CN108778546A - 多层壁金属轧制成形组件 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种多层壁金属板轧制成形组件，其包括上辊(40)，其中以纵向方式进给金属板带(7)并且所述上辊(40)具有以平行于所述金属板带(7)的延伸轴线的方式调节的旋转轴线(x)，以及相邻的下辊(50)，其中在旋转期间使所述金属板带(7)弯曲的处理表面(42)设置于所述下辊(50)与所述上辊(40)之间。所述金属板轧制成形组件包括支承元件(20)，其保持所述上辊(40)，以使得容许从两个相互的旋转端部(44)进行的旋转，以及驱动机构(30)，其适于所述支承元件(20)，以使得通过所述相互的旋转端部(44)朝向所述下辊(50)施加相等的压缩力。

Description

多层壁金属轧制成形组件
技术领域
本发明涉及冷成形组件，其通过沿线路使金属板型材弯曲而提供多层壁管、特别地双层管的生产。
现有技术
在具有多层壁横截面的金属管的生产中、特别地在双层钢管的生产中，将另一种金属材料(例如，涂覆有铜的钢板)水平地进给至轧制成形组件，所述轧制成形组件具有根据所期望获得的管的直径所确定的宽度。通过以分阶(stepped)方式从水平地延伸的金属板的端部部分轧制所述水平地延伸的金属板获得多层管被称为Bundy(邦迪)工艺，并且它已经由美国专利US1431368公开。
在金属板的弯曲工艺的实现方面，使用轧制成形，其为冷成型方法。因此，以相间隔的方式相继地设置的弯曲站以分阶方式为所述金属板提供辊形状。在每一弯曲站中，存在两个圆柱形辊，其具有形成于其间的相间隔的部分并且以一个在另一个之上的方式沿水平轴线延伸，并且在之后的部分中存在沿竖直轴线延伸的旋转辊。调节辊与圆柱体的轴线之间的距离，以使得在每一弯曲站中沿水平方向前进的涂层金属板以分阶方式弯曲并且呈现管的形式。
在每一弯曲站中，通过竖直的上辊以及竖直的下辊借助于名为螺柱(stud)的臂沿两个相对的方向实现压缩力。然而，在该应用方法中，通过螺柱臂所提供的压力可能彼此不相等。
发明内容
本发明的目的是提供在多层壁金属管生产中的冷成型期间被应用至金属板的应力的相等的分布。
为了实现所述目的，本发明为一种多层壁金属板轧制成形组件，其包括上辊，其中以纵向方式进给金属板带并且所述上辊具有以平行于所述金属板带的延伸轴线的方式调节的旋转轴线，以及相邻的下辊，其中在旋转期间使所述金属板带弯曲的处理表面设置于所述下辊与所述上辊之间。所述金属板轧制成形组件包括支承元件(其保持所述上辊，以使得容许从两个相互的旋转端部进行的旋转)以及驱动机构(其适于所述支承元件，以使得通过所述相互的旋转端部朝向所述下辊施加相等的压缩力)。所述相等的压力使在所述上辊与所述下辊之间前进的金属板带在冷成型工艺期间连续地经受相等的压力。在这种情况下，在多层管(其为金属板轧制成形组件的产品)的横截面上提供的应力沿长度相等地分布，并且获得符合根据应用领域的预定标准的产品。
在本发明的优选实施例中，设置引导壳体，其中所述支承元件被放置成使得容许所述支承元件的、沿引导方向的运动，其中使所述支承元件对所述下辊加压。所述支承元件在所述引导壳体内部运动并且朝向所述下辊运载所述上辊。因此，强制所述支承元件在预定路线内运动，并且有助于所述支承元件被构造成使得在各种使用之后提供相等的力的施加。
在本发明的优选实施例中，所述引导壳体的引导方向被构造成使得沿所述上辊与所述下辊之间的线性路径。线性运动容许通过以简单的行程推动所述支承元件的驱动组件进行操作。
在本发明的优选实施例中，设置外壳，其中所述引导壳体设置于所述外壳的相互的侧壁上并且其中所述驱动组件在所述上部辊的上部部分处在与所述侧壁接合的顶板部分上对准。所述外壳通过紧凑结构承载所述上辊和下辊。通过这一点，获得模块化生产系统，并且由于将所述外壳放置于彼此之后，以分阶方式处理所述金属板带变得可能。
在本发明的优选实施例中，所述驱动组件包括沿所述引导方向延伸的轴。所述轴以线性方式将所述驱动组件所提供的力传递至所述支承元件。
在本发明的优选实施例中，设置马达，所述轴从一个端部以旋转方式安装至所述马达，并且所述支承元件包括螺旋壳体，其对应于所述轴的螺纹自由端部。所述螺纹端部在所述螺旋壳体内部旋转，并且它提供所述支承元件的前进。通过所述轴的旋转，即使所述支承元件由重材料(例如铸铁)构成，它也在所述螺旋壳体内部旋转并且它被容易地引导。
在本发明的优选实施例中，在所述支承元件的中间部分处，存在支承所述旋转端部的第一臂，所述驱动组件将力施加至所述旋转端部，并且存在支承第二旋转端部的第二臂。由于通过中间部分(所述驱动组件的两个臂在这里接合)应用驱动，通过紧凑结构使所述力相等地分布。
在本发明的优选实施例中，所述第一臂以及所述第二臂相对于所述驱动组件在所述支承元件上的位置镜面对称。镜面对称帮助所述臂提供相等的荷载分布。
在本发明的优选实施例中，所述驱动组件与所述处理表面在所述支承元件上同轴地对准。通过这一点，所述上辊可在实现工艺的部分处将压缩力直接地传递于所述下辊上。而且，使由由于所述处理表面上的所述金属板带所引起的反作用力在所述上辊和所述下辊上所形成的振动的影响最小化。
在本发明的优选实施例中，设置指示器，其被构造成使得以可视方式示出通过所述驱动组件所施加的所述压缩力。
为了达到所述目的，本发明的优选实施例为一种通过多层壁金属板轧制成形组件所进行的管生产方法，所述方法包括处理步骤：通过所述驱动组件由所述支承元件朝向所述下辊推动所述上辊，以使得使在两个旋转端部处均等地分布的预定压缩力转移；以及通过以下方式进给所述金属板带：对准所述金属板带以使得沿所述上辊与所述下辊之间的所述处理表面的边缘接触所述处理表面。
通过主题发明的优选应用，在包括有上辊和下辊的辊系统中，通过弯曲使金属板(其穿过板成型单元)成为管形，并且通过所述驱动组件代替两个臂从单一点使上辊的、至下辊上的压力相等地分布至下辊。由所述上辊施加至所述下辊上的压力的可测量性以及所述压力沿线路的稳定性提高产品质量。
附图说明
在图1中，给出主题多层壁金属板轧制成形组件的代表性应用中所设置的弯曲站的侧视示意图。
在图2中，给出金属板轧制成形组件的、在进给金属板的状态中的侧视图，其中图1中所示的弯曲站一个接一个地放置。
在图3中，给出在所述多层壁金属板轧制成形组件中所使用的弯曲站的正视示意图。
具体实施方式
在此具体描述中，参考示例解释说明被设计成用于在涂覆有铜的双层钢管的生产中使用的轧制成形组件以及方法，而不形成任何限制性影响，仅仅为了使主题更易于理解。
参考图1，弯曲站(3)具有圆形指示器(2)，该圆形指示器在从侧边观察时可被容易地看到。通常，形成框架的外壳(10)由金属材料制成。在外壳(10)的侧壁(16)上，存在长的矩形引导壳体(14)，以使得形成在其上部部分(12)与中间部分之间延伸的两个柱。在引导壳体(14)的下部部分处，下辊(50)被可旋转地支撑，以使得沿水平旋转轴线(x)延伸。下辊(50)设置于外壳(10)的下部部分(13)处。外壳(10)的底座(11)呈平坦的形式并且它被调节成使得通过安放于地板上而使外壳(10)竖立。在引导壳体(14)内部，支承元件(20)以及通过连接部分(21)固定至支承元件(20)的上辊(40)以被从一个端部线性地引导的方式通过。上辊(40)以平行于下辊(50)的方式沿旋转轴线(x)(其为水平轴线)延伸。驱动组件(30)固定至外壳(10)的顶板部分(17)。驱动组件(30)承载支承元件(20)，以使得允许支承元件(20)的、在轴(35)(其处于竖直位置中)的下部自由端部处的前进。支承元件(20)具有与一同承载于引导壳体(14)内部的上辊(40)一同沿引导壳体(14)的长度前进的自由，其中支承元件(20)的第一臂(22)穿过所述引导壳体(14)的端部。引导壳体(14)的下边缘限定止动表面(15)。上辊(40)在它的最下部的位置处安放至止动表面(15)上；并且前进运动受到限制。
在图2中，共同地示出弯曲站(3)，其以相间隔的方式一个接一个地布置于地板上，以使得形成轧制成形组件(1)。通过入口部分将通过铜涂覆于钢上所获得的金属板带(7)进给至第一弯曲站(3)。在两个相邻的弯曲站(3)之间存在水平的辊组件(6)。通过这一点，以分阶方式使金属板带(7)在穿过每一弯曲站(3)时弯曲，并且它呈现双层管的形式。上辊(40)和下辊(50)通过从上侧以及从下侧施加压力使金属板带(7)成型，并且具有竖直旋转轴线的竖直辊组件通过侧部施加压力，并且它们沿前进方向以分阶方式完成弯曲工艺。
在图3中，给出弯曲站(3)的正视图。外壳(10)为倒U形。驱动组件(30)被放置至上部部分(12)上。在驱动组件(30)中，马达(8)横向地延伸，并且它连接至减速器(32)。在减速器(32)的下端处存在竖直的传动元件(34)。竖直的传动元件(34)支承沿竖直方向延伸的轴(35)。在轴(35)上朝向下端直至其自由端部(37)形成螺纹。在轴(35)的上部部分(12)的顶板处，存在上部套筒(33)。另一方面，对应于上部套筒(33)的螺旋壳体(36)从上部部分设置于轴承元件(20)处。螺旋壳体(36)以套筒形式包裹轴(35)，并且它将轴(35)的旋转运动作为前进运动传递至支承元件(20)。支承元件(20)朝向相对应的侧壁(16)延伸，以使得形成第一臂(22)以及沿竖直轴线相对于第一臂(22)对称的第二臂(25)。因此，通过各一个连接部分(21)，第一臂(22)从下部分固定至旋转端部(44)，并且第二臂(25)从其下部分固定至第二旋转端部(45)，并且支撑元件(20)固定至上辊(40)。上辊(40)呈具有这样的部分的金属圆柱体的形式：这些部分围绕在上辊(40)的中间部分中对准的处理表面(42)以分阶方式变宽和变窄。相对应地，存在安放至下辊(50)的处理表面(42)上的、以邻近于上辊(40)的下侧的方式沿水平轴线延伸的下部处理表面(53)，并且存在安放至上辊(40)处的相对应的部分的前表面(52)。下辊(50)通过设置于下辊(50)的相对端部处的第一下部轴承(54)以及通过第二下部轴承(55)以可旋转的方式固定地容纳至侧壁(16)。
金属板带(7)被进给于下辊(50)与设置于下辊(50)之上的上辊(40)之间。根据金属板带(7)的宽度以及根据待施加的压缩力通过指示器(2)选择上辊(40)的所期望的距离。因此，马达(8)通过减速器(32)生成高水平的扭矩，并且它开始使轴(35)沿竖直轴线(其为引导方向(y))旋转。轴(35)在螺旋壳体(36)中运动，并且它使支承元件(20)在引导壳体(14)内部竖直地运动，并且它将上辊(40)带至下辊(50)上的、通过指示器(2)所确定的距离。从上侧通过上部套筒(33)限制支承元件(20)的行程，并且从下侧通过止动表面(15)限制支承元件(20)的行程。在轧制成形组件(1)中，调节每一弯曲站(3)，以使得根据为双层管生产所选择的金属板带宽度以及根据管直径借助于马达(8)以及驱动组件(30)提供上辊(40)的合适的间隙。
附图标记
1 轧制成形组件
2 指示器
3 弯曲站
6 竖直的辊组件
7 金属板带
8 马达
10 外壳
11 底座
12 上部部分
13 下部部分
14 引导壳体
15 止动表面
16 侧壁
17 顶板
20 支承元件
21 连接部分
22 第一臂
23 上边缘
25 第二臂
27 桥
30 驱动组件
32 减速器
33 上部套筒
34 竖直的传动元件
35 轴
36 螺旋壳体
37 自由端部
40 上辊
42 处理表面
44 旋转端部
45 第二旋转端部
50 下辊
52 前表面
53 下部处理表面
54 第一下部轴承
55 第二下部轴承

Claims (11)

1.一种多层壁金属板轧制成形组件，包括：上辊(40)，其中以纵向方式进给金属板带(7)并且所述上辊(40)具有以平行于所述金属板带(7)的延伸轴线的方式调节的旋转轴线(x)；以及相邻的下辊(50)，其中在旋转期间使所述金属板带(7)弯曲的处理表面(42)设置于所述下辊(50)与所述上辊(40)之间，其特征在于，所述金属板轧制成形组件包括：支承元件(20)，该支承元件保持所述上辊(40)，以使得容许从两个相对的旋转端部(44)进行的旋转；以及驱动机构(30)，其适应于所述支承元件(20)，以使得通过所述相对的旋转端部(44)朝向所述下辊(50)施加相等的压缩力。
2.根据权利要求1所述的多层壁金属板轧制成形组件，其特征在于，设置引导壳体(14)，其中所述支承元件(20)被放置成使得容许所述支承元件(20)的沿引导方向(y)的运动，其中使所述支承元件(20)对所述下辊(50)加压。
3.根据权利要求2所述的多层壁金属板轧制成形组件，其特征在于，所述引导壳体(14)的引导方向(y)被构造成使得沿所述上辊(40)与所述下辊(50)之间的线性路径。
4.根据权利要求3所述的多层壁金属板轧制成形组件，其特征在于，设置外壳(10)，其中所述引导壳体(14)设置于所述外壳(10)的相对的侧壁(16)上，并且其中所述驱动组件(30)在所述上辊(40)的上部部分处在接合所述侧壁(16)的顶板部分(17)上对准。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的多层壁金属板轧制成形组件，其特征在于，所述驱动组件(30)包括沿所述引导方向(y)延伸的轴(35)。
6.根据权利要求5所述的多层壁金属板轧制成形组件，其特征在于，设置马达，所述轴(35)从一个端部以旋转方式安装至所述马达，并且所述支承元件(20)包括螺旋壳体(36)，所述螺旋壳体对应于所述轴(35)的螺纹自由端部(37)。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的多层壁金属板轧制成形组件，其特征在于，在所述支承元件(20)的中间部分处，存在支承所述旋转端部(44)的第一臂(22)，并且存在支承第二旋转端部(45)的第二臂(25)，所述驱动组件(30)将力施加至所述旋转端部(44)。
8.根据权利要求7所述的多层壁金属板轧制成形组件，其特征在于，所述第一臂(22)以及所述第二臂(25)相对于所述驱动组件(30)在所述支承元件(20)上的位置镜面对称。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的多层壁金属板轧制成形组件，其特征在于，所述驱动组件(30)与所述处理表面(42)在所述支承元件(20)上同轴地对准。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的多层壁金属板轧制成形组件，其特征在于，设置指示器(2)，该指示器被构造成使得以可视方式示出通过所述驱动组件(30)所施加的所述压缩力。
11.一种通过根据前述权利要求中的任一项所述的多层壁金属板轧制成形组件所进行的管生产方法，其特征在于，所述方法包括处理步骤：通过所述驱动组件(30)由所述支承元件(20)朝向所述下辊(50)推动所述上辊(40)，以使得使在两个旋转端部(44)处相等地分布的预定压缩力转移；以及通过以下方式进给所述金属板带(7)：对准所述金属板带(7)以使得沿所述上辊(40)与所述下辊(50)之间的所述处理表面(42)的边缘接触所述处理表面(42)。
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