CN105642799B - 一种行星式多工位精密冷辗环机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种行星式多工位精密冷辗环机，其中的动力传动机构Ⅰ连接行星轮系和辗压辊轴，行星轮系中的太阳轮啮合至少两个行星齿轮，行星齿轮通过万向旋转机构连接芯轴；芯轴穿出导向盘后安装芯辊，芯轴位于导向盘中的滑道内；芯轴连接齿条，芯轴在齿条中旋转，齿条连接啮合齿轮Ⅰ，齿轮Ⅰ连接动力传动机构Ⅱ；辗压辊轴的下端设置辗压辊，辗压辊的周围分布有与行星齿轮相对应的芯辊；支撑板外设置端面齿轮，端面齿轮上啮合齿轮Ⅱ，齿轮Ⅱ的齿轮轴上安装蜗杆，蜗杆两侧啮合蜗轮，所述蜗轮上安装连杆，连杆连接导向辊；端面齿轮啮合有齿圈，齿圈由动力传动机构Ⅲ带动。本发明解决了现有设备中一次只能加工一个零件的技术问题，提高了生产效率。

Description

一种行星式多工位精密冷辗环机

技术领域

本发明属于机械加工设备领域，尤其涉及以一种行星式多工位精密冷辗环机。

背景技术

辗环机的功用是使环件产生连续局部塑性变形，进而实现壁厚减小，直径扩大，截面轮廓成型的设备。该工艺适用于生产各种形状、各种尺寸的环形机械零件，如轴承环、齿圈、法兰、轮毂、薄壁筒形件、风电法兰、高颈法兰等各类无缝环形锻件环件产品。辗环机具有加工范围大，材料利用率高，产品质量好的特点。广泛应用于轴承、工程机械、石油化工、航空航天、发电等工业领域的环形件生产。

如公告号为CN202377448U、公告日为2012.8.15，名称为多功能卧式辗环机的中国实用新型专利，它是多功能卧式辗环机，由普通卧式辗环机的床身、主辗压轮、芯辊、导向辊及定心机构、芯辊支承架、检测机构和轴向轧制机构等主要结构，定心机构油缸借助杠杆绕支点带动两个导向辊接近或离开环件的外表面，芯辊油缸推动滑块和芯辊,沿导轨实施径向进给运动，在芯辊运动中心线的两侧、导向辊的对侧，对称布置两个副辗压轮，它们由油缸借助杠杆推动或直接由油缸推动。此设备一次只能加工一个环形零件，然而大部分环形零件都需要进行批量生产，这就导致现有辗环机的生产效率低，成批零件的加工周期长，耗能多，相应的单个零件的生产成本也很高，无法满足企业对生产效率和生产成本的要求，降低了企业的生产效益。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的即在于提供一种行星式多工位精密冷辗环机。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种行星式多工位精密冷辗环机，包括机架，所述机架上安装有动力传动机构Ⅰ、导向盘、支撑板，所述动力传动机构Ⅰ连接行星轮系和辗压辊，所述行星轮系包括太阳轮和至少两个行星轮，所述至少两个行星轮均匀设置在太阳轮周部并与太阳轮啮合，所述行星齿轮通过万向旋转机构连接芯轴；所述芯轴穿出导向盘后安装芯辊，所述芯轴位于导向盘中的滑道内；所述芯轴连接齿条，齿条啮合齿轮Ⅰ，齿轮Ⅰ连接动力传动机构Ⅱ；所述辗压辊轴上设置辗压辊，所述辗压辊位于支撑板上，所述辗压辊的周围分布有与行星齿轮相对应的芯辊；所述支撑板外设置有端面齿轮，所述端面齿轮动力连接蜗杆，蜗杆的两侧啮合蜗轮，所述蜗轮上安装连杆，所述连杆连接导向辊；所述端面齿轮外圈上啮合有齿圈，所述齿圈由动力传动机构Ⅲ带动。

进一步地，所述万向旋转机构包括与行星齿轮连接的万向联轴器，万向联轴器上连接花键轴套，花键轴套里安装有花键轴，花键轴上安装连接件，连接件连接芯轴。

进一步地，在所述支撑板的下端安装支撑座，支撑座下设置有用于支撑座上下运动的升降装置，所述升降装置包括动力机构，所述动力机构连接丝杆，所述丝杆分为两段，两段的螺纹旋向相反，每一段丝杆上套装有丝杆螺母，所述丝杆螺母上均设置有活动连接的连杆，连杆设置支撑座。

进一步地，所述连杆上设置支撑滚子，所述支撑滚子滚动接触支撑座。

进一步地，所述蜗杆通过蜗轮、连杆连接的两个导向辊与芯辊的连线构成等腰三角形。

进一步地，所述支撑座上固定设置有直线轴承，直线轴承在光轴中滑动，所述光轴固定在机架上。

进一步地，所述芯轴与齿条之间，齿轮Ⅰ与导向盘之间均设置有轴承。

本发明提供的一种行星式多工位精密冷辗环机，采用一个太阳齿轮啮合多个行星齿轮，由中间的太阳齿轮带动周围啮合的多个齿轮同时转动，从而实现提供多个工位芯辊转动的动力，这样不需要多个电机提供动力，实现了多个工位同时工作，解决了现有设备中一次只能加工一个环形零件的技术问题，大大提高了生产效率，缩短了成批零件的生产周期，也降低了单个零件的生产成本，从而降低了整批零件的生产成本，提高了生产效益。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明行星式多工位精密冷辗环机结构示意图；

图2为行星轮系的结构示意图；

图3为齿轮Ⅰ啮合八个齿条的结构示意图；

图4为导向盘的结构示意图；

图5为辗环工作初始状态示意图；

图6为辗环工作完成状态示意图；

图7为升降装置的结构示意图；

图8为图7的左视图；

其中附图标记为：1、机架；2、齿轮Ⅰ；3、工件；4、芯轴；5、花键轴；6、花键轴套；7、万向联轴器；8、行星齿轮；9、电机Ⅰ；10、锥齿轮Ⅰ；11、锥齿轮Ⅱ；12、太阳轮；13、辗压辊轴；14、行星轮架；15、电机Ⅱ；16、蜗杆Ⅰ；17、蜗轮Ⅰ；18、齿条；19、电机Ⅲ；20、齿轮Ⅱ；21、升降装置；22、辗压辊；23、齿轮Ⅲ；24、芯辊；25、支撑座；26、连杆Ⅰ；27、支撑板；28、蜗杆Ⅱ；29、端面齿轮；30、齿圈；31、孔；32、滑道；33、电机Ⅳ；34、导向辊；35、蜗轮Ⅱ；36、连杆Ⅱ；37、连杆Ⅲ；38、丝杆；39、螺母；40、铰链Ⅰ；41、铰链Ⅱ；42、支撑滚子；43、直线轴承；44、光轴；45、导向盘。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图5所示，一种行星式多工位精密冷辗环机，包括机架1，所述机架1上安装有动力传动机构Ⅰ，动力传动机构Ⅰ包括安装在机架上的电机Ⅰ9，所述电机Ⅰ9通过联轴器Ⅰ连接锥齿轮Ⅰ10，锥齿轮Ⅰ10啮合锥齿轮Ⅱ11，锥齿轮Ⅱ11上同轴固定行星轮系中的太阳轮12和辗压辊轴13。如图2所示，所述太阳轮12啮合八个行星齿轮8，所述行星齿轮8固定在行星轮系中的行星轮架14上，并通过万向旋转机构连接芯轴4，所述芯轴4上安装芯辊24。所述万向旋转机构包括与行星轮连接的万向联轴器7，万向联轴器7上连接花键轴套6，花键轴套6里安装有花键轴5，花键轴5上安装连接件，连接件连接芯轴4。所述机架1上安装导向盘45，如图4所示，所述芯轴4位于导向盘45中的滑道32内，芯轴4在连接结构的带动下圆周运动。

如图5所示，所述芯轴4的径向运动由动力传动机构Ⅱ带动，所述动力传动机构Ⅱ包括电机Ⅱ15，电机Ⅱ15的输出轴蜗杆Ⅰ16，蜗杆Ⅰ16啮合蜗轮Ⅰ17，蜗轮Ⅰ17的蜗轮轴上同轴固定齿轮Ⅲ23。如图3所示，齿轮Ⅲ23上下啮合八个齿条18，所述齿条18为刀把状；所述齿条18上设置有孔31，所述芯轴4安装在孔31中，芯轴4与齿条18之间安装有轴承，所述芯轴4的下端安装有芯辊24。所述芯辊24的下端设置有支撑板27，所述辗压辊轴13的下端设置辗压辊22，辗压辊22与支撑板27同轴固定，辗压辊22的周围均匀分布八个芯辊24。所述支撑板27安装在支撑座25上，所述支撑座25上固定直线轴承43，直线轴承43在光轴44中滑动。所述支撑板27外设置有端面齿轮29，所述端面齿轮29安装在支撑座25上，端面齿轮29外圆周上啮合有齿圈30，所述端面齿轮29与支撑座25之间安装轴承，所述齿圈30由动力传动机构Ⅲ带动，所述传动机构Ⅲ包括与齿圈30啮合的齿轮Ⅱ20，齿轮Ⅱ20安装在电机Ⅲ19的输出轴上。所述端面齿轮29上啮合八个齿轮Ⅰ2，所述齿轮Ⅰ2的齿轮轴上安装蜗杆Ⅱ28，蜗杆Ⅱ28的两侧对称啮合蜗轮Ⅱ35，所述蜗轮Ⅱ35的蜗轮轴上安装连杆Ⅰ26，所述连杆Ⅰ26的另一端固定在导向辊34上，所述导向辊34与其中一个芯辊24的连线构成等腰三角形。

进一步地，为了使支撑座25高度得到调节，以便完成工件3的装卸，在支撑座25的下端安装支撑座25的升降装置21，所述升降装置21包括电机Ⅳ33，所述电机Ⅳ33通过联轴器Ⅱ与丝杆38连接，所述丝杆38分为两段，两段的螺纹旋向相反，每一段丝杆38上套装有丝杆螺母39，所述每一个丝杆螺母39上均设置铰链Ⅰ40，铰链Ⅰ40连接连杆Ⅱ36，连杆Ⅱ36通过铰链Ⅱ41连接连杆Ⅲ37，连杆Ⅲ37上设置支撑滚子42，所述支撑滚子42滚动接触支撑座25。所述支撑座25上固定设置有直线轴承43，直线轴承43在光轴44中滑动，所述光轴44固定在机架1上。

本发明的使用及工作过程如下所示：

在本发明中，如图6所示，芯辊24与辗压辊22相向运动，对工件3进行局部塑性变形，进而实现工件3壁厚的减小，直径的扩大。在加工工件3的过程中，工件3不仅发生圆周运动，而且会发生径向位移。

电机Ⅰ9通过联轴器Ⅰ带动锥齿轮Ⅰ10转动，锥齿轮Ⅰ10带动锥齿轮Ⅱ11转动，锥齿轮Ⅱ11带动太阳轮12和辗压辊轴13转动，太阳轮12带动八个行星齿轮8转动，每一个行星齿轮8通过连接机构带动芯轴4及芯轴4上的芯辊24转动，辗压辊轴13带动辗压辊轴13下端的辗压辊22转动。电机Ⅲ19带动齿轮Ⅱ20转动，齿轮Ⅱ20带动齿圈30旋转，齿圈30带动啮合的端面齿轮29旋转，端面齿轮29带动齿轮Ⅰ2转动，齿轮Ⅰ2带动蜗杆Ⅱ28转动，蜗杆Ⅱ28带动两侧啮合的蜗轮Ⅱ35朝不同方向转动，蜗轮Ⅱ35通过连杆Ⅰ26带动导向辊34转动。可以根据需要，在行星轮架14上安装多个行星齿轮8，行星齿轮8的个数决定工件3位的数量。要想工件3在辗压过程中变得越来越薄，必将使工件3在径向上发生位移，工件3的径向运动由电机Ⅱ15带动，电机Ⅱ15经过蜗轮Ⅰ17和蜗杆Ⅰ16的减速后带动齿轮Ⅲ23转动，齿轮Ⅲ23在转动的过程中带动啮合的八个齿条18沿导向盘45的径向运动，齿条18上设置有孔31，安装在空中的芯轴4将沿着导向盘上的滑道32发生径向运动。在对工件3的辗环过程中，导向辊34随工件3直径增大逐渐张开，从而适应不同工件3对不同辗环直径的变化。

如图7、图8所示，工件3的碾压完成后，电机Ⅳ33在控制器的控制下转动，电机Ⅳ33带动双向丝杆38转动，双向丝杆38上的两个螺母39相向移动，螺母39带动连杆Ⅱ36转动，连杆Ⅱ36带动连杆Ⅲ37转动，连杆Ⅱ36与连杆Ⅲ37之间的角度变化，支撑滚子42在支撑座25下表面滚动，支撑座25高度得到调节，以便完成工件3的装卸。光轴44和直线轴承43对支撑座25在上下运动的过程中起到导向和定位的作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种行星式多工位精密冷辗环机，其特征在于：包括机架，所述机架上安装有动力传动机构Ⅰ、导向盘、支撑板，所述动力传动机构Ⅰ连接行星轮系和辗压辊，所述行星轮系包括太阳轮和至少两个行星轮，所述至少两个行星轮均匀设置在太阳轮周部并与太阳轮啮合，所述行星轮通过万向旋转机构连接芯轴；所述芯轴穿出导向盘后安装芯辊，所述芯轴位于导向盘中的滑道内；所述芯轴连接齿条，齿条啮合齿轮Ⅰ，齿轮Ⅰ连接动力传动机构Ⅱ；辗压辊轴上设置辗压辊，所述辗压辊位于支撑板上，所述辗压辊的周围分布有与行星轮相对应的芯辊；所述支撑板外设置有端面齿轮，所述端面齿轮动力连接蜗杆，蜗杆的两侧啮合蜗轮，所述蜗轮上安装连杆，所述连杆连接导向辊；所述端面齿轮外圈上啮合有齿圈，所述齿圈由动力传动机构Ⅲ带动。

2.根据权利要求1所述的行星式多工位精密冷辗环机，其特征在于：所述万向旋转机构包括与行星轮连接的万向联轴器，万向联轴器上连接花键轴套，花键轴套里安装有花键轴，花键轴上安装连接件，连接件连接芯轴。

3.根据权利要求2所述的行星式多工位精密冷辗环机，其特征在于：在所述支撑板的下端安装支撑座，支撑座下设置有用于支撑座上下运动的升降装置，所述升降装置包括动力机构，所述动力机构连接丝杆，所述丝杆分为两段，两段的螺纹旋向相反，每一段丝杆上套装有丝杆螺母，所述丝杆螺母上均设置有活动连接的连杆，连杆设置支撑座。

4.根据权利要求3所述的行星式多工位精密冷辗环机，其特征在于：所述连杆上设置支撑滚子，所述支撑滚子滚动接触支撑座。

5.根据权利要求4所述的行星式多工位精密冷辗环机，其特征在于：所述蜗杆通过蜗轮、连杆连接的两个导向辊与芯辊的两个连线、两个导向辊之间的连线构成等腰三角形。

6.根据权利要求3-5任一项所述的行星式多工位精密冷辗环机，其特征在于：所述支撑座上固定设置有直线轴承，直线轴承在光轴中滑动，所述光轴固定在机架上。

7.根据权利要求6所述的行星式多工位精密冷辗环机，其特征在于：所述芯轴与齿条之间，齿轮Ⅰ与导向盘之间均设置有轴承。