CN107127280A - 一种适用于薄壁圆筒工件辊压加工的悬臂式辊压装置 - Google Patents

Abstract

一种适用于薄壁圆筒工件辊压加工的悬臂式辊压装置，包括底座、机身、上工作辊、下工作辊、工作辊驱动组件、压下驱动组件、工件卡装组件及工作辊顶紧尾座；工作辊驱动组件及压下驱动组件位于机身内，压下驱动组件用于驱动上工作辊执行压下动作；工件卡装组件及工作辊顶紧尾座均安装在底座上，工件卡装组件位于机身与工作辊顶紧尾座之间，工件位于工件卡装组件内；工作辊驱动组件包括工作辊驱动电机、主动轴及从动轴；工作辊驱动电机与主动轴相连，主动轴与从动轴通过惰轮齿轮系相连，主动轴与从动轴同步反向转动；下工作辊安装在主动轴上，上工作辊安装在从动轴上；底座上设有滑台板，工件卡装组件及工作辊顶紧尾座均位于滑台板上。

Description

一种适用于薄壁圆筒工件辊压加工的悬臂式辊压装置

技术领域

本发明属于金属轧制技术领域，特别是涉及一种适用于薄壁圆筒工件辊压加工的悬臂式辊压装置。

背景技术

目前，薄壁圆筒工件的辊压成形主要是通过传统的辊压机实现的，传统的辊压机在进行薄壁圆筒工件的辊压成形前，通常需要人工完成工件卡装作业，导致工件的卡装精度不高，而在工件辊压成形过程中，工件始终需要由工人手工进行扶持，导致工人的劳动强度很大，而且生产效率低下。

由于工件在辊压成形过程中始终承受着较大的力，在手工扶持下，如果扶持力度不够，很容易出现工件受力不均的情况，进而导致工件出现偏斜和错位，同时也会给工人的人身安全带来一定的隐患。另外，由于传统的辊压机在运行过程中还存在较大的振动，这直接增加了手工扶持的难度，最终导致工件的加工质量难以保证。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于薄壁圆筒工件辊压加工的悬臂式辊压装置，工件卡装精度高，且无需手工进行扶持，能够有效降低工人的劳动强度，同时提高工件加工质量和工件生产效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种适用于薄壁圆筒工件辊压加工的悬臂式辊压装置，包括底座、机身、上工作辊、下工作辊、工作辊驱动组件、压下驱动组件、工件卡装组件及工作辊顶紧尾座；所述工作辊驱动组件及压下驱动组件位于机身内，所述上工作辊和下工作辊通过工作辊驱动组件安装在机身上，所述压下驱动组件用于驱动上工作辊执行压下动作；所述工件卡装组件及工作辊顶紧尾座均安装在底座上，工件卡装组件位于机身与工作辊顶紧尾座之间，工件位于工件卡装组件内，工件在辊压加工时，工件筒壁位于上工作辊和下工作辊之间的辊缝内；在所述机身内集成有控制面板和电控箱。

所述工作辊驱动组件包括工作辊驱动电机、主动轴及从动轴；所述工作辊驱动电机固装在机身上，工作辊驱动电机的电机轴依次通过减速齿轮组及联轴器与主动轴端部相固连；所述主动轴与从动轴相平行，在主动轴与从动轴之间连接有惰轮齿轮系，通过惰轮齿轮系使主动轴与从动轴同步反向转动；所述下工作辊通过轴套定位安装在主动轴上且位于机身外部，所述上工作辊通过轴套定位安装在从动轴上且位于机身外部。

所述压下驱动组件包括压下电机、蜗杆、蜗轮、主动推拉杆、左传动连杆、左从动推拉杆、左滑块、左滑槽、右传动连杆、右从动推拉杆、右滑块及右滑槽；所述压下电机固装在机身上，压下电机的电机轴依次通过减速齿轮组及联轴器与蜗杆端部固连，蜗杆与蜗轮相啮合；所述蜗轮通过其中心孔套装在主动推拉杆上，蜗轮的中心孔内表面设置有内螺纹，主动推拉杆的外表面设置有外螺纹，蜗轮与主动推拉杆螺纹连接；所述主动推拉杆顶端与左传动连杆及右传动连杆内端相铰接，且左传动连杆和右传动连杆结构相同且对称设置在主动推拉杆两侧；所述左传动连杆外端铰接在机身上，在左传动连杆上设置有左滑套，所述左从动推拉杆一端铰接在左滑套上，左从动推拉杆另一端固连在左滑块上，左滑块位于左滑槽内，左滑槽固装在机身上；所述右传动连杆外端铰接在机身上，在右传动连杆上设置有右滑套，所述右从动推拉杆一端铰接在右滑套上，右从动推拉杆另一端固连在右滑块上，右滑块位于右滑槽内，右滑槽固装在机身上；所述从动轴的两端分别通过轴承连接在左滑块和右滑块上。

所述工件卡装组件包括工件托架及工件扶持架，在工件托架表面分布有若干组弹性橡胶托辊；所述工件扶持架位于工件托架顶端，在工件扶持架上也设有弹性橡胶托辊，工件扶持架相对于工件托架具有翻转自由度，且工件扶持架上设有锁紧定位结构。

在所述底座上设置有滑轨，在滑轨上安装有滑台板，所述工件托架固装在滑台板上，在所述底座侧部设置有一根丝杠，且丝杠平行于滑轨，丝杠上安装有丝母，丝母与滑台板相固连；所述丝杠采用步进电机或手轮进行双模式驱动。

在所述滑台板上加装有工件轴向限位架，工件轴向限位架分布在工件的前后两侧，在工件轴向限位架上设置有圆弧形限位盘，在圆弧形限位盘内分布有若干限位靠轮。

所述工作辊顶紧尾座包括基座、上顶针及下顶针，所述基座固装在滑台板上，所述上顶针及下顶针设置在基座顶部，上顶针及下顶针与基座之间均采用高度可调结构；所述上顶针与从动轴顶紧配合，所述下顶针与主动轴顶紧配合。

本发明的有益效果：

本发明与现有技术相比，工件卡装精度高，且无需手工进行扶持，能够有效降低工人的劳动强度，同时提高工件加工质量和工件生产效率。

附图说明

图1为本发明的一种适用于薄壁圆筒工件辊压加工的悬臂式辊压装置的结构示意图；

图2为本发明的工作辊驱动组件及压下驱动组件的结构示意图；

图3为本发明的工件卡装组件的结构示意图；

图4为本发明的工作辊顶紧尾座的结构示意图；

图中，1—底座，2—机身，3—上工作辊，4—下工作辊，5—工作辊顶紧尾座，6—工件，7—工作辊驱动电机，8—主动轴，9—从动轴，10—惰轮齿轮系，11—压下电机，12—蜗杆，13—蜗轮，14—主动推拉杆，15—左传动连杆，16—左从动推拉杆，17—左滑块，18—左滑槽，19—右传动连杆，20—右从动推拉杆，21—右滑块，22—右滑槽，23—左滑套，24—右滑套，25—工件托架，26—工件扶持架，27—弹性橡胶托辊，28—滑轨，29—滑台板，30—丝杠，31—丝母，32—步进电机，33—手轮，34—工件轴向限位架，35—圆弧形限位盘，36—限位靠轮，37—基座，38—上顶针，39—下顶针，40—控制面板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1～4所示，一种适用于薄壁圆筒工件辊压加工的悬臂式辊压装置，包括底座1、机身2、上工作辊3、下工作辊4、工作辊驱动组件、压下驱动组件、工件卡装组件及工作辊顶紧尾座5；所述工作辊驱动组件及压下驱动组件位于机身2内，所述上工作辊3和下工作辊4通过工作辊驱动组件安装在机身2上，所述压下驱动组件用于驱动上工作辊3执行压下动作；所述工件卡装组件及工作辊顶紧尾座5均安装在底座1上，工件卡装组件位于机身2与工作辊顶紧尾座5之间，工件6位于工件卡装组件内，工件6在辊压加工时，工件6筒壁位于上工作辊3和下工作辊4之间的辊缝内；在所述机身2内集成有控制面板40和电控箱。

所述工作辊驱动组件包括工作辊驱动电机7、主动轴8及从动轴9；所述工作辊驱动电机7固装在机身2上，工作辊驱动电机7的电机轴依次通过减速齿轮组及联轴器与主动轴8端部相固连；所述主动轴8与从动轴9相平行，在主动轴8与从动轴9之间连接有惰轮齿轮系10，通过惰轮齿轮系10使主动轴8与从动轴9同步反向转动；所述下工作辊4通过轴套定位安装在主动轴8上且位于机身2外部，所述上工作辊3通过轴套定位安装在从动轴9上且位于机身2外部。

所述压下驱动组件包括压下电机11、蜗杆12、蜗轮13、主动推拉杆14、左传动连杆15、左从动推拉杆16、左滑块17、左滑槽18、右传动连杆19、右从动推拉杆20、右滑块21及右滑槽22；所述压下电机11固装在机身2上，压下电机11的电机轴依次通过减速齿轮组及联轴器与蜗杆12端部固连，蜗杆12与蜗轮13相啮合；所述蜗轮13通过其中心孔套装在主动推拉杆14上，蜗轮13的中心孔内表面设置有内螺纹，主动推拉杆14的外表面设置有外螺纹，蜗轮13与主动推拉杆14螺纹连接；所述主动推拉杆14顶端与左传动连杆15及右传动连杆19内端相铰接，且左传动连杆15和右传动连杆19结构相同且对称设置在主动推拉杆14两侧；所述左传动连杆15外端铰接在机身2上，在左传动连杆15上设置有左滑套23，所述左从动推拉杆16一端铰接在左滑套23上，左从动推拉杆16另一端固连在左滑块17上，左滑块17位于左滑槽18内，左滑槽18固装在机身2上；所述右传动连杆19外端铰接在机身2上，在右传动连杆19上设置有右滑套24，所述右从动推拉杆20一端铰接在右滑套24上，右从动推拉杆20另一端固连在右滑块21上，右滑块21位于右滑槽22内，右滑槽22固装在机身2上；所述从动轴9的两端分别通过轴承连接在左滑块17和右滑块21上。

所述工件卡装组件包括工件托架25及工件扶持架26，在工件托架25表面分布有若干组弹性橡胶托辊27；所述工件扶持架26位于工件托架25顶端，在工件扶持架26上也设有弹性橡胶托辊27，工件扶持架26相对于工件托架25具有翻转自由度，且工件扶持架26上设有锁紧定位结构。

在所述底座1上设置有滑轨28，在滑轨28上安装有滑台板29，所述工件托架25固装在滑台板29上，在所述底座1侧部设置有一根丝杠30，且丝杠30平行于滑轨28，丝杠30上安装有丝母31，丝母31与滑台板29相固连；所述丝杠30采用步进电机32或手轮33进行双模式驱动。

在所述滑台板29上加装有工件轴向限位架34，工件轴向限位架34分布在工件6的前后两侧，在工件轴向限位架34上设置有圆弧形限位盘35，在圆弧形限位盘35内分布有若干限位靠轮36。

所述工作辊顶紧尾座5包括基座37、上顶针38及下顶针39，所述基座37固装在滑台板29上，所述上顶针38及下顶针39设置在基座37顶部，上顶针38及下顶针39与基座37之间均采用高度可调结构；所述上顶针38与从动轴9顶紧配合，所述下顶针39与主动轴8顶紧配合。

下面结合附图说明本发明的一次使用过程：

首先将工件托架25移动到滑轨28的最外端，再将待加工的工件6吊装到工件托架25上，由工件托架25上的若干弹性橡胶托辊27对工件6起到支撑和径向定位作用，然后将工件扶持架26向上翻转，并使工件扶持架26上的弹性橡胶托辊27也贴靠在工件6外表面，最后将工件轴向限位架34安装到工件6的前后两侧，并使工件6前后侧边沿抵靠在圆弧形限位盘35内的限位靠轮36上，以对工件6起到轴向定位作用。

通过步进电机32或手轮33驱动丝杠30动作，进而带动滑台板29及工件托架25向机身2移动靠近，直到工件6的筒壁移动到上工作辊3和下工作辊4之间的辊缝中，保证下工作辊4与工件6内表面相接触。再调整工作辊顶紧尾座5中上顶针38和下顶针39高度，使上顶针38与从动轴9高度相同并同轴，使下顶针39与主动轴8高度相同并同轴，然后旋动上顶针38使其顶紧在从动轴9的轴端，旋动下顶针39使其顶紧在主动轴8的轴端，降低主动轴8和从动轴9在作为压辊悬臂时的径向变形量。

启动工作辊驱动电机7，带动主动轴8转动，进而通过惰轮齿轮系10带动从动轴9同步反向转动，实现上工作辊3与下工作辊4的同步反向转动。

启动压下电机11，带动蜗杆12转动，进而带动与之啮合的蜗轮13转动，随着蜗轮13的转动，与蜗轮13螺纹连接的主动推拉杆14将沿着蜗轮13轴向下移，进而向下同步拉动左传动连杆15和右传动连杆19，并同步带动左从动推拉杆16和右从动推拉杆20向下移动，从而带动左滑块17沿左滑槽18下移，同时带动右滑块21沿右滑槽22下移，最终带动从动轴9及上工作辊3下移，直到上工作辊3与工件6外表面相接触。

按照设定的压下量继续控制上工作辊3下移，直到工件6的筒壁由上工作辊3和下工作辊4共同配合并辊压成形。当工件6辊压成形加工过程全部结束后，只需控制上工作辊3上移，便可进行后续的卸料工作了。另外，在整个工件辊压过程中，采用高精度传感器实现压下量和辊压力的可视化控制，具体通过控制面板40进行可视化控制。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (7)

1.一种适用于薄壁圆筒工件辊压加工的悬臂式辊压装置，其特征在于：包括底座、机身、上工作辊、下工作辊、工作辊驱动组件、压下驱动组件、工件卡装组件及工作辊顶紧尾座；所述工作辊驱动组件及压下驱动组件位于机身内，所述上工作辊和下工作辊通过工作辊驱动组件安装在机身上，所述压下驱动组件用于驱动上工作辊执行压下动作；所述工件卡装组件及工作辊顶紧尾座均安装在底座上，工件卡装组件位于机身与工作辊顶紧尾座之间，工件位于工件卡装组件内，工件在辊压加工时，工件筒壁位于上工作辊和下工作辊之间的辊缝内；在所述机身内集成有控制面板和电控箱。

2.根据权利要求1所述的一种适用于薄壁圆筒工件辊压加工的悬臂式辊压装置，其特征在于：所述工作辊驱动组件包括工作辊驱动电机、主动轴及从动轴；所述工作辊驱动电机固装在机身上，工作辊驱动电机的电机轴依次通过减速齿轮组及联轴器与主动轴端部相固连；所述主动轴与从动轴相平行，在主动轴与从动轴之间连接有惰轮齿轮系，通过惰轮齿轮系使主动轴与从动轴同步反向转动；所述下工作辊通过轴套定位安装在主动轴上且位于机身外部，所述上工作辊通过轴套定位安装在从动轴上且位于机身外部。

3.根据权利要求2所述的一种适用于薄壁圆筒工件辊压加工的悬臂式辊压装置，其特征在于：所述压下驱动组件包括压下电机、蜗杆、蜗轮、主动推拉杆、左传动连杆、左从动推拉杆、左滑块、左滑槽、右传动连杆、右从动推拉杆、右滑块及右滑槽；所述压下电机固装在机身上，压下电机的电机轴依次通过减速齿轮组及联轴器与蜗杆端部固连，蜗杆与蜗轮相啮合；所述蜗轮通过其中心孔套装在主动推拉杆上，蜗轮的中心孔内表面设置有内螺纹，主动推拉杆的外表面设置有外螺纹，蜗轮与主动推拉杆螺纹连接；所述主动推拉杆顶端与左传动连杆及右传动连杆内端相铰接，且左传动连杆和右传动连杆结构相同且对称设置在主动推拉杆两侧；所述左传动连杆外端铰接在机身上，在左传动连杆上设置有左滑套，所述左从动推拉杆一端铰接在左滑套上，左从动推拉杆另一端固连在左滑块上，左滑块位于左滑槽内，左滑槽固装在机身上；所述右传动连杆外端铰接在机身上，在右传动连杆上设置有右滑套，所述右从动推拉杆一端铰接在右滑套上，右从动推拉杆另一端固连在右滑块上，右滑块位于右滑槽内，右滑槽固装在机身上；所述从动轴的两端分别通过轴承连接在左滑块和右滑块上。

4.根据权利要求1所述的一种适用于薄壁圆筒工件辊压加工的悬臂式辊压装置，其特征在于：所述工件卡装组件包括工件托架及工件扶持架，在工件托架表面分布有若干组弹性橡胶托辊；所述工件扶持架位于工件托架顶端，在工件扶持架上也设有弹性橡胶托辊，工件扶持架相对于工件托架具有翻转自由度，且工件扶持架上设有锁紧定位结构。

5.根据权利要求4所述的一种适用于薄壁圆筒工件辊压加工的悬臂式辊压装置，其特征在于：在所述底座上设置有滑轨，在滑轨上安装有滑台板，所述工件托架固装在滑台板上，在所述底座侧部设置有一根丝杠，且丝杠平行于滑轨，丝杠上安装有丝母，丝母与滑台板相固连；所述丝杠采用步进电机或手轮进行双模式驱动。

6.根据权利要求5所述的一种适用于薄壁圆筒工件辊压加工的悬臂式辊压装置，其特征在于：在所述滑台板上加装有工件轴向限位架，工件轴向限位架分布在工件的前后两侧，在工件轴向限位架上设置有圆弧形限位盘，在圆弧形限位盘内分布有若干限位靠轮。

7.根据权利要求5所述的一种适用于薄壁圆筒工件辊压加工的悬臂式辊压装置，其特征在于：所述工作辊顶紧尾座包括基座、上顶针及下顶针，所述基座固装在滑台板上，所述上顶针及下顶针设置在基座顶部，上顶针及下顶针与基座之间均采用高度可调结构；所述上顶针与从动轴顶紧配合，所述下顶针与主动轴顶紧配合。