1、180 万套 LCZ-3(A、B)一次法成型机培训教材一、轮胎成型工艺简介：外胎成型就是将准备好的内衬层、胎体帘布、钢丝圈、子口包布、胎肩垫胶、胎冠、胎侧、带束层等各种半成品部件在成型机上按施工表要求组合成胎胚。成型工艺是保证轮胎质量的非常关键的工艺。目前，世界上成型工艺无论是载重子午胎或是轿车子午胎，都有一次法成型和二次法成型，但载重子午胎用一次法较多。一次法载重子午线轮胎成型工艺流程：胎 侧 内 衬 层子口包布胎体帘布胎肩垫胶胎 圈带 束 层胎 冠二、 整体介绍LCZ-3 型成型机主要用于生产载重系列的子午胎，成型轮胎的规格范围：7.00R17.512.00R20，11.00R24.5 ，
2、15/80R22.5 。该设备可分为机械、电气控制和气动控制三个部分。从设备的功能和布局上可分为主机、后供料架、带束层供料架、胎面供料架和电气气动控制柜等五个部分。设备的基本技术参数如下：总体尺寸：9000*9000*2900重量：24350kg电源：380V 50HZ 三相交流 功率：28kw主机成型鼓 辅机贴合鼓传递环卸 胎2压缩空气：0.7MPa 、 15Nm3/h真空源：0.047-0.057 MPa 14Nm3/h三、设备的基本功能LCZ-3(A、B)成型机各部分按照工艺程序规定的顺序，执行相应的动作，从而完成轮胎的一次成型过程。各部分的基本功能简要介绍如下：图 1 LCZ-3 成型
3、机主视图1床身 2主机 3辅机 4传递环 5滚压装置31 主机3 1 1 主轴箱 ：位于主机右部（相对于操作者）床身上。LCZ-3(A)成型机主机主要由主轴、主传动箱、主灯光标尺、右扣圈盘及侧供料架等组成。主轴由内套和外套等部件构成，在内、外套之间有一固定不动的青铜套，使成型鼓中心环定位。压缩空气通过主轴尾端的五路气阀使成型鼓工作。主轴工作时，由固定在主传动箱顶部后侧减速电机,通过齿形带驱动主传动箱内两齿轮与长齿轮轴啮合，使主轴内、外套同步旋转。各部件的贴合初始定位，分别由主传动箱尾端周向固定的7个接近开关的角度位置控制。主轴内、外套的相对轴向移动，是由固定在主传动箱顶部前面的减速电机，通过链
4、条驱动机箱内两组左、右丝杠旋转，从而使主轴内、外套实现轴向移动。移动距离由位于箱体顶部的凸轮限位开关控制系统控制。主传动箱内还装有两个规格相同的气缸，用于固3定右扣圈盘并使其往复运动，完成扣圈动作。压缩空气通过扣圈盘上的分气盘，分别进人其上的胎圈定位气缸和夹持气缸。箱体上部的立柱装有安全信号发生器和按扭箱。立柱顶端还装有主灯光标尺。11束灯标，分别用于各部件贴合时定位。箱体前面装有胎侧供料架，由气缸驱动向成型鼓贴合胎侧和填充胶.LCZ-3B 成型机基本功能为：支撑成型鼓并驱动其回转和伸缩；向成型鼓供气；支撑右胎圈支架；为后供料架帘布和包布的导开和输送提供动力。主轴箱体: 焊接结构, 封闭式箱体
5、。 主轴轴系: 主轴分别由中心轴、中心铜套筒和右套筒组成，左套筒安装在中心轴上，左右套筒分别支承左右两胎侧反包鼓; 在中心轴和右套筒之间之间为轴向固定的中心铜套筒，成型鼓中心环定位在中心套筒上。LCZ-3B 驱动系统 : 一套伺服电机减速器组通过同步齿型带驱动齿轮系实现主轴(成型鼓)旋转及主轴的角度定位, 主轴箱后端装有零位开关; 另一套伺服电机减速器组通过链传动驱动滚珠丝杠使两轴套相对移动从而完成鼓肩(轴肩)的开合和鼓肩轴向定位, 主轴箱尾端装有鼓肩极限开关, 伺服电机带有绝对编码器检测鼓肩距离。 右胎圈支承机构: 包括横贯主轴箱体的两专用气缸使右胎圈支架前后移动；在箱体前部有一专用两通旋转
6、接头，以支承右胎圈支架，两路压缩空气通过旋转接头分别进入右胎圈支架的定位和锁紧气缸。 多通气路分配单元: 向成型鼓提供压缩空气和连接真空泵;润滑系统：交流电机驱动油泵实现箱体内循环润滑。3 1 2 成型鼓 ：定位于主轴上。基本功能为：半成品的贴合；完成胎胚的滚压成型过程。胎侧反包侧鼓：（左右两件）上下双层反包胶囊; 多组快速排气阀; 安全阀; 定位和锁紧胎圈的扇形块组件由一环形活塞通过连杆滑块机构驱动; 鼓的外侧端装有胎圈支架定位锥环；鼓侧端有调整反包胶囊进气速度的节流阀，用4以平衡左右两侧鼓的反包速度。中心鼓：三层套筒式结构, 左右两套筒固定于反包鼓上并随之运动, 中心套连接在主轴的中心套筒
7、上, 轴向不位移, 外圆表面具有对准中心灯标的刻线3 1 3 辅助鼓传动箱 ：位于主机床身左部。基本功能为：支撑辅助鼓并驱动其回转； 向辅助鼓供气；支撑和驱动左胎圈支架。LCZ-3A 成型机辅机主要由传动箱、辅助鼓、心轴、辅灯光标尺等组成。传动箱中的心轴用于支承辅助鼓，辅助鼓由 l2 个梳型板组成。通过其上两个环形活塞驱动杆使梳型板张开或闭合，从而形成一个直径可变化的圆环。辅助鼓上还装三个带左、右螺纹的丝杠。调节其中一个，即可通过链条使三个丝杠同步旋转，调整辅助鼓外周长。心轴内腔装有一气缸，左扣圈盘固定在该气缸的活塞杆上，可作往复运动，实现扣圈动作。心轴尾端装有五路气阀，压缩空气经此阀到气缸、
8、辅助鼓及左扣圈盘定中气缸和夹持气缸。心轴由传动箱内的减速电机通过链条传动使其旋转，完成贴合带束层和胎面部件。部件的贴合初始终止定位，分别由位于传动箱尾部的 7 个接近开关的角度位置确定。传动箱上部有一立柱，用以支承安全信号发生器和按钮盒。立柱上还装有 5 个灯光标尺，用于各部件贴合定位。LCZ-3B 成型机主体为箱体,固定于床身左端; 箱中的芯轴用于支承辅助鼓，轴内孔有一气缸使左胎圈支架移动; 箱的左端有一五通阀，压缩空气经此阀到气缸和左胎圈支架使之工作; 芯轴由伺服电机减速器组通过链条传动使其旋转，用于贴合带束层和胎面; 位于箱体后端部的零位开关及伺服电机的编码器控制辅助鼓旋转的的角度位置,
9、 以适应不同的贴料角度。 箱体前部设有一悬臂，用以支承辅助鼓侧操作按钮箱。 5传动原理图：3 1 4 辅助鼓 ：定位于辅助鼓转动箱的轴上、用于贴合带束层和胎面。12 个梳状扇形块均带有独立的导向支承杆，形成一个直径可变化的圆环; 二套环形活塞驱动连杆滑块机构使扇形块张开或闭合；三组左右螺纹的丝杠螺母进行调整，使鼓直径符合不同轮胎规格参数变化。3 1 5 传递环 ：定位于床身导轨上，处于成型鼓和辅助鼓之间，通过其传递作用，使胎胚的一次成型过程得以实现，基本功能为：夹持辅助鼓上的胎面组件并传递到成型鼓上定位；卸胎。LCZ-3A 成型机带束层夹持器是由12个扇形块组成的环形件，通过气缸驱动凸轮环使1
10、2个扇形块同步径向张开或闭合。其位置由传递环上固定的限位开关控制，行程量30ram。传递环夹持器中心与辅助鼓、成型鼓中心一致。传递环到辅助鼓取带束层及胎面组件时夹持器闭合，而移到成型鼓贴合带束层及胎面组件时夹持器张开。卸胎器由6个气缸和6个扇形块组成。利用气缸操纵扇型块径向闭合与张开，行程量30mm。滑动底座通过驱动系统和齿轮与床身上固定的齿条相啮合，从而带动其上的带束层夹持器及卸胎器在主(辅)鼓之间作往复移动。其位置由位于床身后部的限位开关控制。6LCZ-3B 成型机主架及驱动机构: 主架为一带环的焊接结构件; 驱动部分位于主架底部, 由伺服电机减速器组驱动齿轮在齿条 (齿条在床身上)上移动
11、实现主架左右移动。胎面及带束层夹持组件：由 12 个扇型块组成的环形件，其中心线与辅助鼓和成型鼓一致。扇形块通过 12 个气缸分别驱动使其张开闭合，行程 25mm。其开合状态由气缸上的开关检测。更换垫块可适应不同规格的轮胎直径。垫块厚度的选用见工装规格简图。卸胎组件： 6 个气缸分别驱动 6 个扇型块组件，使其收缩或扩张（行程30mm 从轮胎外圆面夹取已成型的生胎，再通过传递环移动将生胎从成型鼓上取下，由起吊器运走。该组件可更换垫块厚度以适应不同直径的轮胎，保证正确的压合。垫块厚度的选用见工装规格简图。 传递环在床身上不同位置的定位通过床身后面的开关控制和调整。传递环外围装有边缘保护开关。传递
12、环驱动部分和支承平台上方装有安全踏板。 传动原理图： 3 1 6 床身：支撑主机上的各部位如主轴箱、辅助鼓传动箱、传递环等；对传递环进行7准确可靠的定位；床身主体结构为一长的焊接结构件; 左右两端分别设有安装和调整辅助鼓和成型鼓传动箱的接口; 中间有供传递环移动的标准直线导轨; 床身前侧装有齿条和减震定位机构，以实现传递环的移动及在成型鼓和辅助鼓上的准确定位; 后侧具有滚压系统定位及连接接口; 床身前部装有两套踏板，内置多个控制成型鼓和辅助鼓旋转的脚踏开关和对操作者及设备进行保护的安全开关; 床身后部为传递环位置检测系统。3 1 7 滚压装置 ：位于成型鼓的后方同时对胎面、胎圈的三角胶和胎侧进
13、行滚压。LCZ-3A 后压滚装置位于操作者相对一侧，与成型鼓中心灯标一致。它由三个规格相同的伺服电机、丝杠、滑架、气缸、滚压盘及凸轮控制器等组成。两个对称的滚压盘，通过纵向和横向移动以及摆转等三种运动方式，可完成任何轮胎外廓形状的滚压。(1)滚压盘纵向移动由伺服电机通过齿轮（链）传动和丝杠，使滑架纵向位移。位移量通过位于滑架下方侧面的凸轮控制器进行控制。(2)滚压盘横向移动由伺服电机通过链传动和左右丝杠，使漩压盘横向移动。位移量由位于滑架右上方的凸轮控制器控制。(3)滚压盘摆转由何服电机通过链传动和蜗轮传动带动滚压盘摆转。摆转位移量由位于滑架左上方的凸轮控制器控制。胎侧和三角胶的滚压由反包滚压
14、盘完成。该滚压盘装在两侧的反包臂上，其纵向和横向移动随着滑架纵向和横向同步进行，而臂的摆动由两个旋转气缸控制。LCZ-3B胎面滚压组件：两套气缸通过放大机构驱动的对称的滚压盘; 具有纵向和横向移动以及旋转三种运动方式，可滚压任何轮胎的外形。滚压盘纵向移动：8伺服电机通过齿轮传动丝杠螺母副驱动滑架前后移动；滚压盘横向移动：伺服电机通过链传动及左右丝杠螺母副带动两箱体在左右方向相对移动；滚压盘转角：伺服电机通过链传动蜗轮蜗杆副，经平行四边形连杆机构实现滚压盘的摆转。 反包滚压组件：两反包工具，该工具是一个小型轴承组件装在两侧支承轴上，能作角向调整；整套装置装在滑架的圆导轨上，进行两个直线方向移动；
15、而臂的旋转由两旋转气缸实现。 各坐标有零位及限位开关。 3 1 8 胎侧供料架将已切到一定尺寸的胎侧和带束层下垫胶贴合到成型鼓上。胎侧面板组件分为四个滚道，里面两个用于垫胶，外面两个用于胎侧，在胎侧和垫胶卷取到成型鼓上时可进行限宽和导向;贴合位置时面板由气缸控制旋转到与成型鼓相切;上述整套组件装在一带有标准直线导轨的滑架上,导轨滑块及支座安装在主轴箱前侧，滑架通过气缸驱动实现左右移动。3 1 9 灯光标尺 灯光标尺用来向成型鼓和辅助鼓上及相关部件发射多束线性光线，一方面用以指示鼓（成型鼓和辅助鼓）的垂直中心线，另一方面用以指示各半成品料在各鼓上的左右定位位置，亦能用于检查传递环及各供料架与各鼓
16、的对中性能。 灯光标尺分为成型鼓侧灯光标尺（120）和辅助鼓侧灯光标尺（130）。 成型鼓侧灯光标尺：9由立柱、横梁、和三个激光灯标盒等主要组件组成。立柱固定于主轴箱后端；中心灯标的标线器固定在横梁上，两只定位料宽的灯标的标线器分别安装在直线导轨的左右滑块上，这两只标线左右位置通过程序控制，随成型工步变化而改变相对中心灯标线的距离。两灯的相对位移由一步进电机通过一根齿形带驱动实现。 有一零位开关，每做一条胎灯标回零位一次，确保标线定位准确。两侧装有标线器的极限保护开关。在立柱上还装有保护操作者安全的安全组件，缝合器挂钩及挂胶条用机构。 辅助鼓侧灯光标尺：其组成和结构与成型鼓侧灯光标尺类似。立柱
17、固定于辅助鼓传动箱前面。横梁上装有安全组件图 2 LCZ-3 成型机俯视图1.后供料架 2.带束层供料架 3.胎面供料架 4.电气控制柜32 后供料架内衬层、帘布、包布供料架 将内衬层、帘布、包布的半成品料送到成型鼓供料架。包括半成品料的导开、输送、定中装置；将这些料贴合在成型鼓上，同时在供料时能正确地对准；它还设有表示用料程度的检测装置和必要的安全装置。LCZ-3A成型机主要由内衬层导开机构、内衬层送料机构、内衬层切割装置、内衬层模板、钢丝帘布装料器、钢丝帘布输送机构、钢丝帘布模板、包布供料机构、包布输送机构和包布磁力导向模板等组成。10(1)内衬层导开机构由减速电机M1通过链传动使垫布卷轴
18、旋转。带动装在两个滚轴上的内衬层工字轮进行切向导开。导开机构上装有气动制动器和刷子，使工字轮导开时保持一定的张力和消除垫布静电荷。为防止工作时内衬层被拉伸或松弛堆料，还装有光电开关，分别控制两个极限位置。(2)内衬层送料机构送料机构由两条传送带组成，一条位于切割装置后面，由减速电机M2控制。一条位于切割装置前面，由减速电机M3控制。当内衬层到达定长开关前，两传送带由减速电机M2控制。裁成一定长度的内衬层，由减速电机M3控制前传送带传送。内衬层切割长度取决于定长光电开关的调整位置。内衬层的向前移动，由后传送带上情轮的压力加以保证。(3)内衬层模板此模板设有一滚轮台面和2个可调的侧导向板，使内衬层
19、贴台时能准确定位。由气缸控制模板升降。供料位置与成型鼓成切向，通过装在气缸上的行程挡块调整位置。(4)内村层切割装置由滑动刀架、无杆气缸、自制动电机、冷却装置等组成。滑动刀架由无杆气缸驱动，完成内衬层的横向裁断。自制动电机支架固定在樽动刀架上，电机轴上装有用聚四氟乙烯处理过的圆形裁刀。裁刀可用支架上的螺钉在轴向和角向进行调整，使内衬层裁断角度达到工艺要求。裁断时冷却装置对裁刀进行吹风冷却。(5)钢丝帘布装料器这是一个带轮子的小车，有一牵引钩和倒挡块，使帘布能正确的进人供料架。它有一控制系统和一装料定中装置，以保证帘布通过传送带正确到达模板(6)钢丝帘布输送机构由一可控制的带式输送机和一惰轮台组成。用来完成钢丝帘布从装料器到钢丝帘布模板之间的运送。
