CN1089282C - 带有偏置压力滚筒的卷板机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种卷板机，包括一将金属板材弯曲后绕在其上成卷的光滑的加压滚筒，以及受加压滚筒加压的光滑的支承辊轴，其特征在于，该支承辊轴(2)在一端处由一固定轴承(15)支承，而在其另一端由一可退缩轴承(18)支承。该加压滚筒(3，4)借助于一称为“倾斜块”(7，8)的控制机构支承的多个轴承(5)直接或间接地(支承辊轴)对加压滚筒加以支承。

Description

带有偏置压力滚筒的卷板机

本发明涉及板材例如金属板材的加工领域如弯曲加工，具体来说本发明涉及一种对金属板材进行弯曲的卷板机。

法国专利FR-974,789中描述了一种带有一作为支点的上支承辊轴和一可退缩的轴承的卷板机，不过像这样的卷板机采用电机驱动丝杆来调节弯曲的半径，机构复杂。

本申请人在法国专利FR-2,504,334中描述了一种带有一支承辊轴作为支点的卷板机，在这方面与上述装置相似，这种用作支点的支承辊轴位于一对直径较小的、称为加压装置的光滑滚筒2上，它们相互平行并能彼此移开，使板材产生不同的弯曲半径，这种卷板机的性能不如前述的卷板机，但较为便宜，适于弯曲工序仅为工作一部分的锅炉制造行业。本发明特别涉及这种滚筒。

属于同一申请人的法国专利FR-2,504,335和FR-2,637,206描述的具有带齿辊轴的卷板机包括一称为支承辊轴的大辊轴和称为加压装置的两个多滚筒组，这些多滚筒具有比支承辊轴小得多的直径并彼此联动，故它们与支承辊轴的接触线能比完全滚筒所能达到的更为靠近，以提高弯曲的精度，并使板材在进出弯曲工序时在板材两端保持直线的部分减少到最小；在这种卷板机中，位于大辊轴上方的带齿滚筒分成两组平行的滚筒，每组滚筒由若干同轴的滚筒组成；在某些这种卷板机中，弯曲半径是由改变加压滚筒(带齿)与支承辊轴之间的距离来决定的，这是采用一带有重力指示表的曲柄推动倾斜平面装置(靠板斜滑台和斜楔)相互滑动来实现。这些卷板机具有很高的生产率、操作方便，通常供专业厂商连续生产水管卡箍之用(金属板材弯曲和焊接)。

这些卷板机的共同特点是加压滚筒和支承辊轴总是保持平行；但在薄板(例如2毫米以下)或软材料(例如铝)的情况下，它们具有由于加压滚筒的带齿特性而在板材上产生压痕的缺点。

本发明的目的是提供一种能供非专业厂商使用的卷板机，这种卷板机可对不很厚和/或由不很硬的相当大的板材进行弯曲。

按照本发明，一种用于对板材进行弯曲的卷板机主要由一辊轴对板材进行弯曲后围绕其成卷的支承辊轴和设计来向支承辊轴加压的加压装置滚筒组成。其特征在于，

围绕支承辊轴对板材进行弯曲后成卷，该辊轴在其第一端部处与一马达连接，并在该第一端部处由一固定轴承支承，而在另一端部处由一可退缩(摆动)轴承加以支承，该支承辊轴的轴线保持固定，以及

加压装置滚筒为成对配置且轴线之间具有固定距离并由多个轴承加以支承或这些滚筒本身由一放置在总机架上的梁通过斜楔加以支承。

因此，在已知装置的新组合中，以及这种组合的有效性的建立过程中，为实现对软的和/或薄的板材进行弯曲并便于快速而精确地改变到要求的弯曲半径这一结果的目的，必须追求本发明的本质，而不是作为单独装置的新颖性。

固定轴线支承辊轴最好设置在加压装置滚筒组件的上方，以便当滚筒向待弯曲板材加压时能通过斜楔使该加压装置滚筒上下垂直移动，而在弯曲工序之后由其重力的结果而下降。

这种配置的结果是弯曲半径可通过读取用于调节装置的重力指示器上的标志简单地加以控制，并且通常仅需将板材在滚筒之间通过一次就足以将其弯曲到所需程度；但应注意，操作者在弯板材时总想选择在滚筒之间通过一次或几次，记住决定弯板精度的是卷板机而不是操作者。

在本发明的确定阶段应注意需解决两个困难：一个是加压装置滚筒的挠性，另一个是支承辊轴的挠性。

第一个困难是由于这一事实，即一对加压装置滚筒与支承辊轴的接触线相互很靠近，这是相对于加压装置滚筒的尺寸而言，故板材被导入第一加压装置滚筒与支承辊轴之间后，接着与第二加压装置滚筒的上部成斜接触。

加压装置滚筒的直径必须大大小于支承辊轴的直径(约1/3)，并且这些滚筒尽可能相互靠近，考虑到圆柱梁对于下垂的抵抗能力大致与其直径的四次方(D4)成比例，其小直径将使加压装置滚筒的挠度增大到实际上不可接受的程度。

为了对上面提出的思路更精确地进行限定，“尽可能靠近”是指其轴线之间距离e落在d与1.5d之间，其中d为滚筒的直径，最好每个加压装置滚筒直径相同，d本身落在0.2xD与0.5xD之间，D为支承辊轴的直径，D的有效长度落在5xD与10xD之间，通过卷板机实现的最小卷曲直径被限定在1.2与1.4xD之间；应当注意，这些尺寸比例的选择提高了本发明的地位，这是由于无数理论上的可能性证明在实践中并不合适，而多数根据广泛的经验直觉的判断却能淘汰前者。

本发明提出的用于解决加压装置滚筒下垂问题的一个技术方案包括将加压装置滚筒分为几段，每段旋转时在两端由支承件加以支承，该支承件本身则安置在一梁上，该梁被称为中间体，最好用工字梁，它本身间接地支承在卷板机的总机架上。

然而，由于滚筒有几段，板材被这些段的边缘产生“压痕”的问题仍然有待解决；该问题可通过对这些分段沿轴向加以偏置来解决，故除该滚筒本身的末端外，加压装置滚筒的段的边缘总是与另一滚筒的一段的圆柱部分相对；所选择的偏置尺寸仅略大于支承件的厚度，该厚度可通过对该分段的悬置情况的慎重选择而减少到最少，而作为Z-结构的支承件的一个结果，就是能对很薄的板材进行弯曲而没有压痕。

这种卷板机尚需解决的还有即使是微量的支承辊轴的下垂问题，以及弯曲半径的确定问题，本发明的卷板机中采用了已用于另一种卷板机的技术方案(参照法国专利FR-2,637,206，图6和7)，即在非挠曲总机架与作为支承机构的加压装置滚筒的梁之间插入一“靠板斜滑台”和“斜楔”，与该靠板和斜楔接触的表面为一平面，它与该加压装置滚筒的轴线的平面相交形成一二面角，其顶部相对于其轴线呈倾斜角；而可对支承辊轴的下垂进行补偿调节的正是该斜楔的斜度及其横向位移，在已进行的新申请中，该机构系在加压装置滚筒下方插在支承这些滚筒的梁与机架之间。

这些组合结构，由于轴线间距离可减少的加压装置滚筒、弯曲半径可通过靠板斜滑台和斜楔进行调节、带有刻度盘的可调节挡块的组件可由一非熟练操作者进行精确的调节，并在通过滚筒一次就能实现需要的弯曲，从而具有很高的生产率。

本发明提出的第二种解决方案特别适用于小半径的弯曲，还要经常想到下垂的问题，本方案包括对在旋转过程中加以支承的分为几段的加压装置滚筒增加具有小直径的第二级滚筒，该具有小直径的第二级滚筒位于前述加压装置滚筒的上方，并由同样的Z-结构支承件加以支承。

最后，本发明提出的第三种方案更特别适用于对薄而脆的板材(厚度＜0.6毫米)进行弯曲，第二级滚筒在板材通道的整个宽度上是连续的，并靠在带有Z-结构支承件的分段滚筒上，或者更简单地靠在分布于该通道宽度上的轮子上，并由通常的支承件加以支承。

因此，应当理解，本发明的卷板机是由下列组件组合而成的总成：

-支承辊轴及其组件、下垂的补偿、进料和维护，以及用于对加压装置滚筒的手动操作装置的不变特性，以及

-实际加压装置滚筒及其支承装置的替换特性，数目大致为3个。

通过以下参照附图对本发明提出的技术方案进行说明，将对本发明有更好的理解，而本发明的改进也将变得显而易见，其中：

图1为按照本发明的卷板机的侧视图以第一和第二特性为例，这些特性系对加压装置滚筒的第一技术方案的改进；

图2为沿前图所示卷板机AA线的剖面图，以放大比例示出各种辊轴的配置和尺寸比率；

图3为加压装置滚筒及其支承件的放大的结构配置的俯视图；

图4为前图中轴承的立体图；以及

图5为图1所示卷板机的局部分解立体图；

图6为弯板机的横剖面示意图，示出对加压装置滚筒第二技术方案的特点；

图7为沿前图AA线的剖面图；

图8为前图中轴承的立体图；以及

图9为卷板机辊轴的简化的立体图，示出对加压装置滚筒的第三技术方案的特点；

图10和11为前图的加压装置滚筒及其支承轮和其支承件(图10)和中间支承件的端视图；

图12为沿一垂直于前图的方向示出支承轮如何安装到其支承件的。

在图1、2中，按照本发明的卷板机主要包括一由工字形框架梁1整体构成的机架，一具有大直径D的被称为支承辊轴2的上辊轴，沿此方向有可向上拉升的被称为加压装置滚筒的两组小直径滚筒3、4，该两组滚筒的每一组均由若干段滚筒构成；该加压装置滚筒由一被称为中间梁6的工字梁通过支承件5加以支承。

中间梁6可借助在框架梁1上支承的带有斜靠板和斜楔8的斜滑台式手动操纵装置7在端部的导向件26之间垂直移动，通过一对千斤顶例如9使斜滑台7在水平方向移动；调节支承梁的垂直位移的幅度，因而加压装置滚筒与支承辊轴之间的间隔即决定弯曲半径的间隔是通过带有一重力指示装置12的手动转动丝杆11水平位移挡块10的位置来实现的。

支承辊轴2支承在第一端部13处，由一非常坚强的第一轴承15支承，其长度为轴径的二倍，并由一液压马达14在该处转动，而在其另一端部16处由一可退缩轴承17支承，该轴承装入一称为“侧门”的回转件18内；这种配置使板材在卷曲后可以轴向退出。

参照图1或2，其中以下尺寸是确定的：

d：加压装置滚筒的直径(113毫米)，

e：加压装置滚筒轴线间距离(120毫米)，

D：支承辊轴的直径(310毫米)，

L：支承辊轴的有效长度(2080毫米)；

应注意刮弧内给出的尺寸是一特定卷板机的尺寸，该尺寸符合上述限定的比例，并应认为并不限制本发明的范围。

在图3、4中，每个加压装置滚筒均包括同样长度的许多段31、32、33，应注意四个相邻段的相邻端部系由一共用支承件例如51加以支承，该支承件由一薄的Z形隔板53和底部54构成，一拐角件，这种配置给予支承件以特别高的刚性，能使隔板具有所希望的薄度，并使同一滚筒的两段的两个相邻端部尽可能地相互靠近，从而只须将两个相对滚筒例如31和41偏置一最小距离1。

由于隔板很薄，不能容纳为轮毂旋转进行支承的轴承，故每个滚筒段均由一中空圆柱体制成如剖面所示的44，并利用位于该段的每个端部附近的轴承例如46安装在一同轴中心轴45上可以回转；该轴本身紧密地配合在支承件5的相邻隔板53上铰出的孔57(图4)中；因此，除滚筒两末端部的支承件外，其它支持件每个铰出的孔均支承两个相邻的同轴线的轴。

在图5中再次示出在前面图中已示出的某些零件，并采用相同的标号；并应注意，例如斜楔8可相对于斜滑台7和中间梁6倾斜移动，这些斜楔借助于一具有滑槽的斜座支承着中间梁(见上述专利的图6)，类似于上述曲柄12的带有曲柄24、25的重力指示盘的曲柄每个都能使所连接的相应斜楔8进行位移，故可根据需要弯曲的板材的厚度或性质对支承辊轴的下垂进行补偿。

斜滑台7本身可通过一对液压千斤顶9加以移动，该液压千斤顶采用一与该斜滑台连接的被称为“镫形件”23的横向件加以推动。

带有轴承17的侧门18铰接在机架1上，故能在受到千斤顶20的作用时，它能按箭头19方向回转，从轴承17装在支承辊轴2的圆锥形端部16上时的垂直位置转向侧门和该辊轴的端部脱开的水平位置(未示)，以能退出已弯曲的板材。应注意，支承辊轴的端部16的圆锥形甚至圆形可使该支承辊轴的轴线在侧门移开时、甚至在弯曲板材退出时保持不动。

用于侧门的千斤顶20、用于移动斜滑台7的千斤顶9和用于驱动支承辊轴2的液压马达14由一共用的液压中心(未示，但以固定在靠近马达所在的总机架的端部为有利)供给压力液体。

因此，作为主要由重力标度盘构成的调节装置的一个结果，操作者不需要特别的资格，他只要从一根据经验建立的表中设定各种调节值以实现所需弯曲。

应当注意，液压马达可由一简单的电动减速马达或一“无刷”型心轴的马达替代，液压千斤顶可由滚珠丝杆和轴向马达替代；并应注意，用于调节装置的手动操纵装置可由一由数字控制的组件替代，以使在一单张板材通过卷板机时能按照所编程序改变弯曲半径，并以这种方式最终实现一卵形椭圆形或带圆角的多边形的水管卡箍。

图6中示出一表示第二技术方案的滚筒，该滚筒具有三个下级滚筒31，其轴心为31’，其作用是作为位于其上部的、其轴心为32’的两个加压装置滚筒32的支承，它们(32)具有较小的直径并相互靠近。

由图7可见，前图中的滚筒32为一实心辊轴，而支承滚筒31是装在一固定心轴33上的滚珠轴承上；滚筒31和32由如图8中的Z-形支承件加以支承，该支承件与图4类似，示出了两个滚筒的轴线31’和轴线32’。

图7清楚地示出了图6-8所示卷板机的两个滚筒即加压装置滚筒32和支承滚筒31为非连续分段。

在图9中，按照第三方案的加压装置滚筒42与前图的情况相反，是连续的，即它们沿卷板机的长度方向在板材通道的整个宽度上延伸，该滚筒42由若干对支承轮例如43间隔地加以支承，该支承轮沿一中间支承件例如44装设，或装在一末端部支承件例如45的一侧。

最后，应注意该卷板机可具有在卷曲过程中自动改变弯曲半径的装置，以生产带有非圆轮廓(例如椭圆，带圆角的三角形等)的水管卡箍(弯曲板材)。

Claims (10)

1.一种用于对金属板材进行弯曲的卷板机，主要包括一支承辊轴(2)以及加压装置滚筒(3，4)，所述支承滚轴将所述板材在弯曲后围绕它成卷，并由一可退缩轴承(17)在一第二端部(16)处加以支承，以使已成卷的板材能轴向移动而将其退出；所述滚轴加压装置用于向支承辊轴加压，其特征在于，

围绕其将金属板材在弯曲后成卷的所述支承辊轴(2)在第一端部(13)处与一马达(14)连接，并在该第一端部处由一固定轴承(15)加以支承，该支承辊轴的轴线保持不动，以及

所述加压装置滚筒(3，4)均成对配置且轴线之间具有固定距离(e)，并由多个轴承(5)加以支承，或滚筒(31)由梁(6)加以支承，该梁又经过带有靠板斜滑台(7)和斜楔(8)的手动操纵装置安放在机架(1)上。

2.如权利要求1所述的卷板机，其特征在于，

将所述加压装置滚筒(3，4)分为几段(31，32，33，…)，每段在其端部处由支承件(5，51，52，…)加以支承并可旋转，该支承件本身则安放在中间梁(6)上，以及

一滚筒的分段(31，32，33)沿轴线方向相对于另一滚筒的分段(41，42，43)偏置，并由一Z-形隔板(53)与一底部(54)形成的弯角托架形组件组成的支承件(51)加以支承，以使加压装置滚筒的一个分段的端部边缘均与另一滚筒的一个分段的圆柱部相对，这些滚筒本身末端部除外。

3.如权利要求2所述的卷板机，其特征在于，

所述第二级加压装置滚筒(32)设置在滚筒的上方。

4.如权利要求3所述的卷板机，其特征在于，

所述第二级滚筒本身也是由相同的Z-成形支承件(51)支承的分段。

5.如权利要求3所述的卷板机，其特征在于，

所述第二级滚筒(42)在板材通道的整个宽度上是连续的。

6.如权利要求5所述的卷板机，其特征在于，

所述第二级滚筒安放在带有Z-形支承件(51)的分成几段的滚筒上。

7.如权利要求5所述的卷板机，其特征在于，

所述第二级滚筒安放于分布在整个通道宽度上的轮子(43)上并由支承件(44)加以支承。

8.如权利要求2或3所述的卷板机，其特征在于，

所述加压装置滚筒(3，4)的轴线之间距离e在d与1.5d之间，d为它们的直径，且彼此相同，d本身在0.2xD与0.5xD之间，D为支承辊轴(2)的直径，后者本身的有效长度L在5xD与10xD之间。

9.如权利要求8所述的卷板机，其特征在于，

每个滚筒分段均由一中空圆柱体(44)制成，它借助于其每个端部附近的轴承(46)安装在同轴线的中心轴(45)上并可转动，该轴本身紧配安装在支承件(5)的邻近隔板(53)上的通孔(57)中，除了滚筒末端部支承件中的孔以外，每个孔均支承两个相邻的同轴线轴。

10.如权利要求1所述的卷板机，其特征在于，

所述支承辊轴在第一端部(13)处由一双倍长度的第一轴承(15)加以支承，而在其另一端部(16)处则由装在门(18)内的可退缩轴承(17)加以支承，以及

所述带有轴承(17)的门(18)与机架(1)铰接，以便在受到千斤顶(20)的作用时，它能按箭头(19)方向翻转，从轴承(17)紧贴地装在支承辊轴(2)的圆锥形端部(16)的垂直位置转向和该辊轴的端部脱开的水平位置以能退出已弯曲的板材。

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