CN101457829A - 壳体式轮子及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种壳体式轮子及其制造方法，广泛适用于任何需要安装轮子的地方，尤其适用于电梯的滑轮，如轿顶轮，对重轮和导向轮等。本发明的壳体式轮子，由长轮辐和短轮辐呈分体加工再合成为一体的空心轮子，它们的大小根据需要确定，其中的长轮辐和短轮辐上分别设置有相互对应一致的圆形并呈阵列状的数个孔，在所述长轮辐的圆周外侧面上设置有至少二个用于放置曳引绳的绳槽，在长轮辐和短轮辐的中间一有与轴承套筒相配合的孔。本发明另提供上述壳体式轮子的制造方法，首先分别制造长轮辐或短轮辐，然后将长轮辐与短轮辐焊固成一整体的空心轮子。本产品是现有技术的替代品，具有重量轻、结构简单、强度好、使用安全可靠和节能环保的优点。

Description

壳体式轮子及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种壳体式轮子及其制造方法，该壳体式轮子广泛适用于任何需要安装轮子的地方，尤其适用于电梯的滑轮，如轿顶轮，对重轮和导向轮等。

背景技术

随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的提高，电梯产业的发展前景越来越好，并且对新一代的绿色电梯、节能电梯和智能电梯的需求越来越旺盛。直径较大的滑轮是电梯的主要组成部分，如：轿顶轮，对重轮和导向轮。目前电梯所用的轮子其制造方法主要是采用铸造和后续机械加工完成。这种传统的机械制造方法，在制造壁厚和重量大的滑轮时，机械加工难度大，随着电梯提升用滑轮的规格增加和重量的增加，会导致电梯每次运行时的能耗非常大。因此，对滑轮结构的简化和轻量化的技术改进已成为业内人士广泛关注的课题。

近年来，随着MC尼龙(单体浇铸尼龙)，在工业领域中的广泛应用。这是由于尼龙材料的密度低，成形出的轮子重量轻，因此一些电梯用滑轮已开始使用尼龙轮子。但由于尼龙的弹性模量比是铸铁和钢板的百分之几，因此当受到载荷作用时，弹性变形会更加明显。并且有些电梯需要具有在恶劣环境下工作的能力，当电梯的工作温度发生变化时，尼龙材料的力学性能会发生变化，这样会影响负载较大电梯的正常运行。

因此从能源和环境的角度看，设计制造出重量轻、结构简单、成本低的新型电梯用滑轮成为一个重要问题。

经检索中国专利，没有发现有与本发明相关的技术出现。

发明内容

本发明的目的是提供一种壳体式轮子及其制造方法，该壳体式轮子能广泛适用于任何需要安装空心轮子的地方，尤其适用于电梯的滑轮，如轿顶轮，对重轮和导向轮等。本发明特别是从节约能源和环境保护的角度看，设计制造出具有重量轻、结构简单、强度高、成本低，可以作为传统铸造用轮子的替代品，尤其是可以作为电梯用滑轮的替代产品是本发明一重要目的。

本发明的目的是这样实现的，一种壳体式轮子，由长轮辐和短轮辐呈分体式加工后再组合成为一体的空心轮子，轮子的大小根据需要确定，其中，

在所述的长轮辐和短轮辐上分别设置有相互对应一致的圆形并呈阵列状布置的数个通孔，

所述的长轮辐和短轮辐的中间有一与驱动轮子用的轴承套筒相配合的通孔，

所述长轮辐和短轮辐中间有一向上凸起的圆锥形壳。

在所述长轮辐的圆周外翻出一与其垂直的轮圈，轮圈上设置有至少三个用于放置曳引绳的绳槽，

本发明另提供一种制造壳体式轮子的方法，它通过金属板材冲压和旋压的工艺成形，成形出长轮辐和短轮辐，并将两部分焊接在一起，主要包括以下步骤：

通过冲压成形出轮辐，通过拉仲成形出轮圈，其中：

长轮辐的成形工艺过程为：下料—拉延和切边—中间孔翻边—轮辐部位沿圆周阵列冲孔—翻边加强筋结构—旋压出绳槽。

短轮辐的成形工艺为：下料—拉延—中间孔翻边—轮辐部位沿圆周阵列冲孔—翻边加强筋结构，然后，将长轮辐和短轮辐部分沿同一轴线对称的焊接在一起，制造出壳体轮子；最后将壳体轮子和轴承套筒沿着轴承套筒的中心线装配到一起，再将两部分沿壳体轮子中心圆筒外缘处进行焊接。

本发明的积极效果是：本发明的壳体式轮子，实现了发明的目的，所提供的壳体式轮子能广泛适用于任何需要安装轮子的地方，尤其适用于电梯的滑轮，如轿顶轮，对重轮和导向轮等。产品具有重量轻、结构简单、强度好、成本低，使用安全可靠和节能环保的优点，是传统铸造用轮子的替代品，尤其是可以作为电梯用滑轮的替代产品。

本发明提供的壳体式轮子制造方法，通过金属板材冲压和旋压的工艺成形，成形出长轮辐和短轮辐，并将两部分焊接在一起；轮子轮辐部位由冲孔和翻边方法成形出圆周阵列状的加强筋结构，可以使轮子的结构强度增加；轮圈部位的绳槽通过旋压工艺制造，成形后绳槽的成形精度高、耐磨性好，该制造方法是上述壳体式轮子的制造保证，适用于任何需要制造空心轮子的地方。

附图说明

图1是本发明的壳体式轮子结构示意图；

图2是图1中件1的制造流程图；

图3是图1中绳槽4的旋压示意图。

图中标示：1、长轮辐，1-1、轮圈，2、短轮辐，3、孔，4、绳槽，5、圆锥形壳，5-1和5-2为锥面，6、中心通孔/轴承套筒，7、圆柱面，8、弹簧，9、组合模具，10、旋轮，11、顶块，12、环形弹簧。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的技术内容和实施例。

附图1是本发明的壳体式轮子结构示意图，它表示本发明的壳体式轮子最佳实施方式，结合附图1清楚地看出，本发明的壳体式轮子由长轮辐1和短轮辐2呈分体式加工后再焊固/组合为一整体式空心轮子，轮子的大小根据实际需要来确定，其中，

在所述的长轮辐1和短轮辐2上分别设置至少六个相互对应一致的通孔3，所述的通孔3为圆形、或椭圆形、或扇形、或鞋底形并呈阵列式布置，

在所述长轮辐1的周边外翻出一与其垂直的轮圈1-1，

所述的长轮辐1和短轮辐2的中间有一能与驱动轮子用的轴承套筒6相配合的通孔，

所述的长轮辐1和短轮辐2中间有一向上凸起的圆锥形壳5。

所述长轮辐1和短轮辐2中间的圆锥形壳5的上周边可向外翻一边，起增加壳体结构刚度作用。

当所述长轮辐1用于电梯用轮子时，所述的轮圈1-1上设置有至少二个用于容纳牵引绳，或钢丝绳，或其它绳子的绳槽4，适用于作电梯的滑轮，或曳引轮，或其它牵引轮。

所述长轮辐1和短轮辐2上的通孔3其周边可朝内翻边，起加强筋作用。

附图2表示本发明的壳体式轮子的制造方法，它通过金属板材冲压和旋压的工艺成形，分别成形出长轮辐1或短轮辐2，最后将长轮辐1或短轮辐2两部分焊固组合在一起成为一整体式空心轮子。轮子轮辐部位由冲孔和翻边方法成形出圆周阵列状的加强筋结构，可以使轮子的结构强度增加。

所述长轮辐1的制造步骤如下：一、将金属板材剪裁或者冲压成形为圆环形坯料，该坯料的中心通孔6大小根据所需驱动轮用的轴承套筒尺寸计算得出，通常应保持一致；二、将坯料拉延成形出轮圈1-1，成形出两个锥面5-1、5-2，且轮辐1为非平面设计；三、对中心通孔6进行翻边，成形出一能与轴承套筒相互配合一致的圆柱面7；四、再将轮辐1部分冲出呈圆形阵列式/状布置的数个孔3；五、将孔3分别进行翻边，翻边的方向为有轮圈的一侧，成形出的加强筋结构起提高轮子的刚度；

所述短轮辐2的制造步骤如下：一、将金属板材剪裁或者冲压成形为圆环形坯料；二、将坯料拉延成形出轮辐部分，它有两个相接的锥面，在轮子的外缘处拉延出了一个矮小的圆柱边2-1，这样有利于和长轮辐部分的轮圈部分进行焊接装配；三、接下来对中心通孔3进行翻边，成形出和轴承套筒相连的圆柱面；四、轮辐部分冲出呈圆形阵列的几个孔；五、再采用翻边工艺轮辐部分的孔进行翻边，成形出加强筋结构，

最后将所述的短轮辐2的周边焊固在所述长轮辐1上，成为一完整的壳体式轮子。

所述的制造方法的步骤还包括：将已经分别成形的长轮辐1和短轮辐2，先将所述短轮辐2的外缘上的圆柱边2-1装配到长轮辐1的轮圈1-1的外缘处，并沿轮圈1-1外缘将短轮辐2的外缘焊接到长轮辐1上成为一壳体式轮子，再将壳体式轮子装配到轴承套筒上，最后将滚动轴承装配到轴承套筒6获壳体式轮子。

所述的壳体式轮子当用作电梯的滑轮，或轿顶轮，或对重轮，或导向轮，或曳引轮，或其它牵引轮时，所述的步骤还包括：采用旋压工艺对轮子的轮圈1-1部位的绳槽4进行成形，旋压所用胎模采用分瓣的形式，其表面有槽，对应的旋轮表面有棱，胎膜和旋轮相配合旋压出绳槽4。轮圈1-1部位的绳槽4通过旋压工艺制造，成形后绳槽的成形精度高、耐磨性好。

附图3表示壳体式轮子中长轮辐1上加工成形轮圈1-1以及绳槽4的旋压示意图。它包括一芯模8，一组合模具9，旋轮10，顶块11和环形弹簧12，所述的组合模具9由多个扇形结构组成，其表面有凹陷的槽，相对应的旋轮10表面有突出的棱，长轮辐1旋压成形前放置到组合模具9上，当芯模8沿着中心轴向前运动，组合模具9的外径增加，因此夹紧了长轮辐1的轮圈1-1部位，这时环形弹簧8受到拉力作用，并且长轮辐1的中间孔6部位还被芯模8的前端以及顶块11夹紧。旋压过程中，长轮辐1随着组合模具9做圆周转动，旋轮10向长轮辐1的中心位置做直线运动，成形出轮圈1-1上的多个绳槽。成形结束后，芯模8向后运动，受到环形弹簧12拉力的作用，分瓣的组合模具9向着芯模8中心运动，组合模具9的外径变小，长轮辐1从模具中取出。

本发明的壳体式轮子制造方法，还包括将成形出的长轮辐1和短轮辐2进行去毛刺和表面处理，提高轮子表面的特性，然后将短轮辐2的外缘部位装配到长轮辐1的轮圈1-1的内侧，装配时需要注意长轮辐1的加强筋部位和短轮辐2的加强筋部位，需要沿着壳体轮子的中间对称安装，然后沿短轮辐2的外缘将两者焊接到一起；最后将壳体轮子与轴承套筒沿着轴线方向装配到一起，并且沿着壳体轮子中心翻边处的外缘部分将壳体轮子和轴承套筒焊接到一起。

另外，在下料和中部冲出中心孔时，注意板料的拉延工艺和成形出轮圈1-1以及两个圆锥结构5-1和5-2，并对拉延后的法兰边进行切除；接下来是对中心孔进行翻边工艺，翻出边的方向与拉延出的轮圈方向相反；然后在轮辐部分沿圆周方向冲出多个孔；沿着中心孔轴线方向对冲出的多个孔进行翻边工艺，成形出加强筋结构，其在轮圈沿着中心孔轴线方向对冲出的多个孔进行翻边工艺，成形出加强筋结构，其在轮圈一侧；最后是采用旋压工艺成形出轮圈上的多个绳槽。短轮辐2的制造方法与长轮辐1的制造方法基本类似。

本发明提供的一种空心的壳体式轮子及其制造方法，仅就最佳的实施例做了详细的描述，但不能理解为对本发明实施的其他方式的限制，凡是在本发明基础上进一步改进和类似或雷同的方案，均视为是本发明请求保护的范围。

Claims (7)

1、一种壳体式轮子，其特征是：由长轮辐(1)和短轮辐(2)构成，长轮辐(1)和短轮辐(2)呈分体式加工后再焊固/组合为一整体式空心轮子，轮子的大小根据实际需要来确定，其中，

在所述的长轮辐(1)和短轮辐(2)上分别设置至少六个相互对应一致的通孔(3)，所述的通孔(3)为圆形、或椭圆形、或扇形、或鞋底形并呈阵列式布置，

在所述长轮辐(1)的周边外翻出一与其垂直的轮圈(1-1)，

所述的长轮辐(1)和短轮辐(2)的中间有一能与驱动轮子用的轴承套筒(6)相配合的通孔，

所述的长轮辐(1)和短轮辐(2)中间有一向上凸起的圆锥形壳(5)。

2、根据权利要求1所述的壳体式轮子，其特征是：所述长轮辐(1)和短轮辐(2)中间的圆锥形壳(5)的上周边可向外翻一边，起增加壳体结构刚度作用。

3、根据权利要求1所述的壳体式轮子，其特征是：在所述长轮辐(1)当用于电梯用轮子时，所述的轮圈(1-1)上设置有至少二个用于容纳牵引绳，或钢丝绳，或其它绳子的绳槽(4)，适用于作电梯用壳体式滑轮，或曳引轮，或其它牵引轮。

4、根据权利要求1所述的壳体式轮子，其特征是：所述长轮辐(1)和短轮辐(2)上的通孔(3)其周边可朝内翻边，起加强筋作用。

5、一种为权利要求1所述壳体式轮子的制造方法，其特征是：首先分别制造其中的长轮辐(1)和短轮辐(2)，然后将长轮辐(1)与短轮辐(2)焊固组合成为一整体式空心轮子，其中，

所述长轮辐(1)的制造步骤如下：一、将金属板材剪裁或者冲压成形为圆环形坯料，该坯料的中心通孔(6)大小根据所需驱动轮用的轴承套筒尺寸计算得出；二、将坯料拉延成形出轮圈(1-1)，成形出两个锥面(5-1)、(5-2)，且轮辐(1)为非平面设计；三、对中心通孔(6)进行翻边，成形出一能与轴承套筒相互配合一致的圆柱面(7)；四、再将长轮辐(1)部分冲出呈圆形阵列式布置的数个孔(3)；五、将孔(3)分别进行翻边，翻边的方向为有轮圈的一侧，成形出的加强筋结构起加强轮子的刚度的作用；

所述短轮辐(2)的制造步骤如下：一、将金属板材剪裁或者冲压成形为圆环形坯料；二、将坯料拉延成形出轮辐部分，它有两个相接的锥面，在轮子的外缘处拉延出了一个矮小的圆柱边(2-1)，这样有利于和长轮辐部分的轮圈部分进行焊接装配；三、接下来对中心通孔(3)进行翻边，成形出和轴承套筒相连的圆柱面；四、轮辐部分冲出呈圆形阵列的几个孔；五、再采用翻边工艺轮辐部分的孔进行翻边，成形出加强筋结构，

最后将所述的短轮辐(2)的周边焊固在所述长轮辐(1)上，成为一完整的壳体式轮子。

6、根据权利要求4所述壳体式轮子的制造方法，其特征是：所述的步骤还包括：将已经分别成形的长轮辐(1)和短轮辐(2)，先将所述短轮辐(2)的外缘上的圆柱边(2-1)装配到长轮辐(1)的轮圈(1-1)的外缘处，并沿轮圈(1-1)外缘将短轮辐(2)的外缘焊接到长轮辐(1)上成为一壳体式轮子，再将壳体式轮子装配到轴承套筒上，最后将滚动轴承装配到轴承套筒(6)获壳体式轮子。

7、根据权利要求5所述壳体式轮子的制造方法，其特征是：所述的壳体式轮子当用作电梯的滑轮，或曳引轮，或其它牵引轮时，所述的步骤还包括：采用旋压工艺对轮子的轮圈(1-1)部位的绳槽(4)进行成形，旋压所用胎模采用分瓣的形式，其表面有槽，对应的旋轮表面有棱，胎膜和旋轮相配合旋压出绳槽(4)。

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