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【摘要】目的：克服目前人工維護非充氣輪胎存在的耗時費力、工作效率低、清理不全面等缺點。方法：提出一種非充氣輪胎的新型自動化設備。結果：能夠實現(xiàn)非充氣輪胎內雜物自動化清理的功能。結論：該設備穩(wěn)定性好、省時、操作簡單、勞動強度小，工作效率高，具有很好的發(fā)展前景。

【關鍵詞】汽車；非充氣輪胎；自動化；維護

截至2018年12月31日，自soopat專利數(shù)據(jù)庫分析得出中國市場的非充氣輪胎技術申請人專利數(shù)量前十位（圖1）。對比圖中數(shù)據(jù)可看出中國在非充氣輪胎技術這一塊還相對落后，同時也該看到國際上的輪胎生產(chǎn)公司或企業(yè)在非充氣輪胎領域領先與我國，并已開始布局國內市場[1-3]。從以上分析可看出，非充氣輪胎潛在市場巨大，且與當下宣傳的新能源汽車的定位相吻合，其發(fā)展前景十分光明[4]。而現(xiàn)有的對非充氣輪胎的維護手段主要是人工借助工具進行清理工作，耗時費力，效率低下，如果清理不全面還會影響汽車的安全駕駛。為了解決以上問題，現(xiàn)提供一種新型非充氣輪胎的自動化維護設備，主要面向胎面輻板型非充氣輪胎和胎面非輻板型非充氣輪胎[5，6]。

1非充氣輪胎自動化維護設備整體結構

1.底板；2.驅動裝置；3.清理工作裝置圖2自動化維護設備基本結構示意圖本自動化維護設備整體結構見圖2，底板前側安裝有兩個驅動裝置，兩個驅動裝置對稱位于底板的左右兩側，底板的后側安裝有清理工作裝置。兩個驅動裝置同時工作可以帶動非充氣輪胎進行轉動，對非充氣輪胎上的石子、泥沙等雜物進行清理工作。

2非充氣輪胎自動化維護設備工作原理

本自動化維護設備主要包括驅動裝置和清理工作裝置兩個部分。2.1驅動裝置工作原理。驅動裝置結構見圖3。開始維護工作時，根據(jù)非充氣輪胎的規(guī)格，驅動升降氣缸和驅動伸縮氣缸互相配合，帶動氣缸末端的驅動安裝框進行兩升降與伸縮兩個自由度的調節(jié)，使驅動機構能夠運動到指定的工作位置進行有效的作業(yè)，驅動旋轉電機控制驅動旋轉輥進行轉動，驅動旋轉輥在驅動復位彈簧的輔助下帶動執(zhí)行驅動桿運動到非充氣輪胎的縫隙內，驅動調節(jié)電機帶動驅動調節(jié)桿進行旋轉調節(jié)，驅動調節(jié)桿在轉動的過程中帶動驅動限位柱上的驅動轉動板進行同步調節(jié)，驅動限位柱對驅動調節(jié)桿起到了限位的作用，從而帶動非充氣輪胎進行角度可控的旋轉，確保非充氣輪胎能夠全面的進行清理工作。2.2清理工作裝置工作原理清理工作裝置結構見圖4，清理電動滑塊安裝在底板上，清理電動滑塊上安裝有清理工作框，清理進給槽安裝在清理工作框的后側，內部清理機構安裝在清理工作框的內側，外部清理機構安裝在清理工作框上端。清理工作框通過清理電動滑塊進行前后方向上的運動，使內部清理機構能夠清理蜂窩輪胎內部的間隙中的雜物，外部清理機構能夠清理蜂窩輪胎外側的溝槽中的雜物。1.清理電動滑塊；2.清理工作框；3.內部清理機構；4.外部清理機構；5.清理工作支鏈；6.清理旋轉電機；7.清理旋轉絲杠；8.清理移動塊；9.清理移動架；10.清理工作架；11.清理工作電機；12.清理驅動齒輪；13.清理收集框；14.清理收集氣缸；15.清理輔助彈簧；16.清理立板；17.執(zhí)行調節(jié)氣缸2.2.1內部清理機構。清理旋轉絲杠的一端通過聯(lián)軸器連接到清理旋轉電機，另一端通過軸承安裝在清理工作框上。清理移動塊安裝在清理旋轉絲杠上，清理移動架和清理工作架安裝在清理移動塊的一側。非充氣輪胎的內部清理工作機構主要位于清理工作架上。清理工作電機安裝在清理工作架上，清理工作電機通過清理驅動齒輪驅動清理工作支鏈進行旋轉運動。清理工作支鏈結構見圖5。清理工作柱通過軸承安裝在清理工作架上，周向方向均勻分布有工作槽，用以安裝清理驅動桿。清理驅動桿通過銷軸連接到清理工作板內壁和清理伸縮板上，清理伸縮板通過法蘭連接到清理工作氣缸，清理工作氣缸安裝在清理工作柱左端的內壁上。清理工作板外壁上均勻分布有清理工作毛刷。清理工作板內壁上安裝有清理復位彈簧，清理復位彈簧對清理工作板起到了限位的作用。清理工作塊與清理復位彈簧相連，并安裝在清理工作柱的內壁上。1.清理工作柱；2.清理從動齒輪；3.清理工作板；4.清理工作毛刷；5.清理驅動桿；6.清理伸縮板；7.清理工作氣缸；8.清理復位彈簧；9.清理工作塊圖2.2.2外部清理機構。清理收集框通過銷軸安裝在清理工作框上，并通過銷軸連接到清理收集氣缸，清理收集氣缸的底部連接到清理工作框。清理收集框與清理工作框之間安裝有清理輔助彈簧，清理收集框上設置有清理立板。執(zhí)行調節(jié)氣缸安裝在清理立板上并通過法蘭連接到執(zhí)行伸縮架。雙向執(zhí)行氣缸安裝在執(zhí)行伸縮架中，兩個執(zhí)行進給架對稱地設置在雙向執(zhí)行氣缸的兩側。執(zhí)行清理爪通過銷軸與執(zhí)行進給架、執(zhí)行調節(jié)氣缸相連。執(zhí)行調節(jié)氣缸的下端通過銷軸固定在執(zhí)行進給架上。清理工作桿通過銷軸連接到清理工作框和清理工作氣缸，清理工作氣缸的下端通過銷軸安裝在清理工作框上。清理工作輥安裝在清理工作桿上，清理工作毛刷設置在輥上，清理工作爪安裝在輥下端。清理機構部分結構細節(jié)見圖6。

3自動化維護設備實踐應用

在實踐應用中，只需要根據(jù)非充氣輪胎的規(guī)格調節(jié)好自動化設備，設備會自動開始清理并收集輪胎內部縫隙、溝槽中的雜物，清理工作毛刷會清掃輪胎上沾染的灰塵等微小雜物。與傳統(tǒng)人工清理維護相比，使用新型設備能有效降低成本，提高效率，并且清理全面。

4結語

該裝置可以解決現(xiàn)有汽車非充氣輪胎維護工作全程需要人工參與，耗時費力，工作效率低，清理不全面等難題，可以實現(xiàn)對非充氣輪胎內的雜物的自動化清理功能，無人工操作，無安全隱患，穩(wěn)定性好、省時、操作簡單、勞動強度小，工作效率高，具有很好的發(fā)展前景。

參考文獻

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[3]徐立.新型免充氣輪胎發(fā)展現(xiàn)狀[J].輪胎工業(yè),2015(11):643-653.

[4]于清溪.深化技術創(chuàng)新理念,實施新型輪胎產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略[J].橡塑技術與裝備,2017(3):11-20.

[5]張仲志,呂建剛,宋彬,等.非充氣輪胎技術的分析與展望[J].輪胎工業(yè),2014(9):523-527.

[6]高曉東,楊衛(wèi)民,張金云,等.國內外非充氣輪胎的最新研究進展[J].橡膠工業(yè),2015(3):183-188.

作者:徐凌霄 梁榮 季英萍 程曉民 李鴻 周秋鴻 單位:寧波工程學院杭州灣汽車學院