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双模轮胎定型硫化机机械手及其微机控制系统设计
本机属B型双模轮胎定型硫化机。用曲柄连杆传动，采用蒸锅式（或热板式）加热，升降翻转式开合模。胶囊伸直或收缩由中心机构操纵；机械手升降、转动、卸胎机构进出均采用水缸驱动；后充气采用二位四点式装置；控制系统采用PLC可编程控制程序控制。本机主要由 ...
本机属B型双模轮胎定型硫化机。用曲柄连杆传动，采用蒸锅式（或热板式）加热，升降翻转式开合模。胶囊伸直或收缩由中心机构操纵；机械手升降、转动、卸胎机构进出均采用水缸驱动；后充气采用二位四点式装置；控制系统采用PLC可编程控制程序控制。本机主要由机器、传动装置、中心机构、蒸汽室、装胎机构、卸胎机构、脱模机构、活络模操纵装置、管路系统、电气控制系统等组成。
序 号 项 目 参 数
1 蒸汽室数目 2 个
2 蒸汽室内径 1525 mm
3 最大合模力 4220 X 2 KN
4 模型高度 254—635 mm
5 适用钢圈直径 16—24 in
6 主电机 LG41-6 13 KW 890 r/min
7 机械手爪张开（闭合）直径 630 （360） mm
8 胶囊真空度 0．05 MPa
9 过热水压力 2．8 MPa
10 硫化蒸汽压力 0．7（热板1.04）MPa
11 动力水压力 0．7 ，1.0 ,1.4 MPa
12 动力空气压力 2．1—2．5 MPa
13 控制气源压力 0．35 MPa
14 最大充气压力 1．4 MPa
15 开（合）模理论时间 约 90 s
16 垂直开模距离 660 mm
17 抓胎器最大升降行程 1620 mm
18 外型尺寸（长X 宽X 高） 7000 X 5520 X
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5950 mm
19 总重 约 60 t
技术参数
〈四〉、机械手
一、机械手工作原理
机械手由钩爪，连杆及托架板汽缸等组成，机械手由双向液压驱动，当液缸向下时，四瓣钩胎爪张开至最大，当液压缸向上时，钩胎胚是不会脱落的，因为连杆在张开时接近一字行，足以平衡钩胎爪胚的作用力。这种机械手钩胎爪设成锥体对偏心25—125mm和变形厉害的生胎同样能抓起来。
机械手球鼻其主要是配合装胎时定型。根据轮胎规格调节定型弹簧，当胶囊受内压囊筒翻出进入胎胚时，胶囊的凹处与球鼻的球面吻合接触，当胶囊内压继续增加，球鼻及定型盘受压上升，弹簧经定型板传给胶囊一个大小相等方向相反的作用力控制住胶囊的中心定位，当定型压力达到一定值时，定型杆上升，碰到行程开关，发出信号，胶囊内压降低定型完毕，机械手及球鼻返回。
二.机械手液压系统设计
1. 速度控制回路
机械手的运动要求有较好的低速稳定性和速度负载特性可选用调速阀调速.
为了避免系统功率的损失和提高效率,节约能源.故选用双泵供油回路,并采用开式循环油路.
此外,根据本机的运动形式和要求,选用单杆活塞式液压缸;为了使手臂伸出和手臂收回时的速度相同,故选用差动联接增速回路;为了使速度换接平稳可靠,选用行程阀控制的速度换向回路.
2. 换向回路
本系统对换向的平稳性要求不是很高,所以,选用价格比较低的电磁换向阀控制的换向回路.为了方便和增加液压夹紧支路,选用Y型中位机能换向阀.为了方便差动联接,选用五通电磁换向阀.为了控制位置精度,采用死挡块加电压继电器的行程终点转换控制.
3. 分析与计算
(1) 液压系统工况分析
液压缸各工作阶段负载F为:
F=(Ff+Fa)/ηm=（fs*G+G/g*a*R/Δt）/ηm
Ff 静载荷 Fa 动载荷
fs 静摩擦系数
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α 关节角速度 R 齿轮分度圆半径
ηm 工况系数
（2）．液压缸主要参数
1）、液压缸在各工作阶段的压力为：
P=F/A1+A2/A1*Pb
A1_______________液压无杆腔面积
A2 ______ 液压缸有杆腔面积
Pb______________液压缸压力
2）、液压缸在各工作阶段的输入流量qv为：
qv=A1 *V V ______ 活塞的运动速度
3）、 液压缸在各工作阶段的输入功率P为：
P=p*q
三、液压缸的选择
1、液压缸的结构：
（1）、带有外部密封装置的液压缸，密封零件（密封圈托架，密封圈等）填于工作缸壁上部的凹沟内，并用法兰压紧填料，法兰用螺栓固定杂工作缸的突缘上。
（2）、带有内部密封装置的液压缸。是在缸定的开上端的内表面上加一沟槽，密封零件就放置在沟槽内，柱塞的长度比较小，在更换密封圈时，可把柱塞与垫台拆离，然后将柱塞放下至工作缸底，此时汽缸的上部沟槽露出便于更换密封圈，这种结构在底压时，密封性较差。
2．液压缸的材料：
液压缸可以锻制，无缝钢管焊制，也可以用铸铁或铸浇制。液压缸为了便于加工可用空心锻件，但锻件在加工前要经过正火处理，以消除内应力和改善材料kg/cm2击，故决定材料许用应力值时应注意此点。要准确地选出在各种情况下需用材料是较困难的，需要根据液压缸的使用条件：如液压，柱塞速度，规格尺寸的限制等因素来合理选择。
（1）、当液压≥180—200kg/cm2 柱塞运动速度≥5cm/s，或当液压≥150 kg/cm2 ,而柱塞运动速度≥10 cm/s，采用锻钢液压缸。
（2）、当液压＜150 kg/cm2，柱塞运动速度＜5cm/s时 ，采用铸铁液压缸或无缝钢管焊制液压缸。
（3）、当液压＜500 kg/cm2，而柱塞运动速度＜5cm/s时，采用铸钢液压缸。
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