CN113020907B - 一种风电保持器高效批量化生产工艺、设备及风电保持器 - Google Patents

Abstract

本发明为一种风电保持器高效批量化生产工艺、设备及风电保持器，其技术方案包括以下步骤：切割一定长度的料板；在料板上冲压出点阵分布的用于容纳轴承滚子的兜孔；将料板进行弧度弯折；焊接为圆柱筒形构件；将焊缝进行打磨处理；将圆柱筒型构件沿周向激光切割，得到多个风电保持器毛坯件；将步风电保持器毛坯件进行打磨，使兜孔和激光切边无毛刺，得到风电保持器；将风电保持器进行清洗防锈，并涂保护油。本发明的有益效果为，先进行焊接再切割为多个风电保持器毛坯件，保证了同一批次的焊缝统一，产品之间尺寸误差小，大大降低了次品率，同时一次加工可以制成多个产品，大大提高了加工效率。

Description

一种风电保持器高效批量化生产工艺、设备及风电保持器

技术领域

本发明涉及轴承加工设备领域，特别是涉及一种风电保持器高效批量化生产工艺，生产设备，以及风电保持器。

背景技术

保持器是在轴承的内外圈或上下圈之间，用于使轴承滚子保持距离，并将滚子保持在轴承内的器件，一般为环状结构。在风力发电机主轴的滚动轴承，由于主轴直径巨大，滚动轴承本身需要大型化，因而，滚珠及对应的保持器等各个构件也需要大型化，但是，会使得部件的生产和组装变得更加困难。

现有的风电保持器的制造方法，一是将加工好滚子孔的条状钢板弯曲焊接成环形，或是如专利文件CN111536154A记载将多个小单元首尾连接组成保持器的整体。由于风电保持器周向尺寸很大，焊接、组合时受焊缝、组合缝的影响，每个产品之间容易产生较大的尺寸误差，导致良品率降低，且一次只生产一个保持器,生产效率较低。

发明内容

本发明针对现有风电保持器生产工艺生产效率低、产品间尺寸误差大的问题，提供了一种单次加工可生产多个产品且尺寸统一的风电保持器高效批量化生产工艺。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为，一种风电保持器高效批量化生产工艺，包括以下步骤：

步骤1，切割一定长度的料板；

步骤2，对料板进行冲压，在料板上冲压出n列兜孔列，每列包含m个兜孔，料板上的所有兜孔成点阵式均匀分布；

步骤3，将料板进行滚圆弯折；

步骤4，将料板焊接为圆柱筒形构件；

步骤5，将焊缝进行打磨处理；

步骤6，将圆柱筒型构件沿周向激光切割，得到m个风电保持器毛坯件；

步骤7，将风电保持器毛坯件进行打磨，使冲孔和激光切边无毛刺，得到风电保持器；

步骤8，将风电保持器进行清洗防锈，并涂保护油。

优选的，步骤3中，滚圆弯折圆弧的周向为垂直于兜孔列的方向，兜孔在圆柱筒型构件上沿轴向生成m个兜孔组，每个兜孔组中包含n个兜孔。

优选的，步骤6中激光切割的切割轨迹为相邻两个兜孔组的中线。

本发明还提供一种风电保持器高效批量化生产设备，应用于上述的风电保持器高效批量化生产工艺，该设备包括冲压装置和切割装置，冲压装置包括压力组件，压力组件的输出端安装有上模，上模的下表面设有m个模柱，模柱成一列均匀设置，上模的下方设有底模，底模中开有m个模孔，模孔与模柱上下位置一一正对，且模孔的内径与模柱的外径相适配；切割装置包括激光切割器，激光切割器安装在底座上，激光切割器的底面设有m-1个激光头，激光头成一列均匀分布，底座上还设有滑车，滑车上安装有刀板座，刀板座上安装有一定数量的刀板，刀板座位于激光头的下方，刀板座的下方设有转动机构，待加工的圆柱筒型构件套在刀板座上，转动机构能够驱动圆柱筒型构件转动。生产设备用于上述生产工艺，可以一次加工得到多个产品，加工效率高。

优选的，转动机构设有两个，分别设置在底模下方两侧，转动机构包括转动辊子，转动辊子的两端设有转动驱动电机，转动驱动电机的输出轴与转动辊子连接，转动驱动电机的下方设有竖直的伸缩气缸，转动驱动电机能够驱动转动辊子转动，伸缩气缸能够使转动驱动电机和转动辊子升降。辅助支撑并驱动圆柱筒型构件转动切割。

优选的，滑车上表面设有两个滑车立柱，刀板座包括安装部和转轴部，转轴部的两端转动连接在安装部上，两安装部分别安装在两滑车立柱的顶端，刀板为圆形，刀板等间隔的固定安装在转轴部上，转轴部穿过刀板的圆心，安装部上设有吊耳。便于圆柱筒型构件的安装与整体的吊装。

优选的，底模的两侧设有平移辊子，平移辊子两端安装有平移驱动电机，平移辊子的长度方向为各模柱成列的方向。每次冲压操作之间的移动距离更加准确，并可以进一步与输送料装置对接，实现连续生产作业。

优选的，切割装置还包括底座，底座上设有两个切割器立柱，两切割器立柱的顶端通过横梁连接，激光切割器安装在横梁上。

优选的，底座上表面设有滑轨，滑车地面设有滑轮，滑轮能够在滑轨中滚动，使滑车沿滑轨运动，滑车立柱的外侧设有滑车定位传感器，切割器立柱的内侧设有切割定位传感器，滑车定位传感器与切割定位传感器位于同一水平面内。切割时定位准确。

本发明还包括一种风电保持器，采用上述的风电保持器高效批量化生产工艺制成，且采用上述的生产设备。

通过本发明提供的生产工艺，冲孔后先进行焊接再进行激光切割，保证了同一批次的焊缝统一，产品之间尺寸误差小，大大降低了次品率，同时一次加工可以制成多个产品，大大提高了加工效率；

本发明提供的生产设备用于上述生产工艺，可以一次加工得到多个产品，加工效率高；可以更换冲压模具，加工不同尺寸的保持器；自动化程度高，可以实现流水线作业；

通过以上装置和工艺生产得到的风电保持器，批次内产品间尺寸误差小，良品率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式中冲压装置的结构示意图。

图2为本发明具体实施方式中切割装置的结构示意图。

图3为本发明具体实施方式中滑车的结构示意图。

图4为本发明具体实施方式中切割装置的工作状态示意图。

图5为本发明生产工艺中经步骤2处理后的料板的结构示意图。

图6为圆柱筒型构件的结构示意图。

图7为本发明生产工艺中步骤6得到的风电保持器毛坯件的结构示意图。

图中：1.底模，2.上模，3.压力组件，4.模孔，5.模柱，6.平移辊子，7.平移驱动电机，8.激光切割器，9.刀板，10.刀板座，11.滑车立柱，12.切割定位传感器，13.转动辊子，14.底座，15.滑车，16.滑轨，17.切割器立柱，18.滑车定位传感器，19.转动驱动电机，20.伸缩气缸，21.吊耳，22.滑轮，23.激光头，24.圆柱筒型构件，25.风电保持器毛坯件。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

一种风电保持器高效批量化生产工艺，包括以下步骤：

步骤1，切割一定长度的料板；

步骤2，对料板进行冲压，在料板上冲压出n列兜孔列，每列包含m个兜孔，料板上的所有兜孔成点阵式均匀分布，经冲压后的料板如图5所示；

步骤3，将料板进行滚圆弯折；

步骤4，将料板焊接为圆柱筒形构件，圆柱筒型构件如图6所示；

步骤5，将焊缝进行打磨处理；

步骤6，将圆柱筒型构件沿周向激光切割，得到m个风电保持器毛坯件，切割后的m个风电保持器如图7所示；

步骤7，将风电保持器毛坯件进行打磨，使冲孔和激光切边无毛刺，得到风电保持器；

步骤8，将风电保持器进行清洗防锈，并涂保护油。

在步骤3中，滚圆弯折圆弧的周向为垂直于兜孔列的方向，兜孔在圆柱筒型构件上沿轴向生成m个兜孔组，每个兜孔组中包含n个兜孔。

在步骤6中激光切割的切割轨迹为相邻两个兜孔组的中线。

上述工艺中的n为一个风电保持器中包含的兜孔数量，m为一次加工生产的风电保持器的数量，即一个料板能制作风电保持器的数量。

本发明还提供一种风电保持器高效批量化生产设备，应用于上述的风电保持器高效批量化生产工艺，设备如图1-4所示，包括冲压装置和切割装置：

冲压装置包括压力组件3，压力组件3的输出端安装有上模2，上模2的下表面设有m个模柱5，模柱5成一列均匀设置，上模2的下方设有底模1，底模1中开有m个模孔4，模孔4与模柱5上下位置一一正对，且模孔4的内径与模柱5的外径相适配，底模1的两侧设有平移辊子6，平移辊子6两端安装有平移驱动电机7，平移辊子6的长度方向为各模柱5(或模孔4)成列的方向，平移辊子6能够使料板自动移动，来控制料板每次冲压之间的移动距离，使兜孔间距一致；并且可以进一步与输送料装置连接，实现连续加工。

切割装置包括底座14，底座14上设有两个切割器立柱17，两切割器立柱17的顶端通过横梁连接，横梁上安装有激光切割器8，激光切割器8的底面设有m-1个激光头23，激光头23成一列均匀分布，底座14上还设有滑车15，底座14上表面设有滑轨16，滑车15地面设有滑轮22，滑轮22能够在滑轨16中滚动，使滑车15沿滑轨16运动，

滑车15的上表面设有两个滑车立柱11，滑车立柱11的顶端安装有刀板座10，刀板座10上安装有一定数量的刀板9，刀板座10包括安装部和转轴部，转轴部的两端转动连接在安装部上，两安装部分别安装在两滑车立柱11的顶端，刀板9为圆形，各刀板9等间隔的固定安装在转轴部上，转轴部穿过刀板9的圆心，安装部上还设有吊耳21，刀板座10的下方设有转动机构，待加工的圆柱筒型构件套在刀板座10上，转动机构能够驱动圆柱筒型构件转动，

转动机构设有两个，分别设置在底模下方两侧，转动机构包括转动辊子13，转动辊子13的两端设有转动驱动电机19，转动驱动电机19的输出轴与转动辊子13连接，转动驱动电机19的下方设有竖直的伸缩气缸20，转动驱动电机19能够驱动转动辊子13转动，伸缩气缸20能够使转动驱动电机19和转动辊子13升降。

为保证切割时滑车精确定位在切割工位处，滑车立柱11的外侧设有滑车定位传感器18，切割器立柱17的内侧设有切割定位传感器12，滑车定位传感器18与切割定位传感器12位于同一水平面内。

加工设备的使用方法为：

料板以长度方向进入冲压装置，冲出第一列兜孔，平移辊子6驱动料板沿料板的长度方向移动一段距离，再次冲压得到第二列兜孔，重复以上动作，在料板上冲出所有n列兜孔；

将完成冲孔的料板(如图5所示)进行滚圆并焊接成圆柱筒型构件24，滚圆时沿长度方向，即焊接后沿圆柱的周向每一组兜孔有n个，沿圆柱轴向有m个兜孔组，再将焊缝进行打磨；

将圆柱筒型构件24套在刀板座10上，然后将刀板座10连同其上的圆柱筒型构件24吊装到滑车15上，圆柱筒型构件24横置且自然下垂，内表面与所述刀板9相切，切点位于圆柱筒型构件24内表面的最高处，伸缩气缸20伸长，使转动辊子13上升并与圆柱筒型构件24的下部相接触；然后滑车15沿滑轨16移动到激光切割器8的下方，当滑车定位传感器18正对切割定位传感器12正对时定位精确；

激光头23位于轴向相邻的两个兜孔的中间位置，激光切割器8启动运行，激光头23射出激光开始切割，然后转动驱动电机19启动运行并驱动转动辊子13转动，使圆柱筒型构件24绕其圆柱轴转动360°，将圆柱筒型构件24切割成为如图7所示的m个风电保持器毛坯件25；

完成切割后将刀板座吊离滑车，取下风电保持器毛坯件25，进行后续加工步骤。

在激光切割时，可以设定启动运行的激光头的数量，例如逐个运行、间隔运行或同时运行，可以根据生产需要、厂房功率、环境散热条件等因素灵活设置。

本发明还包括一种风电保持器，采用上述的风电保持器高效批量化生产工艺和生产设备制成。

上述实施例以及附图中，m取10，n取30，即每次加工可制作10个风电保持器，每个保持器包括30个兜孔，在附图中所示为圆形兜孔，还可以根据需要，更换冲压装置的模具，来生产椭圆形、方形、等腰梯形等其他形状的兜孔，以上m、n的数量改变和兜孔形状的改变都应包含在本发明中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种风电保持器高效批量化生产设备，其特征在于，包括冲压装置和切割装置：

所述冲压装置包括压力组件(3)，所述压力组件(3)的输出端安装有上模(2)，所述上模(2)的下表面设有m个模柱(5)，所述模柱(5)成一列均匀设置，所述上模(2)的下方设有底模(1)，所述底模(1)中开有m个模孔(4)，所述模孔(4)与所述模柱(5)上下位置一一正对，且所述模孔(4)的内径与所述模柱(5)的外径相适配，

所述切割装置包括激光切割器(8)，所述激光切割器(8)安装在底座(14)上，所述激光切割器(8)的底面设有m-1个激光头(23)，所述激光头(23)成一列均匀分布，所述底座(14)上还设有滑车(15)，所述滑车(15)上安装有刀板座(10)，所述刀板座(10)上安装有一定数量的刀板(9)，所述刀板座(10)位于所述激光头(23)的下方，所述刀板座(10)的下方设有转动机构，待加工的圆柱筒型构件套在所述刀板座(10)上，所述转动机构能够驱动圆柱筒型构件转动；

本生产设备应用于风电保持器高效批量化生产工艺，生产工艺包括：

步骤1，切割一定长度的料板；

步骤2，对料板进行冲压，在料板上冲压出n列兜孔列，每列包含m个兜孔，料板上的所有兜孔成点阵式均匀分布；

步骤3，将料板进行滚圆弯折，滚圆弯折圆弧的周向为垂直于兜孔列的方向，所述兜孔在圆柱筒型构件上沿轴向生成m个兜孔组，每个兜孔组中包含n个兜孔；

步骤4，将料板焊接为圆柱筒形构件；

步骤5，将焊缝进行打磨处理；

步骤6，将圆柱筒型构件沿周向激光切割，得到m个风电保持器毛坯件，激光切割的切割轨迹为相邻两个兜孔组的中线；

步骤7，将风电保持器毛坯件进行打磨，使冲孔和激光切边无毛刺，得到风电保持器；

步骤8，将风电保持器进行清洗防锈，并涂保护油。

2.根据权利要求1所述的风电保持器高效批量化生产设备，其特征在于，所述转动机构设有两个，分别设置在所述底模下方两侧，所述转动机构包括转动辊子(13)，所述转动辊子(13)的两端设有转动驱动电机(19)，所述转动驱动电机(19)的输出轴与所述转动辊子(13)连接，所述转动驱动电机(19)的下方设有竖直的伸缩气缸(20)，所述转动驱动电机(19)能够驱动所述转动辊子(13)转动，所述伸缩气缸(20)能够使所述转动驱动电机(19)和所述转动辊子(13)升降。

3.根据权利要求1或2所述的风电保持器高效批量化生产设备，其特征在于，所述滑车上表面设有两个滑车立柱(11)，所述刀板座(10)包括安装部和转轴部，所述转轴部的两端转动连接在所述安装部上，两所述安装部分别安装在两所述滑车立柱(11)的顶端，所述刀板(9)为圆形，所述刀板(9)等间隔的固定安装在所述转轴部上，所述转轴部穿过所述刀板(9)的圆心，所述安装部上设有吊耳(21)。

4.根据权利要求1或2所述的风电保持器高效批量化生产设备，其特征在于，所述底模(1)的两侧设有平移辊子(6)，所述平移辊子(6)两端安装有平移驱动电机(7)，所述平移辊子(6)的长度方向为各所述模柱(5)成列的方向。

5.根据权利要求3所述的风电保持器高效批量化生产设备，其特征在于，所述切割装置还包括底座(14)，所述底座(14)上设有两个切割器立柱(17)，两所述切割器立柱(17)的顶端通过横梁连接，所述激光切割器(8)安装在所述横梁上。

6.根据权利要求5所述的风电保持器高效批量化生产设备，其特征在于，所述底座(14)上表面设有滑轨(16)，所述滑车(15)地面设有滑轮(22)，所述滑轮(22)能够在所述滑轨(16)中滚动，使所述滑车(15)沿所述滑轨(16)运动，所述滑车立柱(11)的外侧设有滑车定位传感器(18)，所述切割器立柱(17)的内侧设有切割定位传感器(12)，所述滑车定位传感器(18)与所述切割定位传感器(12)位于同一水平面内。

7.一种风电保持器，其特征在于，采用如权利要求1-6任一所述的风电保持器高效批量化生产设备加工制成。

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