CN102319781A - 可调节托辊装置及应用其的冷弯机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种调节托辊装置及应用其的冷弯机构。可调节托辊装置包括托辊座、横托辊、纵托辊、升降油缸、滑动轴、转臂和旋转油缸；横托辊与纵托辊相垂直设置，分别通过各自的销轴及轴承安装在托辊座上；滑动轴装在设备床身上的轴套内并可自由滑动，升降油缸安装在轴套尾端，升降油缸的活塞杆通过转动轴承组件与滑动轴的尾端连接，活塞杆与滑动轴之间可相对转动；旋转油缸尾端铰连在下辊旋转臂上，旋转油缸的活塞杆通过销轴铰连转臂，转臂套在所述滑动轴上并可带动转臂转动，滑动轴可在转臂内轴向移动，所述托辊座固定在滑动轴的前端。该可调节托辊装置结构紧凑合理，其应用于冷弯机构上，可有效控制型材冷弯加工过程中型材截面发生的变形。
Description
技术领域
本发明属于型材冷弯加工领域，涉及一种在型材卷弯机上冷弯型材时，有效控制型材弯曲变形的可调节托辊装置，以及应用该可调节托辊装置的冷弯机构。
背景技术
型材卷弯机是利用三点定圆的原理，通过模具组合及模具的旋转运动和升降运动，将型材在基本不改变截面特征情况下弯曲成筒形、弧形或螺旋形的设备。这种设备与在压力机上拉弯或压弯金属型材相比，具有价格低、操作简单、安全可靠等优点，被广泛应用。但型材卷弯机在冷弯加工型材（特别是非对称型材，如角钢）时，由于型材外层受拉应力，内层受压应力，容易导致型材截面发生畸变，这样对一些要求型材卷制后截面变形小的场合来说，该设备的使用就受到了限制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，从而提供一种可调节托辊装置，该可调节托辊装置结构紧凑合理，可有效控制型材冷弯加工过程中型材截面发生的变形；本发明还提供了一种应用该可调节托辊装置的冷弯机构。
按照本发明提供的技术方案：一种可调节托辊装置，其特征在于：包括托辊座、横托辊、纵托辊、升降油缸、滑动轴、转臂和旋转油缸；横托辊与纵托辊相垂直设置，分别通过各自的销轴及轴承安装在托辊座上；滑动轴装在设备床身上的轴套内并可自由滑动，升降油缸安装在轴套尾端，升降油缸的活塞杆通过转动轴承组件与滑动轴的尾端连接，活塞杆与滑动轴之间可相对转动；旋转油缸尾端铰连在下辊旋转臂上，旋转油缸的活塞杆通过销轴铰连转臂，转臂套在所述滑动轴上并可带动转臂转动，滑动轴可在转臂内轴向移动，所述托辊座固定在滑动轴的前端。
作为所述可调节托辊装置的进一步改进，所述转动轴承组件包括推力球轴承、轴承压盖和圆螺母，推力球轴承套装在升降油缸的活塞杆上并通过圆螺母并紧，然后一起装入滑动轴端部的安装凹腔内；轴承压盖通过螺钉连接在滑动轴端部，并将推力球轴承封装在安装凹腔内。
作为所述可调节托辊装置的进一步改进，所述滑动轴后半段的两侧铣削有平面，所述转臂上开设有与滑动轴后半段的平面相配合的长方孔，滑动轴可在转臂的长方孔内轴向自由移动但不能转动。
作为所述可调节托辊装置的进一步改进，所述托辊座上沿横托辊的长度方向开设有多个用于安装纵托辊的安装孔，纵托辊在托辊座上的位置可灵活调整。
一种冷弯机构，包括两个下辊模具和设置在两个下辊模具中间上方的上辊模具，下辊模具与下辊模具之间用于插入型材，其特征在于：所述两个下辊模具的外侧分别安装有一个权利要求1~4任一项所述的可调节托辊装置，两侧的可调节托辊装置左右对称，可调节托辊装置的横托辊和纵托辊分别托住型材的两个相垂直的面。
本发明的可调节托辊装置结构紧凑合理，其应用与冷弯机构上，具有如下优点：（1）型材卷制时，横托辊在升降油缸在作用下做升降运动，始终与型材的一个面接触，托住型材；（2）纵托辊在旋转油缸作用下作旋转运动，随着型材弯曲曲率的不断变化，纵托辊始终与型材的另一个面接触，使型材截面在卷制时的扭曲变形得到有效控制。
附图说明
图1为冷弯机构结构示意图。
图2为图1中的A-A向剖视图。
图3为图1中可调节托辊装置的K向旋转局剖视图。
图4为图3中的B-B向剖视图。
附图标记说明：1-上辊模具、2-下辊模具、3-托辊座、4-横托辊、5-安装孔、6-纵托辊、7-旋转油缸、8-滑动轴、9-轴套、10-升降油缸、11-轴承压盖、12-推力球轴承、13-圆螺母、14-转臂、15-销轴、16-下辊旋转臂、17-长方孔。
具体实施方式
如图1~图4所示，所述可调节托辊装置主要由托辊座3、横托辊4、纵托辊6、升降油缸10、滑动轴8、转臂14和旋转油缸7组成；横托辊4与纵托辊6相垂直设置，分别通过各自的销轴及轴承安装在托辊座3上；滑动轴8装在设备床身上的轴套9内并可自由滑动，升降油缸10通过连接螺栓安装在轴套9尾端，升降油缸10的活塞杆通过转动轴承组件与滑动轴8的尾端连接，活塞杆与滑动轴8之间可相对转动；旋转油缸7尾端铰连在下辊旋转臂16上，旋转油缸7的活塞杆通过销轴15铰连转臂14，转臂14套在所述滑动轴8上并可带动转臂14转动，滑动轴8可在转臂14内轴向移动，所述托辊座3通过螺栓固定在滑动轴8的前端。
如图3所示，所述转动轴承组件主要由推力球轴承12、轴承压盖11和圆螺母13组成，推力球轴承12套装在升降油缸10的活塞杆上并通过圆螺母13并紧，然后一起装入滑动轴8端部的安装凹腔内；轴承压盖11通过螺钉连接在滑动轴8端部，并将推力球轴承12封装在安装凹腔内。
如图3、图4所示，所述滑动轴8后半段的两侧铣削有平面，所述转臂14上开设有与滑动轴8后半段的平面相配合的长方孔17，滑动轴8可在转臂14的长方孔17内轴向自由移动但不能转动。
如图1所示，为了提高本发明的适用范围，所述托辊座3上沿横托辊4的长度方向开设有多个用于安装纵托辊6的安装孔5，纵托辊6在托辊座3上的位置可灵活调整。
下面以角钢翼缘向内弯曲（简称角钢内弯）成型为例对本发明作进一步说明。角钢为典型的非对称型材，在角钢内弯过程中，经常发生扭曲变形现象，所以需要在卷制时给角钢一个反变形的外力，使其得以校正，减少变形。
角钢内弯是通过一个冷弯机构来实现的，现有的冷弯机构主要包括两个下辊模具2和设置在两个下辊模具2中间上方的上辊模具1，下辊模具2与下辊模具2之间用于插入型材；本发明在在两个下辊模具2的外侧分别增设了一个可调节托辊装置，两侧的可调节托辊装置左右对称，可调节托辊装置的横托辊4和纵托辊6分别托住型材的两个相垂直的面，从而构成了一个图1所示的冷弯机构。
具体应用时，如图1所示，角钢插入下辊模具2与下辊模具2之间，角钢的一个边插入上辊模具1的模具槽内，并通过调节螺栓将其夹紧定位；下辊模具2通过下辊油缸驱动，与上辊模具1相配合夹住角钢的另一个边，随着下辊油缸逐次顶出，角钢受力而发生弯曲变形，逐渐由平直状态变成弯曲状态。
在上述卷制过程中，升降油缸10动作，升降油缸10的活塞杆伸缩并带动滑动轴8在轴套9及转臂14内滑移，由于托辊座3与滑动轴8固定在一起，横托辊4和纵托辊6又安装在托辊座3上，所以滑动轴8移动时也带动横托辊4升降，使横托辊4始终托住角钢下面，可防止角钢因自重下坠而使其截面发生变形；同时，旋转油缸7动作，旋转油缸7的活塞杆伸缩并带动转臂14转动，转臂14转动时带动滑动轴8作旋转运动，进而带着横托辊4和纵托辊6一起作旋转运动，在旋转运动过程中，横托辊4始终托住角钢下面，纵托辊6始终与角钢的一个边接触，可有效控制角钢因受下辊模具2顶力而发生的变形，以保持型材截面恒定。
在上述的卷制过程中，应注意横托辊4的调整，如果角钢偏向设备（看上去有下坠感觉），则说明横托辊4施加压力太小；反之，如果型材偏离设备（看上去有上翘趋势），则说明横托辊4施加压力太大。纵托辊6的调整也应缓慢进行，如果调整量太大，角钢的一个边将会向外侧扭曲，使角钢两个边的夹角大于90度，导致角钢产生畸变。
Claims (5)
1.一种可调节托辊装置，其特征在于：包括托辊座（3）、横托辊（4）、纵托辊（6）、升降油缸（10）、滑动轴（8）、转臂（14）和旋转油缸（7）；横托辊（4）与纵托辊（6）相垂直设置，分别通过各自的销轴及轴承安装在托辊座（3）上；滑动轴（8）装在设备床身上的轴套（9）内并可自由滑动，升降油缸（10）安装在轴套（9）尾端，升降油缸（10）的活塞杆通过转动轴承组件与滑动轴（8）的尾端连接，活塞杆与滑动轴（8）之间可相对转动；旋转油缸（7）尾端铰连在下辊旋转臂（16）上，旋转油缸（7）的活塞杆通过销轴（15）铰连转臂（14），转臂（14）套在所述滑动轴（8）上并可带动转臂（14）转动，滑动轴（8）可在转臂（14）内轴向移动，所述托辊座（3）固定在滑动轴（8）的前端。
2.如权利要求1所述的可调节托辊装置，其特征在于：所述转动轴承组件包括推力球轴承（12）、轴承压盖（11）和圆螺母（13），推力球轴承（12）套装在升降油缸（10）的活塞杆上并通过圆螺母（13）并紧，然后一起装入滑动轴（8）端部的安装凹腔内；轴承压盖（11）通过螺钉连接在滑动轴（8）端部，并将推力球轴承（12）封装在安装凹腔内。
3.如权利要求1所述的可调节托辊装置，其特征在于：所述滑动轴（8）后半段的两侧铣削有平面，所述转臂（14）上开设有与滑动轴（8）后半段的平面相配合的长方孔（17），滑动轴（8）可在转臂（14）的长方孔（17）内轴向自由移动但不能转动。
4.如权利要求1所述的可调节托辊装置，其特征在于：所述托辊座（3）上沿横托辊（4）的长度方向开设有多个用于安装纵托辊（6）的安装孔（5），纵托辊（6）在托辊座（3）上的位置可灵活调整。
5.一种冷弯机构，包括两个下辊模具（2）和设置在两个下辊模具（2）中间上方的上辊模具（1），下辊模具（2）与下辊模具（2）之间用于插入型材，其特征在于：所述两个下辊模具（2）的外侧分别安装有一个权利要求1~4任一项所述的可调节托辊装置，两侧的可调节托辊装置左右对称，可调节托辊装置的横托辊（4）和纵托辊（6）分别托住型材的两个相垂直的面。
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