CN1009714B - 在无端头的薄壁金属套张紧在滚筒上的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种把无端头的薄壁金属套张在滚筒或轮子上的方法。它是把一条金属带的中点用夹具固定在滚筒上，然后在此点的两侧用多个夹具夹着金属带，交替地用顶撑手段撑在两相邻夹具间，然后把它固定，使其逐段地张紧在圆周面上，在最后的搭接处用铣刀把搭接的金属带切断，并用钨极惰性气体焊把带焊成整圈。这时拆去夹具，精加工焊疤处，即能得到一根无端头的紧套在滚筒上的金属带。上述工作可在该组件的使用温度下进行，以消除不同热变形的影响。

Description

本发明涉及一种把无端头的薄壁金属套张紧在滚筒或者轮子上的方法和装置。尤其当薄膜浇铸机具有很大浇注轮时。由于滚筒本身是由铸铁做成的，所以浇注轮外表面（此外表面经常要进行后序处理）要用一种高级材料制成，因此有必要把围绕着滚筒的金属套张紧。由于滚筒尺寸问题以及制作上的困难，金属带必须在现场安装，而且其它常用的热压配合方法也用不上。

在US-3732614中公开了一种管状壳，特别是电机壳和类似物在筒状芯子上进行制造的方法和装置。但是它的金属套在筒状芯子上的制成不是张紧的，否则就不能把制成的金属套从筒状芯子上取下。

在US-2896978和EP-69098中，分别公开了两种由金属带制成的金属套在纵向拉力作用下在管状件上张紧的技术方案。但是它们都是用于管子接头上的，其工艺和牢固度都不能符合轮子上套带的要求。

因此，本发明的任务是：提供一种把围绕滚筒的薄壁金属带焊接成张紧的金属套，使它坚固地安装在滚筒上的方法和装置。

按本发明，这个任条可由下列方法来完成：把金属带滚绕在滚筒上时，用张紧构件将金属带固定在滚筒圆周的两边边口上，直到金属带的端头搭接上，然后，最好从与搭接处相对的一侧开始，一步一步地把张紧瓦块固定在滚筒和金属带上，而且借助于一个装在张紧构件和之间的张紧机构把它们彼此压紧，在这种情况下，位于张紧构件和之间的金属带部分每次都受到一个预先确定的张紧力作用，直到金属带达到搭接处为止，然后在金属带端头搭接处切断，并且把金属带端头打光以及为了 使间隙合拢而进行后张紧之后再进行焊接和后序加工。

根据本发明方法所用的一种装置具有一水平轴和装在具有一水平轴（g）和装在该水平轴（g）上的滚筒（a），以及加工工具，其特征在于，在焊接位置上有一垫轨（l），它放在缺槽内，垫轨（l）最好由铜做成，它的上面为适应切断工具（t）和焊缝（s）而开有一条槽（m），张紧构件（c、d）由滚筒（a）的凸肩（h）或槽（m）导向，并用螺钉（i、k）固定住，在这种情况下，可把液压机构作为张紧装置使用。根据本发明方法所用的另一种装置具有一水平轴和装在具有一水平轴（g）和装在该水平轴（g）上的滚筒（a），以及加工工具，其特征在于，可用张紧框（v）进行张紧，同时，张紧框（v）还能作为压紧器（n）和加工工具。

发明的其它特征可以从表示发明实施例的附图中看出。

图1表示整个装置的垂直剖面图，

图2是装置的横截面，

图3至6表示金属带在不同情况下的滚绕和张紧，

图7表示切开，

图8表示焊接坡口的加工，

图9表示焊接，

图10则表示焊后焊缝的加工，

图11和图12表示按装张紧构件的放大视图，

图13和14表示为另一个使用张紧带的实施例，图13表示的是这个实施例的开始位置，

图15所示为中间位置，

图16所示为结束位置，

图17所示为一个紧固构件，

图18所示为所用的张紧装置，

图19和图20所示为张紧装置的垂直视图和它的平面视图。

图21、22和23所示为张紧架上加工工具的安装情况，

图24和25所示为张紧过程的放大轴测图。

下面参照附图对本发明的实施例进行详细说明。

滚筒，例如一个用于薄膜工业、直径为φ4.8米的浇铸轮，用厚度为1毫米、宽度为1，2米的不锈钢带张紧在它的外表面上，因为在浇铸三醋酸酯薄膜时，浇铸轮的外表面必须磨得极其光亮且没有任何毛病。

为了对金属带b进行连续焊接，垫轨最好由铜做成，为此在滚筒a上要铣出一个深约10-12毫米、宽为40毫米的槽（见图11）。如果焊接参数（焊接电流）能实现连续焊接，那么也可以不要这个槽。

为了固定张紧构件d，要在滚筒a位于凸肩h上方的两边，沿轴向方向钻孔i。

金属带b比滚筒a的周长长出约600毫米。金属带b的宽度比滚筒a的宽度左右两边各多出约30毫米（图12）。表面要按上一层适当的保护膜，因为它的上面以后要浇铸产品。

在突出的边口上，每间隔一段距离开孔k，孔k可用螺钉把张紧构件c固定住。张紧构件c可沿滚筒a的凸肩滑动（图12）。

绕在输送带圈上的金属带b放在滚动架e上，用一个夹子把金属带端固定在滚筒a上（图2）。

通过缓慢转动滚筒a，金属带b被放到滚筒圆周上，可用张紧构件c按预先设计好的距离，把金属带b的两侧边口夹在滚筒a上（图3）。

通过继续转动滚筒a和拧入张紧构件c，可在滚筒a上铺满金属带，此时金属带两端最后搭接在一起的长度约600毫米（图4）。

实际上，张紧过程必须从与搭接处径向相对的滚筒一侧开始。为此要把搭接处往下转动并松开金属带的起始端。

金属带的张紧是从位于上方的滚筒部位开始的。为此，固定在金属带上的两个张紧构件c、d（图5）中位于上方的张紧构件将拧在左边和右边的滚筒凸肩上。

金属带的一部分可通过张紧构件d（它已经把金属带b张紧在滚筒a上）和另一个拧在金属带b上的、按顺时针方向看是紧挨着它的张紧构件c之间的液压压力来张紧，滚筒两侧的金属带都可以这样来张紧，张紧的部分为张紧构件b和c之间的部分受到张紧，在张紧状态下可用一个位于张紧构件b和c之间的机械张紧锁f固定（图5）。可通过这种方式把图5（次序1）的部分张紧、固定。

下一段金属带部分的张紧和固定可按同样的方法沿逆时针（如次序2所示）方向进行。

（次序2）完毕之后张紧段（次序3）又再沿顺时针方向，而后（次序4）又沿逆时针方向，如此交替进行下去。

液压压力始终作用在拧在滚筒a上的张紧构件d和固定在金属带边口上的张紧构件c之间，每次当一段金属带被张紧后，就用张紧锁f来代替液压压力的作用。

继续往下进行带子的张紧过程，直到最后的张紧段位于搭接端之 前为止（图6）。

所有张紧过程都在正常的室温下进行。

由于金属带b和滚筒a的热膨胀系数不一样，有必要把室温下的张紧力相对提高一些，这样万一当金属带b工作温度较高时，它仍能安全和牢固地绷在滚筒a上。

例如，假如在工作温度为40℃时，不锈钢带的热膨胀系数约为16.10^-6米/米℃，它绷在铸铁滚筒上所受到的拉应力为3千克力/毫米²，铸铁滚筒的热膨胀系数约为11.10^-6米/米℃，那么在室温下完成上述张紧过程需要的拉应力约为9千克力/毫米²。

基于实际原因，为了避免必须用较高的装配拉力，可将整个系统放在一种接近工作温度的温度水平上。为此，上述张紧系统需要的拉应力只要略大于3千克力/毫米²这一数量级就可以了，这种状况是容易掌握的。

这种液压式张紧装配系统具有可控制拉应力的优点。

为了进一步提高在常温下达到的金属带张紧力，可将滚筒a和它上面的金属带b放在大约接近工作温度的温度下，重复上述张紧过程，即从第一个张紧段（次序1）开始重复，这一点在前面已提到过了。

在工作温度下完成张紧过程后，为了把金属带两端头搭接处切开，有必要在滚筒a的缺槽中放入垫轨l，垫轨l有一个为圆盘形铣刀t而设置的槽m。

如果滚筒a上没有铣出缺槽（见滚筒准备工作部分），那么可在浇铸滚筒a和金属带b之间，在铣刀切削范围内放一条很薄的垫板以保护浇铸轮的外表面。

金属带b两边要切断的地方要固定住，它可用盘形铣刀t切断， 铣刀t可沿它自己的导轨作直线移动（图7）。

金属带两端的铣切断口要打光（图8），金属带外表面的氧化层按常规方法两边各磨掉10毫米。

把金属带两端头彼此无间隙地放在一起将有利于进行连续焊接。铣切后，切开的间隙会稍大于铣刀的厚度。

合拢铣切间隙的做法如下：将滚筒和金属带再一次加热到较高的温度，并在这个温度下按前面已说过的方法把金属带进一步“后张紧”。

可用WIG（钨极惰性气体）等离子焊接方法或其它适用的焊接方法来实现连续焊接。为了排掉焊接过程中出现的热量，可在缺槽内放入一块铜垫轨l，它上面开有一条焊槽m，垫轨l比滚筒表面高出约1/10毫米（图9）。

如果滚筒上没有铣槽，可在滚筒a和金属带b之间放上一条薄的垫板。

压紧翻板n将紧靠在一起的金属带两端头压在铜垫轨l上。可通过精确调节焊接参数以及使用电动强制控制的焊嘴导轨p，来实现焊接过程（图9）。

完成连续焊接后，可把所有张紧构件c、d和张紧锁f卸掉。金属带b已无间隙地绷在滚筒a上了。为了加工焊瘤s和位于焊瘤两侧的咬边，同样可以用1/10毫米这个数值，即把垫轨l放得比滚筒半径高1/10毫米。

也可以通过下列做法使焊缝部位与滚筒半径完全一致（图10）：即通过机械加工，例如通过磨削和接着抛光，可使焊接区的外表面与金属带的其它外表面相一致。

如果滚筒a没有可逆式驱动机构，为了加工焊缝区可用曲柄传动 机构x来进行往复运动，这样做可显著地缩短加工时间（图23）。

金属带的修边工作可作为最后一道加工工序来做，即借助切断圆盘、铣刀或车刀把突出的金属带边口切掉并除去它的飞边。如果突出的金属带不碍事，也可以不进行修边。

本发明并不局限于所述实施例。滚筒（在此滚筒也可以是轮子）的圆周表面是作为工作面使用的，它也可以在金属带上方滚动，在滚筒侧面也可以用凹槽来代替凸肩从而对张紧构件进行导向。为了固定也可用卡子或粘结剂来代替螺钉，张紧装置也可以不用液压装置而用丝杠或顶楔。

此外，如果浇铸滚筒a（或浇铸轮）的位置关系或结构特征不允许这样做时，可借助张紧瓦块d，c和相应的张紧镇f使金属带受到所需的拉应力作用，也可以通过具有适当结构的张紧带来这样做。这种做法的主要内容如下面实施例所示。

按图13至25所示的另一种实施方案中，在滚筒圆周侧面上没有用张紧构件而用张紧带o，张紧带o和金属带b一起缠绕在滚筒上，然后在受到拉应力作用后，张紧带o把张紧力传递到金属带上。这样做的条件是：金属带b和滚筒a之间的摩擦系数η1要小于张紧带和金属带之间的摩擦系数η2。可通过选择适用的配对材料或者使用能提高摩擦力或减小摩擦力的材料或中间层来达到这个要求。

其过程如下：

张紧带o和金属带b同时由输送卷筒（它们支在支架j和e上）展直，将其端头放在滚筒a上，在端头所在处用夹子kl把它们夹紧（夹子kl是被拧紧在滚筒a的侧面）并固定住（图17）。在这种情况下，弹簧压杆把张紧带o和金属带b压向滚筒a。当滚筒a继续 转动时，再使用另外的夹子kl来夹紧，直到滚筒a的整个圆周都被盖上为止。如不用夹子kl，也可以使用支在不能移动的支架上的压紧辊。然后，将张紧框v放在金属带端头搭接处，并通过一个适当的张紧机构u来张紧张紧带o和金属带b，张紧机构u是在张紧框v和张紧带o的终端带段r之间起作用的（图18）。位于浇铸机机架w之上的张紧框v，也具有一个工作刀架z和进刀传动机构y，它们是供架设加工工具，如铣刀、焊嘴以及磨头用（图21至23）。在这种情况下，为了使浇铸轮移动，也可以用曲柄传动机构x（图23）。

Claims (12)

1、把无端头的薄壁金属套张紧在滚筒或轮子上的方法，包括把金属带(b)滚绕在滚筒(a)上，滚绕时压紧金属带(b)，直到它把滚筒(a)围绕住并在这种状态下把金属带焊成封闭的圆筒和进行后处理，本发明的特征是，金属带(a)滚绕在滚筒(a)上时用张紧构件(c)将金属带固定在滚筒圆周的两边边口上，直到金属带的端头搭接上，然后，最好从与搭接处相对的一侧开始，一步一步地把张紧瓦块(c、d)固定在滚筒(a)和金属带(b)上，而且借助于一个装在张紧构件(c)和(d)之间的张紧机构把它们彼此压紧，在这种情况下，位于张紧构件(c)和(d)之间的金属带部分每次都受到一个预先确定的张紧力作用，直到金属带达到搭接处为止，然后在金属带端头搭接处切断，并且把金属带端头打头以及为了使间隙合拢而进行后张紧之后再进行焊接和后序加工。

2、按权利要求1的方法，其特征在于，搭接处位于下方并且在张紧前把金属带端头的固定装置松开。

3、按权利要求1的方法，其特征在于，张紧过程是一步一步地沿两侧交替进行。

4、按权利要求1的方法，其特征在于，带子端头的加工和焊接是在上方进行的。

5、按权利要求1的方法，其特征在于，张紧过程或后张紧过程，最好是在金属带使用时的工作温度下进行的。

6、按权利要求1的方法，其特征在于，焊接过程按WIG（钨极惰性气体）等离子焊接方法进行。

7、按权利要求1的方法，其特征在于，焊完后卸掉张紧构件（夹具c、张紧瓦块d、张紧锁f），并对金属带（b）的边口进行修边。

8、按权利要求1的方法，其特征在于，张紧带（o）从外部与金属带（b）一起滚绕，并在滚绕合拢后张紧，此时通过摩擦也可以使金属带（b）张紧。

9、一种实施把无端的薄壁金属套张紧在滚筒或轮子上的方法所使用的装置，具有一水平轴（g）和装在该水平轴（g）上的滚筒（a），以及加工工具，其特征在于，在焊接位置上有一垫轨（1），它放在缺槽内，垫轨（1）最好由铜做成，它的上面为适应切断工具（t）和焊缝（s）而开有一条槽（m），张紧构件（c、d）由滚筒（a）的凸肩（h）或槽（m）导向，并用螺钉（i、k）固定住，在这种情况下，可把液压机构作为张紧装置使用。

10、按权利要求9的装置，其特征在于，为了使焊瘤（s）和咬边在加工后能和额定直径一致，垫轨（1）突出在滚筒圆周之上。

11、一种实施把无端的薄壁金属套张紧在滚筒或轮子上的方法所使用的装置，具有一水平轴（g）和装在该水平轴（g）上的滚筒（a），以及加工工具，其特征在于，可用张紧框（v）进行张紧，同时，张紧框（v）还能作为压紧器（n）和加工工具。

12、按权利要求9或11权利要求的装置，其特征在于，为了使滚筒移动，滚筒（a）上具有可使滚筒移动的曲柄传动机构（x）。

Images