CN110193516B - 一种双转轴式斜轧机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属塑性成形工艺与装备技术领域，提供了一种双转轴式斜轧机，包括底座单元、导板单元、左机架转轴、右机架转轴、左机架、右机架、左同步齿轮、右同步齿轮、左辊系、右辊系、左轧辊、右轧辊、倾角调整螺栓、辊距调整单元；底座上方固定导板单元；两机架转轴以坯料轴线对称布置；左、右同步齿轮啮合、使两机架同步对中压下；两轧辊分别由两辊系同轴固定；倾角调整螺栓调整两轧辊的倾斜角；辊距调整单元调整两机架的开度来改变调整两轧辊的辊距；坯料在轧辊/坯料的摩擦力作用下，在两轧辊之间被斜轧成形。本斜轧机具有同步对中压下、竖直中心线不偏移、机架强度高、安装调试简单等优点，可用于中小零件的大批量斜轧成形。

Description

一种双转轴式斜轧机

技术领域

本发明涉及金属塑性成形工艺与装备技术领域，特别涉及一种双转轴式斜轧机。

背景技术

由于斜轧工艺具有生产效率高、成形精度高、材料利用率高等优点，斜轧机广泛应用于金属塑性成形领域，主要有球磨钢球、轴承钢球、轴承钢球滚子、阳极磷铜球、锚杆、穿甲弹钢芯、防滑钉、螺纹杆、丝杆、花键轴等零件的塑性成形，由于具有成形件表面纤维不破坏、表面性能得到改善、材料利用率高、生产效率高等优点，现在已经被市场广泛采用。

目前主要有框架式、机床式、钳式三种类型的斜轧机。框架式斜轧机采用框架式结构，具有机械刚度大、使用可靠等优点，是目前球磨钢球、轴承钢球、轴承钢球滚子、阳极磷铜球、锚杆、穿甲弹钢芯、防滑钉等大吨位斜轧成形的主要设备，但也存在设备吨位大、零部件多、安装调试复杂、设备不紧凑等缺点；机床式斜轧机采用机床式结构，并配备了自动化系统，具有设备结构紧凑、安装调试简单等优点，是目前市场滚螺纹、滚花键、滚直纹、滚花、滚丝杆、滚切等成形工艺的主要设备，但由于设备的动力较小，一般用于中小型零件的温、冷小成形。钳式斜轧机采用左右钳绕中间转轴旋转的结构，具有调试简单、零部件少、制造容易、设备重量等优点，在小型尺寸的球类零件成形、滚螺纹、滚花键等方面有少量应用，但存在轧机刚度不高、工作噪音大、导板调整复杂等缺点。

因此，克服现有设备的不足，发明设备刚度高、结构紧凑、调整简单的斜轧新设备显得尤其重要。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种双转轴式斜轧机，采用双转轴结构，由同步齿轮实现两机架同步对中压下。

本发明采用如下技术方案：

一种双转轴式斜轧机，包括底座单元、导板单元、机架单元、轧制单元、机架同步单元、辊距调整单元、倾角调整单元；

所述机架单元，包括左机架和右机架，分别通过左机架转轴、右机架转轴固定安装在底座上，所述左机架转轴、右机架转轴以坯料轴线为轴对称设置；所述左机架、右机架能分别绕左机架转轴、右机架转轴旋转；

所述轧制单元，包括2个轧辊，用于对坯料的轧制，2个轧辊通过辊系分别固定安装在左机架和右机架上；

所述机架同步单元，用于使左机架和右机架同步反向旋转；

所述辊距调整单元，用于调整左机架、右机架上部开口距离，从而调整2个轧辊的辊距；

所述倾角调整单元，用于调整轧辊轴线相对于坯料轴线的倾斜角α；

所述导板单元，用于防止坯料的甩摆，限制坯料在2个轧辊之间转动。

进一步的，所述轧制单元包括左辊系、右辊系、左轧辊、右轧辊；

所述左辊系、右辊系均分别包括主轴、入料端轴承座、出料端轴承座、联轴器、螺纹套；

联轴器与主轴连接，用于为主轴输入动力；主轴上安装轧辊；主轴由入料端轴承座、出料端轴承座共同支撑；入料端轴承座固定安装在出料端轴承座上；出料端轴承座由机架支撑并由螺纹套配合固定。

进一步的，所述出料端轴承座的侧背板下端面加工有圆弧段，圆弧段轴线与水平轧制中心线重合；所述出料端轴承座能绕水平轧制中心线旋转，以调节所述倾斜角α的大小；

所述出料端轴承座的侧背板中间固定有螺纹套，螺纹套轴线与水平轧制中心线重合；所述螺纹套配合有锁紧螺栓，通过锁紧螺栓将左辊系、右辊系分别固定在左机架、右机架上；

所述水平轧制中心线为左轧辊和右轧辊几何中心的连线。

进一步的，所述机架同步单元包括左同步齿轮、右同步齿轮，分别固定在左机架、右机架上；所述左同步齿轮、右同步齿轮分别与左机架转轴、右机架转轴同轴；所述左同步齿轮、右同步齿轮外啮合，从而使左机架、右机架分别绕机架左转轴、机架右转轴的旋转运动为同速反向运动。

进一步的，所述辊距调整单元包括拉杆、调整螺母、锁紧螺母、柱面块、柱面垫圈、球面垫圈；

所述柱面垫圈、球面垫圈固定于机架上端，柱面块与拉杆固定；

所述柱面块能绕柱面垫圈旋转，调整螺母能绕球面垫圈旋转；

旋转所述调整螺母能调节左机架和右机架上方的开口距离，改变左轧辊和右轧辊的辊距。

进一步的，所述拉杆、调整螺母均加工有刻度或安装有刻度尺。

进一步的，所述倾角调整单元为若干个倾角调整螺栓；

所述左机架、右机架上分别设置有2个倾角调整螺栓，2个倾角调整螺栓分别设置在入料端轴承座、出料端轴承座的上方；旋转倾角调整螺栓时，能使所述出料端轴承座绕水平轧制中心线旋转，从而调节所述倾斜角α的大小。

进一步的，所述底座单元包括底座、机架转轴座、机架转轴盖；机架转轴座固定在底座上方，机架转轴盖布置在机架转轴座上方；机架转轴座与机架转轴盖为机架转轴的上下剖分式座，以坯料轴线为对称中心均加工有机架转轴安装孔。

进一步的，所述导板单元包括导板座、入料导筒、中间导板、出料导槽；

所述导板座固定在底座上；所述入料导筒、中间导板、出料导槽均固定在导板座上方；入料导筒及中间导板能防止坯料的甩摆，限制坯料在两轧辊之间转动，出料导槽把成形件导出。

进一步的，所述双转轴式斜轧机用于冷轧或热轧；冷轧温度为室温，热轧温度为600℃-1400℃。

本发明的有益效果为：

1、由双转轴支撑左右机架，整体结构更加稳定。

2、调整辊距时，双转轴结构使水平轧制中心线的竖直偏移量更小。

3、采用齿轮同步机构，两机架同步对中压下，斜轧机竖直中心线不偏移。

4、采用“L”型半圆弧机架结构，应力线短，机架强度高。

5、轴承座背板采用大圆弧段与机架定位安装，两辊系的振动减小。

6、利用调整螺母、倾角调整螺栓，带刻度调整辊距及倾斜角，安装调试简单。

7、具有同步对中压下、竖直中心线不偏移、机架强度高、安装调试简单等优点，可用于中小零件的大批量斜轧成形。

附图说明

图1所示为本发明实施例一种双转轴式斜轧机的整体结构示意图。

图2所示为实施例中底座部分、左转轴、右转轴及导板部分的位置、结构示意图。

图3所示为实施例中底座、转轴座、左转轴、右转轴、左机架、右机架、左同步齿轮、右同步齿轮的位置、结构示意图。

图4所示为实施例中左机架组、入料端轴承座、出料端轴承座及倾角调整螺栓的位置、结构示意图。

图5为实施例中左辊系及左轧辊的位置、结构示意图。

图6为实施例中辊距调整单元的结构示意图。

图中：1.底座1；2L.左同步齿轮；2R.右同步齿轮；3L.左机架；3R.右机架；4L.左轧辊；4R.右轧辊；5.拉杆；6L.左转轴；6R.右转轴；7.入料导筒；8.中间导板；9.出料导槽；10.导板座；11.转轴盖；12.转轴座；13.倾角刻度尺；14.入料端轴承座；15.倾角调整螺栓；16.螺纹套；17.出料端轴承座；18.主轴；19.联轴器；20.柱面块；21.柱面垫圈；22.锁紧螺母；23.球面垫圈；24.调整螺母。

X-X为坯料轴线；X_L-X_L为左辊系轴线、左轧辊轴线；X_R-X_R为右辊系轴线、右轧辊轴线；X′_L-X′_L为左机架转轴轴线、左同步齿轮轴线；X′_R-X′_R为右机架转轴轴线、右同步齿轮轴线；Y-Y为水平轧制中心线；O-O为拉杆轴线。

具体实施方式

下文将结合具体附图详细描述本发明具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。

如图1所示，本发明实施例一种双转轴式斜轧机，包括底座单元、导板单元、左转轴6L、右转轴6R、左机架3L、右机架3R、左同步齿轮2L、右同步齿轮2R、左辊系、右辊系、左轧辊4L、右轧辊4R、倾角调整螺栓15、辊距调整单元。

如图1、图2所示，底座单元固定在安装基础上方，用来安装固定斜轧机机身，优选的，底座单元包括底座1、机架转轴座12、机架转轴盖11。机架转轴座12采用螺纹或焊接固定安装在底座1上方，机架转轴盖11采用螺栓紧固安装在机架转轴座12上方。

如图1、图2所示，导板单元固定安装在底座部分的上方，包括导板座10、入料导筒7、中间导板8、出料导槽9。入料导筒7、中间导板8、出料导槽9均采用螺纹与导板座10固定。入料导筒7及中间导板8可防止坯料的甩摆，限制坯料在两轧辊之间转动，出料导槽9把成形件导出。

如图1、图2所示，左机架转轴6L、右机架转轴6R的几何尺寸相同，以坯料轴线X-X对称布置，由转轴座12、转轴盖11支撑安装。

如图1、图3所示，左机架3L、右机架3R几何尺寸相同，以坯料轴线X-X对称布置，分别由左机架转轴6L、右机架转轴6R支撑安装，可分别绕左机架转轴6L、右机架转轴6R作旋转运动。

如图1、图3所示，左同步齿轮2L、右同步齿轮2R几何尺寸相同，分别固定在左机架3L、右机架3R上，轴线X′_L-X′_L与左机架转轴6L轴线X′_L-X′_L重合，轴线X′_R-X′_R与右转轴6R轴线X′_R-X′_R重合。左同步齿轮2L、右同步齿轮2R啮合，使左机架3L、右机架3R分别绕左机架转轴6L、右机架转轴6R的旋转运动为同速反向运动，实现左机架3L、右机架3R同步对中压下，保证斜轧机竖直中心线不偏移。

如图1、图4、图5所示，左辊系、右辊系的构成组件、几何尺寸相同，均可绕斜轧机水平轧制中心线Y-Y旋转，分别在坯料轴线X-X两侧、与坯料轴线X-X呈倾斜角α交错布置，分别由左机架3L、右机架3R支撑安装；左辊系、右辊系均包括主轴18、入料端轴承座14、出料端轴承座17、联轴器19、螺纹套16。出料端轴承座17的侧背板下端面加工有圆弧段(与机架上设置的圆弧部配合设置)，圆弧段轴线与斜轧机水平轧制中心线Y-Y重合。出料端轴承座17的侧背板中间固定有螺纹套16，螺纹套16轴线与斜轧机水平轧制中心线Y-Y重合。通过压下螺母，可调节出料端轴承座17绕水平轧制中心线Y-Y旋转，调节倾斜角α的大小。螺纹套16配合有锁紧螺栓，将左辊系、右辊系分别固定在左机架3L、右机架3R上。优选的，左机架3L、右机架3R、出料端轴承座17均安装有倾角刻度尺13，用来显示倾斜角α的大小。

如图1、图5所示，左轧辊4L、右轧辊4R的几何尺寸相同，分别有左轧辊轴线X_L-X_L与左辊系轴线X_L-X_L重合，右轧辊轴线X_R-X_R与右辊系轴线X_R-X_R重合。

如图1、图4所示，倾角调整螺栓15布置在出料端轴承座17的上方。通过旋转倾角调整螺栓15，使出料端轴承座17绕水平轧制中心线Y-Y旋转，从而调节倾斜角α。

如图1、图6所示，辊距调整单元布置在左机架3L、右机架3R的上端，包括拉杆5、调整螺母24、锁紧螺母22、柱面块20、柱面垫圈21、球面垫圈23。柱面垫圈21、球面垫圈23与机架固定，柱面块20与拉杆5固定。柱面块20可绕柱面垫圈21旋转，调整螺母24可绕球面垫圈23旋转。优选的，拉杆5、调整螺母24均加工有刻度或安装有刻度尺。

调整螺母24可调节左机架3L、右机架3R的上方开口距离，从而调节左轧辊4L、右轧辊4R的辊距。

本发明的工作原理为：

将加热到轧制温度的坯料(冷轧为室温、热轧为600℃-1400℃)转移到斜轧机内，由联轴器19将动力输入，通过主轴18将输入动力分别传递给左轧辊4L、右轧辊4R，驱动左轧辊4L、右轧辊4R作同向同步的旋转运动，坯料在轧辊/坯料摩擦力的作用下，在左轧辊4L、右轧辊4R之间被斜轧成形。

本斜轧机具有同步对中压下、竖直中心线不偏移、机架强度高、安装调试简单等优点，可用于中小零件的大批量斜轧成形。

本文虽然已经给出了本发明的几个实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。

Claims (7)

1.一种双转轴式斜轧机，其特征在于，包括底座单元、导板单元、机架单元、轧制单元、机架同步单元、辊距调整单元、倾角调整单元；

所述机架单元，包括左机架和右机架，分别通过左机架转轴、右机架转轴固定安装在底座上，所述左机架转轴、右机架转轴以坯料轴线为轴对称设置；所述左机架、右机架能分别绕左机架转轴、右机架转轴旋转；

所述轧制单元，包括左辊系、右辊系、左轧辊、右轧辊；用于对坯料的轧制，2个轧辊通过辊系分别固定安装在左机架和右机架上；

所述机架同步单元，用于使左机架和右机架同步反向旋转；所述机架同步单元包括左同步齿轮、右同步齿轮，分别固定在左机架、右机架上；所述左同步齿轮、右同步齿轮分别与左机架转轴、右机架转轴同轴；所述左同步齿轮、右同步齿轮外啮合，从而使左机架、右机架分别绕左机架转轴、右机架转轴的旋转运动为同速反向运动；

所述辊距调整单元，用于调整左机架、右机架上部开口距离，从而调整2个轧辊的辊距；所述辊距调整单元包括拉杆、调整螺母、锁紧螺母、柱面块、柱面垫圈、球面垫圈；所述左机架、右机架的上端均固定有所述柱面垫圈和球面垫圈，柱面块与拉杆固定；所述柱面块能绕柱面垫圈旋转，调整螺母能绕球面垫圈旋转；旋转所述调整螺母能调节左机架和右机架上方的开口距离，改变左轧辊和右轧辊的辊距；

所述倾角调整单元，用于调整轧辊轴线相对于坯料轴线的倾斜角α；所述倾角调整单元为若干个倾角调整螺栓；所述左机架、右机架上分别设置有2个倾角调整螺栓，2个倾角调整螺栓分别设置在入料端轴承座、出料端轴承座的上方；旋转倾角调整螺栓时，能使所述出料端轴承座绕水平轧制中心线旋转，从而调节所述倾斜角α的大小；所述水平轧制中心线为左轧辊和右轧辊几何中心的连线；

所述导板单元，用于防止坯料的甩摆，限制坯料在2个轧辊之间转动。

2.如权利要求1所述的双转轴式斜轧机，其特征在于，所述左辊系、右辊系均分别包括主轴、入料端轴承座、出料端轴承座、联轴器、螺纹套；

联轴器与主轴连接，用于为主轴输入动力；主轴上安装轧辊；主轴由入料端轴承座、出料端轴承座共同支撑；入料端轴承座固定安装在出料端轴承座上；出料端轴承座由左机架、右机架支撑并由螺纹套配合锁紧螺栓固定。

3.如权利要求2所述的双转轴式斜轧机，其特征在于，所述出料端轴承座的侧背板下端面加工有圆弧段，圆弧段轴线与水平轧制中心线重合；所述出料端轴承座能绕水平轧制中心线旋转，以调节所述倾斜角α的大小；

所述出料端轴承座的侧背板中间固定有所述螺纹套，所述螺纹套轴线与水平轧制中心线重合；所述螺纹套配合有所述锁紧螺栓，通过锁紧螺栓将左辊系、右辊系分别固定在左机架、右机架上。

4.如权利要求1所述的双转轴式斜轧机，其特征在于，所述拉杆、调整螺母均加工有刻度或安装有刻度尺。

5.如权利要求1-4任一项所述的双转轴式斜轧机，其特征在于，所述底座单元包括底座、机架转轴座、机架转轴盖；机架转轴座固定在底座上方，机架转轴盖布置在机架转轴座上方；机架转轴座与机架转轴盖为上下剖分式座，以坯料轴线为对称中心均加工有机架转轴安装孔。

6.如权利要求1-4任一项所述的双转轴式斜轧机，其特征在于，所述导板单元包括导板座、入料导筒、中间导板、出料导槽；

所述导板座固定在底座上；所述入料导筒、中间导板、出料导槽均固定在导板座上方；入料导筒及中间导板能防止坯料的甩摆，限制坯料在两轧辊之间转动，出料导槽把成形件导出。

7.如权利要求1所述的双转轴式斜轧机，其特征在于，所述双转轴式斜轧机用于冷轧或热轧；冷轧温度为室温，热轧温度为600℃-1400℃。

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