CN100342992C - 滑轮轧制设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及滑轮轧制设备，它由主机架和主轴机架、电机、工件支承机构、轮槽轧制及成形机构、轮缘轧制及成形机构、液压机构、加热装置及温度控制装置组成。滑轮轧制设备生产的滑轮兼有焊接滑轮和轧制滑轮的全部优点，从而使之具有结构合理、重量轻、强度高、刚度大、绳槽光滑和经久耐用等优点，此外，本发明专用成形设备使得产品质量易于保证并且材料浪费小；与卧式滑轮轧制专用成形设备相比，还具有设备投资小、生产效率高和运行安全等优点；风冷却轮使用也是本发明的优点之一，从而有效地降低相应机构的温度，增加设备的稳定性、可靠性、安全性，提高产品质量及其稳定性等；本发明专用设备的推广应用将产生显著的社会效益和经济效益。

Description

滑轮轧制设备

技术领域

本发明涉及一种滑轮轧制设备。

背景技术

目前，我国的滑轮制造方法主要有铸造、铆接、焊接、冲压、轧制等方法，尽管铸造滑轮具有难以克服的缺点，但我国仍以铸造方法为主，铆接和轧制方法都是最近发展起来的新的滑轮制造方法。

铸造滑轮是典型的传统滑轮，在发达国家中，由于这种滑轮存在易脆、开裂、钢丝绳磨损大、不安全等诸多缺点，而处于被淘汰的境地。这种滑轮在我国的使用范围也越来越受到限制，而新的滑轮制造方法已经不断涌现。

铆接滑轮是新制造方法所生产的滑轮，它由为两块钢板经压制成型，是铸造滑轮的换代产品之一，滑轮槽底部装有铸型尼龙作为减磨垫，由于尼龙与钢丝绳接触，所以能够起到减磨作用，从而大幅度提高钢丝绳的使用奉命，但它仍存在严重的不足，这就是铆接处的刚度较低，在重载下安全难以保证。

焊接滑轮是发达国家使用较多的滑轮，尤其在塔式起重机上应用更加广泛。与传统的铸造滑轮相比，焊接滑轮具有质量轻、刚度大、生产效率高、经久耐用等优点。

冲压滑轮主要以中大型为主，通常采用复合法制造，利用复合冲压模具在油压机上一次成形，然后焊接而成。它具有焊接滑轮的优点，并且生产效率高，但生产设备复杂，一次性投资较大。

新型免磨滑轮实际上是一种复合铆接滑轮，两块幅板通过铆接而成一体，在轮槽底部装上可更换的减磨材料铸型尼龙TMC。这种滑轮具有质量轻、维修方便、可延长钢丝绳使用寿命等优点，但如同其它铆接滑轮一样，其刚度不足，铆接部分难以避免松动是其固有缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产高品质滑轮的轧制设备。

本发明的目的是通过如下途径实现的：滑轮轧制设备，它由主机架和主轴机架、电机、工件支承机构、轮槽轧制及成形机构、轮缘轧制及成形机构、液压机构、加热装置及温度控制装置组成；主机架和主轴机架固定安装在同一水平面上，主轴机架包括下机架和上机架，主轴及工件支承机构皆安装在上机架上，其中主轴的主轴承固定安装在连接板上，主轴安装在主轴承座和主轴承盖中；工件支承机构中的内压板及外压板中间夹装有工件，内压板固定安装在主轴轴肩一侧，工件紧固在主轴上，工件及主轴由电机通过减速后驱动旋转；加热装置固定安装在下机架上，该装置位于工件的正下方；轮槽轧制及成形机构通过滑动导向装置安装在主机架上，其结构为：轮槽轧制及成形机构中的滚压成形轴轴承安装在主机架上，滚压成形轴轴承上安装有滚压成形轴，滚压成形轴的两端安装有轮槽成形轴紧定装置，轮槽成形轮及轮槽滚压轮装在滚压成形轴轴身上，轮槽成形轮及轮槽滚压轮皆随滚压成形轴旋转并可作轴向滑动，轮槽滚压轮的位置可由紧固螺钉固定在滚压成形轴上；轮缘轧制及成形机构通过轮缘成形机构臂架固定安装在主机架上，轮缘成形机构臂架的端头通过连接装置安装有轮缘成形机构，该轮缘成形机构是由工作位置处于工件两侧的两个结构完全一样的滑轮外缘成形轮构成的，滑轮外缘成形轮利用紧固装置安装在支承板上的成形轮销轴上；液压机构安装在主机架的内腔中，它通过液压控制机构控制，利用进给机构推动滑动导向装置上安装的轮槽轧制及成形机构作直线运动。在原有一台轮缘轧制及成形机构的基础上，在工件加工区的另一侧安装有另一台亦由液压机构推进的轮缘轧制及成形机构，两台轮缘轧制及成形机构同时对工件两侧进行加工。滑轮外缘成形轮、轮槽成形轮及轮槽滚压轮皆为可替换部件。加热装置的外侧安装有挡火板。轮槽成形轮的轮外缘为圆弧形状，轮槽滚压轮的外缘为尖角形状。轮槽成形轮及轮槽滚压轮外缘上分别同轴安装有成形轮风冷却轮及滚压轮风冷却轮。

本发明在原有的滑轮轧制设备的基础上对几个重要的工作部件进行了改进：1.加热机构，加热时火焰在工件的正下方斜向上喷向被加工件，由于工件是垂直安装的，所以，只需要调整火焰中心，使之与被加工件的中心面相一致，就可以使得火焰均匀地加热工件，从而为工件的槽形的准确成形创造了基本条件；2.轧制机构，轧制机构的安装方式使得滚压轮和轮槽成形轮与被加工工件处于相平等的平面内，而且滚压轮和轮槽成形轮都可以在轴上连续滑动并定位，从而可以保证滚压轮和轮槽成形轮的中心面在工作过程中与被加工工件的中心面一致，保证轧制滑轮的轮槽形状有较高的准确度，保证滑轮的加工质量。此外，本发明的滚压轮和轮槽成形轮上都装有风叶轮，在滑轮轧制过程中，风叶轮会与滚压轮和轮槽成形轮一起随着滚压成形轴转动，产生风压，迫使空气流动，将轧制机构的热量带走。这在一定程度上有利于保证轧制质量；3.滑轮外缘成形机构，本发明的滑轮外缘成形机构用于保证滑轮的外形符合工业标准。

滑轮轧制设备生产的滑轮兼有焊接滑轮和轧制滑轮的全部优点，从而使之具有结构合理、重量轻、强度高、刚度大、绳槽光滑和经久耐用等优点，此外，本发明专用成形设备使得产品质量易于保证并且材料浪费小；与卧式滑轮轧制专用成形设备相比，还具有设备投资小、生产效率高和运行安全等优点；风冷却轮的使用也是本发明的优点之一，从而有效地降低相应机构的温度；本发明专用设备的推广应用将产生显著的社会效益和经济效益。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明整体结构的侧视图；

图3为图1的A-A剖面视图；

图4为图1的B-B剖面视图；

图5为图4的D处局部放大图；

图6为图1的C-C剖面视图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，滑轮轧制设备，它由主机架19和主轴机架38、电机27、工件支承机构、轮槽轧制及成形机构、轮缘轧制及成形机构12、液压机构1、加热装置37及温度控制装置组成；

如图2、图3所示，主机架19和主轴机架38固定安装在同一水平面上，主轴机架38包括下机架29和上机架30，主轴33及工件支承机构皆安装在上机架30上，其中主轴33的主轴承34固定安装在连接板39上，主轴33安装在主轴承座40和主轴承盖32中；工件支承机构中的内压板35及外压板36中间夹装有工件11，内压板35固定安装在主轴33轴肩一侧，工件11紧固在主轴33上，工件11及主轴33由电机27通过减速后驱动旋转，内压板35和外压板36的结构形式和尺寸根据被加工的滑轮外径来确定，以保证不同尺寸的滑轮能够可靠地安装、方便地拆卸；

加热装置37固定安装在下机架29上，该装置位于工件11的正下方，可根据被加工滑轮的结构尺寸进行调整；

如图4、图5所示，轮槽轧制及成形机构12通过滑动导向装置7安装在主机架19上，其结构为：轮槽轧制及成形机构12中的滚压成形轴轴承44安装在主机架19上，滚压成形轴轴承44上安装有滚压成形轴41，滚压成形轴41的两端安装有轮槽成形轴紧定装置50，轮槽成形轮42及轮槽滚压轮43安装在滚压成形轴41轴身上，轮槽成形轮42及轮槽滚压轮43皆随滚压成形轴41旋转并可作轴向滑动，轮槽滚压轮43的位置可由紧固螺钉固定在滚压成形轴41上；

如图1、图6所示，轮缘轧制及成形机构通过轮缘成形机构臂架8固定安装在主机架19上，轮缘成形机构臂架8的端头通过连接装置9安装有轮缘成形机构10，该轮缘成形机构10是由工作位置处于工件11两侧的两个结构完全一样的滑轮外缘成形轮51构成的，滑轮外缘成形轮51利用紧固装置52安装在支承板55上的成形轮销轴53上，为了减小成形阻力，在滑轮外缘成形轮51内部安装有滚珠轴承61；液压机构1安装在主机架19的内腔中，它通过液压控制机构26控制，利用进给机构4推动滑动导向装置7上安装的轮槽轧制及成形机构作往复直线运动。

在原有一台轮缘轧制及成形机构12的基础上，在工件加工区的另一侧安装有另一台亦由液压机构1推进的轮缘轧制及成形机构12，两台轮缘轧制及成形机构12同时对工件11两侧进行加工。滑轮外缘成形轮51、轮槽成形轮42及轮槽滚压轮43皆为可替换部件，结构不同的滑轮需要配备相应的部件。加热装置37的外侧安装有挡火板21，对操作人员起到安全保护作用。轮槽滚压轮43的外缘为尖角形状，能够减小轧制阻力，有利于切开滑轮坯料；轮槽成形轮42的轮外缘为圆弧形状，与滑轮的轮槽内轮廓相同，起轮槽内轮廓成形作用。轮槽成形轮42及轮槽滚压轮43外缘上分别同轴安装有成形轮风冷却轮46及滚压轮风冷却轮49，风冷却轮都是风叶轮式结构，与轮槽成形轮42及轮槽滚压轮43一起随滚压成形轴41转动，由此起到风扇作用，产生风压，迫使空气流动，对轮槽成形轮42及轮槽滚压轮43进行冷却，使得轮槽成形轮42、轮槽滚压轮43和滚压成形轴41不至于过热。

本发明滑轮轧制设备的工作过程如下：

安装在电机架28上的电机27旋转运动通过皮带轮31带动主轴33旋转，工件11被固定安装在主轴33上，从而驱动工件11旋转；

在工件11转运稳定以后，加热装置37的火焰加热装置开始对工件11加热，加热装置37的温度控制系统对加热温度实施控制；

当轮槽滚压轮43工作时，它按照加工要求将工件11的轮缘切开一定的深度，当轮槽成形轮42工作时，它将工件11的轮槽滚压成标准形状，即轮缘内轮廓成形；首先切开工件11至一定的深度，然后再成形；当切开工件11时，使轮槽滚压轮43与工件11的中性面接触，此后定位，然后起动电机27和火焰加热装置，在工件11轮缘的表面温度达到1200℃左右时，液压机构1开始工作，液压马达25通过油缸内活塞的轴向运动驱动液压机构1产生直线进给运动，液压控制机构26对进给速度实施控制，滑动导向装置7实现对轮缘轧制及成形机构的直线推动进给与导向功能，从而对工件11产生滚压作用，将工件11切开，在切开后期，轮缘轧制及成形机构介入，使得轮缘的外形按照滑轮的要求变形；待工件11切开后，停机，使轮槽成形轮42与工件11的中性面接触，此后轮槽成形轮42可自动定位，起动电机27与加热装置37，轮槽成形的工作过程与切开工件11相似，不同之处仅在于：从轮槽成形开始起，轮缘轧制及成形机构即开始起作用，使得轮缘的外形完全按照滑轮的工业标准要求成形。

轮槽成形轮42上固定安装着成形轮风冷却轮46，轮槽滚压轮43上固定安装着滚压轮风冷却轮49；在滑轮轧制过程中，在工件轮缘的带动下，滚压成形轴随轮槽成形轮42及轮槽滚压轮43一起旋转，从而带动成形轮风冷却轮46和滚压轮风冷却轮49与滚压成形轴一起旋转，风冷却轮46和49的旋转运动对轮槽轧制机构产生冷却作用，使得轮槽成形轮42、轮槽滚压轮43和滚压成形轴41不至于过热。

在完成了工件的成形作业之后，将滑轮轮毂焊接上，即完成了滑轮的基本制造作业。

本发明的工作原理如下：本发明利用钢板在1200℃左右时，其硬度、强度大幅度降低且柔软易切开和易成形的特点，将工件11加热至这一温度，然后分别使轮槽滚压轮43和轮槽成形轮42对工件11产生切开与成形作用，使轮槽滚压轮43按照加工要求将工件11的轮缘切开一定的深度，使轮槽成形轮42将工件的轮槽滚压成标准形状，即实现轮缘内轮廓成形。在工件11切开后期和滚压成型过程中，轮缘轧制及成形机构介入，使得轮缘的外形按照滑轮的要求变形。在工件11的切开与成形过程中，液压机构1开始工作，液压马达25通过油缸内活塞的轴向运动驱动液压机构产生直线进给运动，液压控制机构26对进给速度实施控制，滑动导向装置7实现对轮缘轧制及成形机构的直线推动与导向功能，从而对工件11产生滚压作用，使得工件11按照要求切开并成形，使得滑轮的轮槽和轮缘的形状要求容易得到保证。

在工件轮缘的带动下，滚压成形轴随轮槽成形轮42及轮槽滚压轮43一起旋转，从而带动成形轮风冷却轮46和滚压轮风冷却轮49与滚压成形轴一起旋转。风冷却轮46和49的旋转运动对轮槽轧制机构产生冷却作用。

Claims (6)

1.一种滑轮轧制设备，其特征在于：它由主机架(19)和主轴机架(38)、电机(27)、工件支承机构、轮槽轧制及成形机构、轮缘轧制及成形机构(12)、液压机构(1)、加热装置(37)及温度控制装置组成；

主机架(19)和主轴机架(38)固定安装在同一水平面上，主轴机架(38)包括下机架(29)和上机架(30)，主轴(33)及工件支承机构皆安装在上机架(30)上，其中主轴(33)的主轴承(34)固定安装在连接板(39)上，主轴(33)安装在主轴承座(40)和主轴承盖(32)中；工件支承机构中的内压板(35)及外压板(36)中间夹装有工件(11)，内压板(35)固定安装在主轴(33)轴肩一侧，工件(11)紧固在主轴(33)上，工件(11)及主轴(33)由电机(27)通过减速后驱动旋转；

加热装置(37)固定安装在下机架(29)上，该装置位于工件(11)的正下方；

轮槽轧制及成形机构(12)通过滑动导向装置(7)安装在主机架(19)上，其结构为：轮槽轧制及成形机构(12)中的滚压成形轴轴承(44)安装在主机架(19)上，滚压成形轴轴承(44)上安装有滚压成形轴(41)，滚压成形轴(41)的两端安装有轮槽成形轴紧定装置(50)，轮槽成形轮(42)及轮槽滚压轮(43)装在滚压成形轴(41)轴身上，轮槽成形轮(42)及轮槽滚压轮(43)皆随滚压成形轴(41)旋转并可作轴向滑动，轮槽滚压轮(43)的位置可由紧固螺钉固定在滚压成形轴(41)上；

轮缘轧制及成形机构通过轮缘成形机构臂架(8)固定安装在主机架(19)上，轮缘成形机构臂架(8)的端头通过连接装置(9)安装有轮缘成形机构(10)，该轮缘成形机构(10)是由工作位置处于工件(11)两侧的两个结构完全一样的滑轮外缘成形轮(51)构成的，滑轮外缘成形轮(51)利用紧固装置(52)安装在支承板(55)上的成形轮销轴(53)上；

液压机构(1)安装在主机架(19)的内腔中，它通过液压控制机构(26)控制，利用进给机构(4)推动滑动导向装置(7)上安装的轮槽轧制及成形机构作直线运动。

2.如权利要求1所述的滑轮轧制设备，其特征在于：在原有一台轮缘轧制及成形机构(12)的基础上，在工件加工区的另一侧安装有另一台亦由液压机构(1)推进的轮缘轧制及成形机构(12)，两台轮缘轧制及成形机构(12)同时对工件(11)两侧进行加工。

3.如权利要求1所述的滑轮轧制设备，其特征在于：滑轮外缘成形轮(51)、轮槽成形轮(42)及轮槽滚压轮(43)皆为可替换部件。

4.如权利要求1所述的滑轮轧制设备，其特征在于：加热装置(37)的外侧安装有挡火板(21)。

5.如权利要求1或3所述的滑轮轧制设备，其特征在于：轮槽成形轮(42)的轮外缘为圆弧形状，轮槽滚压轮(43)的外缘为尖角形状。

6.如权利要求1或3所述的滑轮轧制设备，其特征在于：轮槽成形轮(42)及轮槽滚压轮(43)外缘上分别同轴安装有成形轮风冷却轮(46)及滚压轮风冷却轮(49)。

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