CN106964652A - 缩径式轧机 - Google Patents

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关欣
王宝民
慕玉文
孔令民
陈桂娟
赵颖
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Abstract

本发明涉及轴加工领域，具体地说是一种缩径式轧机，包括基座、轧制装置、加热装置、转动支承机构、移动支承机构和液压缸,其中所述基座两侧分别设有前支架和后支架，轧制装置﹑加热装置和移动支承机构依次分别可移动地设置于所述基座上，且所述前支架与所述移动支承机构相邻，所述后支架与所述轧制装置相邻，所述液压缸设置于前支架的外侧，所述移动支承机构通过所述液压缸驱动移动，转动支承机构安装在基座的后支架上，工件两端分别通过所述转动支承机构和移动支承机构支承，且工件通过所述转动支承机构驱动旋转，所述移动支承机构在加工工件时随着工件长度变化移动。本发明加工效果好且缩短了工艺周期，大大提高了生产效率。

Description

缩径式轧机
技术领域
本发明涉及轴加工领域，具体地说是一种缩径式轧机。
背景技术
轴锻造加工过程包括下料、加热、轧制、二次加热、制坯、成形等多道工序，其中轧制过程通常是利用中频加热设备将轴加热后，再利用轧机进行制坯，现有技术中的轧制设备受轧制原理限制，整体设备普遍体积较大且结构复杂，因此加热设备和轧制设备难以设计成一体结构，整个工艺周期较长，生产效率较低，并且在轧制过程中，由于塑性变形，轴的长度会变长，而现有技术中轧制设备通常难以实现轴端部的随动夹持，这也会影响轧制效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缩径式轧机，将加热装置和轧制装置设为一体，并且轧制装置利用可胀缩的压头对工件进行缩径加工，轴端部的夹持机构也能够实现随动夹持，加工效果好且缩短了工艺周期，大大提高了生产效率。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种缩径式轧机，包括基座、轧制装置、加热装置、转动支承机构、移动支承机构和液压缸,其中所述基座两侧分别设有前支架和后支架，轧制装置、加热装置和移动支承机构依次分别可移动地设置于所述基座上，且所述前支架与所述移动支承机构相邻，所述后支架与所述轧制装置相邻，所述液压缸设置于前支架的外侧，所述移动支承机构通过所述液压缸驱动移动，转动支承机构安装在基座的后支架上，工件两端分别通过所述转动支承机构和移动支承机构支承，且工件通过所述转动支承机构驱动旋转，所述移动支承机构在加工工件时随着工件长度变化移动。
所述基座上设有滑轨和齿条，所述轧制装置下部设有轧制装置移动座，所述加热装置下部设有加热装置移动座，所述移动支承机构设有支承移动座，所述轧制装置移动座、加热装置移动座和支承移动座的底部均设有与所述滑轨相配合的滑块，在所述轧制装置移动座和加热装置移动座的一侧均设有驱动电机，每个驱动电机的输出轴上均设有与所述齿条配合的齿轮。
所述轧制装置包括缸体、活塞推块和压头，在所述缸体的内侧板与外侧板之间设有活塞推块，在所述缸体的内底板与外底板之间设有多个压头，所述活塞推块沿着缸体的轴向移动，各个压头通过所述活塞推块推动沿缸体的径向移动。
所述活塞推块与压头的接触面均为斜面。
沿着缸体的轴向看去，所述压头呈瓣状且各个压头沿圆周方向均布。
在所述缸体的外底板上设有与所述活塞推块相抵的缓冲弹簧。
所述移动支承机构包括支承移动座、卡头和支承杆，所述支承移动座可移动地设置于基座上，卡头可转动地安装在所述支承移动座上，所述支承杆通过所述卡头夹持，所述支承杆的自由端与工件端部抵接。
所述转动支承机构包括卡头、支承杆和转角液压缸，其中卡头可转动地安装在所述基座的后支架上，转角液压缸设置于基座上，且所述卡头通过所述转角液压缸驱动旋转，支承杆通过所述卡头夹持，且所述支承杆的自由端与工件的端部抵接。
所述卡头通过转角液压缸驱动往复转动。
本发明的优点与积极效果为：
1、本发明将加热装置和轧制装置设为一体，随着加热装置移动，所述轧制装置跟随对工件缩径加工，有效缩短工艺周期，提高了生产效率。
2、本发明的轧制装置利用可胀缩的压头结构对工件进行缩径加工，由于各个压头间存在缝隙，因此在每次缩径加工后，通过转动支承机构驱动工件自动转动一定角度(往复)，这样便使工件表面都加工到，保证加工效果。
3、本发明通过转动支承机构和移动支承机构支承工件，在加工过程中，由于塑性变形，轴的长度会变长，所述移动支承机构能够随着工件长度变化移动，从而保持加工轴平直。
4、本发明转动支承机构支承和移动支承机构均通过卡头夹持支承杆与工件端部抵接，这样便保证工件端部也能加工到，保证加工效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图，
图2为图1中轧制装置的结构示意图，
图3为图2中轧制装置的侧视图，
图4为图1中转动支承机构的结构示意图。
其中，1为液压缸，2为连接架，3为支承移动座，4为卡头，5为工件，6为加热装置，7为轧制装置，8为支承杆，9为卡头，10为基座，11为齿条，12为支承杆，13为加热装置移动座，14为轧制装置移动座，15为活塞推块，16为压头，17为接口，18为内底板，19为缓冲弹簧，20为转角液压缸，21为轴承，22为滑轨，23为转动支承机构，24为移动支承机构，25为外侧板，26为内侧板，27为外底板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1所示，本发明包括基座10、轧制装置7、加热装置6、转动支承机构23、移动支承机构24和液压缸1,其中所述基座10呈凹型，在所述基座10两侧分别设有前支架和后支架，轧制装置7﹑加热装置6和移动支承机构24依次可移动地设置于所述基座10上，基座10上的前支架与所述移动支承机构24相邻，基座10上的后支架与所述轧制装置7相邻，所述液压缸1设置于前支架的外侧，所述移动支承机构24通过所述液压缸1驱动移动，转动支承机构23安装在基座10的后支架上，工件5在加工时两端分别通过所述转动支承机构23和移动支承机构24支承，且工件5通过所述转动支承机构23驱动旋转，所述移动支承机构24在加工工件5时随着工件5长度变化移动。本实施例中，所述加热装置6为中频加热设备，此为本领域公知技术。
如图1所示，在基座10上设有滑轨22和齿条11，所述轧制装置7下部设有轧制装置移动座14，所述加热装置6下部设有加热装置移动座13，所述移动支承机构24设有支承移动座3，所述轧制装置移动座14、加热装置移动座13和支承移动座3的底部均设有与所述滑轨22相配合的滑块，在所述轧制装置移动座14和加热装置移动座13的一侧均设有驱动电机，每个驱动电机的输出轴上均设有与所述齿条11配合的齿轮，所述轧制装置7和加热装置6即分别通过驱动电机驱动在所述基座10上移动。
如图1～3所示，所述轧制装置7包括缸体、活塞推块15、压头16和缓冲弹簧19，其中所述缸体的横截面呈旋转90度的“凹”字型，在所述缸体的内侧板26与外侧板25之间设有活塞推块15，在所述缸体的内底板18与外底板27之间设有多个压头16，且如图3所示，沿着缸体的轴向看去，所述压头16呈瓣状并沿圆周方向均布，所述活塞推块15沿着缸体的轴向移动，各个压头16均沿缸体的径向移动，每个压头16均与所述活塞推块15相抵，且活塞推块15与每个压头16的接触面均为斜面，这样所述多个压头16便通过活塞推块15推动实现胀径或缩径，设备工作时，工件5穿过轧制装置7，所述轧制装置7利用各个压头16的缩径完成工件5的缩径轧制，在所述缸体的外侧板25上设有接口17供驱动活塞推块15移动的液体出入，在所述缸体的外底板27上设有与所述活塞推块15相抵的缓冲弹簧19，所述缓冲弹簧19一方面在各个压头16缩径时起到缓冲作用，另一方面在各个压头16胀径时还可以起到辅助推动活塞推块15复位的作用。本实施例中共设有六个压头16，由于加工时工件5表面温度较高，所述各个压头16均采用耐高温金属合金制成，且在压头16端部设有冷却水道，此为本领域公知技术。
如图1所示，所述移动支承机构24包括支承移动座3、卡头4和支承杆12，所述支承移动座3可移动地设置于基座10上，卡头4通过轴承21支承安装在所述支承移动座3上，所述支承杆12通过所述卡头4夹持，所述支承杆12的自由端与工件5端部抵接，设备工作时，如果直接将工件通过卡头4夹持，那么卡头4的夹持部分将无法加工，所以本发明通过设置一个支承杆12与工件5端部抵接，使轧制装置7的移动距离能够加工工件5所有外圆周面。所述液压缸1的缸杆端部通过一个呈半圆形的连接架2与所述支承移动座3相连，以保证移动平稳。在装卡工件5时，所述移动支承机构24通过液压缸1驱动移动支承住工件5，工件5加工时，控制系统控制液压缸1驱动所述移动支承机构24随着工件5长度变化移动，以保持加工轴平直。
如图1和图4所示，所述转动支承机构23包括卡头9、支承杆8和转角液压缸20，其中卡头9通过轴承21支承安装在所述基座10的后支架上，转角液压缸20设置于基座10的凹部中，所述卡头9通过所述转角液压缸20驱动旋转，支承杆8通过所述卡头9夹持，且所述支承杆8的自由端与工件5的端部抵接，所述转动支承机构23上的支承杆8和移动支承机构24上的支承杆12作用相同。如图3所示，由于各个压头16之间存在缝隙，因此在加工工件5时缝隙处会存在加工不到的部位，每次压头16缩径加工后，工件5通过所述转角液压缸20作用旋转一定角度，这样便保证工件5表面都能加工到。本实施例中，由于设置六个压头16，每次缩径后，转角液压缸20都驱动工件5自动转动30度角(往复)。
本发明的工作原理为：
设备工作时，工件5通过转动支承机构23和移动支承机构24支承，所述轧制装置7和加热装置6分别通过驱动电机驱动在所述基座10上行走，先通过加热装置6将工件5上的待加工区域加热到1150度，然后轧制装置7在加热区进行缩径加工，且每次缩径后，转动支承机构23上的转角液压缸20驱动工件5自动转动一定角度(往复)，保证工件5表面都加工到，随着加热装置6移动，所述轧制装置7跟随对工件5进行缩径加工，在加工过程中，所述移动支承机构24随着工件5长度变化移动，保持加工轴平直。

Claims (9)

1.一种缩径式轧机，其特征在于：包括基座(10)、轧制装置(7)、加热装置(6)、转动支承机构(23)、移动支承机构(24)和液压缸(1),其中所述基座(10)两侧分别设有前支架和后支架，轧制装置(7)﹑加热装置(6)和移动支承机构(24)依次分别可移动地设置于所述基座(10)上，且所述前支架与所述移动支承机构(24)相邻，所述后支架与所述轧制装置(7)相邻，所述液压缸(1)设置于前支架的外侧，所述移动支承机构(24)通过所述液压缸(1)驱动移动，转动支承机构(23)安装在基座(10)的后支架上，工件(5)两端分别通过所述转动支承机构(23)和移动支承机构(24)支承，且工件(5)通过所述转动支承机构(23)驱动旋转，所述移动支承机构(24)在加工工件(5)时随着工件(5)长度变化移动。
2.根据权利要求1所述的缩径式轧机，其特征在于：所述基座(10)上设有滑轨(22)和齿条(11)，所述轧制装置(7)下部设有轧制装置移动座(14)，所述加热装置(6)下部设有加热装置移动座(13)，所述移动支承机构(24)设有支承移动座(3)，所述轧制装置移动座(14)、加热装置移动座(13)和支承移动座(3)的底部均设有与所述滑轨(22)相配合的滑块，在所述轧制装置移动座(14)和加热装置移动座(13)的一侧均设有驱动电机，每个驱动电机的输出轴上均设有与所述齿条(11)配合的齿轮。
3.根据权利要求1或2所述的缩径式轧机，其特征在于：所述轧制装置(7)包括缸体、活塞推块(15)和压头(16)，在所述缸体的内侧板(26)与外侧板(25)之间设有活塞推块(15)，在所述缸体的内底板(18)与外底板(27)之间设有多个压头(16)，所述活塞推块(15)沿着缸体的轴向移动，各个压头(16)通过所述活塞推块(15)推动沿缸体的径向移动。
4.根据权利要求3所述的缩径式轧机，其特征在于：所述活塞推块(15)与压头(16)的接触面均为斜面。
5.根据权利要求3所述的缩径式轧机，其特征在于：沿着缸体的轴向看去，所述压头(16)呈瓣状且各个压头(16)沿圆周方向均布。
6.根据权利要求3所述的缩径式轧机，其特征在于：在所述缸体的外底板(27)上设有与所述活塞推块(15)相抵的缓冲弹簧(19)。
7.根据权利要求1或2所述的缩径式轧机，其特征在于：所述移动支承机构(24)包括支承移动座(3)、卡头(4)和支承杆(12)，所述支承移动座(3)可移动地设置于基座(10)上，卡头(4)可转动地安装在所述支承移动座(3)上，所述支承杆(12)通过所述卡头(4)夹持，所述支承杆(12)的自由端与工件(5)端部抵接。
8.根据权利要求1所述的缩径式轧机，其特征在于：所述转动支承机构(23)包括卡头(9)、支承杆(8)和转角液压缸(20)，其中卡头(9)可转动地安装在所述基座(10)的后支架上，转角液压缸(20)设置于基座(10)上，且所述卡头(9)通过所述转角液压缸(20)驱动旋转，支承杆(8)通过所述卡头(9)夹持，且所述支承杆(8)的自由端与工件(5)的端部抵接。
9.根据权利要求8所述的缩径式轧机，其特征在于：所述卡头(9)通过转角液压缸(20)驱动往复转动。
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