一种自行车用耐压轮胎及制备方法
文献发布时间:2024-04-18 19:58:30
技术领域
本发明属于自行车轮胎制造技术领域,涉及一种自行车用耐压轮胎及制备方法。
背景技术
自行车轮胎通过炼胶、压出、压延、成型、硫化等工艺制造形成。通常在自行车轮胎成型完成后即直接投入使用,但实际上为了提高产品质量,在轮胎成品后加入一道用于检测轮毂各个位置抗压强度是否达标的工艺,具有一定必要性,特别是类如山地自行车需要行驶在恶劣的地表环境上,它对轮胎的强度要求更高,所以生产这类轮胎附带一项压力检测工序更为必要。
要对轮胎的各个位置进行压力检测,需要将轮胎固定住(轮胎装在轮毂上,然后将轮毂固定就能将轮胎固定;或者在某些厂商不加工成品轮子的情况下,轮胎也可以通过一个类似于轮毂的临时支架固定住,然后将该临时支架固定即可),然后通过具备压力传感器和控制器的压力检测装置对轮毂的各个位置施加压力,施加压力的过程可以采用两个对称的挤压爪(两个挤压爪需要配合气缸或液压缸来提供驱动动力以实现扩缩功能,气缸或液压缸由控制器来执行运作),预设好压力数值(预设压力数值就是用于评判轮胎抗压能力的基准压力数值,当轮胎受到预设压力数值的压力后并未爆裂就可以证明轮胎此处的抗压性能是合格的),然后通过控制器控制着挤压爪从两侧挤压到轮胎两侧,随着挤压爪从两侧对轮胎逐渐挤压的过程中压力传感器检测到的压力数值会越来越大,直到压力传感器检测到的压力数值达到了预设压力数值,即证明了轮胎的此处抗压性能合格。
因为压力检测装置单次检测只能检测轮胎的一处抗压位置,所以为了对轮胎的各个位置都进行压力检测,那么就需要旋转轮胎以切换检测位置(将固定轮毂的支架进行旋转,轮胎就会一同旋转),压力检测装置单次检测轮胎的抗压性能存在一定的认定范围性,例如一个360°的轮胎在0°的位置通过压力检测装置进行压一次检测并合格,如果压力检测装置的认定范围性是45°,那么就可以认定该轮胎-22.5°~22.5°的抗压强度都合格了,也就是说,再耐压强度判定范围是45°的情况下,轮胎检测8次且每次检测完后都同向切换45°即可完成整个轮胎的耐压检测。
因此,迫切需要开发一种能够自动完成对轮胎各个位置的耐压强度进行检测的设备,并且该设备需要具备自动调整轮胎角度朝向以改变检测位置的功能。
发明内容
本发明的目的是针对现有的自行车轮胎在生产完成后不具备耐压强度检测工序的问题,而提出的一种自行车用耐压轮胎及制备方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:
一种自行车用耐压轮胎及制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:选取炼胶原料,采用密炼胶机,混合加压,提升温度至90~100℃,持续6~8分钟进行融合、混炼,再通过开炼机压薄降温冷却成胶片;
步骤2:将胶片放入开炼机碾压再放入胎面压出机,提升温度至80~85℃,之后裁断成胎面;
步骤3:钢丝挤出成型,将钢丝挤出挂胶缠绕在一起,形成固定尺寸圈;
步骤4:将帘线铺平涨紧进入四辊压延机,把胶通过开炼机预热碾压并提升温度到80~90℃,下卷投入压延机;
步骤5:将裁出的布交叉缠绕在成型机头上,两头挂钢丝圈,将两层布反边包住钢丝圈、涨紧,然后再将胎面粘合在布上360度接头、压头、碾压形成一个固定胚胎;
步骤6:使用充胚机把胎胚涨顶,形成轮胎硫化所需弧度,再将轮胎放入高温硫化机中,通过130℃以上的高温硫化,持续30~60分钟,通过模具压制成轮胎的外圈花纹,硫化完成后取出轮胎,获得成品轮胎;
步骤7:将成品轮胎安置在临时支架,投放到压力检测装置中,将轮胎圆周均匀分成的多个弧部,弧部的覆盖角度在45~60°,然后通过压力检测装置对首个弧部进行挤压测试,在通过检测调向装置对轮胎进行角度切换,将之后的弧部切换到检测位置处,当所有弧部均通过抗压强度测试后,取下临时支架后,该轮胎为耐压强度合格的轮胎。
其中,制备工艺中涉及的检测调向装置以及压力检测装置专门应用于一种用于效验轮胎受压强度是否达标的压力检测设备中,该压力检测设备就是由该检测调向装置和压力检测装置构成,压力检测装置用于检测轮胎抗压强度,检测调向装置用于固定并旋转调整轮胎角度位置,压力检测装置上具有检测工位,检测调向装置将夹持固定住的轮胎分多次调整相同角度,轮胎每调整一次角度其位于检测工位的部分将被压力检测装置进行挤压测试效验。
在上述的一种自行车用耐压轮胎的制备方法中,所述的检测调向装置包括固定设置的支架板、错开竖立固定在支架板上的竖立架和竖滑轨、通过转轴体横向水平转动设在竖立架上的调向盘、横向水平固定在竖立架上并与转轴体上下错开设置的延伸杆、开设有竖滑道并通过竖滑道竖向升降设置在竖滑轨上的驱动块、固定在支架板上且输出端驱动块对接以实现对驱使驱动块进行持续性来回升降运动的驱动组件;
调向盘背向转轴体的另一面中心设有连接杆,连接杆的端部设有用于固定轮胎的夹具组件,调向盘呈正多边形,调向盘朝向延伸杆的一面圆周均匀分布有与正多边形的边数量一致的圆形定位孔,每个定位孔均位于每条边的中心线上,延伸杆的外端端面中心开设有与定位孔外形一致的伸缩孔,伸缩孔内活动设有伸缩杆,伸缩杆的外端端面设有圆锥形定位件,伸缩杆的外壁还固定设有一圈定位环,伸缩杆上套设有定位弹簧,定位弹簧的两端分别固定在定位环和延伸杆的外端端面上,伸缩杆位于定位孔伴随调向盘旋转所经过的路径上,当任一定位孔与伸缩杆部分重叠对齐后,定位弹簧将施加压力给伸缩杆使定位件的在圆锥面的作用下逐渐嵌入该定位孔中,当定位件完全嵌入定位孔后伸缩杆与定位孔完全重叠对齐;
驱动块的顶端端部朝向调向盘的一侧开设有外露口,外露口内设有一挤压元件,挤压元件伴随驱动块抬升的过程中会接触到调向盘两邻侧面形成的折角边,挤压元件挤压到折角边并向上抬升的过程中带着调向盘围绕其转轴体偏摆,当挤压元件抬升到最顶端位置后伸缩杆将与另一定位孔部分重叠对齐以使定位件的圆锥面嵌入该定位孔中。
在上述的一种自行车用耐压轮胎的制备方法中,所述的驱动块的中心开设有中心孔,中心孔的内端与外露口连通,驱动组件的输出端穿过中心孔并延伸至外露口中,驱动组件的输出端固定设有前端端部具有第一锥面的主动契块,主动契块的前推和回缩过程中通过接触到驱动块的外露口前后壁以带动驱动块的同步运动,外露口中横向活动设有具有第二锥面的被动契块,挤压元件固定在被动契块侧旁,第一锥面和第二锥面性质一致且相互对齐,驱动块的外露口顶部和底部固定设有归位块,归位块和被动契块之间设有归位弹簧,该归位弹簧使被动契块在不受外力时弹回至最内端处于回缩状态且此时挤压元件缩在外露口内,被动契块处于回缩状态时第一锥面和第二锥面相互错开,竖滑轨和驱动块的竖滑道之间具有摩擦阻碍,该摩擦阻碍使主动契块在驱动组件的输出端前推作用下优先通过第一锥面和第二锥面的挤压作用使被动契块侧向弹出并使挤压元件弹出至外露口外。
在上述的一种自行车用耐压轮胎的制备方法中,所述的驱动组件为液压缸或油缸。
一种通过检测调向装置制备获得的自行车用耐压轮胎,其特征在于:其最大承重量为150kg以上。
与现有技术相比,本制备工艺能够自动完成对轮胎的换位以及耐压强度检测工序,自动化程度高,生产出来的轮胎强度好。
附图说明
图1是检测调向装置的第一结构原理简图;
图2是检测调向装置的第二结构原理简图;
图3是检测调向装置的第三结构原理简图;
图4是检测调向装置的第四结构原理简图;
图5是进一步改进后的驱动块内部结构示意简图;
图6是进一步改进后的驱动块截面结构示意简图;
图中,1、支架板;2、竖立架;3、竖滑轨;4、转轴体;5、调向盘;6、延伸杆;7、驱动块;8、驱动组件;9、连接杆;10、定位孔;11、伸缩杆;12、定位件;13、定位环;14、定位弹簧;15、外露口;16、挤压元件;17、折角边;18、第一锥面;19、主动契块;20、第二锥面;21、被动契块;22、归位块;23、归位弹簧。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
一种自行车用耐压轮胎及制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:选取炼胶原料,采用密炼胶机,混合加压,提升温度至90~100℃,持续6~8分钟进行融合、混炼,再通过开炼机压薄降温冷却成胶片;
步骤2:将胶片放入开炼机碾压再放入胎面压出机,提升温度至80~85℃,之后裁断成胎面;
步骤3:钢丝挤出成型,将钢丝挤出挂胶缠绕在一起,形成固定尺寸圈;
步骤4:将帘线铺平涨紧进入四辊压延机,把胶通过开炼机预热碾压并提升温度到80~90℃,下卷投入压延机;
步骤5:将裁出的布交叉缠绕在成型机头上,两头挂钢丝圈,将两层布反边包住钢丝圈、涨紧,然后再将胎面粘合在布上360度接头、压头、碾压形成一个固定胚胎;
步骤6:使用充胚机把胎胚涨顶,形成轮胎硫化所需弧度,再将轮胎放入高温硫化机中,通过130℃以上的高温硫化,持续30~60分钟,通过模具压制成轮胎的外圈花纹,硫化完成后取出轮胎,获得成品轮胎;
步骤7:将成品轮胎安置在临时支架,投放到压力检测装置中,将轮胎圆周均匀分成的多个弧部,弧部的覆盖角度在45~60°,然后通过压力检测装置对首个弧部进行挤压测试,在通过检测调向装置对轮胎进行角度切换,将之后的弧部切换到检测位置处,当所有弧部均通过抗压强度测试后,取下临时支架,该轮胎为耐压强度合格的轮胎。
如图1~4所示,本自行车用耐压轮胎的检测调向装置包括固定设置的支架板1、错开竖立固定在支架板1上的竖立架2和竖滑轨3、通过转轴体4横向水平转动设在竖立架2上的调向盘5、横向水平固定在竖立架2上并与转轴体4上下错开设置的延伸杆6、开设有竖滑道并通过竖滑道竖向升降设置在竖滑轨3上的驱动块7、固定在支架板1上且输出端驱动块7对接以实现对驱使驱动块7进行持续性来回升降运动的驱动组件8;
调向盘5背向转轴体4的另一面中心设有连接杆9,连接杆9的端部设有用于固定轮胎的夹具组件,调向盘5呈正多边形,调向盘5朝向延伸杆6的一面圆周均匀分布有与正多边形的边数量一致的圆形定位孔10,每个定位孔10均位于每条边的中心线上,延伸杆6的外端端面中心开设有与定位孔10外形一致的伸缩孔,伸缩孔内活动设有伸缩杆11,伸缩杆11的外端端面设有圆锥形定位件12,伸缩杆11的外壁还固定设有一圈定位环13,伸缩杆11上套设有定位弹簧14,定位弹簧14的两端分别固定在定位环13和延伸杆6的外端端面上,伸缩杆11位于定位孔10伴随调向盘5旋转所经过的路径上,当任一定位孔10与伸缩杆11部分重叠对齐后,定位弹簧14将施加压力给伸缩杆11使定位件12的在圆锥面的作用下逐渐嵌入该定位孔10中,当定位件12完全嵌入定位孔10后伸缩杆11与定位孔10完全重叠对齐;
驱动块7的顶端端部朝向调向盘5的一侧开设有外露口15,外露口15内设有一挤压元件16,挤压元件16伴随驱动块7抬升的过程中会接触到调向盘5两邻侧面形成的折角边17,挤压元件16挤压到折角边17并向上抬升的过程中带着调向盘5围绕其转轴体4偏摆,当挤压元件16抬升到最顶端位置后伸缩杆11将与另一定位孔10部分重叠对齐以使定位件12的圆锥面嵌入该定位孔10中。
夹具组件在发明中的作用是夹持住轮胎,轮胎是固定在轮毂上的,所以夹具组件其实只要夹持住轮毂即可,对轮毂进行固定夹持的夹具在现有技术中属于成熟技术,这类夹具的实现方法多种多样,故而本发明不展开对夹具组件进行描述。
一般来说压力检测装置的位置会处于轮胎的底部正中间,轮胎被夹住后,就可以马上进行轮胎的底部位置进行挤压检验,当检验合格后,就需要本发明提及的检测调向装置进行运作,检测调向装置会自动将轮胎的角度进行间隔性调整,轮胎的角度每调整一次压力检测装置就相应地执行一次检测工作。
压力检测装置的运作过程如下:
如图1~4所示,调向盘5在图示中的横向截面是正八边形,所以压力检测装置每次进行压力强度测验的有效判定角度范围就是45°,也就是说调向盘5每转8次,每次转45°,然后配合压力检测装置就能完成一个轮胎的全方位检测。
如图1所示,在驱动组件8的作用下,驱动块7进行持续性的来回升降运动,在驱动块7抬升到足够高的高度后,挤压元件16就会接触到折角边17,如图3所示,然后调向盘5就在挤压作用下伴随以转轴体4为中心开始旋转,期间因为定位件12的圆锥面是一个弧面,起不到强制性的限制效果,所以在外力(外力指的是挤压元件16给与调向盘5的挤压动力)作用下定位件12会脱离原先的定位孔10,然后挤压元件16持续抬高挤压着折角边17以带着调向盘5旋转,此时定位弹簧14处于压缩状态具有向外弹出的弹性势能,如图2所示,当挤压元件16抬高到最高点时,恰好另一个定位孔10已经与定位件12部分重叠对准,接下来挤压元件16会降低卸力(卸力指的是挤压元件16卸去对调向盘5的挤压动力),那么在定位弹簧14的弹性趋势作用下,定位件12的圆锥面就会逐渐嵌入到定位孔10中,直到伸缩杆11与该定位孔10完全重叠对齐,这就自动完成了定位功能,实现了从0°到45°的完全准确的角度调整功能,当然挤压元件16在下降的过程中会贴在调向盘5侧面,形成卡位现象导致定位件12无法完全嵌入定位孔10,直到挤压元件16完全离开调向盘5侧面后,定位件12才会完全嵌入到定位孔10,然后接下来挤压元件16继续下降到最低位置再上升,这个过程预留了足够的时间让压力检测装置完成起检测功能,挤压元件16再次上升到图3时,做重复运动,这次是由45°调整到90°,如此往复,直到转完360°后,这个轮胎也就完成了全方面的受压强度效验。
挤压元件16始终位于外露口15外,而以上技术手段中提到,这会导致挤压元件16在降低的回缩过程中,挤压元件16不离开调向盘5侧面就会对定位件12嵌入定位孔10的定位功能卡位干涉,所以一定要挤压元件16完全脱离调向盘5侧面后,定位件12才会和定位孔10完成定位,这就导致了定位的过程不是瞬时性的,挤压元件16下降到脱离调向盘5侧面也需要一定的时间,这个时间压力检测装置也没办法在对未定位完成的轮胎进行直接施压检测,所以时间上是完全浪费的。
倘若进一步优化设计,让挤压元件16在抬高的过程中露在外露口15外以实现其挤压功能,而当挤压元件16下降的过程中挤压元件16回缩在外露口15内,也就是当挤压元件16在图4的最高位置状态下马上下降就会瞬间回缩到外露口15中,那么挤压元件16就不再会贴着旁边的调向盘5侧面导致挤压干扰现象,定位件12和定位孔10也会马上完成定位功能,压力检测装置也就可以马上衔接上完成其检测功能,这就能在时间上获取更好的收益效益。
对此,本发明还对挤压元件16和驱动块7设计提供了进一步的优化设计方案:
如图5和图6所示,驱动块7的中心开设有中心孔,中心孔的内端与外露口15连通,驱动组件8的输出端穿过中心孔并延伸至外露口15中,驱动组件8的输出端固定设有前端端部具有第一锥面18的主动契块19,主动契块19的前推和回缩过程中通过接触到驱动块7的外露口15前后壁以带动驱动块7的同步运动,外露口15中横向活动设有具有第二锥面20的被动契块21,挤压元件16固定在被动契块21侧旁,第一锥面18和第二锥面20性质一致且相互对齐,驱动块7的外露口15顶部和底部固定设有归位块22,归位块22和被动契块21之间设有归位弹簧23,该归位弹簧23使被动契块21在不受外力时弹回至最内端处于回缩状态且此时挤压元件16缩在外露口15内,被动契块21处于回缩状态时第一锥面18和第二锥面20相互错开,竖滑轨3和驱动块7的竖滑道之间具有摩擦阻碍,该摩擦阻碍使主动契块19在驱动组件8的输出端前推作用下优先通过第一锥面18和第二锥面20的挤压作用使被动契块21侧向弹出并使挤压元件16弹出至外露口15外。
在驱动块7抬升的过程中,挤压元件16需要从侧边露出于外露口15,所以驱动组件8的输出端上升时主动契块19会通过第一锥面18和第二锥面20的挤压作用让被动契块21侧向移动,这时候挤压元件16就会暴露在外露口15外,当然主动契块19能够挤动被动契块21的前提是竖滑轨3和竖滑道的摩擦效益要足够大,这样才能保证主动契块19先将被动契块21推开然后再带着驱动块7上移,而当在驱动块7下降的过程中,驱动组件8的输出端下移就会使主动契块19不在挤压被动契块21(同样也要借助竖滑轨3和竖滑道的摩擦效益来完成这个相对性的撤离),失去外力后的被动契块21就会在归位弹簧23的作用下回推至回缩状态,这样挤压元件16也会马上缩回到外露口15内。
驱动组件8一般采用液压缸或油缸。输出端指的是液压缸或油缸的活塞杆端部。
通过检测调向装置制备获得的自行车用耐压轮胎,其最大承重量可以达到150kg以上。
应该理解,在本发明的权利要求书、说明书中,所有“包括……”均应理解为开放式的含义,也就是其含义等同于“至少含有……”,而不应理解为封闭式的含义,即其含义不应该理解为“仅包含……”。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
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