CN110434210B - 一种笼式双轮冷弯波纹型板成型机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种笼式双轮冷弯波纹型板成型机，包括机架、上笼式辊轮、下笼式辊轮及传动机构，所述上笼式辊轮与下笼式辊轮均设置于机架上的牌坊内，所述上笼式辊轮置于下笼式辊轮正上方；本发明提供的笼式双轮冷弯波纹型板成型机，通过上辊轮与下辊轮的配合，使圆钢与矩形型钢啮合并通过旋转冷弯，钢板通过上、下辊轮的旋转力矩，在钢板表面形成半圆凸筋与平面相同尺寸相间隔的波纹状型板。

Description

一种笼式双轮冷弯波纹型板成型机
技术领域
本发明涉及电缆托盘专用设备技术领域，具体涉及一种笼式双轮冷弯波纹型板成型机。
背景技术
传统的电缆托盘，都是根据托盘规格裁剪好展开尺寸后，由折弯机折成槽状构件，用以支承电缆。由于近几年来电气化、自动化、智能化发展的突飞猛进，建筑物内强电、弱电的需求越来越多，电缆的数量随之增加，电缆托盘的载荷能力也相应提高。同时，随着高层建筑高度的不断刷新，反过来要求电缆桥架自重减少，以降低对建构筑物的荷重压力。所以，电缆桥架发展的方向必须是自重轻、载荷能力强。
电缆桥架属于电工器材，在工程上均由电气专业的工程师选型配置。因此，我国第一本由中国工程标准化协会主编的《钢制电缆桥架工程设计规范》CECS31:91版5位主要起草人，均是电气专业资深的专家。大部分规范内容也是从美国和日本有关标准中引用的。
桥架包含梯级式和托盘式两大类，国外对重量较重的强电电缆，因考虑散热与重量的原因均采用梯级式桥架，其受力的横档均用2毫米左右的薄板制成高度为20毫米以上的C形型钢，此截面在力学上具有很强的载荷能力，弱电及重量轻的电缆则采用2毫米以下的薄钢板裁剪、折弯而成。
在电缆桥架中，梯架与托盘因形状差异受力截面不同，须采用不同板材厚度的标准，是这次修编2017版《钢制电缆桥架工程技术规程》CECS31:2017中，在理论力学和材料力学专家反复论证和通过计算机有限元计算，并经过检测验证得出的结果。也就是说，以前托盘最小板厚的标准，远远不能满足挠度要求，方法是：底板截面必须加厚或改变底板受力截面增加底板高度，以增加惯性矩提高抗弯刚度，来适应新规程。为适应新规程，针对底板的加工，本发明提供了一种笼式双轮冷弯波纹型板成型机。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种笼式双轮冷弯波纹型板成型机，它可以减小板材厚度，通过机械冷弯改变底板受力的几何截面，把原抗弯刚度极差的平面结构形变成几十个相同间隔的半圆形型板，对照矩形受力惯性公式：I＝E·Bh3/12推理，在 E(弹性模量)、B(托盘宽度)都衡定的情况下，底板截面高度h每提高一些，就能起到几何级倍增的作用。惯性矩就以三次方的倍率增加，反过来有充分的裕度可降低板厚。
之前，申请人成功研发了高强度波纹底电缆托盘，申请了发明专利并已经授权。但该机在投用过程中发现存在上、下轮光洁度差，定尺精度偏离率大等不足因素，总结原因是由于原机器上、下辊轮，均采用五段直径350毫米的铸钢件，由线切割加工后相拼而成，线切割的加工光洁度未能达到镜面级，再加上配合尺寸的误差，影响了产品的质量，另外，人工送料也造成了定尺精度的偏离。
为解决以前的光洁度及定尺精度等问题，决定摒弃原来铸钢拼接的制造方式，采用整体式方案，并且为了达到流水线生产的功能，要求在机器运行中具备计数定尺功能和留有剪切空间，但传统的设计思路不能适应现有机床的加工能力，完全无法实现。为解决上述问题，本发明彻底改变了以前的设计方案，力求达到机器自重轻、造价低，生产的产品精度优良，关洁度高，并为日后自动化量产创造了条件。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种笼式双轮冷弯波纹型板成型机，其中，具体技术方案为：
包括机架、上笼式辊轮、下笼式辊轮及传动机构，所述上笼式辊轮与下笼式辊轮均设置于机架上的牌坊内，所述上笼式辊轮置于下笼式辊轮正上方；
所述上笼式辊轮包括数片上辊轮法兰式圆盘，所述上辊轮法兰式圆盘内设置上主轴，所述上辊轮法兰式圆盘的外周沿周向嵌有矩形型钢；所述下笼式辊轮包括数片下辊轮法兰式圆盘，所述下辊轮法兰式圆盘内设置下主轴，所述下辊轮法兰式圆盘的外周沿周向嵌有圆钢；所述圆钢与矩形型钢相配合，即上笼式辊轮与下笼式辊轮在转动时矩形型钢位于两个圆钢的间隙之间；
所述上辊轮法兰式圆盘上设置上辊轮缺齿口，所述下辊轮法兰式圆盘上设置下辊轮缺齿口，所述上辊轮缺齿口、下辊轮缺齿口的位置相互对应；
所述上主轴的两侧设置第一传动齿轮、所述下主轴的两侧设置第二传动齿轮，所述第二传动齿轮外侧设置减速电机；
所述机架上装有一对牌坊，所述上笼式辊轮、下笼式辊轮分别以上、下次序置于牌坊内；所述下辊轮缺齿口、上辊轮缺齿口均设置在下辊轮法兰式圆盘、上辊轮法兰式圆盘上键槽口的反面；
所述上笼式辊轮、下笼式辊轮的旋转通过所述第一传动齿轮与第二传动齿轮联接驱动减速电机来完成。
上述的笼式双轮冷弯波纹型板成型机，其中：所述下笼式辊轮由3至6片直径为619毫米、厚度为40毫米、中间开有直径150毫米的轴孔及带有键槽的法兰式圆盘组成，其由下主轴贯穿并等距离分布，除法兰式圆盘外周铣有与键槽中心相对应的圆弧形槽深 13毫米宽79毫米外，其余外周均布41条深28毫米、宽10毫米的半圆槽，41条半圆槽内嵌有直径25毫米的圆钢，长度为600毫米至1200毫米。
上述的笼式双轮冷弯波纹型板成型机，其中：所述上笼式辊轮由3至6片直径为650毫米、外圈厚度为90毫米、内圈厚度为40毫米、中间开有直径为150毫米的轴孔及带有键槽的法兰圆盘组成，由上主轴贯穿并等距离分布，除法兰圆盘与键槽中心相对应的外周面铣去弧长75毫米、深13毫米的矩形缺口外，其余圆周均布深度为28毫米、宽 25毫米的矩形槽41条，矩形槽装配有与之匹配的矩形型钢，矩形型钢截面尺寸为40 毫米×21毫米，长度为600毫米至1200毫米。
上述的笼式双轮冷弯波纹型板成型机，其中：所述上笼式辊轮通过上主轴联接第一传动齿轮，第一传动齿轮与第二传动齿轮啮合，第二传动齿轮联接下主轴，下主轴和减速电机连接，达到联动效果。
上述的笼式双轮冷弯波纹型板成型机，其中：所述上笼式辊轮的有效长度为600毫米至1200毫米，直径为350毫米至700毫米，所述下笼式辊轮的长度、直径与所述上笼式辊轮长度、直径相同。
上述的笼式双轮冷弯波纹型板成型机，其中：所述下笼式辊轮圆周分布的每根圆钢与上笼式辊轮相邻的两根矩形型钢经辊轮旋转时产生啮合冷弯效应，使原平板型带钢经上、下轮辊啮合后冷弯成每相隔25毫米的平面，成型一个半径为12.5毫米的半圆波纹状连续型板。
上述的笼式双轮冷弯波纹型板成型机，其中：所述上笼式辊轮与下笼式辊轮的配合间隙为0.4mm～1.5mm；所述上辊轮法兰式圆盘先铣矩形型钢嵌入的矩形槽之后，嵌入矩形型钢，之后从上辊轮法兰式圆盘内通过螺栓固定矩形型钢；所述下辊轮法兰式圆盘先铣圆钢嵌入的半圆槽之后，嵌入圆钢，之后从下辊轮法兰式圆盘内通过螺栓固定圆钢。
本发明相对于现有技术具有如下有益效果：通过上辊轮与下辊轮的配合，使圆钢与矩形型钢啮合并通过旋转冷弯，钢板通过上、下辊轮的旋转力矩，在钢板表面形成半圆凸筋与平面相同尺寸相间隔的波纹状型板，由于半圆的高度比原钢板的厚度(h)增加了6 倍，所以根据矩形截面的惯性矩公式：I＝E·Bh3/12，相当于增加了许多倍惯性矩，提高了平板的抗弯刚度，由于抗弯裕度极大，可以大幅度地降低板厚，从而节约了产品的成本。
附图说明
图1为笼式双轮冷弯波纹型板成型机的整体结构示意图。
图2为机架牌坊的结构示意图。
图3为上辊轮、下笼式的结构示意图。
图中：
1机架、2上笼式辊轮、3下笼式辊轮、4第一传动齿轮、5第二传动齿轮、6减速电机、7上主轴、8下主轴、9机架牌坊、10上辊轮法兰式圆盘、11矩形型钢、12上辊轮缺齿口、13下辊轮法兰式圆盘、14圆钢、15间槽口、16下辊轮缺齿口
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
本发明提供了一种笼式双轮冷弯波纹型板成型机，如图1所示，包括机架1，机架 1的端部固定一对机架牌坊，设置在一对机架牌坊9内有上笼式辊轮2与下笼式辊轮3，上笼式辊轮2与下笼式辊轮3均为空心圆柱体。上笼式辊轮2由3至6片上辊轮法兰式圆盘10及上主轴7组合而成，上主轴7伸出机架牌坊9与第一传动齿轮4联接。下笼式辊轮3由3至6片下辊轮法兰式圆盘13及下主轴8组合而成，下主轴8伸出机架牌坊9依次与第二传动齿轮5、减速电机6联接。
所述上笼式辊轮2、下笼式辊轮3均设置于一对机架上的牌坊内，所述上笼式辊轮2置于下笼式辊轮3的正下方，上、下辊轮的主轮均伸出牌坊同一侧面，并与第一传动齿轮4和第二传动齿轮5联接，两齿轮啮合，下主轴的最外端与减速电机6联接，完成整机部分传动系统的配置。
上笼式辊轮2的长度为580毫米至1200毫米，直径为350毫米至700毫米，下笼式辊轮3的长度与直径与上辊轮长度、直径相同。
所示下笼式辊轮3的法兰圆盘周向设有圆型钢组成的条状结构41条。上笼式辊轮2的法兰圆盘周向设有41条内嵌矩形型钢11。与下辊轮圆钢啮合配合间隙为0.1毫米。圆钢14直径为25毫米，矩形型钢11宽21毫米高40毫米，分别用紧固件与法兰圆盘紧固成一体，长度与辊轮相同。
本发明采用法兰圆盘与主轴及矩形和圆形型钢构成一对上、下笼式圆柱形辊轮，通过主机及传动机构旋转啮合，把平板形带钢通过辊轮啮合冷弯产生塑性变形，成为平直段与半圆形相间的波纹形型钢，作为加强型托盘式电缆桥架专用底板。波纹底板由于受力截面高度(h＝12.5毫米)比平底板高度(h＝2毫米)增加了6倍之多，所以对载荷能力起决定作用的惯性矩I＝E·Bh3/12会几何倍率地提增，从而对承载相同等级载荷的托盘可大幅度降低材料的耗材厚度，对相同规格和相同载荷等级的托盘相比，经科学的有限元计算机计算，和挠度检测证实，钢材用量可节约50％之多，具有很高的推广价值。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (4)

1.一种笼式双轮冷弯波纹型板成型机，其特征在于：包括机架、上笼式辊轮、下笼式辊轮及传动机构，所述上笼式辊轮与下笼式辊轮均设置于机架上的牌坊内，所述上笼式辊轮置于下笼式辊轮正上方；
所述上笼式辊轮包括数片上辊轮法兰式圆盘，所述上辊轮法兰式圆盘内设置上主轴，所述上辊轮法兰式圆盘的外周沿周向嵌有矩形型钢；所述下笼式辊轮包括数片下辊轮法兰式圆盘，所述下辊轮法兰式圆盘内设置下主轴，所述下辊轮法兰式圆盘的外周沿周向嵌有圆钢；所述圆钢与矩形型钢相配合，即上笼式辊轮与下笼式辊轮在转动时矩形型钢位于两个圆钢的间隙之间；
所述上辊轮法兰式圆盘上设置上辊轮缺齿口，所述下辊轮法兰式圆盘上设置下辊轮缺齿口，所述上辊轮缺齿口、下辊轮缺齿口的位置相互对应；
所述上主轴的两侧设置第一传动齿轮、所述下主轴的两侧设置第二传动齿轮，所述第二传动齿轮外侧设置减速电机；
所述机架上装有一对牌坊，所述上笼式辊轮、下笼式辊轮分别以上、下次序置于牌坊内；所述下辊轮缺齿口、上辊轮缺齿口均设置在下辊轮法兰式圆盘、上辊轮法兰式圆盘上键槽口的反面；
所述上笼式辊轮、下笼式辊轮的旋转通过所述第一传动齿轮与第二传动齿轮联接减速电机来完成。
2.如权利要求1所述的笼式双轮冷弯波纹型板成型机，其特征在于：所述上笼式辊轮通过上主轴联接第一传动齿轮，第一传动齿轮与第二传动齿轮啮合，第二传动齿轮联接下主轴，下主轴和减速电机连接，达到联动效果。
3.如权利要求2所述的笼式双轮冷弯波纹型板成型机，其特征在于：所述下笼式辊轮圆周分布的每根圆钢与上笼式辊轮相邻的两根矩形型钢经辊轮旋转时产生啮合冷弯效应，使原平板型带钢经上、下轮辊啮合后冷弯成每相隔25毫米的平面，成型一个半径为12.5毫米的半圆波纹状连续型板。
4.如权利要求3所述的笼式双轮冷弯波纹型板成型机，其特征在于：所述上笼式辊轮与下笼式辊轮的配合间隙为0.4mm～1.5mm；所述上辊轮法兰式圆盘先铣矩形型钢嵌入的矩形槽之后，嵌入矩形型钢，之后从上辊轮法兰式圆盘内通过螺栓固定矩形型钢；所述下辊轮法兰式圆盘先铣圆钢嵌入的半圆槽之后，嵌入圆钢，之后从下辊轮法兰式圆盘内通过螺栓固定圆钢。
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