CN106270084B - 一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备 - Google Patents

Abstract

一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备，它涉及一种对轮旋压设备。本发明为了解决现有的有模旋压设备由于需要芯模，存在成本高、通用性差以及制造周期长的问题.本发明的卡盘基座固定座安装在内旋导轨和外旋导轨之间机架上，卡盘基座安装在卡盘基座固定座上，外旋机构固定座可滑动安装在外旋导轨上，外旋盘安装在外旋机构固定座上，底板安装在内旋导轨上，升降电机安装在底板的下端，升降丝杠一端穿过底板，另一端与底座连接，内旋装置固定座安装在底板上，蜗轮蜗杆组件安装在卡盘基座上，三爪卡盘安装在蜗轮蜗杆组件上，多个拉杆与外旋盘、卡盘基座和底座连接，内旋装置安装在内旋装置固定座内，外旋装置安装在外旋盘内。本发明适用于大型薄壁筒形件对轮旋压。

Description

一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备

技术领域

本发明涉及一种对轮旋压设备，具体涉及一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备。

背景技术

通过对现有的几种大直径薄壁圆筒成形工艺的对比与分析，提出了一种超大直径薄壁圆筒的工艺——对轮旋压。该工艺以旋轮取代了传统的芯模，对筒形件内外表面同时成形，完全不受大尺寸圆筒直径、壁厚以及长度的限制。对于生产超大直径薄壁圆筒具有重要意义，是未来大直径圆筒成形的主要的方法。特别是在制造大直径薄壁筒形件方面，现有的有模旋压设备由于需要芯模，存在成本高、通用性差以及制造周期长的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的有模旋压设备由于需要芯模，存在成本高、通用性差以及制造周期长的问题，进而提供一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备。

本发明的技术方案是：一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备包括第一立式机架、内旋导轨、第二立式机架、外旋导轨、外旋机构固定座、外旋盘、卡盘基座固定座、卡盘基座、底座、底板、升降丝杠、升降电机、内旋装置固定座、三爪卡盘、蜗轮蜗杆组件、多个拉杆、内旋装置和外旋装置；

第一立式机架和第二立式机架互成90°安装在底座上，内旋导轨安装在第一立式机架和第二立式机架的下部，外旋导轨安装在第一立式机架和第二立式机架的上部，卡盘基座固定座固定安装在内旋导轨和外旋导轨之间的第一立式机架和第二立式机架上，卡盘基座安装在卡盘基座固定座上，外旋机构固定座可滑动安装在外旋导轨上，外旋盘安装在外旋机构固定座上，底板安装在内旋导轨上，升降电机安装在底板的下端，升降丝杠的一端穿过底板，升降丝杠的另一端与底座连接，升降电机的输出端与升降丝杠连接并带动升降丝杠转动，内旋装置固定座安装在底板上，蜗轮蜗杆组件安装在卡盘基座上，三爪卡盘安装在蜗轮蜗杆组件上，多个拉杆由上至下依次与外旋盘、卡盘基座和底座连接，且多个拉杆可滑动穿过卡盘基座，内旋装置安装在内旋装置固定座内，外旋装置安装在外旋盘内，坯料通过三爪卡盘固定，在外置电机和蜗轮蜗杆组件的带动下自转，内旋装置和外旋装置分别同时旋压在坯料的内外圆周壁。

内旋装置包括内旋旋轮座导向套、内旋楔块导向套、内旋过渡套筒、内旋上横梁、内旋进给丝杠、内旋电机、内旋减速器、内旋锥形楔块、多个内旋旋轮座、多个内旋轮和多个内旋旋轮轴，

内旋锥形楔块套装在内旋进给丝杠上，多个内旋旋轮座环形均布安装在内旋锥形楔块上，每个内旋旋轮座内竖直可转动安装有一个内旋旋轮轴，每个内旋旋轮轴上可安装有一个内旋轮，内旋旋轮座导向套和内旋楔块导向套上均开设有十字滑槽，内旋楔块导向套和内旋旋轮座导向套的十字滑槽相互对齐并上下扣合在多个内旋旋轮座上，内旋过渡套筒套装在内旋进给丝杠上并位于内旋楔块导向套的上端，内旋上横梁安装在内旋过渡套筒上，内旋电机安装在内旋减速器上并将动力传递给内旋减速器，内旋减速器通过蜗轮蜗杆带动内旋进给丝杠转动。

外旋装置包括外旋旋轮座导向盘、多个外旋组件和多个外旋进给固定座组件，多个外旋进给固定座组件安装在外旋旋轮座导向盘上，每个外旋进给固定座组件下部连接有一个外旋组件；

每个外旋组件均包括外旋旋轮、外旋旋轮轴、外旋旋轮轴承隔套、一对外旋轴承、外旋升降丝母和外旋旋轮座，外旋旋轮座安装在外旋旋轮座导向盘上，外旋升降丝母座在外旋旋轮座上，外旋旋轮轴通过一对外旋轴承可转动安装在外旋旋轮座上，外旋旋轮套装在外旋旋轮轴上，外旋旋轮轴承隔套套装在外旋旋轮轴上并位于外旋轴承与外旋旋轮之间；

每个外旋进给固定座组件均包括外旋转轮、外旋摇杆、外旋指针转盘、外旋刻度盘、外旋进给固定座、外旋测力环和外旋进给丝杠，外旋进给丝杠安装在外旋升降丝母内并与外旋升降丝母螺纹连接，外旋测力环套装在外旋进给丝杠上，外旋进给固定座扣装在外旋旋轮座导向盘上，外旋刻度盘安装在外旋进给固定座上，外旋指针转盘固定安装在外旋进给丝杠的上部，外旋摇杆与外旋进给丝杠的上部固定连接，外旋转轮套装在外旋进给丝杠的上端。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明通过多个拉杆纵向设置，保证了内旋轮的纵向位置与外旋轮始终一致，且内外旋压装置在拉杆约束下分别沿内旋导轨、外旋导轨作同步的纵向运动，定位精度提高40-50％。

2、本发明的外旋装置为保证坯料受力合理，外旋旋轮座导向盘应与坯料同心且外旋旋轮座导向盘内通孔沿坯料周向均匀分布。外旋进给固定座中丝杠与外旋升降丝母间为螺纹连接。当旋转外旋摇杆带动丝杠转动时，外旋旋轮沿通孔进行径向运动，通过换算外旋进给丝杠螺距与旋转圈数，实现径向进给距离在刻度盘上的精确显示，旋压精度提高30-35％。当拆除对称分布的一对外旋旋轮时，即可进行双对轮旋压。

3、本发明内旋装置的进给丝杠在内旋电机及内旋减速器驱动下，带动内旋锥形楔块作纵向运动。由于内旋轮组件与内旋锥形面间为滑动摩擦关系，因此当内旋锥形楔块向下运动时，推动内旋轮组件作径向进给运动。当内旋锥形楔块向上运动时，拉动内旋轮组件沿径向作退刀运动。四个内旋锥形面间夹角互为90°，从而保证了四个内旋轮组件沿周向均匀对称地分布于坯料四周，避免旋压过程中坯料受力不均，导致变形失稳。为了减小丝杠切向受力，提高丝杠刚度及旋压件精度，在内旋楔块导向套上设置与内旋锥形楔块上方形状相同的十字槽，将切向力更多分布于楔块导向套上，从而减小丝杠受力。

4、本发明由于无需采用芯模，生产成本降低一半，减少制造周期；另外，本发明由于能够在径向方向进行调整，通用性好，因此，适用于各种直径的薄壁筒形件，尤其适用于大型薄壁筒形件的对轮滚压。

附图说明

图1是本发明立式对轮旋压机床示意图；

图2是本发明中立式机架及内旋悬臂结构示意图；

图3是本发明中三爪卡盘及卡盘基座结构示意图；

图4是内旋装置的装置示意图；

图5是内旋装置的内旋锥形楔块及内旋进给丝杠结构示意图；

图6是内旋装置的内旋轮组件结构示意图；

图7是内旋装置的内旋过渡套筒结构示意图；

图8是内旋装置的内旋楔块导向套结构示意图；

图9是内旋装置的内旋旋轮座导向套结构示意图；

图10是外旋装置的结构示意图；

图11是图10沿B-B处的剖视图；

图12是外旋装置的外旋旋轮座导向盘结构示意图；

图13是外旋装置去掉外旋组件后的结构示意图；

图14是图13沿A-A处的剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合1至图14说明本实施方式，本实施方式的一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备包括第一立式机架1、内旋导轨2、第二立式机架3、外旋导轨4、外旋机构固定座5、外旋盘6、卡盘基座固定座7、卡盘基座8、底座18、底板11、升降丝杠13、升降电机12、内旋装置固定座10、三爪卡盘14、蜗轮蜗杆组件15、多个拉杆16、内旋装置和外旋装置；

第一立式机架1和第二立式机架3互成90°安装在底座18上，内旋导轨2安装在第一立式机架1和第二立式机架3的下部，外旋导轨4安装在第一立式机架1和第二立式机架3的上部，卡盘基座固定座7固定安装在内旋导轨2和外旋导轨4之间的第一立式机架1和第二立式机架3上，卡盘基座8安装在卡盘基座固定座7上，外旋机构固定座5可滑动安装在外旋导轨4上，外旋盘6安装在外旋机构固定座5上，底板11安装在内旋导轨2上，升降电机12安装在底板11的下端，升降丝杠13的一端穿过底板11，升降丝杠13的另一端与底座18连接，升降电机12的输出端与升降丝杠13连接并带动升降丝杠13转动，内旋装置固定座10安装在底板11上，蜗轮蜗杆组件15安装在卡盘基座8上，三爪卡盘14安装在蜗轮蜗杆组件15上，多个拉杆16由上至下依次与外旋盘6、卡盘基座8和底座18连接，且多个拉杆16可滑动穿过卡盘基座8，内旋装置安装在内旋装置固定座10内，外旋装置安装在外旋盘6内，坯料通过三爪卡盘14固定，在外置电机和蜗轮蜗杆组件15的带动下自转，内旋装置和外旋装置分别同时旋压在坯料的内外圆周壁。

此外，内旋轮的纵向位置应与外旋旋轮对齐，同时要求径向位置的调整机构能随整个对轮旋压装置一同运动，其定位精度要求较高。为此，现提出一种立式对轮旋压机床结构，使得机床受力情况更为合理。内旋装置为一悬臂式结构，内旋轮安装在悬臂顶端，且沿坯料周向均匀分布，大小相同，且径向位置可调整。内旋装置通过内旋装置固定座10安装在底板中心位置。为保证内外旋压装置纵向运动同步，通过在内外旋压装置间设计三根互成120°夹角分布的拉杆将内外旋压装置相连接。需要注意的是外旋装置纵向高度的确定原则为保证外旋轮纵向高度与内内旋轮纵向高度相同，内旋悬臂机构的长度决定了该立式旋压机的纵向行程。外旋装置为一与坯料、内旋装置同心的外旋盘6结构，外旋轮沿坯料周向均匀分布，沿外旋盘6滑槽实现径向进给运动。该套机构中，外旋轮的径向进给动作可通过多个液压缸驱动完成。一对内旋机构导轨座固定在底板下表面，并垂直于底板；机架的两根立柱均垂直于底座；进给丝杠在升降电机驱动下推动底板沿导轨作纵向运动。卡盘基座为一圆盘形结构，安装在内外旋压装置之间，且卡盘基座环向分布有互成120°夹角的三个与拉杆直径相同的通孔，保证三根拉杆能从中穿过，通孔表面与拉杆间为间隙配合，接触关系为滑动摩擦。卡盘基座通孔起到了内外旋压装置纵向运动的辅助导向作用，且提高了拉杆的刚度。卡盘基座侧表面加工有两竖直平面，两竖直平面上设置有数对定位螺孔，与两卡盘基座固定座通过定位螺栓固定。一对卡盘基座固定座与机架间也通过定位螺栓固定，即卡盘基座通过卡盘基座固定座与机架间实现固定。三爪卡盘为一圆盘形结构，安装在卡盘基座上表面，且与卡盘基座、内外旋装置同心。坯料通过六个活动卡爪固定于三爪卡盘上，在蜗轮蜗杆和电机组成的驱动系统下进行自转。

具体实施方式二：结合图4至图9说明本实施方式，本实施方式的的一种用于大型薄壁筒形件对轮旋压设备的内旋装置包括内旋旋轮座导向套A-1-1、内旋楔块导向套A-1-4、内旋过渡套筒A-1-5、内旋上横梁A-1-6、内旋进给丝杠A-1-7、内旋电机A-1-8、内旋减速器A-1-9、内旋锥形楔块A-2-2、多个内旋旋轮座A-2-3、多个内旋轮A-2-4和多个内旋旋轮轴A-3-2。

内旋锥形楔块A-2-2套装在内旋进给丝杠A-1-7上，多个内旋旋轮座A-2-3环形均布安装在内旋锥形楔块A-2-2上，每个内旋旋轮座A-2-3内竖直可转动安装有一个内旋旋轮轴A-3-2，每个内旋旋轮轴A-3-2上可安装有一个内旋轮A-2-4，内旋旋轮座导向套A-1-1和内旋楔块导向套A-1-4上均开设有十字滑槽，内旋楔块导向套A-1-4和内旋旋轮座导向套A-1-1的十字滑槽相互对齐并上下扣合在多个内旋旋轮座A-2-3上，内旋过渡套筒A-1-5套装在内旋进给丝杠A-1-7上并位于内旋楔块导向套A-1-4的上端，内旋上横梁A-1-6安装在内旋过渡套筒A-1-5上，内旋电机A-1-8安装在内旋减速器A-1-9上并将动力传递给内旋减速器A-1-9，内旋减速器A-1-9带动内旋进给丝杠A-1-7转动。

本实施方式的内旋装置还包括轴承隔套A-3-4，轴承隔套A-3-4套装在内旋旋轮轴A-3-2上，并位于上面的一个内旋圆锥滚子轴承A-3-3的下端与内旋旋轮轴A-3-2的台肩之间。便于对内旋轮A-2-4的上端面起到限位的作用，防止内旋轮A-2-4在旋转过程中发生窜位，影响旋压精度。同时还便于内旋装置的安装与拆卸。

具体实施方式三：结合图4至图9说明本实施方式，本实施方式的本实施方式的内旋旋轮座A-2-3为一U形结构，内旋轮A-2-4上下端与套装在旋轮轴首尾段圆锥滚子轴承A-3-3构成过盈配合。如此设置，便于为旋轮提供旋压的工作环境和空间。

具体实施方式四：结合图4至图9说明本实施方式，本实施方式的内旋旋轮轴A-3-2为四段阶梯轴，包括由上至下直径渐增的三段阶梯。如此设置，与内旋轮A-2-4内孔装配段直径大于首尾段直径；轴承隔套A-3-4内径与内旋旋轮轴A-3-2首尾端直径相同，并安装在内旋旋轮轴A-3-2上，将内旋轮A-2-4与圆锥滚子轴承A-3-3隔开。

具体实施方式五：结合图4至图9说明本实施方式，本实施方式的内旋装置还包括两个内旋圆锥滚子轴承A-3-3，两个内旋圆锥滚子轴承A-3-3分别套在内旋旋轮轴A-3-2首尾两端，且两个内旋圆锥滚子轴承A-3-3与内旋旋轮轴A-3-2之间过盈配合。如此设置，在内旋旋轮座A-2-3及圆锥滚子轴承A-3-3约束下，内旋旋轮轴A-3-2带动旋轮与在绕内旋旋轮座通孔旋转。

具体实施方式六：结合图4至图9说明本实施方式，本实施方式的内旋过渡套筒A-1-5为圆筒形套筒。内旋过渡套筒A-1-5的底部通过环向分布的定位螺栓与楔块导向套固定，顶部凸台与上横梁下表面凹槽配合，并通过定位螺栓固定在上横梁上。

本实施方式的多个内旋旋轮座A-2-3的数量为4个。

本发明的内旋装置是一种与坯料同心的一种内旋压悬臂结构，可以实现四个或者两个内旋轮同步等量的径向进给。用于与对轮旋压设备配合使用。

本发明的内旋旋轮座导向套与内旋楔块导向套相闭合、内旋中心十字形滑槽相互对齐，并通过定位螺栓将两者固定。内旋旋轮座安装在内旋旋轮座导向套与内旋楔块导向套闭合形成的滑槽内，并与滑槽各表面间构成滑动摩擦关系，即内旋装置只能沿滑槽进行径向运动。内旋锥形楔块上表面圆形凹槽可与内旋进给丝杠末端凸台相配合，并通过定位螺栓将两者固定在一起。内旋锥形楔块上端十字形滑块与内旋楔块导向套内部十字形滑槽相配合，并可沿滑槽进行纵向滑动，在内旋楔块导向套约束下，限制其余方向的位移与偏转。内旋锥形楔块下端四个锥形楔块，沿坯料周向均匀分布，各内旋锥形楔块外表面与内旋旋轮座外表面倾斜角度相同，并相互接触，构成滑动摩擦关系，当内旋锥形楔块沿纵向向下滑动时，内旋旋轮座在楔块推动下沿内旋楔块导向套与内旋旋轮座导向套间闭合形成的滑槽进行径向进给运动，由于四个楔块锥形面斜率相同，从而保证了四个内旋轮组件径向进给运动的同步。内旋过渡套筒为一圆筒形结构，底部通过环向分布的定位螺栓与楔块导向套固定，顶部凸台与上横梁下表面凹槽配合，并通过定位螺栓固定在上横梁上。内旋过渡套筒长度根据旋压后坯料反向延伸长度而定，需要避免旋压时坯料上端与上横梁干涉，且内旋过渡套筒、内旋楔块导向套及内旋旋轮座导向套直径均应小于坯料内径，内旋装置沿滑槽径向进给需确保旋轮能够与坯料接触并挤压坯料。

将内旋进给丝杠与内旋锥形楔块固定连接，内旋装置中内旋旋轮座与内旋锥形楔块锥形面间为滑动摩擦关系。内旋楔块导向套与内旋旋轮座导向套间组成的滑槽限制了内旋装置的纵向及切向运动，内旋装置只能沿滑槽实现径向运动。

具体实施方式七：结合图9至图14说明本实施方式，本实施方式的一种用于大型薄壁筒形件对轮旋压设备的外旋装置包括外旋旋轮座导向盘B-1-12、多个外旋组件和多个外旋进给固定座组件，多个外旋进给固定座组件安装在外旋旋轮座导向盘B-1-12上，每个外旋进给固定座组件下部连接有一个外旋组件；

每个外旋组件均包括外旋旋轮B-1-16、外旋旋轮轴B-1-14、外旋旋轮轴承隔套B-1-15、一对外旋轴承B-1-17、外旋升降丝母B-1-10和外旋旋轮座B-1-13，外旋旋轮座B-1-13安装在外旋旋轮座导向盘B-1-12上，外旋升降丝母B-1-10座在外旋旋轮座B-1-13上，外旋旋轮轴B-1-14通过一对外旋轴承B-1-17可转动安装在外旋旋轮座B-1-13上，外旋旋轮B-1-16套装在外旋旋轮轴B-1-14上，外旋旋轮轴承隔套B-1-15套装在外旋旋轮轴B-1-14上并位于外旋轴承B-1-17与外旋旋轮B-1-16之间；

每个外旋进给固定座组件均包括外旋转轮B-1-1、外旋摇杆B-1-2、外旋指针转盘B-1-3、外旋刻度盘B-1-4、外旋进给固定座B-3-9、外旋测力环B-1-7和外旋进给丝杠B-1-9，外旋进给丝杠B-1-9安装在外旋升降丝母B-1-10内并与外旋升降丝母B-1-10螺纹连接，外旋测力环B-1-7套装在外旋进给丝杠B-1-9上，外旋进给固定座B-3-9扣装在外旋旋轮座导向盘B-1-12上，外旋刻度盘B-1-4安装在外旋进给固定座B-3-9上，外旋指针转盘B-1-3固定安装在外旋进给丝杠B-1-9的上部，外旋摇杆B-1-2与外旋进给丝杠B-1-9的上部固定连接，外旋转轮B-1-1套装在外旋进给丝杠B-1-9的上端。

本实施方式的外旋组件和外旋进给固定座组件的数量均为4个。

具体实施方式八：结合图9至图14说明本实施方式，本实施方式的外旋旋轮座导向盘B-1-12的外侧端面由两段圆弧端面和两段平面交错布置形成的圆形导向盘，所述两段平面均由三个平面首尾顺次连接组成。如此设置，便于提供对称的旋压角度和方向。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图9至图14说明本实施方式，本实施方式的所述三个平面包括第一矩形平面B-20、第二矩形平面B-21和第三矩形平面B-22，第一矩形平面B-20、第二矩形平面B-21和第三矩形平面B-22顺次连接，第一矩形平面B-20和第三矩形平面B-22的长度小于第二矩形平面B-21的长度。如此设置，便于将外旋组件均布设置。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

具体实施方式十：结合图9至图14说明本实施方式，本实施方式的外旋旋轮轴B-1-14为四段阶梯轴，包括由一端至另一端直径渐增的三段阶梯，与旋轮内孔装配段直径大于首尾段直径。如此设置，旋轮轴为三段阶梯轴，与旋轮内孔装配段直径大于首尾段直径。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。

具体实施方式十一：结合图9至图14说明本实施方式，本实施方式的外旋进给丝杠B-1-9的下部带有外螺纹，外旋进给丝杠B-1-9的上部外圆周表面为光滑的阶梯轴。便于与其他的构件进行配合，不但能够起到轴的作用，还能够通过外旋升降丝母B-1-10实现对不同壁厚的筒形件进行旋压。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九或十相同。

具体实施方式十二：结合图9至图14说明本实施方式，本实施方式的每个外旋进给固定座组件还包括外旋指针转盘固定座B-3-2，外旋指针转盘固定座B-3-2固定套装在外旋进给丝杠B-1-9的上部，外旋指针转盘B-1-3通过外旋指针转盘固定座B-3-2固定安装在外旋进给丝杠B-1-9的上部，外旋摇杆B-1-2固定插装在外旋指针转盘固定座B-3-2上实现与外旋进给丝杠B-1-9的上部固定连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九、十或十一相同。

具体实施方式十三：结合图9至图14说明本实施方式，本实施方式的每个外旋组件还包括外旋防旋键B-1-11，外旋旋轮座B-1-13上开设有限位槽，外旋防旋键B-1-11穿过外旋旋轮座导向盘B-1-12插装在外旋旋轮座B-1-13的限位槽上。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一或十二相同。

对轮旋压时，为了实现不同直径的筒形件的成形，并提高成形精度，要求内外旋旋轮能够实现径向同步进给。

外旋旋轮轴承隔套B-1-15的内径与外旋旋轮轴B-1-14的首尾端直径相同，外旋旋轮轴承隔套B-1-15安装在外旋旋轮轴B-1-14上，将外旋旋轮B-1-16与圆锥滚子外旋轴承B-1-17(外旋轴承B-1-17即为圆锥滚子外旋轴承B-1-17)隔开；一对圆锥滚子外旋轴承B-1-17套在外旋旋轮轴B-1-14首尾两端，且一对圆锥滚子外旋轴承B-1-17与外旋旋轮轴B-1-14之间均构成过盈配合；外旋旋轮座B-1-13的前段为一U形块结构，上下端与套装在旋轮轴首尾段圆锥滚子外旋轴承B-1-17构成过盈配合。

在外旋旋轮座B-1-13及圆锥滚子外旋轴承B-1-17的约束下，旋轮轴绕圆锥辊子轴承旋转，旋轮与旋轮轴一体。旋轮座后段外径与旋轮座导向盘中通孔内径相同，并与通孔间构成滑动摩擦关系，旋轮座后段顶部为一长条形键槽，旋轮座后段内部为一与外径同心的柱形沉孔，外旋升降丝母B-1-10通过定位螺栓1-8固定在柱形沉孔内，且升降丝母内螺孔与外旋进给丝杠上螺纹相配合。

一对轴承锁紧螺母1-5、一个角接触球轴承1-6以及一个可测量径向旋压力的测力环套于外旋进给丝杠末端，且角接触球轴承1-6安装在外旋进给固定座内孔中，与内孔构成过盈配合，在角接触球轴承1-6约束下，外旋进给丝杠可在外旋进给固定座内孔中旋转，在一对轴承锁紧螺母1-5的约束下，外旋进给丝杠在外旋进给固定座内孔中的径向位移被约束；外旋进给固定座外盘上加工有沿周向均匀分布的数对螺孔，可通过定位螺栓1-8将外旋进给固定座固定在旋轮座导向盘上。当在该外旋进给丝杠尾端设置一转盘摇杆结构，即可通过摇杆带动外旋进给丝杠转动，由于丝杠在锁紧螺母及外旋进给固定座约束下不能发生径向位移，因此，与旋轮座固定在一起的升降丝母在丝杠转动时，可沿丝杠发生径向位移，为避免丝杠转动时，旋轮座在旋轮座导向盘通孔内旋转，在旋轮座导向盘上方设计防旋键插入旋轮座后段上方键槽内，防旋键长度小于旋轮座上键槽长度，当旋轮座沿旋轮座导向盘通孔进行径向进给或退刀时，防旋键可沿键槽滑动。

该发明中立式旋压机结构主要由机床底座、互成90°夹角的两根立柱组成的机架、内外旋压装置组成。外旋装置固定于顶部外旋机构固定座上，通过外旋机构固定座与旋压机立柱间的导轨实现纵向进给运动。内旋机构固定于底板上，通过内旋机构导轨座与立式机架间的导轨实现纵向运动。顶部外旋盘与底板间通过拉杆固定，从而保证内外旋压轮纵向位置始终一致。该套立式旋压机驱动系统包含四个电机。一组电机驱动升降机丝杆组件通过推动底板实现旋压机构不同速率的纵向运动；一组电机驱动蜗轮蜗杆组件及一对圆锥辊子轴承带动三爪卡盘实现不同速率的坯料自转运动；一组电机驱动内旋机构实现四对内旋压轮径向运动；一组电机驱动外旋压轮实现同步径向运动。旋压前，通过升降机将旋压机构抬起后，将坯料装夹于四爪卡盘上；由于该套机构上方敞开，旋压过程中，坯料向上伸长过程不受旋压机高度限制。

Claims (10)

1.一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备，其特征在于：它包括第一立式机架(1)、内旋导轨(2)、第二立式机架(3)、外旋导轨(4)、外旋机构固定座(5)、外旋盘(6)、卡盘基座固定座(7)、卡盘基座(8)、底座(18)、底板(11)、升降丝杠(13)、升降电机(12)、内旋装置固定座(10)、三爪卡盘(14)、蜗轮蜗杆组件(15)、多个拉杆(16)、内旋装置和外旋装置；

第一立式机架(1)和第二立式机架(3)互成90°安装在底座(18)上，内旋导轨(2)安装在第一立式机架(1)和第二立式机架(3)的下部，外旋导轨(4)安装在第一立式机架(1)和第二立式机架(3)的上部，卡盘基座固定座(7)固定安装在内旋导轨(2)和外旋导轨(4)之间的第一立式机架(1)和第二立式机架(3)上，卡盘基座(8)安装在卡盘基座固定座(7)上，外旋机构固定座(5)可滑动安装在外旋导轨(4)上，外旋盘(6)安装在外旋机构固定座(5)上，底板(11)安装在内旋导轨(2)上，升降电机(12)安装在底板(11)的下端，升降丝杠(13)的一端穿过底板(11)，升降丝杠(13)的另一端与底座(18)连接，升降电机(12)的输出端与升降丝杠(13)连接并带动升降丝杠(13)转动，内旋装置固定座(10)安装在底板(11)上，蜗轮蜗杆组件(15)安装在卡盘基座(8)上，三爪卡盘(14)安装在蜗轮蜗杆组件(15)上，多个拉杆(16)由上至下依次与外旋盘(6)、卡盘基座(8)和底座(18)连接，且多个拉杆(16)可滑动穿过卡盘基座(8)，内旋装置安装在内旋装置固定座(10)内，外旋装置安装在外旋盘(6)内，坯料通过三爪卡盘(14)固定，在外置电机和蜗轮蜗杆组件(15)的带动下自转，内旋装置和外旋装置分别同时旋压在坯料的内外圆周壁。

2.根据权利要求1所述的一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备，其特征在于：内旋装置包括内旋旋轮座导向套(A-1-1)、内旋楔块导向套(A-1-4)、内旋过渡套筒(A-1-5)、内旋上横梁(A-1-6)、内旋进给丝杠(A-1-7)、内旋电机(A-1-8)、内旋减速器(A-1-9)、内旋锥形楔块(A-2-2)、多个内旋旋轮座(A-2-3)、多个内旋轮(A-2-4)和多个内旋旋轮轴(A-3-2)，

内旋锥形楔块(A-2-2)套装在内旋进给丝杠(A-1-7)上，多个内旋旋轮座(A-2-3)环形均布安装在内旋锥形楔块(A-2-2)上，每个内旋旋轮座(A-2-3)内竖直可转动安装有一个内旋旋轮轴(A-3-2)，每个内旋旋轮轴(A-3-2)上可安装有一个内旋轮(A-2-4)，内旋旋轮座导向套(A-1-1)和内旋楔块导向套(A-1-4)上均开设有十字滑槽，内旋楔块导向套(A-1-4)和内旋旋轮座导向套(A-1-1)的十字滑槽相互对齐并上下扣合在多个内旋旋轮座(A-2-3)上，内旋过渡套筒(A-1-5)套装在内旋进给丝杠(A-1-7)上并位于内旋楔块导向套(A-1-4)的上端，内旋上横梁(A-1-6)安装在内旋过渡套筒(A-1-5)上，内旋电机(A-1-8)安装在内旋减速器(A-1-9)上并将动力传递给内旋减速器(A-1-9)，内旋减速器(A-1-9)通过蜗轮蜗杆带动内旋进给丝杠(A-1-7)转动。

3.根据权利要求2所述的一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备，其特征在于：内旋旋轮座(A-2-3)为一U形结构。

4.根据权利要求3所述的一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备，其特征在于：内旋旋轮轴(A-3-2)为四段阶梯轴，包括由上至下直径渐增的三段阶梯。

5.根据权利要求4所述的一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备，其特征在于：内旋装置还包括两个内旋圆锥滚子轴承(A-3-3)，两个内旋圆锥滚子轴承(A-3-3)分别套在内旋旋轮轴(A-3-2)首尾两端，且两个内旋圆锥滚子轴承(A-3-3)与内旋旋轮轴(A-3-2)之间过盈配合。

6.根据权利要求1或5所述的一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备，其特征在于：外旋装置包括外旋旋轮座导向盘(B-1-12)、多个外旋组件和多个外旋进给固定座组件，多个外旋进给固定座组件安装在外旋旋轮座导向盘(B-1-12)上，每个外旋进给固定座组件下部连接有一个外旋组件；

每个外旋组件均包括外旋旋轮(B-1-16)、外旋旋轮轴(B-1-14)、外旋旋轮轴承隔套(B-1-15)、一对外旋轴承(B-1-17)、外旋升降丝母(B-1-10)和外旋旋轮座(B-1-13)，外旋旋轮座(B-1-13)安装在外旋旋轮座导向盘(B-1-12)上，外旋升降丝母(B-1-10)座在外旋旋轮座(B-1-13)上，外旋旋轮轴(B-1-14)通过一对外旋轴承(B-1-17)可转动安装在外旋旋轮座(B-1-13)上，外旋旋轮(B-1-16)套装在外旋旋轮轴(B-1-14)上，外旋旋轮轴承隔套(B-1-15)套装在外旋旋轮轴(B-1-14)上并位于外旋轴承(B-1-17)与外旋旋轮(B-1-16)之间；

每个外旋进给固定座组件均包括外旋转轮(B-1-1)、外旋摇杆(B-1-2)、外旋指针转盘(B-1-3)、外旋刻度盘(B-1-4)、外旋进给固定座(B-3-9)、外旋测力环(B-1-7)和外旋进给丝杠(B-1-9)，外旋进给丝杠(B-1-9)安装在外旋升降丝母(B-1-10)内并与外旋升降丝母(B-1-10)螺纹连接，外旋测力环(B-1-7)套装在外旋进给丝杠(B-1-9)上，外旋进给固定座(B-3-9)扣装在外旋旋轮座导向盘(B-1-12)上，外旋刻度盘(B-1-4)安装在外旋进给固定座(B-3-9)上，外旋指针转盘(B-1-3)固定安装在外旋进给丝杠(B-1-9)的上部，外旋摇杆(B-1-2)与外旋进给丝杠(B-1-9)的上部固定连接，外旋转轮(B-1-1)套装在外旋进给丝杠(B-1-9)的上端。

7.根据权利要求6所述的一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备，其特征在于：外旋旋轮轴(B-1-14)为四段阶梯轴，包括由一端至另一端直径渐增的三段阶梯，与旋轮内孔装配段直径大于首尾段直径。

8.根据权利要求7所述的一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备，其特征在于：外旋进给丝杠(B-1-9)的下部带有外螺纹，外旋进给丝杠(B-1-9)的上部外圆周表面为光滑的阶梯轴。

9.根据权利要求8所述的一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备，其特征在于：每个外旋进给固定座组件还包括外旋指针转盘固定座(B-3-2)，外旋指针转盘固定座(B-3-2)固定套装在外旋进给丝杠(B-1-9)的上部，外旋指针转盘(B-1-3)通过外旋指针转盘固定座(B-3-2)固定安装在外旋进给丝杠(B-1-9)的上部，外旋摇杆(B-1-2)固定插装在外旋指针转盘固定座(B-3-2)上实现与外旋进给丝杠(B-1-9)的上部固定连接。

10.根据权利要求9所述的一种用于成形大型薄壁筒形件对轮旋压设备，其特征在于：每个外旋组件还包括外旋防旋键(B-1-11)，外旋旋轮座(B-1-13)上开设有限位槽，外旋防旋键(B-1-11)穿过外旋旋轮座导向盘(B-1-12)插装在外旋旋轮座(B-1-13)的限位槽上。