CN106623532B - 一种卷制钢板的机床 - Google Patents

Abstract

一种卷制钢板的机床，包括床身以及安装在床身上的左右机架、上下辊、上下托辊等，其特征在于：在床身上两个下辊之间还安装有曲率过渡装置，曲率过渡装置由导向座、导杆、托架、支座、过渡辊和升降油缸组成。本发明能够自动卷制薄板多曲率工件，卷制罐体时上支撑顶料装置可以防止大筒径工件的顶部下垂，消除因板材重量引起的工件不可控变形；上辊上横梁的组合结构形式能满足多段小半径圆弧卷制，曲率过渡装置还可以防止多段小半径弧段过渡时工件打滑。本发明完全满足多曲率罐体一次卷制成形需要，卷制出的罐体质量高、卷制效率高，成本低。

Description

一种卷制钢板的机床

技术领域

本发明涉及板材成形加工设备技术领域，具体是一种适用于薄板多曲率全自动成形加工卷板机，特别是一种罐车专用卷板机。

背景技术

随着社会经济的发展，物流运输业需求逐渐提高，国内罐车制造业飞速发展，对于罐车容量、长度(大于8米)及外观要求的不断提高，现有罐体制造技术已经不能满足市场需要。现有罐体的成形有三种方式，第一种采用罐体包罐机，依据罐体肋板的形状，分段逐步包围肋板，完成罐体加工，这种方法成形圆弧不够圆滑，并且罐体应力无法消除，使用寿命短；第二种采用普通卷板机分段卷制成形，同样类型的工件需要多段钢板卷制后采用环形焊接拼装，导致焊缝多质量控制难、生产周期长、外观差、制造成本高、使用寿命短；第三种采用长形卷板机卷制成形，但由于没有解决长形卷板机细长辊变形、振动难题及卷制过程的打滑难题，现有长形卷板机的上辊只能采用大直径，小半径弧段无法卷制，进而只能加工很少类别的罐体，无法满足多曲率罐体一次卷制成形的要求。

因此，亟需一种多曲率罐体一次卷制成形的设备，将板材一次卷制成形，缩短成形时间、降低焊接工作量和难度，减少罐体应力，提高强度质量和使用寿命，降低成本。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明提供了一种薄板多曲率全自动加工成形的罐车专用卷板机。

本发明是通过以下技术方案实现的，一种卷制钢板的机床，包括床身以及安装在床身上的左右机架、下辊、下托辊，安装在左右机架内侧导轨面的上横梁、上辊、上托辊，上辊水平移动装置、传动装置、翻倒装置、平衡卸料装置、前后侧支撑、对齐装置，液压系统及全自动控制系统，其特征在于：

在床身上两个下辊之间还安装有曲率过渡装置，曲率过渡装置由导向座、导杆、托架、支座、过渡辊和升降油缸组成；导向座固定在床身上；导杆垂直与床身上平面，导杆在导向座的导向孔内上下滑动；两个导杆通过托架联接；托架上方安装支座和过渡辊；升降油缸安装在托架中部下方，实现过渡辊的升降。

本发明的目的还可以下述技术方案实现：在上横梁内侧上部固定有上支撑顶料装置，通过一件或多件多级油缸，带动顶料架升降，顶料架位置由位移传感器检测，通过自动控制系统控制顶料架自动升降到位，顶料架上装有滚轮。

所述床身固定在地基内，作为其余部件安装基准；左右机架安装在床身两端；所述下辊安装在床身上平面，在下辊下方均匀的安装有多组下托辊，补偿卷制时下辊的变形，保证工件质量。

所述的上横梁安装在两下辊上方的左右机架内侧导轨面；上横梁内安装有上辊及上托辊，通过安装在左右机架内的油缸带动所述上横梁、上辊升降，实现板料弯曲变形。

床身上安装有上辊水平移动装置，用于板材预弯，减小工件卷制剩余直边长度；所述的传动装置包括上、下辊的马达减速机，且马达减速机上均装有即时制动器。

所述翻倒装置与平衡卸料装置，分别位于床身两端；翻倒装置包括翻倒油缸、铰支座、滑块及销轴，翻倒油缸的铰支座安装在床身上，翻倒油缸的柱塞上端安装有滑块，销轴穿过滑块安装在左机架上，通过翻倒油缸带动左机架的翻倒和复位；平衡卸料装置包括平衡压下机构和平衡支撑机构，平衡压下机构安装于上横梁右端，用于平衡左机架翻倒时上横梁、上辊、上托辊组件的重量，平衡支撑机构安装在右机架上，作为平衡卸料支点，支撑缸的活塞杆端安装有右滑块，右滑块通过右销轴与上横梁连接，在左机架翻倒时将右机架升降油缸杆腔受力置换为平衡支撑缸塞腔受力，减少升降油缸受力、整机故障发生率及液压控制难度。

本发明的有益效果是：能够自动卷制薄板多曲率工件，卷制罐体时上支撑顶料装置可以防止大筒径工件的顶部下垂，消除因板材重量引起的工件不可控变形；上辊上横梁的组合结构形式能满足多段小半径圆弧卷制，曲率过渡装置还可以防止多段小半径弧段过渡时工件打滑。本发明完全满足多曲率罐体一次卷制成形，罐体质量、生产效率都得到提高，生产成本降低。

附图说明

图1为本发明主视图

图2为图1左视图

图3为上支撑顶料装置主视图

图4为翻倒装置主视图

图5为平衡支撑机构主视图

图6为图5左视图

图7为曲率过渡装置主视图

图8为图7的左视图

图9为卷制多柱面工件形状

图10为卷制矩形倒圆工件形状

图11为卷制椭圆工件形状

图12为卷制圆形工件形状

图13为卷制锥形工件形状

具体实施方式

一种适用于薄板多曲率全自动成形加工的罐车专用卷板机，包括床身以及安装在床身上的左右机架、下辊、下托辊，安装在左右机架内侧导轨面的上横梁、上辊、上托辊、上支撑顶料装置，上辊水平移动装置、传动装置、翻倒装置、平衡卸料装置、曲率过渡装置、前后侧支撑、对齐装置，液压系统及全自动控制系统，其特征是：所述床身为结构件，固定在地基内，作为其余部件安装基准；左右机架安装在床身两端；所述下辊安装在床身上平面，在下辊下方均匀的安装有多组下托辊，补偿卷制时下辊的变形，保证工件质量；

所述的上横梁安装在左右机架内侧导轨面两下辊上方，控制上辊的挠度变形；上横梁内安装有上托辊，下部安装所述上辊部分。因为有上横梁控制上辊挠度，所以上辊可以为细长轴，达到能卷制半径小过渡弧段的目的，通过安装在左右机架内油缸带动所述上横梁实现上辊升降，用于板料弯曲变形；

床身上安装上辊水平移动装置用于板材预弯，减小工件卷制剩余直边长度；所述传动装置包括上、下辊的马达减速机传动，均装有即时制动器，下辊传动提供主要卷板驱动力，上辊传动安装在上横梁内为辅助动力，其上辊传动制动器防止工件圆弧过渡时，工件带动上辊旋转引起的旋转数据不准确。

所述的上支撑顶料装置固定在上横梁内侧上部，通过一件或多件多级油缸，带动顶料架升降，位置由位移传感器检测，通过自动控制系统控制，自动升降到位，顶料架上装有滚轮，所述的上支撑顶料装置在卷制大筒径工件时能防止其顶部下垂，消除因板材重量引起的不可控变形，提高工件的成形质量。由于上支撑顶料装置固定在上横梁内部，完全不影响卷制直径小的筒体。

所述翻倒装置与平衡卸料装置配合使用，分别位于床身两端；翻倒装置包括翻倒油缸、滑块及销轴，翻倒油缸铰支安装在床身上，上端安装有滑块，销轴穿过滑块安装在左机架上，通过翻倒油缸带动左机架的翻倒复位；平衡卸料装置包括平衡压下机构、平衡支撑机构，平衡压下机构安装于上横梁右端，用于平衡左机架翻倒时上横梁、上辊、上托辊组件的重量，平衡支撑机构安装在右机架上，作为平衡卸料支点，支撑缸的活塞杆端安装滑块，滑块通过销轴与上横梁连接，在左机架翻倒时将右机架升降油缸杆腔受力置换为平衡支撑缸塞腔受力，减少升降油缸受力、整机故障发生率及液压控制难度。

所述曲率过渡装置安装在床身上，两下辊之间，由导向座、导杆、托架、支座、过渡辊、升降油缸组成。导向座固定在床身上；导杆在导向座的导向孔内上下滑动，垂直与床身上平面；两个导向杆通过托架联接；托架上方安装支座和过渡辊；油缸安装在托架中部下方，实现过渡辊的升降；当卷制工件由多种半径弧段组成时，不同半径卷制需要上辊压下量不一样，这样极容易产生打滑现象，发明的曲率过渡装置可在卷制弧段过渡时通过控制油缸升降使过渡辊与板材产生预压力，并随板材升降，由液压溢流阀保持压力防止工件卷制打滑。

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1、图2所示本发明包括床身9以及安装在床身9上的左机架1、右机架7、下辊10、下托辊11，安装在左右机架内侧导轨面的上横梁3、上辊5、上托辊4、上支撑顶料装置2，上辊水平移动装置12、传动装置8、翻倒装置15、平衡卸料装置6、曲率过渡装置14、前后侧支撑16、对齐装置14，液压系统及全自动控制系统，其特征是：

所述床身9为结构件，固定在地基内，作为其余部件安装基准；左机架1、右机架7分别安装在床身9两端；所述下辊10安装在床身9上平面，在下辊10下方均匀的安装有多组下托辊11，补偿卷制时下辊10的变形，保证工件质量；

所述的上横梁3安装在左机架1、右机架7中间内档，在两下辊10上方，控制上辊5的挠度变形；上横梁3内安装有上托辊4，下部安装所述上辊部分，因为有上横梁3控制上辊5挠度，所以上辊5可以为细长轴，达到能卷制半径小的弧段，通过安装在左右机架内油缸带动所述上横梁3实现上辊5升降，用于板料弯曲变形；

床身9上安装上辊水平移动装置12用于板材预弯，减小工件卷制剩余直边长度；所述传动装置8包括上、下辊的马达减速机传动，均装有即时制动器，下辊传动提供主要卷板驱动力，上辊传动安装在上横梁3内为辅助动力，其制动器防止工件圆弧过渡时，工件带动上辊5旋转引起的旋转数据不准确。

如图3所示，所述的上支撑顶料装置2固定在上横梁3内侧上部，通过一件或多件多级油缸2.1，带动顶料架2.2升降，顶料架2.2上装有滚轮2.3，位置由位移传感器2.4检测，通过自动控制系统控制，自动升降到位，所述的上支撑顶料装置2在卷制大筒径工件时能防止其顶部下垂，消除因板材重量引起的不可控变形，提高工件的成形质量。由于上支撑顶料装置2固定在上横梁3内部，完全不影响卷制直径小的筒体。

如图4、图5、图6所示，所述翻倒装置15与平衡卸料装置6配合使用，分别位于床身9两端；翻倒装置15包括翻倒油缸15.1、滑块15.2及销轴15.3，翻倒油缸15.1通过铰支座15.4安装在床身9上，上端安装有滑块15.2，销轴15.3穿过滑块15.2安装在左机架1上，通过翻倒油缸15.1带动左机架1的翻倒复位；平衡卸料装置6包括平衡压下机构6.2、平衡支撑机构6.1，平衡压下机构6.2安装于上横梁3右端，用于平衡左机架1翻倒时上横梁3、上托辊4、上辊5组件的重量，平衡支撑机构6.1安装在右机架7上，作为平衡卸料支点，支撑缸6.1.3的活塞杆端安装滑块6.1.1，滑块6.1.1通过销轴6.1.2与上横梁3连接，在左机架1翻倒时将上横梁3升降油缸杆腔受力置换为平衡支撑缸6.1.3塞腔受力，减少升降油缸受力、整机故障发生率及液压控制难度。

如图7、图8所示，所述曲率过渡装置13安装在床身9上，两下辊10之间，由导向座13.1、导杆13.2、托架13.3、支座13.4、过渡辊13.5、升降油缸13.6组成。导向座13.1固定在床身9上；导杆13.2在导向座13.1的导向孔内上下滑动，垂直与床身9上平面；两个导杆13.2通过托架13.3联接；托架13.3上方安装支座13.4和过渡辊13.5；升降油缸13.6安装在托架13.3中部下方，实现过渡辊13.5的升降；当卷制工件由多种半径弧段组成时，不同半径卷制需要上辊5压下量不一样，在卷制弧段过渡时通过升降油缸13.6使过渡辊13.5与板材产生预压力，并随板材升降，由液压溢流阀保持压力防止工件过渡卷制时打滑。

本发明可以一次卷制成形如图9到图13所示工件形状。

本发明工作过程：

1、预弯：将板材参数输入控制系统自动计算出水平移动量，上辊水平移动装置12带动上辊5到指定位置，使上辊5与两下辊10处于非对称状态；板材放在下辊10上，对齐装置14升起，传动装置8驱动下辊旋转，板材通过对齐装置14使板头平直；上辊5压下，传动装置8驱动下辊旋转预弯板头。

2、卷制：上辊5回到初始位置处于两下辊10中间，自动控制系统依据计算数据多次上辊5压下和下辊10转动完成卷制；卷制工件高度超过上横梁3时，上支撑顶料装置2自动升降到位，防止大筒径工件的顶部下垂，消除因板材重量引起的工件不可控变形。当卷制工件由多种半径弧段组成时，不同半径卷制需要上辊压下量不一样，在卷制弧段过渡时曲率过渡装置13与板材产生预压力，并随板材升降，防止工件卷制打滑。

3、出料：上横梁3上升，平衡压下机构6.2压下上横梁3，平衡支撑机构6.1上升，翻倒装置15通过翻倒油缸15.1带动左机架1的翻倒完成出料。

Claims (5)

1.一种卷制钢板的机床，包括床身（9）以及安装在床身上的左右机架（1，7）、下辊（10）、下托辊（11），安装在左右机架内侧导轨面的上横梁（3）、上辊（5）、上托辊（4），上辊水平移动装置（12）、传动装置（8）、翻倒装置（15）、平衡卸料装置（6）、前后侧支撑（16）、对齐装置（14），液压系统及全自动控制系统，其特征在于：

在床身（9）上两个下辊之间还安装有曲率过渡装置（13），曲率过渡装置（13）由导向座（13.1）、导杆（13.2）、托架（13.3）、支座（13.4）、过渡辊（13.5）和升降油缸（13.6）组成；导向座（13.1）固定在床身上；导杆（13.2）垂直与床身上平面，导杆（13.2）在导向座的导向孔内上下滑动；两个导杆通过托架（13.3）联接；托架上方安装支座（13.4）和过渡辊（13.5）；升降油缸（13.6）安装在托架中部下方，实现过渡辊的升降;

所述翻倒装置（15）与平衡卸料装置（6），分别位于床身两端；翻倒装置（15）包括翻倒油缸（15.1）、铰支座（15.4）、滑块（15.2）及销轴（15.3），翻倒油缸的铰支座（15.4）安装在床身（9）上，翻倒油缸的柱塞上端安装有滑块（15.2），销轴（15.3）穿过滑块安装在左机架（1）上，通过翻倒油缸带动左机架的翻倒和复位；平衡卸料装置（6）包括平衡压下机构（6.2）和平衡支撑机构（6.1），平衡压下机构（6.2）安装于上横梁右端，用于平衡左机架（1）翻倒时上横梁、上辊、上托辊组件的重量，平衡支撑机构（6.1）安装在右机架（7）上，作为平衡卸料支点，支撑缸（6.1.3）的活塞杆端安装有右滑块（6.1.1），右滑块通过右销轴（6.1.2）与上横梁（3）连接。

2.根据权利要求1所述的卷制钢板的机床，其特征在于：在上横梁（3）内侧上部固定有上支撑顶料装置（2），通过一件或多件多级油缸（2.1），带动顶料架（2.2）升降，顶料架位置由位移传感器（2.4）检测，通过自动控制系统控制顶料架自动升降到位，顶料架上装有滚轮（2.3）。

3.根据权利要求1或2所述的卷制钢板的机床，其特征在于：所述床身（9）固定在地基内，作为其余部件安装基准；左右机架（1，7）安装在床身两端；所述下辊（10）安装在床身上平面，在下辊下方均匀的安装有多组下托辊（11）。

4.根据权利要求1或2所述的卷制钢板的机床，其特征在于：所述的上横梁（3）安装在两下辊上方的左右机架（1，7）内侧导轨面；上横梁（3）内安装有上辊（5）及上托辊（4）。

5.根据权利要求1或2所述的卷制钢板的机床，其特征在于：床身（9）上安装有上辊水平移动装置（12），用于板材预弯，减小工件卷制剩余直边长度；所述的传动装置（8）包括上、下辊的马达减速机，且马达减速机上均装有即时制动器。