轮胎定型硫化机

橡塑机械设计——硫化机部分相关背景小知识

—橡胶硫化技术的发明1839年，查尔斯.固特异（1800.11.29~1860.6.1）发明了“橡胶硫化技术”。

？硫化设备的种类有哪些？

轮胎定型硫化机

TireShapingandCuringPress

轮胎知识－轮胎发展简史

1888年

英国邓录普公司开发充气自行车胎

1900年

使用棉帘线

1905年

在胎圈部位使用钢丝

1938年

使用人造丝帘子布（RAYON

CORD）

1942年

使用尼龙帘子布（NYLON

CORD）

1948年

法国米其林公司开发子午线轮胎

1949年

B.F.GOOD

RICH

开发无内胎轮胎

1963年

使用涤纶帘子布（POLYESTER）

1971年

皮列里公司开发VR轿车胎（V-240Km/Hr）

1979年

费尔斯通公司开发微型备用胎

1983年

法国米其林公司开发飞机子午线轮胎

1984年

普利司通轿车轮胎的新断面设计理论RCOT发表--行驶中的优化断面设计理论，通过高效利用充气压力，解决了乘坐舒适性与转向稳定性之间不兼容的难题

1987年

普利司通货车及客车轮胎断面设计理论TCOT诞生--通过断面的改变实现高性能

1987年

普利司通无接逢冠带层研制成功并应用于轮胎生产

1994年

普利司通波形带束层研制成功并应用于超低断面轮胎的生产

轮胎知识－两种形式轮胎结构

轮胎知识－轮胎构成1.胎面（TREAD）【与地面摩擦，保护胎体】

轮胎与路面接触的部分，它应具有良好的耐磨性、耐刺穿性、耐冲击性及散热性。

2.胎面基部（UNDER

TREAD）【胎面与胎体的粘合，减缓来自胎面的冲击】

胎面和缓冲层或带束层之间的橡胶部位，应具有良好的耐撕裂性、粘着性及散热性。

3.带束层（BELT）【提高胎面刚性、提高耐磨性、防止外部冲击损伤胎体。】

在胎面与胎体之间使用的钢丝帘布，提供良好的刚性，并且要求有良好的均匀性。

4.胎体（CARCASS）【轮胎的受力部件】

轮胎中的帘布层是轮胎的主要受力部件，要求：耐冲击、耐曲挠。

5.胎肩（SHOULDER）【保护胎体，散热】

胎面端部与胎侧上端之间的部分，性能要求：耐冲击，导热性能好。

6.胎侧（SIDE

WALL）【保护胎体，减震】

轮胎侧面的橡胶层，其作用：保护胎体、耐曲挠性优异、提高乘车舒适感及操纵稳定性。7.胎圈（BEAD）【与轮辋之间过盈配合】

是由挂胶钢丝按一定形状缠绕而成，起到将轮胎装入轮辋固定轮胎的作用。

8.三角胶条（APEX）【动力传导，减缓冲击】

轮胎中钢丝圈上面的填充材料，要求性能：有较高的硬度，有很强的粘合性能，与其他粘合。

9.钢丝圈包布（FLIPPER）【维持胎圈部分强度，提高与胎体的粘着性，防止钢丝圈分散。】

10.胎圈包布（CHAFER）【防止轮辋与胎体直接接触，保护胎体，补强胎圈部分的强度。】

11.气密层（INNER

LINER）【防止漏气】

无内胎轮胎使用，由特殊橡胶制造，替代内胎贴在轮胎胎里上，要求有很好的气密性。有内胎的称为油皮胶，主要是减少轮胎胎体帘线受到内胎的摩擦。

12.冠带层（CAP

PLY）【保持高速状态下轮胎尺寸稳定性】

是子午胎带束层上使用的帘布层，在轮胎行驶中抑制带束层移动，并防止高速行驶时带束层的脱离。

13.花纹（GROOVE）【调整轮胎的稳定性，牵引力制动力、排水性及降低噪音】

轮胎知识－轮胎的分类及规格表示法

1、轮胎的分类

1-1.按用途分类

①轿车胎

②轻载及载重胎

③工程机械轮胎④农用轮胎

⑤工业用轮胎

⑥力车胎及摩托车胎

⑦航空轮胎

1-2.按轮胎结构分类

①.子午线轮胎（RADIAL）

胎体帘线与钢丝带束层帘线之间所形成的角度，就像地球的子午线一样，所以顾名思义称为子午线轮胎。

②.斜交轮胎（BIAS）

胎体帘线层与层之间，呈交叉排列，所以称为斜交轮胎。

③.带束斜交胎（BELTED

BIAS）

胎体构造为斜交胎结构，另具有钢丝带束层。

1-3.按气候条件分类

①雪地轮胎

（SNOW

TIRE）

②夏季轮胎

（SUMMER

TIRE）

③全天候轮胎（ALL

SEASON

TIRE）

1-4.按有无内胎分类

①有内胎轮胎（TUBE

）

②无内胎轮胎（TUBELESS）

1-5.按花纹类型分类

条形花纹花纹延圆周连接在一起

横向花纹横向切割的花纹

混合花纹横纹和纵纹相结合的花纹

越野花纹由独立的块组成的花纹

2、规格表示：在轮胎的胎侧部位有明显的规格标记

举例：

185/60R14

82H185

：代表轮胎的断面宽度

60

：代表扁平比

R

：代表子午线轮胎

82：代表载重指数

H

：代表速度级别

3、轮胎的速度级别尤为重要，可以根据您的车辆档次以及经常是否高速行驶来选择合适的速度级别。

参考:

P级

——代表最高速度150

km/h

S级

——代表最高速度180

km/h

T级

——代表最高速度190

km/h

H级

——代表最高速度210

km/h

V级

——代表最高速度240

km/h

W级

——代表最高速度270

km/h

Y级

——代表最高速度300

km/h轮胎知识－轮胎著名生产厂家普利司通/日本

米其林/法国

固特异/美国

大陆/德国

倍耐力/意大利

住友橡胶工业/日本

横滨橡胶/日本

韩国轮胎/韩国

正新橡胶/中国台湾

库珀轮胎橡胶/美国

锦湖轮胎/韩国

杭州中策橡胶/中国东洋轮胎橡胶/日本

佳通轮胎/新加坡

三角集团/中国

阿波罗轮胎/印度MRF/印度诺基亚轮胎/芬兰

山东玲珑橡胶/中国

风神股份/中国

主要内容：§1.轮胎定型硫化机的发展；§2.轮胎定型硫化机的用途及分类；§3.规格表示与技术特征；§4.基本结构；§5.主要零部件的设计；§6.主要性能参数；§7.工作原理；§8.液压定型硫化机。§1

定型硫化机的发展1、国外轮胎定型硫化机的发展历程（1）20世纪30年代前后，英、美等工业国家发明了普通个体硫化机。1935年后，普通个体硫化机得到了较大的改进，其升降机构采用曲柄连杆传动副形式。（2）20世纪50年代左右，德国、美国推出了曲柄连杆式轮胎定型硫化机。（3）20世纪80年代初，德国、美国、日本、瑞士等工业化国家先后推出了液压定型硫化机。2、我国轮胎定型硫化机的发展历程（1）20世纪70年代初，我国开始少量引进轮胎定型硫化机。随后，橡机生产厂与轮胎厂合作，对进口机进行消化吸收，并在实践中不断探索创新；（2）从1974年开始桂林橡胶机械厂研制新中国第一台硫化机；（3）1975年桂林橡胶机械厂生产出第一台631/2″双模轮胎定型硫化机。（4）目前我国液压硫化机的主要型号有1140、1220、1600、1700等，但目前我国液压硫化机的配套件仍主要依赖进口的品牌产品。3、定型硫化机的发展方向（1）全电动；（2）简化机械式的运动副；（3）电加热、微波加热；（4）控制系统智能化；（5）提高曲柄连杆定型硫化机的运动平稳性和运动精度；（6）降低液压定型硫化机的成本并提高其可靠性；（7）开发新型轮胎定型硫化机。§2定型硫化机的用途及分类1、用途轮胎定型硫化机是影响轮胎质量的关键设备之一。轮胎定型硫化机，就是用胶囊代替个体硫化机（不定型硫化机）的水胎并且成为机器的一部件，在同一机台上可完成装胎、定型、硫化、卸胎以及在模外充气冷却等工艺过程，使轮胎硫化过程实现完全机械化和自动化。

1、用途轮胎定型硫化机是影响轮胎质量的关键设备之一。轮胎定型硫化机，就是用胶囊代替个体硫化机（不定型硫化机）的水胎并且成为机器的一部件，在同一机台上可完成装胎、定型、硫化、卸胎以及在模外充气冷却等工艺过程，使轮胎硫化过程实现完全机械化和自动化。

近代轮胎定型硫化机，一般对内温、内压、蒸汽室温度均能测量、记录和控制，配置自动控制系统、模具清洁和涂隔离剂等装置。生产中配以自动化运输和计算机控制，使轮胎硫化作业完全实现自动化。轮胎定型硫化机具有生产效率高、生产的轮胎质量好、劳动强度低，因此，在现代轮胎工业中获得了广泛的应用。2、分类（一）轮胎定型硫化机按采用胶囊类型的不同可分为四种类型：A型（或称AFV型）定型硫化机

胶囊从硫化的外胎中脱出时，胶囊在推顶器的作用下，往下翻入下模下方的储囊筒内。开模方式一般为升降平移型。B型（或称BOM型）定型硫化机

胶囊从硫化的外胎脱出时，胶囊在中心机构的操纵下，待抽真空收缩后向上拉直。开模方式有升降型、升降翻转型。AB型（或称AUBO型）定型硫化机

胶囊从硫化的外胎脱出时，胶囊在胶囊操纵机构和囊筒的作用下，上半部作翻转而整个胶囊由囊筒向上移动收藏起来。开模方式有升降型和升降翻转型。RIB型（rollinginbladdettype）定型硫化机为适应子午线轮胎生产的需要，综合了A型和B型硫化机的优点而开发的一种新型机型，结构类似AB型，但不需要抽真空，开模方式为升降平移型。按轮胎定型硫化机的用途可分为普通轮胎定型硫化机和子午线轮胎定型硫化机。按定型硫化机的传动方式可分为曲柄连杆式定型硫化机、液压式定型硫化机和电动式定型硫化机。按加热方式可分为罐式定型硫化机、夹套式定型硫化机和热板式定型硫化机。按整体结构可分为定型硫化机和定型硫化机组。3、生产厂家国外主要的硫化机生产企业：德国Krupp；日本Kobesteel；日本Mitsubishi——RIB型定型硫化机；德国Herbert——AB型定型硫化机；美国MCNei——B型定型硫化机；美国NRM——A型定型硫化机；Kobelco(KSBI)等。我国主要的硫化机生产企业：桂林橡胶机械厂；福建华橡自控技术股份有限公司；益阳橡胶塑料机械集团有限公司等。

§3规格表示与技术特征（一）轮胎定型硫化机的型号编制通常以硫化机的热板护罩或蒸汽室的内径、模型数量及一个模具上的合模力表示，胶囊型式作为辅助代号。具体表示如下：□□——□□/□×□

模型数量一个模具上的合模力，MN

热板护罩或蒸汽室内径，mm

胶囊型式辅助代号，如A、B、AB或RIB等轮胎硫化机代号（L）轮胎生产机械代号（L）例如：LL—B1050/1.37×2,表示B型定型硫化机，护罩内径为1050mm，双模，一个模具上的合模力为1.37MN.2、技术特征§4基本结构轮胎定型硫化机的种类较多，我国目前广泛使用的定型硫化机是曲柄连杆式定型硫化机，重点叙述曲柄连杆式定型硫化机的结构。4.1A型轮胎定型硫化机

A型定型硫化机主要是由底座、曲柄轮、连杆和横梁组成的升降机构；上加热板、下加热板和上模具、下模具组成的蒸汽室；推顶器与储囊筒组成的胶囊操纵机构；夹具器、装胎机械手组成的装卸胎机构；电机和减速机组成的传动系统；为适应尼龙轮胎的生产配置了后充气装置。还有热工系统、润滑系统和电控系统等。底座曲柄轮连杆上模具上热板下热板下模具机械手传动系统后充气装置推顶器储囊筒横梁轮胎在A型定型硫化机中的定型和硫化顺序硫化机正在硫化轮胎，抓胎器取下一个胎坯，第三只胎坯置于机台前的平台上

硫化完毕，胶囊内部降低压力后，整个胶囊被往下推。这时夹具板张开，从轮胎上钢圈的下方把住轮胎硫化机逐渐开启，胶囊入储囊筒硫化机完全打开，由于推胶囊的活塞仍处于最低位置，使得夹具板仍然维持轮胎在上模轮胎由上半模中被推出，推胶囊的活塞上升，夹具板缩回。剥落杆移到轮胎上方，抓胎器向下到达下模上方的抓胎位置剥落杆缩回，轮胎由模上钢圈脱落到卸胎辊道上。定型蒸汽进入胶囊硫化好的轮胎离开卸胎辊道，此时新胎坯由抓胎器定位在下模上，胶囊被吹入胎坯内

抓胎器离开胎坯并上升，胎坯由胶囊定位。清扫硫化机后开始闭模

当推囊活塞上的球鼻接近胶囊时、定型蒸汽开始逐渐吹胀胎坯

在点歇过程中，胎坯逐渐的被定型

机台继续处于点歇状态，定型蒸汽撤消。轮胎的上钢圈进入上模的钢圈中

机台继续处于点歇状态，定型蒸汽再次导入。然后硫化机继续闭合定型

轮胎在A型定型硫化机中的硫化过程4.2B型轮胎定型硫化机

B型轮胎定型硫化机一般由升降机构、蒸汽室、胶囊操纵机构（即中心机构）、装胎机构、卸胎机构、传动系统、润滑系统、安全装置、管路系统和电气系统等组成。用于尼龙轮胎硫化的定型硫化机还应配置后充气装置。升降机构蒸气室后充气装置电气控制装置胶囊操纵机构卸胎机构传动装置装胎机构轮胎在B型定型硫化机中的定型和硫化顺序上模完全打开，装上胎坯

硫化机开始闭合、定型蒸汽通入胶囊

胎坯定型

硫化机完全闭合，硫化开始

硫化完毕，硫化机打开

中心机构带动轮胎上升

胶囊从轮胎中拉出

卸胎杠杆上升。中心机构的上环上升，下环下降，将胶囊内腔抽真空使胶囊内凹，继续拉伸胶囊卸胎杠杆上升托住轮胎，继续拉伸胶囊胶囊完全伸长与收缩，中心机构的下环触及下模

卸胎杠杆再上升并超过中心机构，一直把轮胎送到机台后面的卸胎传送带或后充气装置上卸胎杠杆返回原位，新的循环开始

轮胎在B型定型硫化机中的定型和硫化过程1轮胎在B型定型硫化机中的定型和硫化过程2

4.3AB型轮胎定型硫化机

AB型轮胎定型硫化机的胶囊操纵机构－中心机构与A型和B型轮胎定型硫化机的胶囊操纵机构有较大的差别，介于A型B型之间，兼有这两种机台胶囊操纵机构的特点，而其他部分基本相同。

图为AB型轮胎定型硫化机的胶囊操纵机构，它由胶囊操纵缸、囊筒、囊筒升降操纵缸及上下夹持盘等组成。当轮胎脱模时，囊筒通过升降操纵缸向上升起，上夹盘不动，硫化好的轮胎在囊筒上升时，从下模脱出，胶囊则被收入囊筒内，类似于B型定型硫化机的胶囊伸直的型式。胶囊操纵水缸升降水缸上夹盘下夹盘储囊筒

轮胎被取出后，上夹盘下降，胶囊连同夹持盘一起进入囊筒内。这种胶囊收入囊筒内的方式与A型定型硫化机相似，但比A型胶囊的翻转程度小。当装胎时，装胎机构将胎胚的下子口放在囊筒的子口上之后，囊筒开始下降，并通过齿轮齿条实现与装胎机构同步下降，便于胎胚的对中和定型。在囊筒下降过程中，胶囊通入定型蒸汽，上夹盘向上升起，胶囊被压入胎胚内腔，硫化机合模、定型、硫化。齿轮齿条4.4

RIB型轮胎定型硫化机

RIB型轮胎定型硫化机是在A型硫化机的基础上发展起来的一种新型的机台。图为RIB型轮胎定型硫化机的结构图。RIB型硫化机与A型硫化机的主要区别是胶囊操纵机构在A型的基础上增设一个中心杆，将胶囊上部从硫化好的轮胎中拉出，进入囊筒，使胶囊上半部翻转收入于囊筒中，提高了胎胚定型时的对中性。中心杆

B型及AB型定型硫化机

A型定型硫化机

RIB型定型硫化机胶囊不翻转，寿命较长胶囊翻转弯曲较大，使用寿命较B型的短胶囊寿命较A型的长，比B型的短蒸气、过热水消耗量极少蒸气、过热水消耗量大蒸气、过热水消耗量比A型少胶囊充水时间短，极易冷却胶囊充水时间长，冷却时间长胶囊充水时间较A型少中心机构动力为压力水，密封较多，泄漏可能性大推顶器动力为压缩空气，密封较少，密封性能好推顶器动力为压缩空气，密封装置较少，密封性能好需要抽真空系统不需要抽真空系统不需要抽真空系统中心机构较复杂推顶器机构复杂推顶器结构简单，但下部控制胶囊机构复杂更换胶囊较困难更换胶囊方便更换胶囊方便定型时生胎内壁与胶囊之间易残留空气定型时生胎内壁与胶囊间残留空气少定型时生胎与胶囊内壁间残留空气少胎胚定型时对中性稳定性好定型时对中性稳定性差定型时对中性稳定性好卸胎和装胎不能同时进行，卸胎和装胎可同时进行卸胎和装胎可同时进行总体结构较庞大总体结构较紧凑总体结构较复杂各种定型硫化机的比较五、主要零部件的设计（一）蒸汽室蒸汽室是用于硫化轮胎的，是定型硫化机的主要部件之一。对蒸汽室的要求：（1）能最大限度地实现装胎、卸胎的机械化；（2）便于硫化温度规范的控制和检查；（3）能保证硫化模型的均匀受热；（4）有利于载热体供给的自动化；（5）蒸汽室内载热体向大气中散失热量要小、消耗量要小；（6）密封性能要良好。1.蒸汽室的类型蒸汽室按模型的加热方法及结构形式通常可分为下列几种:蒸汽室的类型罐式蒸汽室普通罐式蒸汽室带锁环蒸汽室带调模装置蒸汽室夹套式蒸汽室带锁环夹套式蒸汽室带调模装置夹套式蒸汽室热板式蒸汽室普通热板式蒸汽室带调模装置热板式蒸汽室

2．蒸汽室结构

(1)罐式蒸汽室①普通罐式蒸汽室如图所示。它由上、下两半蒸汽室组成，下蒸汽室固定于机台上，上半蒸汽室固定于横梁下缘。两半蒸汽室用耐热橡胶密封圈密封，与机台和横梁固定时均用石棉垫隔热，它们的外表面均用保温层加以保温。下蒸汽室底部设置凸起的T型槽，用于螺栓固定模具和模具底部的加热以及冷凝水的导出。上蒸汽室的上部设有1～4组均布分布的螺栓孔，用于不同规格的模具安装；其上部安装了安全阀、压力表和温度计。上半蒸汽室下半蒸汽室密封圈压力表温度计安全阀模具安装螺拴上半蒸汽室下半蒸汽室密封圈安全阀温度计上半蒸汽室下半蒸汽室密封圈安全阀压力表温度计上半蒸汽室下半蒸汽室密封圈安全阀②带锁环罐式蒸汽室它的总体结构与普通罐式蒸汽室相似，在罐体的周边设置了一套可移动的平面锁环。锁环将上下蒸汽室锁紧并承受锁模力，此时硫化机在硫化时传动系统的各构件受力较小。为了补偿硫化时对模具的预紧力，在蒸汽室下部压力补偿器（为一块橡胶板），当通人低压过热水后橡胶板向上膨胀，抬起活动的模座，把模具顶紧。上半蒸汽室下半蒸汽室橡胶板压力补偿器锁环活动模座上半蒸汽室下半蒸汽室橡胶板压力补偿器锁环活动模座

③带调模装置罐式蒸汽室它的上蒸汽室设置有上半模的花盘,花盘与调模螺套连接。调模螺套的内外表面有梯形螺纹，调模螺套外螺纹为右旋，与花盘相配，调模螺套内螺纹与法兰螺套相配。当小齿轮转动带动大齿轮转动，调模螺套也旋转，使花盘同上模一起沿着导向板上升或下降，从而可以调整不同模型的高度位置。花盘调模螺套小齿轮下蒸汽室上蒸汽室调模螺纹座调模齿轮导向板花盘小齿轮下蒸汽室上蒸汽室调模螺纹座调模齿轮导向板（2）夹套式蒸汽室夹套式蒸汽室的结构如图所示。它的上、下模具均有可通人蒸汽的空腔。此空腔有的模具是直接铸造出来；有的加工成敞口的空腔，加工后焊上钢板，将其敞口封闭。带锁环夹套蒸汽室如下图所示。其锁环有平面型和斜面型两种。前者需设置压力补偿器，后者可直接锁紧模具。带调模装置夹套式蒸汽室如上图所示，其基本机理与其他带调模装置蒸汽室相同。铸造的空腔焊接的空腔

⑶热板式蒸汽室图为带调模装置热板式蒸汽室，它由上、下加热板、调模装置和保温罩等组成。调模装置由调模齿轮、调模螺套和固定的调模螺纹座组成两级减速的微调，设置在上蒸汽室的外部，不易受蒸汽的腐蚀，易于润滑，调模方便。普通热板式蒸汽室的结构与带调模装置热板式蒸汽室相似，区别是不设调模装置。调模齿轮调模螺套调模螺纹座上热板下热板保温罩调模齿轮调模螺套调模螺纹座上热板下热板保温罩类型优

点缺

点罐式蒸汽室普通的结构简单容易制造1、蒸汽直接加热模型，加热温度容易达到一致2、便于更换不同规格的模调模和调节预紧力困难1、蒸汽室直接接触模型和其它附件，容易被锈蚀2、构造较复杂密封较多，增加维修量3、制造较困难带锁环的有利于改善压力机构的受力条件，节约钢材维护较困难带调模装置的1、便于调节不同厚度模型2、便于调节锁模预紧力的大小维护较困难结构较复杂夹套式蒸汽室1、能节约冷、热介质2、有利于热模硫化3、可缩短硫化时间4、改善劳动条件5、便于维修1、温度较难达到一致2、夹套制造困难，造价高，更换模具困难热板式蒸汽室1、能节约冷、热介质2、有利于热模硫化3、可缩短硫化时间4、改善劳动条件5、便于制造和维修1、温度较难达到一致2、目前适用于中小型规格轮胎的硫化3、蒸汽室顶盖的计算蒸汽室的顶盖的计算可借用内压容器的计算公式进行。常用形式有：椭圆形盖、拱形盖和平盖三种。以椭圆形为例。椭圆形顶盖结构，如图所示。壁厚S（mm）按下式计算：式中P—蒸汽计算压力，N/mm；

DH—顶盖外径，mm；k—校正系数；n—刚性系数，可取n=2~2.6；

[σ]

t—设计温度下材料的许用应力，N/mm2；[σ]—实验温度下材料的许用应力，N/mm2；

φ—焊接系数用整块钢板模压的盖=1，用两块钢板焊接而成的=0.8；c—壁厚附加量，其值为1～4mm,常取2～3mm；4、蒸汽室筒体的壁厚计算蒸汽室筒体壁厚计算可按下式计算：

（二）胶囊操纵机构1.用途与结构胶囊操纵机构又称中心机构,它位于蒸汽室中心的机构,是定型硫化机的重要组成部分。它的主要作用是硫化前把胶囊装入胎胚、对胎胚定型；硫化后将胶囊从轮胎中拔出，在脱模机构的配合下，使轮胎脱离下模并与胎圈剥离，最后再从轮胎中把胶囊退出。2.B型定型硫化机中心机构

B型定型硫化机中心机构主要由三部分组成：①控制胶囊伸直与收缩部分；②控制胶囊定型高度部分；③控制轮胎脱离下模部分。B型定型硫化机中心机构有液压杠杆式、液压式与液压机械式等类型。下面我们分介绍这几种类型中心机构的结构。控制胶囊伸缩部分控制胶囊定型高度控制轮胎脱模部分

①液压杠杆式中心机构图为用于B型定型硫化机的中心机构。它由夹持胶囊的上夹盘、下夹盘、水缸、上活塞和下活塞、导管、隔离套、定位套及拨叉等组成。当压力水通过缸座的进水口进水时，下活塞上升，使胶囊伸直，当隔离套与上活塞接触时，便推动上活塞和定位套同时上升，保证活塞杆的稳定性。当压力水从进水口进入时，压力水便通过导管喷出，而后经过导管与活塞杆管内壁之间的间隙流出，推动下活塞下降，使胶囊收缩，当上夹盘与定位套接触时，下活塞下降停止。此时上活塞受到压力水作用不能下降，这种状态为定型和硫化的状态。上夹盘下夹盘上活塞隔离套导管下活塞拨叉水缸定位套活塞杆拨叉将水缸和下夹盘举起，使轮胎脱离下模，胶囊伸直，抽真空，辅助脱胎装置启动，卸胎机构托起轮胎下部，拨叉反向运动，使水缸和下托盘下降至下模，而后卸胎机构将轮胎稍举起后接着再翻转，使轮胎向机台后部运动至卸胎辊道上。下夹盘拨叉水缸动画②、液压式中心机构液压式中心机构控制胶囊伸缩和脱胎的动作分别由两个水缸完成，其构造如图所示。胶囊的上、下子口分别由上压盖、上托盘和下压盖、下托盘夹持，并安装在上水缸顶部。上水缸缸体内装有上、下活塞，上活塞的套筒用于确定定型的高度，下活塞用于控制胶囊的伸缩。脱模活塞用于举起上水缸和托盘，使硫化好的轮胎脱离下模。装胎时，机械手将胎胚套在胶囊上，这时从管接口向胶囊通入蒸气，使之膨胀，对胎胚进行定型，胶囊膨胀使胶囊高度下降，上托盘随之下降；在上、下活塞之间通入压力水，下活塞继续下降，上活塞则固定不动，上夹盘下降直至与上活塞的套筒接触为止，达到定型高度。卸胎时，胶囊内的高压过热水被抽出，胶囊抽真空；从上水缸的压力水进水口通入压力水，下活塞上升将胶囊从轮胎中拉出，胶囊伸直；脱模活塞在压力水的推动下，将上水缸和水缸上的其他部件一起举起，使硫化好的轮胎脱离下模并升起；卸胎机构将轮胎托住，脱模活塞下降，将上水缸和在水缸上的其他部件拖回的原先的位置，完成脱胎；卸胎机构将轮胎卸到卸胎滚道上。定位套上托盘下托盘上活塞下活塞下水缸进水孔上水缸上压盖下压盖定位套上托盘下托盘上活塞下活塞下水缸进水孔上水缸下压盖上压盖定位套上托盘下托盘上活塞下活塞下水缸进水孔上水缸下压盖动画

③、液压机械式中心机构液压机械式中心机构的运行机理与液压式中心机构相似，大体结构也有雷同，只是脱模的水缸变成齿轮齿条的啮合来驱动而已。其结构如图所示。齿条固定于水缸体的外缘上，由驱动油缸驱动齿轮，齿条带动水缸上下移动。齿条动画

3.推顶器和储囊筒机构

A型定型硫化机的胶囊装入胎胚、定型和从轮胎中拔出是用推顶器和储囊筒机构配合完成的，它们也是处于模型中间，因此也有把它们称为A型定型硫化机的中心机构。①.推顶器及夹具板推顶器的作用是在硫化完毕，开模时将胶囊推入储囊筒中；在横梁带着上模型上升时，推顶器上的夹具板将轮胎带出，完成卸胎。推顶器的一般结构如图所示。推顶器主要由球鼻、球鼻上升气缸、球鼻下降气缸、推顶器座、闩锁气缸及推顶器气缸等组成。球鼻球鼻上升气缸球鼻下降气缸推顶器座闩锁气缸推顶器气缸活塞上升进气闩锁进气活塞下降进气

球鼻升降气缸是用于固定球鼻和使它升降，推顶器的球鼻在定型时与胶囊顶部中心的“U”形槽相吻合，使胎胚能很好地对中，硫化结束球鼻下降将胶囊从轮胎中顶出，并推顶胶囊进入储囊筒，同时使夹具板撑开。在卸胎前，闩锁气缸使夹具板保持张开伸入轮胎子口下部。两个推顶气缸为卸胎而设置，使整个推顶器竖向运动。推顶器座装在硫化机的横梁上。活塞杆上部为螺纹，顶端为方形，用于调节球鼻的行程。

球鼻球鼻上升气缸闩锁气缸推顶器气缸球鼻下降气缸A型定型硫化机的夹具板的作用是，在卸胎作业中保证轮胎粘在上半模的钢圈上或在夹具板上。其结构如图所示。夹具板由扇形板、滑块、杠杆、辊轮、卡盘等零件组成。当球鼻伸出时，通过辊轮拨动杠杆和滑块，使扇形块撑开。扇型板滑块杠杆辊轮卡盘②储囊筒及囊筒升降机构储囊筒的作用是用于推顶器就胶囊从轮胎中推出后胶囊的存储；囊筒升降机构用于更换胶囊时，将囊筒升起，方便更换旧胶囊。它们的结构如图所示。它由储囊筒、两半环、过滤网、轴承、链轮及轴等组成。储囊筒是夹套式结构，是存放胶囊的容器，蒸气和高压过热水等介质也通过它输入胶囊。其内壁上部和下部各有一个3～5mm的小孔，当储囊筒通入定型蒸气将胶囊翻出时，有利于减小胶囊与储囊筒内壁的摩擦。储囊筒两半环滤网轴承座链轮轴内螺套螺杆4.ＡＢ型硫化机中心机构由德国赫伯特(Herbert)公司首创。中心机构由2个囊筒油缸，一个同轴线的中心油缸，一个环座和一个囊筒相联接，推动囊筒作上、下运动，中心油缸和环座可一起装入囊筒中，中心油缸实际上由同轴线的下环油缸和上环油缸组成。下环油缸的缸体与囊筒相连，其活塞杆与环座相连接，因而环座可作相对囊筒上、下运动，上环油缸的缸体就是下环油缸的活塞杆，因而上环油缸的活塞杆可相对环座上、下运动，安装胶囊中心油缸囊筒油缸囊筒胶囊的下夹盘装在环座上，上夹盘装在上环油缸的活塞杆上。这种中心机构的特点是托胎运动平稳，对中性好，结构紧凑，可按不同的工艺要求硫化不同规格的子午胎和斜交胎。环座机械式AB型中心机构------胶囊工作时的情况

机械式AB型中心机构------胶囊处于收藏位置

5.RIB型中心机构

A型定型硫化机定型时对中性差，随着定型气压大小变化而不稳定，尤其在硫化大规格轮胎时更为突出。为克服这些弱点，适应大型轮胎的生产需要，开发的RIB型定型硫化机的中心机构解决了A型定型硫化机中心机构的弱点。其中心机构示意图如图所示。

RIB型中心机构吸取了B、AB型定型硫化机的优点，也保留了A型硫化机更换胶囊方便的特点。采用活塞杆来提高定型时的对中性和稳定性。

RIB型胶囊翻入储囊筒不需要抽真空，当轮胎硫化结束，中心立柱连同夹持盘在气缸驱动下，将胶囊从轮胎中拉入储囊筒内。RIB胶囊中心立柱夹持盘气缸6.中心机构的计算（B型为例）在中心机构的计算中，首先是决定各水缸所需的作用力：一是决定操纵胶囊的水缸作用力，一是外胎脱模时水缸的作用力。当决定了这些力后，缸体和活塞杆等的强度计算可按一般的计算方法进行。主要对以上两个作用力进行讨论。1）操纵胶囊水缸作用力的决定此力应按胶囊允许的最大作用力来考虑，力的大小只能通过试验的方法来确定，一般40〞定型硫化机采用Q=8KN，55〞采用Q=24KN，75〞采用Q=80KN，如果胶囊和外胎粘结很牢，按照胶囊从外胎脱离的力来考虑，若出现力不足的情况，也不要求加大，若再加大，胶囊可能被扯破，反而不能从外胎中脱离出来。胶囊与外胎的粘结问题只能采用专门的润滑剂来解决。减小作用力目的在于延长胶囊使用寿命。根据实验方法决定的作用力Q用来计算水缸的内径：式中：d---水缸内径，mm；P---水压，Mpa；R---水缸内活塞摩擦力的损失系数，R=1.1。

2）外胎脱模时水缸作用力的决定

使硫化后外胎脱离模型而卸出的作用力称为脱模力。脱模力的大小取决于分离轮胎与模型粘附作用力外，同时受胎体结构不受损伤允许作用力的限制。即应该在胎体不受损伤的前提下确定脱模力的大小。（以活络模为例）（1）轮胎脱离模型所需的力P=π·D2·B·p式中D2---轮胎外径，mm；

B---外胎胎面宽度，mm；

p---外胎有花纹部分的单位脱模力，N/mm2，乘用轮胎取0.08~0.1N/mm2

，轻型载重轮胎取0.1~0.12N/mm2

载重轮胎和工程轮胎取0.15N/mm2

。对于同一规格轮胎由于轮胎花纹种类不同，模型粗糙度不同，润滑条件不同，脱模力的大小是不一样的。另外，实际脱模时，轮胎并不是同时脱模，而是从局部到整体渐渐脱出，所以，实际脱模力远较设计计算值要小。

(2)轮胎胎体所能承受的力

此力主要考虑骨架的许用应力。即脱模时帘布层所受的力、轮胎正常行驶时的允许工作应力。把外胎断面视为一个内径为d，壁厚为s的圆环（壁厚s计算帘布层的厚度），在内压p的作用下，帘布层的工作应力为：

式中p---充气轮胎正常内压，乘用轮胎取0.17~0.21N/mm2

，轻型载重轮胎取0.3~0.5N/mm2

载重轮胎和工程轮胎0.5~0.7N/mm2

；s---胎侧帘布层的厚度，mm；d---轮胎断面内径，mm。把帘布层断面面积乘以该应力，则得垂直作用于帘布层断面的最大许用作用力Q：

式中D---帘布层最小厚度处最小直径，mm。脱模机构的许用推力T为：式中α---力T与Q的夹角，α=40º~45º。

设计时推胎水缸的力应不大于轮胎胎体所能承受的力T。否则帘布层中的应力可能超过许用值而引起帘布的脱层、伸长甚至断裂。当这个T力不能使外胎脱模时，也不应再增加，而应从其他方面考虑，如轮胎的结构与花纹，橡胶与金属的黏着率，模型是否使用脱模剂，模型的粗糙度，气孔的数量是否恰当，脱模力的作用方式等。改善上述条件，可使T减少。

（三）装胎机构轮胎定型硫化机装胎机构的用途是将生胎从存胎盘上提起送至下模上定位、充气定型。其结构形式较多，比较新型的装胎机构适用于普通轮胎和子午线轮胎两用。下面对两种常用的装胎机构加以介绍。

1、A型轮胎定型硫化机的装胎机构

A型轮胎定型硫化机装胎机构的结构如图所示，它主要由机械手、传动装置、机械手球鼻、导轨及气缸等组成。机械手传动装置机械手球鼻气缸导轨轴钢丝绳卷轮蜗轮蜗杆减速机整个机构安装在硫化机横梁上，通过链条驱动机械手，由上、下两对辊子沿导轨的移动，控制机械手的上下移动。机械手由四辨钩胎爪组成，在双作用气缸驱动，使钩胎爪张开和合拢。当气缸的活塞杆向下推出时，四辨钩胎爪张开至最大；当活塞杆向上缩回时，钩胎爪合拢到最小。当机械手提起胎胚而压缩空气中断时，因为连杆成一字形撑开，足以撑住钩胎爪挂着的轮胎重量，挂着的轮胎不会脱落。装胎机构传动装置的电机带有制动装置，蜗轮减速机具有自锁。在轴上装有两个安全用的绳轮，每一绳轮上装有钢丝绳，绳的一端固定在横梁上。如若操作时由于电气系统误发指令或机械手调整不当，导致链条断脱时，钢丝绳就会系住横梁及机械手，使之不掉落。辊子链条横梁钩胎爪气缸连杆电机带式制动装置

带式制动装置安装在轴的左端。刹车带由钢带及石棉摩擦片做成，刹车力矩大小的调节可由压缩弹簧控制。在正常工作时，刹车带应松开，只有在检修装胎机构时才使用制动装置。机械手球鼻用于装胎时的预定型及定位。当胶囊在定型内压作用下从储囊筒翻出进入胎胚时，胶囊的“U”形凹坑与球鼻的球面自动投合，随着定型内压的增加，由于定型弹簧的预定型力作用，球鼻和定型盘受压增高；预定型压力由定型弹簧进行调节，当达到规定值时，触动限位开关，发出指令，胶囊内压降为保持定型压力，机械手返回。触胎杆用于探测存胎盘上是否装有胎胚。当触胎杆碰到胎胚时，则触胎杆上升触动限位开关。弹簧球鼻定型弹簧限位开关限位开关触胎杆

2、B型轮胎定型硫化机的装胎机构

B型轮胎定型硫化机的一种装胎机构如图所示。它由机械手、横臂、传动装置及支座等组成。双模定型硫化机每个模配备一套装胎机构，分别安装在机台左右两侧。工作时依次转入和转出，以免相碰。根据胎圈直径的不同，机械手的钩胎爪可进行调节或更换，以适应相应规格的胎胚。当压缩空气进入气缸时，活塞推动导向板向上移动，通过导轮使沿圆周分布的钩胎爪分别以小座上的销轴为支点摆动，钩胎爪收缩进入胎圈内，而后气缸排气，钩胎爪在弹簧的作用下张开，将胎胚撑住。机械手横臂传动装置支座气缸导向板导轮弹簧销轴横臂的升降由电机经蜗轮减速机

的传动装置驱动。平衡锤用于调节机械手的平衡。碰块用于控制抓胎的动作。平常状态时，碰块位于限位开关之间，当机械手下降钩胎爪碰到胎胚时，碰块上抬碰到限位开关，此时，切断气缸的气源，钩胎爪撑开；当提起胎胚时，由于胎胚重量使碰块下移触动限位开关，机械手提升。安全装置用于横臂升降时的保险。当链条发生断脱时，弹簧就拉动安全装置，其上的牙齿就紧紧咬住方柱，横梁稍下滑很短距离后便停止不动。电机蜗轮减速机平衡锤碰块安全装置弹簧链条

横臂的转入和转出由支座上的油缸驱动一四连杆机构来实现，如图所示。当液压缸通入液压油后活塞便推动连杆，使摇杆绕C点转动，同时带动装在摇杆上的方柱和横臂一起转动。其转动的极限位置由限位开关进行调节。为了适应大型轮胎硫化机运行的需要，装胎机构的结构和驱动方式有了很多的改进，图为气动的机械手装胎机构，其共同特点是它们通过驱动放射螺旋槽转盘带动钩胎爪匀速地撑开和合拢，而且钩胎爪行程比较大，可适应规格范围较大的胎胚和子午线轮胎胎胚的装胎。油缸四连杆机构C螺旋转盘钩胎爪

（四）卸胎机构卸胎机构用于在脱模机构配合下，将硫化好的轮胎从中心机构的下钢圈托出，并将其卸到机台的后边运输带上或通过滚道送至后充气装置中。A型定型硫化机的卸胎机构（即夹具板）比B型定型硫化机的卸胎机构简单，前面已介绍了A型定型硫化机卸胎机构的结构，本节只重点介绍B型定型硫化机的卸胎机构。

B型定型硫化机的卸胎机构的结构类型较多，大体可分为：杠杆式卸胎机构、辊道式卸胎机构。

1.杠杆式卸胎机构图为轮胎定型硫化机的杠杆式卸胎机构。前卸胎杆位于硫化机前面，卸胎长、短辊子位于后面。

前卸胎杆短辊长辊当水缸的活塞被通入压力水推动活塞杆伸出时，推动杠杆，通过连杆使卸胎转架摆动，带动短辊上升。同时滑轮臂也向后转动，拉动钢丝绳，使左右凸轮臂升起，沿特定的轨迹运动，连接着左右凸轮臂的前卸胎杆也随之上升。配合中心机构的脱模机构把硫化好的轮胎托起，前卸胎杆伸入轮胎的下部，辊子也插入轮胎下部，它们共同将外胎从下钢圈托出、升起和翻转，最后外胎沿着转架上的长辊子及短辊子和卸胎滚道滑向后充气装置或输送带上。卸胎完毕，卸胎水缸换向充入水压，机构恢复原始状态。水缸杠杆卸胎转架凸轮臂中心机构连杆滑轮臂钢丝绳短辊长辊前卸胎杆杠杆式卸胎机构的运动是由两大运动副C、B组成，其运动的示意图如下。杠杆式卸胎机构两大运动副的运动示意1－前卸胎杆；2－钢丝绳；3－短辊子；4－后卸胎杆；5－转轴；6－长辊子；7－活塞；8－卸胎水缸；9－杠杆；10－滑轮臂；11－滑轮；12－转架；13－连杆近年来定型硫化机的卸胎机构的结构有了很多改进，结构更加简捷、运行可靠、维护方便的机构层出不穷。图为双缸式卸胎机构，利用两个水缸来完成卸胎动作。卸胎时，水缸将卸胎滚道移至由中心机构托起的外胎下面，利用水缸

将转架和托着卸胎滚道一起先作水平上升而后倾斜滑下轮胎的运动。卸下轮胎后，水缸反向动作，使转架和卸胎滚道复位。水缸

2.移动辊道式卸胎机构

移动辊道式卸胎机构的结构比较简单、便于维护，在定型硫化机的卸胎机构中应用较为广泛。它们的共同特点是，通过机构或轨道槽使移动辊道按照卸胎的动作要求运动。它们可分为镰刀式、V型式。

图为镰刀式卸胎机构，它由水缸驱动卸胎辊道沿镰刀形的轨道移动。当中心机构将硫化好的轮胎从下模托出、抬起时，水缸活塞杆推动杠杆，杠杆带动辊道移动，由于辊道只能沿着弧形的轨道槽运动，辊道的移动轨迹便是弧形，即镰刀形的弧形，辊道既完成将轮胎举起，同时也能够将轮胎倾斜而从辊道中滑出。水缸辊道轨道杠杆

图为V型辊道卸胎机构的结构，它设置在机座上，主要由电机、减速机、传动轴、导向滚轮、齿轮导向轮、齿条、辊道及短辊道组成。

辊道传动轴电机机座齿条齿轮导向轮导向滚轮短辊减速机机构的运动方向受导向滚轮齿轮及导向轮导向齿条控制。当外胎被中心机构顶起后，卸胎机构由电机、减速机驱动传动轴，传动轴上的齿轮导向轮转动，齿轮与固定在机架上的导向齿条啮合，使整个卸胎机构从硫化机的后部向前运动，直至处于接胎的位置。当中心机构整体下降时，外胎便搁置在辊道上，外胎完全脱离了中心机构后，卸胎机构的传动电机反转，卸胎机构带着外胎向后运动，由于导向齿条的后部是倾斜的，卸胎机构到达此处时，向后倾斜，外胎便会从辊道上滑向后充气装置或运输带上。

（五）升降机构升降机构也称压力机构。其类型有下列几种。升降机构的类型曲柄连杆式升降机构液压式升降机构①单缸式升降机构②双缸式升降机构螺杆式升降机构蜗轮蜗杆式升降机构①升降型升降机构②升降－平移型升降机构③升降－翻转型升降机构（1）曲柄连杆式升降机构

图为曲柄连杆升降－平移型升降机构。它主要由横梁、墙板、连杆、曲柄齿轮和副臂、副辊等组成。在开模时，横梁和上模先作垂直上升，随后按水平或以一微小倾斜角度向后移动，而模型始终接近与水平平移；闭模过程则相反。左右两个副臂固定在横梁上，副臂下端设有副辊。当连杆带动横梁作开合模运动时，横梁两侧端轴上的主辊和副臂的副辊都在墙板的开槽内运动。为使合模准确，横梁的下腹板左右各装有一个定位块，并和墙板上的定位块相配合。定位块的位置可用调节螺栓调节。连杆墙板副臂副辊横梁曲柄齿轮定位块主辊调节螺拴图为B型定型硫化机普遍使用的曲柄连杆式升降－翻转型机构。它主要由横梁、墙板、连杆、曲柄齿轮、副连杆和副连杆滑块等组成。在开模过程中横梁和上模先作垂直上升，随后以弧线向后翻转；闭模过程则相反。实现翻转的主要方法有：双槽墙板斜面间接导向、双槽墙板斜面直接导向和单槽杠杆导向三种。机构开模时升起翻转和合模时翻转下降，其前后定位靠墙板的开口槽，副连杆滑块在墙板的窗口上下活动使上蒸汽室翻转。左右定位靠连杆上部的定位销实现的。横梁墙板定位销连杆曲柄齿轮滑块副连杆

（2）液压式升降机构图为定型硫化机单缸式液压升降机构。它主要由油缸、活塞杆、横梁和导架等组成。左右导杆由拉杆连接成一体，并靠底座支撑。机构由液压系统提供动力，当机构工作时，油缸活塞杆带动横梁和装有滑轮的蒸汽室沿着导架的轨道上下运动，完成开合模的动作。合模后，由锁环将模型锁紧。双缸式液压升降机构基本工作原理与单缸式的类似。油缸活塞杆横梁导架拉杆锁环(3)电动式升降机构传动位于硫化机顶部，由高启动转矩双速电机和蜗轮减速机组成，驱动螺旋副升降机构。电动式轮胎定型硫化机1－传动装置；2－横梁；3－侧板；4－导轨；5－螺杆；6－活络模推拉装置；7－活络模；8－导向块；9－中心机构；10－脱模机构；11－底座（4）升降机构的计算1）横梁的计算横梁是主要受力件之一，要求要有足够的刚性和强度，因此梁截面的高度要大于宽度。梁内设置加强筋板并要合理布置。在开孔或有较大应力集中的位置，要有补强板。矩形梁的端轴支板受挤压、剪切的作用易产生变形，所以支板需要较大的厚度。横梁主要承受弯曲和剪切应力及温差应力。硫化机的横梁为变截面结构，为了计算方便，简化成等截面集中载荷的双支点自由梁。以矩形梁为例，梁的结构如图。

一．弯曲应力对于双模轮胎定型硫化机的横梁的σw（N/mm2）为：式中Q——一个模型上的合模力，N；W——梁的截面模量，；其中b=B-2S1。l1——模型中心到梁支点的距离，mm；二．温差应力横梁的上缘和下缘有一定的温差，下复板由于热膨胀而受压缩，其温差应力为σt（N/mm2）为：

式中E——材料弹性模量，；α——材料的线膨胀系数，；△t——横梁上、下缘之温度差，一般取25～35℃。三．总应力由于横梁上复板上缘和下复板下缘的剪切应力为零，故得上复板的拉应力σ1（N/mm2）为：下复板的压应力σy（N/mm2）为：许用应力[σ]一般取100～200N/mm2

。四．横梁的挠度硫化机的横梁均属于短梁，在计算其挠度时，既要考虑由于弯曲引起的变形，也要考虑由于剪切引起的变形。模型力点的弯曲挠度yw(mm)：模型力点的剪切挠度yt(mm)：模型力点的总挠度yq(mm)，应是弯曲挠度和剪切挠度之和：梁中点的弯曲挠度yw(mm)：梁中点的最大挠度ymax(mm)：式中G——材料剪切弹性模量，碳钢；

E——材料弹性模量，；J——惯性矩，；αs——形式参数，，硫化机的梁一般在1.5～3的范围内；A——梁的截面积，mm2；Aweb——梁的侧板截面积，mm2。五．梁轴头的弯曲应力σw（N/mm2）Ⅲ‐Ⅲ截面处的弯曲应力可按；式中MⅢ——弯矩，双模的，mm；W——截面模量，，mm3

；d——轴头直径，mm；[σ]——许用应力，，N/mm2；取4～5；

2）连杆的计算连杆是定型机的主要受力件之一，它在锁模和硫化过程中受拉应力和附加弯矩的作用，在锁模最后瞬间，截面Ⅰ-Ⅰ还受摩擦力的作用。连杆需校核Ⅰ-Ⅰ截面和Ⅱ-Ⅱ截面的应力σⅠ和σⅡ。Ⅰ-Ⅰ截面的应力σⅠ

(N/mm2)为式中Q——一根连杆的额定预紧力，N；Pf——摩擦力，Pf=q.f，N；FⅠ——连杆在Ⅰ-Ⅰ的截面积，mm2；α——应力集中系数；σs——连杆材料的屈服强度，N/mm2。Ⅱ-Ⅱ截面的应力σⅡ

(N/mm2)为：

式中FⅡ——连杆在Ⅱ-Ⅱ处的截面积，mm2；M——连杆由于结构等原因，影响作用力偏移而产生的附加弯矩，M=Q.e，N.mm；e——力Q偏移中心的距离，mm；WⅡ——连杆在截面的抗弯介面模量，mm3影响连杆附加弯矩的因素是复杂的，它与连杆的结构及其配合零部件的刚度以及材料的性质有关，目前仍不易作定量计算。考虑附加弯矩的影响是局部的，而且连杆体比较长，产生绝对变形比较大，因此在设计时可只计算纯拉应力。为协调弯曲应力，对材料的许用应力给予适当考虑。连杆Ⅱ-Ⅱ截面的强度校核条件为：截面的许用应力通常取[σⅡ]=55～65

N/mm2连杆工作时的最大伸长，一般在0.3~0.7mm，连杆较短的其值比较小，连杆较长的其值较大。连杆的最大伸长量△L（mm）由下式求得：式中L——连杆两轴孔的距离，mm；

E——材料的弹性模量，E=（2.0～2.1）×105N/mm2；

σⅡ——截面Ⅱ-Ⅱ处的工作应力，N/mm2。3）曲柄齿轮的计算曲柄齿轮受力情况，在运转中，曲柄齿轮半轴的危险截面Ⅰ-Ⅰ处受到弯曲应力和摩擦易趣引起的扭转应力的作用。弯曲σw（N/mm2）应力由下式计算：

式中Mmax——截面处的最大弯矩，Mmax

=Q.l2，mm；Q——连杆的作用力，通常取合模力，N；l2——连杆作用力到支撑B的距离，mm；dB——支撑B处的轴颈，mm。扭转应力τ（N/mm2）由下式计算：式中Mn——摩擦扭矩，；RA、RB——支点A、B的反力，；f——摩擦系数。危险截面Ⅰ-Ⅰ处的总应力σ为：式中[σ]——材料许用应力，取=（0.5～0.65）σs，N/mm2

；σs——材料的屈服强度，N/mm2

。曲柄齿轮曲柄的校核

曲柄在工作过程中承受压、弯应力的联合作用，其受力情况，将力Q向曲柄中性面简化，截面Ⅱ-Ⅱ处受力Q压缩和力Q由于偏心矩所产生力矩的作用，也受连杆附加弯矩的作用。前两项是主要的，作为计算依据。截面Ⅰ-Ⅰ处有孔，截面系数小，也需要进行校核，此处主要受弯曲作用，略去压缩。截面Ⅰ-Ⅰ处内侧的拉力或外侧的压力σⅠ（N/mm2）由下式计算：式中M——连杆作用力所产生的弯矩，M=Q.C，N.mm；Q——连杆的作用力，通常取合模力，N；c——连杆力点到曲柄中性面的力臂，mm；WⅠ——截面Ⅰ-Ⅰ处的抗弯截面模量，；[σ]——材料的许用应力，=（0.5～0.65）σ

s，N/mm2。截面Ⅱ-Ⅱ处内侧的拉力σⅡ1（N/mm2）或外侧的压力σⅡy（N/mm2）由下列两式计算求得：式中WⅡ——截面Ⅱ-Ⅱ处抗弯截面模量，；F——截面Ⅱ-Ⅱ的面积，F=2C2h1，mm2

（六）传动系统与运动轨迹

1．传动系统轮胎定型硫化机的传动装置是指驱动上模具开启、合模以及锁紧模型的动力传动装置。可分为两类：一是机械传动方式，主要有曲柄连杆式轮胎定型硫化机和螺杆传动方式的轮胎定型硫化机；二是液压传动方式，用于液压结构的轮胎定型硫化机。

机械传动方式中曲柄连杆式轮胎定型硫化机在生产中使用比较广泛，其传动系统为保证在胎胚定型和硫化时传动系统自锁，都装备有蜗轮蜗杆减速装置。目前的传动系统一般分为单传动系统和双传动系统两种。单传动系统多用于双模55吋以下的定型硫化机，双传动系统多用于75吋以上的大规格硫化机。

单传动系统有两种方式：一种是一级蜗轮传动带一级齿轮传动，如左图所示。由电机、蜗杆、蜗轮、小齿轮、曲柄轮、连杆和横梁组成。另一种是一级蜗轮传动带两级齿轮传动，如右图所示。中间增加一对齿轮，以增加齿轮的动载能力。横梁连杆小齿轮曲柄轮电机蜗轮蜗杆中间的一对齿轮电机蜗轮蜗杆小齿轮

双传动系统如图所示。对大型硫化机采用双传动系统可使机器结构紧凑，保证操作的空间，设备运行比较平稳。双传动系统中只增设一套小功率电机，补偿了在周期中的能量消耗，因此并没有引起功率消耗的增加。但是双传动系统结构复杂，合模时上下模对中的调试要求较高。双套传动系统中一套用于上模的升降。由电机传动蜗轮蜗杆减速器，驱动小齿轮，小齿轮传动齿轮，由齿轮带动曲柄轮及连杆和横梁。另一套传动系统用于横梁和上模的翻转。连杆在导向槽内运动，使横梁和模型作翻转运动。小齿轮齿轮曲柄轮连杆横梁用于横梁翻转的传动系统曲柄轮连杆导向槽电机减速机电机2.运动轨迹轮胎定型硫化机的运动轨迹，主要是指横梁和上模运动所走过的路线。形式有：升降型轨迹、升降平移型轨迹和升降翻转型轨迹。

（七）后充气装置对于尼龙帘线为骨架材料的轮胎，由于尼龙帘线弹性模数小，伸长率较大，同时，它们的热收缩特性，外胎硫化后出模，应趁温度还很高迅速充内压，使外胎在受张力下进行冷却，以减少外胎胎体的永久变形。否则，帘线与橡胶两者的收缩率不同，自然状态下冷却，会造成轮胎胎面下凹和胎圈变形等缺陷，使用时又会出现变形增大甚至发生变形裂痕。专用于尼龙和聚酯纤维帘线为骨架的外胎硫化后，在充气情况下进行轮胎冷却的装置称为后充气装置。使用后充气装置不仅保证外胎的质量，而且还可节约2％的尼龙帘布。后充气装置一般安装在硫化机的后方，与硫化机结合起来实行自动控制和连续化运行，但大型外胎的充气冷却装置采用单独安装设置。

后充气装置的类型可按如下方法分类：按运行方式分为：翻转式、升降式按工作方式分为：四工位式、二工位式按冷却方式分为：自然对流冷却、喷气式强制冷却二工位的充气冷却时间接近于硫化周期，而四工位的充气冷却时间接近于2倍硫化周期。

后充气装置

1．二工位升降型后充气装置图为二工位升降型后充气装置的结构，这种装置由机架、辊道、上夹盘、前挡胎辊、下夹盘及后挡胎辊等组成。机架上夹盘前挡胎辊下夹盘辊道后挡胎辊辊道与水平的夹角大约15°，以使轮胎自由滑下。上、下夹盘用于夹持充气冷却的轮胎。轮胎在辊道上的左右位置由前挡胎辊限位。前挡胎辊开关的距离可以进行调节，用双向螺纹的调整螺母调整上、下调整杆，使调整臂固定在需要的位置上，而臂的下端有一缺口卡住前挡胎辊的横臂，使前挡胎辊在一定范围内摆动。后挡胎辊的升降由后挡胎辊气缸推动转臂来实现的。夹盘的结构如图所示。上夹盘用压盘固定在进气杆的下端，上连板由水缸推动，使进气杆上下运动。螺杆与调节盘相连接，当转动调节盘时，则螺杆可上升或下降，从而调节了上、下夹盘之间的距离，以适应不同规格的轮胎。而螺母和相连的螺母座用两根轴固定在机架的上方。上连板进气杆螺杆螺母上夹盘压盘螺母座轴调节盘

下夹盘的动作示意图如图所示，两个下夹盘分别装在托架的两端，在托架的中间装有一对辊轮可沿机架中间的导槽上下运动，保证两夹盘垂直平行升降。下夹盘的升降由水缸推动下连杆和上连杆来实现。下夹盘托架辊轮水缸上连杆下连杆前挡胎辊开关机构用于缓冲下滑轮胎的冲击力，以使外胎能准确进入后充气装置的位置。其动作的示意图如图所示。当轮胎进入后充气装置之前（即主机中心机构抬起轮胎时），后挡胎辊升起，同时，前挡胎辊开关机构的中间气缸一端充气，活塞杆收缩，使前挡胎辊绕轴摆动而关闭。轮胎从辊道上下滑的冲击力冲开前挡胎辊，而后缓慢地进入下夹盘的位置。此时下夹盘上升，上夹盘下降，将轮胎夹持到位后，上夹盘进气孔通入压缩空气，使外胎在充压状态下进行冷却。气缸前挡胎辊

2.四工位翻转型后充气装置图为四工位翻转型后充气装置的结构，它主要由活动梁、活动梁气缸、横梁、锁环机构、挡胎辊调距