阅读说明：本技术 胎体鼓轮胎成型机及其胎体鼓传动箱传动机构 (Tyre drum tyre forming machine and tyre drum transmission box transmission mechanism thereof ) 是由 张瑞华 陆永高 颜建龙 杨晓 周志伟 丁建华 孙振 于 2020-06-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了胎体鼓轮胎成型机及其胎体鼓传动箱传动机构,该胎体鼓传动箱传动机构包括差速器和减速机；差速器安装有外壳制动组件,差速器输入轴与差速器输出轴的速比为1:1,减速机输入端与减速机输出轴的速比为1:1,减速机输入端与减速机输出轴反向旋转；差速器输出轴连接减速机输入端,减速机输出轴通过第一啮合传动组件传动连接主轴,第一啮合传动组件安装有阻止减速机输出轴转动的第一制动部件；伺服电机驱动连接差速器输入轴,差速机输入轴通过第二啮合传动组件传动连接芯轴；第一啮合传动组件的传动比与第二啮合传动组件的传动比相等。该传动机构避免了使用离合器连接胎体鼓的芯轴和主轴所存在的潜在失效模式。(The invention discloses a tire body drum tire forming machine and a transmission mechanism of a transmission box of the tire body drum, wherein the transmission mechanism of the transmission box of the tire body drum comprises a differential mechanism and a speed reducer; the differential is provided with a shell brake assembly, the speed ratio of an input shaft of the differential to an output shaft of the differential is 1:1, the speed ratio of an input end of the speed reducer to an output shaft of the speed reducer is 1:1, and the input end of the speed reducer and the output shaft of the speed reducer rotate reversely; the output shaft of the differential is connected with the input end of a speed reducer, the output shaft of the speed reducer is in transmission connection with a main shaft through a first meshing transmission assembly, and the first meshing transmission assembly is provided with a first braking component for preventing the output shaft of the speed reducer from rotating; the servo motor is in driving connection with an input shaft of the differential mechanism, and the input shaft of the differential mechanism is in driving connection with the mandrel through the second meshing transmission assembly; the transmission ratio of the first meshing transmission assembly is equal to that of the second meshing transmission assembly. The transmission mechanism avoids potential failure modes that exist when a clutch is used to connect the spindle of the carcass drum with the main shaft.)

胎体鼓轮胎成型机及其胎体鼓传动箱传动机构

技术领域

本发明涉及轮胎成型设备技术领域，尤其涉及胎体鼓轮胎成型机及其胎体鼓传动箱传动机构。

背景技术

现有胎体鼓轮胎成型机中，其胎体鼓的传动箱多采用一台伺服电机同时驱动体鼓的主轴和芯轴转动，为了实现该驱动方式，胎体鼓的主轴与芯轴之间需用离合器连接，通过控制离合器的开合状态，伺服电机可以单独驱动芯轴转动，也可以同步驱动主轴与芯轴转动。

但是，离合器的开合状态无法通过外部检测确定，常用的离合器例如，齿啮合式离合器偶尔会出现闭合时齿对齿的现象，长时间使用可能会造成误差积累；摩擦片式离合器可能会出现相对滑动现象，严重可能导致胎体筒报废。且这类离合器的失效模式无法通过外部检测等手段有效避免，故在轮胎成型机采用离合器直接连接胎体鼓的主轴和芯轴容易引起设备故障，影响正常生产使用。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提出胎体鼓轮胎成型机及其胎体鼓传动箱传动机构，该胎体鼓传动箱传动机构避免了使用离合器连接胎体鼓的芯轴和主轴所存在的潜在失效模式，且可采用一台伺服电机同时实现胎体鼓的主轴与芯轴的转动控制，减少设备故障。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种胎体鼓传动箱传动机构，用于所述传动箱的伺服电机与所述胎体鼓的主轴和芯轴的传动连接，包括差速器和减速机；所述差速器安装有外壳制动组件，所述外壳制动组件处于制动状态以锁死所述差速器的外壳时，差速器输入轴与差速器输出轴反向旋转，所述差速器输入轴与差速器输出轴的速比为1:1，所述外壳制动组件放开所述差速器的外壳时，所述差速器输入轴与差速器输出轴间的传动解除；减速机输入端与减速机输出轴的速比为1:1，所述减速机输入端与减速机输出轴反向旋转；

所差速器输出轴传动连接所述减速机输入端且同步转动，所述减速机输出轴通过第一啮合传动组件传动连接所述主轴以驱动所述主轴转动，所述第一啮合传动组件安装有阻止所述减速机输出轴转动的第一制动部件；

所述伺服电机驱动连接所述差速器输入轴，以驱动所述差速器输入轴转动，所述差速机输入轴通过第二啮合传动组件传动连接所述芯轴以驱动所述芯轴转动；所述第一啮合传动组件的传动比与所述第二啮合传动组件的传动比相等。

作为优选，所述第一啮合传动组件包括连接所述减速机输出轴且与所述减速机输出轴同轴设置的第一主动带轮，连接所述主轴且与所述主轴同轴设置的第一被动带轮，以及传动连接所述第一主动带轮和第一被动带轮的第一同步带；所述第二啮合传动组件包括连接所述差速机输入轴且与所述差速机输入轴中轴线同轴设置的第二主动带轮，连接所述芯轴且与所述芯轴中轴线同轴设置的第二被动带轮，以及传动连接所述第二主动带轮和第二被动带轮的第二同步带；所述第一主动带轮和第一被动带轮的传动比与所述第二主动带轮和第二被动带轮的传动比相等。

作为优选，所述第一主动带轮与第二主动带轮齿数相同，所述第一被动带轮与第二被动带轮齿数相同。

作为优选，所述第一啮合传动组件包括通过联轴器与所述减速机输出轴连接的传动轴，所述传动轴与所述减速机输出轴中轴线同轴设置，所述第一主动带轮套设固定于所述传动轴上，所述传动轴的传动轴轴承座固定安装在所述传动箱的机架或壳体上，所述第一制动部件包括安装于所述传动轴上的电磁制动器。

作为优选，所述第二啮合传动组件包括通过过渡盘与所述第二被动带轮连接的扭矩离合器，所述扭矩离合器与所述芯轴连接。

作为优选，所述所述伺服电机的驱动轴通过第三啮合传动组件连接所述差速器输入轴；所述第三啮合传动组件包括连接所述差速器输入轴且与所述差速器输入轴同轴设置的第三被动带轮，连接所述驱动轴且与所述驱动轴同轴设置的第三主动带轮，以及传动连接所述第三主动带轮和第三被动带轮的第三同步带。

作为优选，所述第三啮合传动组件还包括与所述差速器输入轴适配的差速器输入轴轴承座，所述差速器输入轴轴承座固定安装在所述传动箱的机架或壳体上；所述第二主动带轮与第三被动带轮分设于所述差速器输入轴轴承座两侧，且所述第二主动带轮设于靠近所述差速器的外壳一侧。

作为优选，所述外壳制动组件包括安装于所述差速器的外壳上的制动盘，以及作用于所述制动盘的蝶式空压制动器。

作为优选，所述的差速器包括差速器输出轴，差速器输入轴，从动齿轮，带安装轴的分动齿轮，主动齿轮，以及带制动盘的外壳；所述差速器输出轴，差速器输入轴，从动齿轮，主动齿轮和制动盘的中轴线共线设置，所述分动齿轮的安装轴中轴线垂直于所述差速器输入轴中轴线设置；所述从动齿轮、所述主动齿轮和所述差速器输入轴均安装于所述外壳内，所述差速器输出轴、差速器输入轴均***所述外壳内，且所述差速器输出轴、所述差速器输入轴和所述分动齿轮的安装轴均通过轴承与所述外壳连接；所述差速器输出轴与所述从动齿轮键连接，所述差速器输入轴与所述主动齿轮键连接，所述主动齿轮和从动齿轮分别设置在所述分动齿轮两侧，且所述主动齿轮和从动齿轮均与所述分动齿轮啮合。

本发明还公开了一种胎体鼓轮胎成型机，包括胎体鼓和传动箱，所述胎体鼓设有主轴和芯轴，所述传动箱包括伺服电机，所述伺服电机的驱动轴通过所述的胎体鼓传动箱传动机构传动连接所述主轴和芯轴。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：提出了胎体鼓轮胎成型机及其胎体鼓传动箱传动机构，该胎体鼓传动箱传动机构避免了使用离合器连接胎体鼓的芯轴和主轴所存在的潜在失效模式，且可采用一台伺服电机同时实现胎体鼓的主轴与芯轴的转动控制，减少设备故障。

附图说明

图1为实施例的该胎体鼓传动箱传动机构结构示意图；

图2为本实施例的差速器的结构示意图。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，一种胎体鼓传动箱传动机构，用于所述传动箱的伺服电机1与所述胎体鼓的主轴21和芯轴16的传动连接，包括差速器9和减速机10；所述差速器9安装有外壳制动组件，所述外壳制动组件处于制动状态以锁死所述差速器9的外壳时，差速器输入轴与差速器输出轴反向旋转，所述差速器输入轴与差速器输出轴的速比为1:1，所述外壳制动组件放开所述差速器的外壳时，所述差速器输入轴与差速器输出轴间的传动解除；减速机输入端与减速机输出轴的速比为1:1，所述减速机输入端与减速机输出轴反向旋转；

所差速器输出轴传动连接所述减速机输入端且同步转动，所述减速机输出轴通过第一啮合传动组件传动连接所述主轴21以驱动所述主轴21转动，所述第一啮合传动组件安装有阻止所述减速机输出轴转动的第一制动部件；

所述伺服电机1驱动连接所述差速器输入轴，以驱动所述差速器输入轴转动，所述差速机输入轴通过第二啮合传动组件传动连接所述芯轴16以驱动所述芯轴转动；所述第一啮合传动组件的传动比与所述第二啮合传动组件的传动比相等。

一种胎体鼓轮胎成型机，包括胎体鼓和传动箱，所述胎体鼓设有主轴21和芯轴16，所述传动箱包括伺服电机1，所述伺服电机1的驱动轴通过所述的胎体鼓传动箱传动机构传动连接所述主轴21和芯轴16。

上述胎体鼓传动箱传动机构的工作过程可简述为：

在胶料贴合时，外壳制动组件处于制动状态，差速器9的外壳被锁死，第一制动部件处于放开状态，此时，伺服电机1驱动差速器输入轴旋转，差速器输入轴通过第二啮合传动组件带动与之传动连接的芯轴16一起旋转，由于差速器9的外壳被锁死，差速器输出轴与差速器输入轴反向旋转，且所述差速器输入轴与差速器输出轴的速比为1:1，差速器输出轴转速与差速器输入轴相同，再通过减速机10改变方向，则减速机输出轴与差速器输入轴同向转动且转速相同，减速机输出轴通过第一啮合传动组件带动与之传动连接的主轴21一起旋转，由于第一啮合传动组件的传动比与所述第二啮合传动组件的传动比相等，所述胎体鼓的主轴21和芯轴16可实现同步转动，进而实现胶料贴合；

在胎体鼓胀缩时，外壳制动组件处于放开状态，差速器9的外壳被放开；第一制动部件处于制动状态，减速机输出轴锁死，故与差速器输出轴传动连接的差速器输出轴和主轴21也处于制动状态，伺服电机1驱动差速器输入轴转动，差速器输入轴通过第二啮合传动组件带动与之传动连接的芯轴16一起旋转，实现芯轴16单独转动，进而实现胎体鼓胀缩。

通过胎体鼓传动箱传动机构结构及其工作过程可以看出，该胎体鼓传动箱传动机构避免了使用离合器连接胎体鼓的芯轴和主轴所存在的潜在失效模式，且可采用一台伺服电机同时实现胎体鼓的主轴与芯轴的转动控制，减少设备故障。

具体的，所述第一啮合传动组件包括连接所述减速机输出轴且与所述减速机输出轴同轴设置的第一主动带轮13，连接所述主轴21且与所述主轴21同轴设置的第一被动带轮19，以及传动连接所述第一主动带轮13和第一被动带轮19的第一同步带12；所述第二啮合传动组件包括连接所述差速机输入轴且与所述差速机输入轴中轴线同轴设置的第二主动带轮7，连接所述芯轴16且与所述芯轴16中轴线同轴设置的第二被动带轮18，以及传动连接所述第二主动带轮7和第二被动带轮18的第二同步带6；所述第一主动带轮13和第一被动带轮19的传动比与所述第二主动带轮7和第二被动带轮18的传动比相等。

具体的，所述第一主动带轮13与第二主动带轮7齿数相同，所述第一被动带轮19与第二被动带轮18齿数相同。

具体的，所述第一啮合传动组件包括通过联轴器11与所述减速机输出轴连接的传动轴20，所述传动轴20与所述减速机输出轴中轴线同轴设置，所述第一主动带轮13套设固定于所述传动轴20上，所述传动轴20的传动轴轴承座22固定安装在所述传动箱的机架或壳体上。

具体的，所述第一制动部件包括安装于所述传动轴20上的电磁制动器14。所述电磁制动器可实现传动轴20制动控制，进而实现与所述传动轴20连接的减速机输出轴和第一主动带轮13，以及差速器输出轴的制动控制。

所述第一制动部件除了设为上述的电磁制动器外也可设为任意可实现所述减速机输出轴制动控制的制动器结构，所述第一制动部件除了可以安装在所述传动轴20上，也可安装在所述主轴21、所述减速机输出轴或所述差速机输出轴上。

具体的，所述第二啮合传动组件包括通过过渡盘17与所述第二被动带轮18连接的扭矩离合器15，所述扭矩离合器15与所述芯轴16连接。

具体的，所述所述伺服电机1的驱动轴通过第三啮合传动组件连接所述差速器输入轴；所述第三啮合传动组件包括连接所述差速器输入轴且与所述差速器输入轴同轴设置的第三被动带轮4，连接所述驱动轴且与所述驱动轴同轴设置的第三主动带轮2，以及传动连接所述第三主动带轮2和第三被动带轮4的第三同步带3。

具体的，所述第三啮合传动组件还包括与所述差速器输入轴适配的差速器输入轴轴承座5，所述差速器输入轴轴承座5固定安装在所述传动箱的机架或壳体上；所述第二主动带轮7与第三被动带轮4分设于所述差速器输入轴轴承座5两侧，且所述第二主动带轮7设于靠近所述差速器9的外壳一侧。

具体的，所述差速器9可采用任意可实现当差速器9的外壳处于制动状态时，差速器输入轴与差速器输出轴传动连接且反向转动，当所述差速器9外壳未制动时，所述差速器输入轴与差速器输出轴传动连接解除的现有差速器结构。例如，如图2所示，所述的差速器9包括差速器输出轴91，差速器输入轴96，从动齿轮93，带安装轴的分动齿轮94，主动齿轮95，以及带制动盘921的外壳92；所述差速器输出轴91，差速器输入轴96，从动齿轮93，主动齿轮95和制动盘921的中轴线共线设置，所述分动齿轮94的安装轴中轴线垂直于所述差速器输入轴96中轴线设置；所述从动齿轮93、所述主动齿轮95和所述差速器输入轴96均安装于所述外壳内，所述差速器输出轴91、差速器输入轴96均***所述外壳92内，且所述差速器输出轴91、所述差速器输入轴96和所述分动齿轮94的安装轴均通过轴承与所述外壳连接；所述差速器输出轴91与所述从动齿轮93键连接，所述差速器输入轴96与所述主动齿轮95键连接，所述主动齿轮95和从动齿轮93分别设置在所述分动齿轮94两侧，且所述主动齿轮95和从动齿轮93均与所述分动齿轮94啮合。差速器采用上述结构，当胶料贴合时，带有制动盘921的外壳92被锁死，与差速器输出轴91连接的从动齿轮93未被第一制动部件锁死，此状态下，分动齿轮94整体绕差速器输出轴91和所述差速器输入轴96中轴线的转动被锁止，分动齿轮94只能绕自身安装轴中轴线旋转，差速器输入轴96则会通过分动齿轮94带动差速器输出轴91与其反向旋转；当胎体鼓胀缩时，带有制动盘921的外壳92被放开，与差速器输出轴91连接的从动齿轮93被第一制动部件锁死，则差速器输入轴96会带动分动齿轮94运动，由于从动齿轮93一侧被锁死，则分动齿轮93会带着外壳92绕差速器输出轴91和所述差速器输入轴96中轴线旋转，此时差速器输入轴96旋转，不带动差速器输出轴91转动。

具体的，所述外壳制动组件包括安装于所述差速器9的外壳上的制动盘，以及作用于所述制动盘的蝶式空压制动器8。所述外壳制动组件除采用蝶式空压制动器8外，也可采用任意可实现差速器9的外壳制动的制动器结构。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。