CN103978133B - 球型辗环机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球型辗环机，包括床身、驱动装置、测量装置、托架、芯轴、主轧辊座、支架和主进给油缸；床身上方从左至右依次排列有测量装置、托架、芯轴、主轧辊座、主进给油缸和支架。床身的内壁设有滑轨和固定板；所述的支架包括支座和支臂，支座两侧设有滚轮并利用滚轮安装于床身的滑轨内。测量装置包括调整座、支撑座、滑板和测量部件。主轧辊座固定安装在床身的固定板上，主轧辊座上安装有主轧辊。芯轴安装于支臂的自由端，支臂的自由端上设有芯轴上套，支座上设有芯轴下套。主进给油缸安装于主轧辊座和支座上，托架安装于支座的端部。本发明适合加工大中型球型阀芯，具有加工精度高，提高劳动强度的特点。

Description

球型辗环机

技术领域

本发明涉及辗环机领域，尤其是一种适用于加工大中型球型阀芯等高径环状产品的球型辗环机。

背景技术

现有技术中的辗环机，一般只能辗压横截面为矩形的环状结构，同时，由于设备的局限，只能加工一些直径较小的环状产品，如直径小于1000mm的环状产品，加工种类单一。并且由于设备上精确测量装置的缺乏，加工出来的成品精度低。

发明内容

本发明的目的是提供一种高精度加工球型阀芯的辗环机。

本发明解决的是现有的辗环机一般只能辗压横截面为矩形的环状结构，同时，由于设备的局限，只能加工一些直径较小的环状产品，并且由于设备上精确测量装置的缺乏，加工出来的成品精度低的问题。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包括床身、驱动装置、测量装置、托架、芯轴、主轧辊座、支架和主进给油缸；所述的驱动装置包括减速机和主电机；驱动装置安装于床身的下方；所述的床身上方从左至右依次排列有测量装置、托架、芯轴、主轧辊座、主进给油缸和支架；所述床身的内壁设有滑轨和固定板，固定板上设有固定孔；所述的支架包括支座和支臂，支臂的一端铰接于支座上并且可沿支座旋转，另一端是自由端；支座两侧设有滚轮并利用滚轮将支架安装于床身的滑轨内；所述的测量装置包括调整座、支撑座、滑板和测量部件；支撑座设于调整座上，滑板设于支撑座上，测量部件安装于滑板上；所述主轧辊座固定安装在床身的固定板上，主轧辊座上安装有上支架和下支架，上支架和下支架之间安装有主轧辊轴；所述的主轧辊轴的外侧套有主轧辊，所述的主轧辊的外周面包括直线段和内凹的弧型段；所述的支臂罩于主轧辊座上；所述的主轧辊座两侧安装有辅助轧辊；所述的芯轴安装于支臂的自由端和支座上，支臂的自由端上安装有芯轴上套，支座上安装有芯轴下套，所述芯轴的上端安插于芯轴上套，芯轴的下端利用拉杆置于芯轴下套；所述的主进给油缸安装于主轧辊座和支座上，包括主缸筒、主缸活塞杆和主缸活塞杆头，主缸活塞杆安装活塞的一端插于主缸筒内，另一端与主缸活塞杆头连接；主缸筒利用连接轴安装于支座上，主缸活塞杆头利用销轴安装于主轧辊座上；所述的托架安装于支座的端部，托架的上方是支臂的自由端。

本发明的有益效果是：本发明的主轧辊上直线段和内凹弧段设计能加工出横截面为矩形的环件及球型环件两种类型，特别适合加工700-1600mm的球型阀芯，根据主轧辊的结构设计同时还适合加工高径法兰、带凸台的环形产品、齿轮等。测量装置可以实时测量环件直径，以控制轧制过程，确保加工精度。支架上的支臂利用工程缸和第二油缸实现开合，从而方便实现上下料。辅助轧辊利用同步齿轮的作用，使得作用的力度相同，不会引起料的变形，保证加工的精度。编码器总成与齿条的结合可以根据直线位移，测量加工件的直径。辅助轧辊上齿片与编码器总成的结合，能够精确测量辅助轧辊转过角度。

总体来说有以下几点：

1、结构紧凑，节能环保；

2、采用本发明所加工的产品可以提高材料密度，节约原料；

3、大幅度降低劳动强度，提高了产品的质量和生产效率；

本发明用途广泛，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明之床身的结构示意图。

图3是本发明之支架的结构示意图。

图4是本发明之测量装置的结构示意图。

图5是本发明之主轧辊的结构示意图。

图6是本发明之主轧辊的剖面示意图。

图7是本发明之主轧辊的剖面示意图。

图8是本发明之辅助轧辊的结构示意图。

图9是本发明之芯轴的安装剖面示意图。

图10是本发明的侧面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图10所示，本发明包括床身1、驱动装置、测量装置2、托架10、芯轴3、主轧辊座4、支架5和主进给油缸6。驱动装置包括减速机9和主电机8。驱动装置安装于床身1的下方。床身1上方从左至右依次排列有测量装置2、托架10、芯轴3、主轧辊座4、主进给油缸6和支架5。

如图2所示，床身1的内壁设有滑轨1-1和固定板1-2，固定板1-2上设有固定孔1-3。

如图3所示，支架包括支座5-2和支臂5-1，支臂5-1的一端铰接于支座5-2上并且可沿支座5-2旋转，另一端是自由端。支臂5-1罩于主轧辊座4上。支座5-2两侧设有滚轮并利用滚轮安装于床身1的滑轨1-1内。支架5的支座5-2与支臂5-1之间设有第二油缸18，第二油缸18的作用带动支臂5-1的旋转。滚轮包括竖直滚轮5-4和侧向滚轮5-3。

如图4所示，测量装置包括调整座2-1、支撑座2-2、滑板2-3和测量部件；支撑座2-2设于调整座2-1上，滑板2-3设于支撑座2-2上，测量部件安装于滑板2-3上。

测量部件包括后架2-12、导柱2-7、导向座2-4、缸筒2-8、活塞杆2-10、测头架2-6和测量滚轮2-5。后架2-12与测头架2-6上分别设有相对应的两通孔2-12-1和通孔2-6-1。导柱2-7的两端分别固定在后架2-12与测头架2-6的通孔处；所述导向座2-4安装在滑板2-3上，导向座2-4上设有导向孔2-4-1；导柱2-7穿过导向孔2-4-1支撑在导向座2-4上。导柱2-7可在导向座2-4内滑移。滑板2-3中间设有支撑环2-9，缸筒2-8安装于支撑环2-9上，活塞杆2-10安装活塞的一端塞在缸筒2-8内，另一端固定于后架2-12上。测量滚轮2-5安装于测头架2-6上。测量滚轮2-5与测头架2-6通过测量滚轮轴15连接，测量滚轮轴15的上端安装有直通式压注油杯2-16，测量滚轮轴15的侧壁设有出油孔（图中未显示）。直通式压注油杯2-16可以起到润滑的作用，保证测量滚轮2-5在工作时能够顺畅并精确测量结果。

支撑座2-2两侧设有T型导轨2-11，滑板2-3两侧设有固定孔2-3-1，固定孔2-3-1的位置与T型导轨2-11相对应，利用螺栓可以固定以及调节滑板2-3的位置。导柱2-7的一侧安装有齿条2-13，支撑座2-2的侧边安装第一编码器总成2-14，第一编码器总成2-14与齿条2-13啮合，第一编码器总成2-14和齿条2-13的结合，测量球型阀芯加工过程中的直线位移。

如图5、图6图10所示，主轧辊座4固定安装在床身1的固定板1-2上，主轧辊座4上安装有主轧辊11，主轧辊座4上安装有上支架4-1和下支架4-2，上支架4-1和下支架4-2之间穿有主轧辊轴12。主轧辊轴12的外侧套有主轧辊11，主轧辊11的外周面包括直线段和内凹的弧型段。主轧辊轴12的下端利用联轴器与减速机9连接。

如图6所示，主轧辊轴12的外侧套有轴套4-4，轴套4-4与主轧辊轴12之间通过键4-3连接，主轧辊11套于轴套4-4的外侧，主轧辊11与轴套4-4之间也通过键4-5连接。

如图8所示，主轧辊座4上安装有辅助轧辊7。辅助轧辊7包括左抱臂7-1、右抱臂7-2和第一油缸15，左抱臂7-1和右抱臂7-2分别设于主轧辊座4的两侧，第一油缸15有两个，分别连接于左抱臂7-1和右抱臂7-2。右抱臂7-2包括定心辊7-3、辊架7-4、导板7-5、导向臂7-6、轴套7-9、齿片7-12、旋转轴7-10和齿轮7-11。定心辊7-3安装于辊架7-4上，辊架7-4的背面设有导板7-5，导向臂7-6的一端固定于导板7-5上，另一端套于轴套7-9上，轴套7-9与旋转轴7-10之间通过键连接，旋转轴7-10的另一端通过键与齿轮7-11连接。齿片7-12安装于轴套7-9的下方。导向臂7-6的外侧面设有两个耳板7-8，两耳板7-8之间设有销轴7-7。主轧辊座4的两侧分别安装有油缸支座4-6和第二编码器总成4-7，如图5所示。辅助轧辊7转过的角度可以由第二编码器总成4-7精确读出。第一油缸15一端固定于主轧辊座4的油缸支座4-6上，另一端通过销轴7-7和耳板7-8连接于导向臂7-6。左抱臂7-1与右抱臂7-2以主轧辊座4对称，两齿轮啮合，实现同步转动。

如图9所示，芯轴3安装于支臂5-1的自由端和支座5-2上，支臂5-1的自由端上安装有芯轴上套5-1-1，支座5-2上安装有芯轴下套5-2-1，芯轴3的上端安插于芯轴上套5-1-1，芯轴3的下端利用拉杆16置于芯轴下套5-2-1。芯轴上套5-1-1外周面设有轴承组17-1。芯轴上套5-1-1的内圈设有顶头19，顶头19的下端连接一工程缸20。工程缸20利用螺栓安装在支臂5-1上，芯轴下套5-2-1从外到里依次安装有轴承组17-2、主轴5-2-2和拉杆16，拉杆16连接芯轴3的下端，主轴5-2-2的下方设有旋转套5-2-3。工程缸20与第二油缸18共同作用，带动支臂5-1的抬起。

如图7所示，主进给油缸6安装于主轧辊座4和支座5-2上，包括主缸筒6-1、主缸活塞杆6-2和主缸活塞杆头6-3，主缸活塞杆6-2安装活塞的一端插于主缸筒6-1内，另一端与主缸活塞杆头6-3连接；主缸筒利用连接轴14安装于支座5-2上，主缸活塞杆头6-3利用销轴13安装于主轧辊座4上。

如图1所示，托架10安装于支座5-2的端部，托架10的上方是支臂5-1的自由端。

主轧辊11可根据实际加工的尺寸、形状合理设计。

工作原理：支座利用两侧的滚轮在床身的滑轨内可前后滑移，在主进给油缸6的作用下，将支座移至最靠前得位置。支臂5-1在第二油缸18和工程缸19的控制下举起，此时将加工件从芯轴3的上端缓缓放入至托架10上，然后支臂5-1下移。上料完成后，主电机8利用减速机9带动主轧辊轴12的转动，主轧辊11和主轧辊轴12之间通过轴套和键连接，则主轧辊11也被带动旋转。同时，主进给油缸6带动芯轴3慢慢后移，在芯轴3和主轧辊11之间给加工件施压。主轧辊座4两侧的辅助轧辊7在第一油缸15的驱动下，起到扶持加工件的作用，防止加工件受力不当而变形，提高了加工的精度。主轧辊11的转动在摩擦力的作用下带动加工件、芯轴3的被动旋转，使得加工件在主轧辊11、芯轴3和辅助轧辊7之间旋转变形，这种辗压过程将加工件的内径逐渐增大，外形沿着主轧辊11的外形尺寸辗压。测量装置安装于加工件的前方，测量滚轮2-5接触加工件，在加工件的直径逐渐扩大的过程中，测量滚轮2-5可在导柱2-7的移动下，逐步后退，导柱2-7的移动带动齿条2-13的移动，第一编码器总成2-14可根据齿条2-13移动的距离测量加工件的直径，以此来控制轧制的过程。

Claims (7)

1.一种球型辗环机，包括床身、驱动装置、测量装置、托架、芯轴、主轧辊座、支架和主进给油缸；所述的驱动装置包括减速机和主电机；驱动装置安装于床身的下方；所述的床身上方从左至右依次排列有测量装置、托架、芯轴、主轧辊座、主进给油缸和支架；其特征在于所述床身的内壁设有滑轨和固定板，固定板上设有固定孔；所述的支架包括支座和支臂，支臂的一端铰接于支座上并且可沿支座旋转，另一端是自由端；支座两侧设有滚轮并利用滚轮将支架安装于床身的滑轨内；所述的测量装置包括调整座、支撑座、滑板和测量部件；支撑座设于调整座上，滑板设于支撑座上，测量部件安装于滑板上；所述主轧辊座固定安装在床身的固定板上，主轧辊座上安装有上支架和下支架，上支架和下支架之间安装有主轧辊轴；所述的主轧辊轴的外侧套有主轧辊，所述的主轧辊的外周面包括直线段和内凹的弧型段；所述的支臂罩于主轧辊座上；所述的主轧辊座两侧安装有辅助轧辊；所述的芯轴安装于支臂的自由端和支座上，支臂的自由端上安装有芯轴上套，支座上安装有芯轴下套，所述芯轴的上端安插于芯轴上套，芯轴的下端利用拉杆置于芯轴下套；所述的主进给油缸安装于主轧辊座和支座上，包括主缸筒、主缸活塞杆和主缸活塞杆头，主缸活塞杆安装活塞的一端插于主缸筒内，另一端与主缸活塞杆头连接；主缸筒利用连接轴安装于支座上，主缸活塞杆头利用销轴安装于主轧辊座上；所述的托架安装于支座的端部，托架的上方是支臂的自由端；

所述主轧辊轴的下端利用联轴器与减速机连接；所述滚轮包括竖直滚轮和侧向滚轮。

2.根据权利要求1所述的球型辗环机，其特征在于所述的测量部件包括后架、导柱、导向座、缸筒、活塞杆、测头架和测量滚轮；所述的后架与测头架上分别设有相对应的两通孔，所述导柱的两端分别固定在后架与测头架的通孔处；所述导向座安装在滑板上，导向座上设有导向孔；所述导柱穿过导向孔支撑在导向座上；所述的滑板中间设有支撑环，所述的缸筒安装于支撑环上，活塞杆安装活塞的一端塞在缸筒内，另一端固定于后架上；所述的测量滚轮安装于测头架上；测量滚轮与测头架通过测量滚轮轴连接，测量滚轮轴的上端安装有直通式压注油杯，测量滚轮轴的侧壁设有出油孔。

3.根据权利要求2所述的球型辗环机，其特征在于所述的支撑座两侧设有T型导轨；所述的滑板两侧设有固定孔，固定孔的位置与T型导轨相对应；所述的导柱的一侧安装有齿条，支撑座的侧边安装第一编码器总成，第一编码器总成与齿条啮合。

4.根据权利要求1所述的球型辗环机，其特征在于所述的辅助轧辊包括左抱臂、右抱臂和第一油缸，左抱臂和右抱臂分别设于主轧辊座的两侧，所述的第一油缸有两个，分别连接于左抱臂和右抱臂；所述的右抱臂包括定心辊、辊架、导板、导向臂、轴套、齿片、旋转轴和齿轮；所述的定心辊安装于辊架上，辊架的背面设有导板，导向臂的一端固定于导板上，另一端套于轴套上，轴套与旋转轴之间通过第一键连接，旋转轴的另一端通过第二键与齿轮连接；所述的齿片安装于轴套的下方；所述导向臂的外侧面设有两个耳板，两耳板之间设有销轴；所述的主轧辊座的两侧均分别安装有油缸支座和第二编码器总成；所述的第一油缸一端固定于主轧辊座的油缸支座上，另一端通过销轴和耳板连接于导向臂；所述的左抱臂与右抱臂以主轧辊座对称，两齿轮啮合，实现同步转动。

5.根据权利要求1所述的球型辗环机，其特征在于所述的主轧辊轴的外侧套有轴套，轴套与主轧辊轴之间通过键连接，主轧辊套于轴套的外侧，主轧辊与轴套之间也通过键连接。

6.根据权利要求1所述的球型辗环机，其特征在于所述的芯轴上套外周面设有轴承组；所述的芯轴上套的内圈设有顶头，所述的顶头的下端连接一工程缸，所述的工程缸利用螺栓安装于支臂上；所述的芯轴下套从外到里依次安装有轴承组、主轴和拉杆，拉杆连接芯轴的下端，主轴的下方设有旋转套。

7.根据权利要求1所述的球型辗环机，其特征在于所述支架的支座与支臂之间设有第二油缸，第二油缸的作用带动支臂的旋转。