CN115837400A - 一种防塌边风电环件轧制设备及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防塌边风电环件轧制设备及其操作方法，属于风电环件轧制技术领域，包括支撑平台上安装有轧制箱，轧制箱的顶部开口处安装有轧制平台，轧制箱和轧制平台内部形成中空的腔室；所述轧制平台的圆心处开设有与腔室连通的轧制孔，限位组件嵌入轧制孔内。本发明在未轧制时，轧制平台的顶面处于水平的状态，则风电环件的可以直接推放至卡爪组件的上方，避免了需要增加能够夹持风电环件升降的设备，则造成的设备的成本提升，内转轴和外转轴既可以跟随卡爪夹两者同步向外或者向内移动，也可以内转轴和外转轴之间相对的移动，从而调整的范围更加大，相较于现有只通过单一轴向外移动，或者向内移动，其控制的程度更高。

Description

一种防塌边风电环件轧制设备及其操作方法

技术领域

本发明涉及风电环件轧制技术领域，特别涉及一种防塌边风电环件轧制设备及其操作方法。

背景技术

关于环件轧制成型，现有技术中，公开号为CN102489638B的中国专利公开了一种大型内台阶环件径轴向轧制成形方法，包括如下步骤：(1)制坯：将棒料热锻、镦粗、冲孔、冲连皮，制成轧制用环件毛坯；(2)轧制孔型设计：轧制孔型尺寸根据轧制线速度、设备参数、轧制变形条件、环件毛坯尺寸确定，轴向轧制孔型尺寸由轧制线速度、设备参数、环件毛坯和环件尺寸确定；(3)轧制成形：将制好的环件毛坯放上轧环机进行轧制，轧制过程中实时控制上、下锥辊后退，使其底端始终保持与环件上、下端面外径处接触，轧制过程按预轧制、主轧制、整形轧制三个阶段合理分配进给速度和进给量进行控制，当所测环件外径达到预定值时，轧制过程结束。

上述专利虽然解决了生产效率低，成本高，产品质量差的问题，但是还存在以下缺陷；

1、在轧制前，需要将环件毛坯上升套在主轧辊和芯辊上，则需要增加用于控制风电环件上升或者下降的机械设备，造成设备成本的提升。

2、轧制时，主轧辊和芯辊都是被单独的动力控制，主轧辊和芯辊的各自移动均受控于不同的程序，对程序的控制要求所有提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防塌边风电环件轧制设备及其操作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防塌边风电环件轧制设备，包括支撑平台上安装有轧制箱，轧制箱的顶部开口处安装有轧制平台，轧制箱和轧制平台内部形成中空的腔室；

所述轧制平台的圆心处开设有与腔室连通的轧制孔，限位组件嵌入轧制孔内；

所述轧制箱内设置有延伸至限位组件内的升降动力组件，升降动力组件连接的旋转组件位于限位组件内，旋转组件上活动连接的卡爪组件在限位组件顶端升降，卡爪组件用于改变风电环件的内径与外径；

所述轧制平台位于轧制孔外侧的顶面上安装有压轮组件，用于调整风电环件的厚度。

进一步地，限位组件包括限制壳、支撑架、蓄电池和控制箱，限制壳嵌入轧制孔内，限制壳的底端穿入腔室内，支撑架设有若干，并沿限制壳的径向方向固定在轧制平台的底壁上；

所述蓄电池和控制箱安装在轧制箱的内部，轧制箱正面还设置有双开门。

进一步地，升降动力组件包括下气缸、升降杆、支撑盘、导向环和导向杆，下气缸安装在轧制箱的底壁上，升降杆的一端与下气缸的活塞杆连接，升降杆的另一端插入限制壳内与支撑盘的底壁固定，支撑盘的边沿上固定有若干导向环，导向环套在导向杆上，且导向杆固定在轧制箱的底壁上。

进一步地，旋转组件包括转盘、螺旋轨道、齿圈和旋转电机，转盘与支撑盘之间通过回转轴承活动连接，转盘上分布螺旋轨道，螺旋轨道的侧周面上套有齿圈，旋转电机安装在支撑盘的底壁上，旋转电机穿过支撑盘的轴上安装有与齿圈啮合的齿轮。

进一步地，限制壳的顶面上设置有等间距的滑动槽道，并且滑动槽道与限制壳内部连通。

进一步地，卡爪组件包括卡爪夹、弧片、内转轴、外转轴、纵向电机、滑块和丝杆，卡爪夹对应插入滑动槽道内，卡爪夹底部连接的弧片插入螺旋轨道内；

所述外转轴和内转轴各自插入一个滑块，内转轴连接设置有驱动的伺服电机，滑块卡在卡爪夹顶部的滑槽内，纵向电机设置在卡爪夹的滑槽内，纵向电机的轴与丝杆的一端连接，丝杆两侧设置有对称的螺纹，丝杆两侧对称的螺纹分别与外转轴和内转轴的滑块啮合，用于外转轴和内转轴相向移动或者相反移动。

进一步地，螺旋轨道的内壁设有T型槽，弧片侧面的槽块插入T型槽内，螺旋轨道和卡爪夹同步上升或下降。

进一步地，压轮组件包括压轮、第一气缸和第二气缸，第一气缸安装在轧制平台上，第二气缸与第一气缸的活塞杆连接，第二气缸的活塞杆与压轮连接，用于调整压轮的位置。

本发明提出的另一种技术方案，包括防塌边风电环件轧制设备的操作方法，包括以下步骤：

S1：制作前，下气缸驱动支撑盘下降至内转轴、外转轴的顶面与轧制平台的顶面齐全，纵向电机驱动丝杆旋转至内转轴和外转轴相反方向移动至最大位置后停止，压轮也调整至最高的位置；

S2：风电环件的放置到轧制平台上，内转轴位于风电环件圆心通孔的正下方，下气缸驱动支撑盘上升，风电环件原位于内转轴和外转轴之间，纵向电机驱动丝杆反向旋转，内转轴和外转轴朝相反方向移动，并夹住风电环件内外侧，压轮移动至压在风电环件上；

S3：旋转电机驱动齿轮旋转带动螺旋轨道旋转，多组卡爪夹同步向外移动，内转轴也旋转带动风电环件转动，内转轴和外转轴慢慢向外移动改变风电环件的内径和外径，并且压轮跟随风电环件旋转，通过压轮下降程度改变风电环件的厚度；

S4：内转轴和外转轴通过相向或相反移动改变风电环件的宽度；

S5：在风电环件的内、外径以及厚度到达设定值则停止轧制，并且支撑盘下降，则风电环件直接取出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明在未轧制时，轧制平台的顶面处于水平的状态，则风电环件的可以直接推放至卡爪组件的上方，避免了需要增加能够夹持风电环件升降的设备，则造成的设备的成本提升。

2、本发明内转轴和外转轴既可以跟随卡爪夹两者同步向外或者向内移动，也可以内转轴和外转轴之间相对的移动，从而调整的范围更加大，相较于现有只通过单一轴向外移动，或者向内移动，其控制的程度更高。

附图说明

图1为本发明的卡爪组件上升轧制状态图；

图2为本发明的卡爪组件上升轧制内部剖视图；

图3为本发明的卡爪组件下降未轧制状态图；

图4为本发明的卡爪组件下降未轧制内部剖视图；

图5为本发明的限制壳和螺旋轨道分离图；

图6为本发明的限制壳内部局部剖视图；

图7为本发明的图4的A处放大图。

图中：1、支撑平台；2、轧制箱；3、轧制平台；31、轧制孔；4、限位组件；41、限制壳；42、支撑架；43、蓄电池；44、控制箱；5、升降动力组件；51、气缸；52、升降杆；53、支撑盘；54、导向环；55、导向杆；6、旋转组件；61、转盘；62、螺旋轨道；63、齿圈；64、旋转电机；7、卡爪组件；71、卡爪夹；72、弧片；73、内转轴；74、外转轴；75、纵向电机；76、滑块；77、丝杆；8、压轮组件；81、压轮；82、第一气缸；83、第二气缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中，在轧制前，需要将环件毛坯上升套在主轧辊和芯辊上，则需要增加用于控制风电环件上升或者下降的机械设备，造成设备成本的提升的问题，给出以下技术方案，请参阅图1-7；

一种防塌边风电环件轧制设备，包括支撑平台1上安装有轧制箱2，轧制箱2的顶部开口处安装有轧制平台3，轧制箱2和轧制平台3内部形成中空的腔室；

轧制平台3的圆心处开设有与腔室连通的轧制孔31，限位组件4嵌入轧制孔31内；

轧制箱2内设置有延伸至限位组件4内的升降动力组件5，升降动力组件5连接的旋转组件6位于限位组件4内，旋转组件6上活动连接的卡爪组件7在限位组件4顶端升降，卡爪组件7用于改变风电环件的内径与外径；

轧制平台3位于轧制孔31外侧的顶面上安装有压轮组件8，用于调整风电环件的厚度。

限位组件4包括限制壳41、支撑架42、蓄电池43和控制箱44，限制壳41嵌入轧制孔31内，限制壳41的底端穿入腔室内，支撑架42设有若干，并沿限制壳41的径向方向固定在轧制平台3的底壁上；

蓄电池43和控制箱44安装在轧制箱2的内部，轧制箱2正面还设置有双开门。

升降动力组件5包括下气缸51、升降杆52、支撑盘53、导向环54和导向杆55，下气缸51安装在轧制箱2的底壁上，升降杆52的一端与下气缸51的活塞杆连接，升降杆52的另一端插入限制壳41内与支撑盘53的底壁固定，支撑盘53的边沿上固定有若干导向环54，导向环54套在导向杆55上，且导向杆55固定在轧制箱2的底壁上。

旋转组件6包括转盘61、螺旋轨道62、齿圈63和旋转电机64，转盘61与支撑盘53之间通过回转轴承活动连接，转盘61上分布螺旋轨道62，螺旋轨道62的侧周面上套有齿圈63，旋转电机64安装在支撑盘53的底壁上，旋转电机64穿过支撑盘53的轴上安装有与齿圈63啮合的齿轮。

限制壳41的顶面上设置有等间距的滑动槽道，并且滑动槽道与限制壳41内部连通。

具体的，在装配之前，下气缸51驱动支撑盘53沿着导向杆55下降，支撑盘53在下降的过程中，螺旋轨道62由于通过螺旋轨道62的内壁设有T型槽，弧片72侧面的槽块插入T型槽内，螺旋轨道62和卡爪夹71同步上升或下降，则能够实现控制未轧制时，内转轴73和外转轴74的顶端能够缩入轧制平台3内，使其轧制平台3的顶面处于水平的状态，则风电环件的可以直接推放至卡爪组件7的上方，避免了现有技术中只能从上至下的将风电环件套在转轴上，则需要增加能够夹持风电环件升降的设备，则造成的设备的成本提升。

并且本设备利用导向环54和导向杆55的结构，让支撑盘53在升降的过程中始终保持稳定性，同时导向杆55分担了升降杆52的压力，避免了长时间使用时造成升降杆52发生弯曲的问题。

为了解决现有技术中，轧制时，主轧辊和芯辊都是被单独的动力控制，主轧辊和芯辊的各自移动均受控于不同的程序，对程序的控制要求所有提升，给出以下技术方案；

卡爪组件7包括卡爪夹71、弧片72、内转轴73、外转轴74、纵向电机75、滑块76和丝杆77，卡爪夹71对应插入滑动槽道内，卡爪夹71底部连接的弧片72插入螺旋轨道62内；

外转轴74和内转轴73各自插入一个滑块76，内转轴73连接设置有驱动的伺服电机，滑块76卡在卡爪夹71顶部的滑槽内，纵向电机75设置在卡爪夹71的滑槽内，纵向电机75的轴与丝杆77的一端连接，丝杆77两侧设置有对称的螺纹，丝杆77两侧对称的螺纹分别与外转轴74和内转轴73的滑块76啮合，用于外转轴74和内转轴73相向移动或者相反移动。

具体的，多组卡爪夹71的弧片72插在螺旋轨道62上，而螺旋轨道62在旋转电机64启动时，跟随齿圈63正旋或者反旋，螺旋轨道62旋转则弧片72沿着滑动槽道滑动，多组卡爪夹71也沿着滑动槽道滑动，并且多组卡爪夹71向外或者向内滑动的距离都是等同的，则每个卡爪夹71上的外转轴74和内转轴73跟随卡爪夹71向外或者向内移动，在移动的过程中，内转轴73带动风电换件旋转，并且内转轴73向外移动的力，让风电换件的内径不断的增大，轧制的过程中，外转轴74用于限定风电换件的位置。

内转轴73和外转轴74既可以跟随卡爪夹71两者同步向外或者向内移动，也可以内转轴73和外转轴74之间相对的移动，从而调整的范围更加大，相较于现有只通过单一轴向外移动，或者向内移动，其控制的程度更高。

压轮组件8包括压轮81、第一气缸82和第二气缸83，第一气缸82安装在轧制平台3上，第二气缸83与第一气缸82的活塞杆连接，第二气缸83的活塞杆与压轮81连接，用于调整压轮81的位置。

为了更好地展示防塌边风电环件轧制设备的操作过程，本实施例提出防塌边风电环件轧制设备的操作方法，包括以下步骤：

步骤一：制作前，下气缸51驱动支撑盘53下降至内转轴73、外转轴74的顶面与轧制平台3的顶面齐全，纵向电机75驱动丝杆77旋转至内转轴73和外转轴74相反方向移动至最大位置后停止，压轮81也调整至最高的位置；

步骤二：风电环件的放置到轧制平台3上，内转轴73位于风电环件圆心通孔的正下方，下气缸51驱动支撑盘53上升，风电环件原位于内转轴73和外转轴74之间，纵向电机75驱动丝杆77反向旋转，内转轴73和外转轴74朝相反方向移动，并夹住风电环件内外侧，压轮81移动至压在风电环件上；

步骤三：旋转电机64驱动齿轮旋转带动螺旋轨道62旋转，多组卡爪夹71同步向外移动，内转轴73也旋转带动风电环件转动，内转轴73和外转轴74慢慢向外移动改变风电环件的内径和外径，并且压轮81跟随风电环件旋转，通过压轮81下降程度改变风电环件的厚度；

步骤四：内转轴73和外转轴74通过相向或相反移动改变风电环件的宽度；

步骤五：在风电环件的内、外径以及厚度到达设定值则停止轧制，并且支撑盘53下降，则风电环件直接取出。

综上所述；本发明的防塌边风电环件轧制设备及其操作方法，在未轧制时，内转轴73和外转轴74的顶端能够缩入轧制平台3内，使其轧制平台3的顶面处于水平的状态，则风电环件的可以直接推放至卡爪组件7的上方，避免了现有技术中只能从上至下的将风电环件套在转轴上，则需要增加能够夹持风电环件升降的设备，则造成的设备的成本提升。多组卡爪夹71的弧片72插在螺旋轨道62上，而螺旋轨道62在旋转电机64启动时，多组卡爪夹71向外或者向内滑动的距离都是等同的，内转轴73和外转轴74既可以跟随卡爪夹71两者同步向外或者向内移动，也可以内转轴73和外转轴74之间相对的移动，从而调整的范围更加大，相较于现有只通过单一轴向外移动，或者向内移动，其控制的程度更高。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防塌边风电环件轧制设备，其特征在于，包括支撑平台(1)上安装有轧制箱(2)，轧制箱(2)的顶部开口处安装有轧制平台(3)，轧制箱(2)和轧制平台(3)内部形成中空的腔室；

所述轧制平台(3)的圆心处开设有与腔室连通的轧制孔(31)，限位组件(4)嵌入轧制孔(31)内；

所述轧制箱(2)内设置有延伸至限位组件(4)内的升降动力组件(5)，升降动力组件(5)连接的旋转组件(6)位于限位组件(4)内，旋转组件(6)上活动连接的卡爪组件(7)在限位组件(4)顶端升降，卡爪组件(7)用于改变风电环件的内径与外径；

所述轧制平台(3)位于轧制孔(31)外侧的顶面上安装有压轮组件(8)，用于调整风电环件的厚度。

2.如权利要求1所述的一种防塌边风电环件轧制设备，其特征在于，限位组件(4)包括限制壳(41)、支撑架(42)、蓄电池(43)和控制箱(44)，限制壳(41)嵌入轧制孔(31)内，限制壳(41)的底端穿入腔室内，支撑架(42)设有若干，并沿限制壳(41)的径向方向固定在轧制平台(3)的底壁上；

所述蓄电池(43)和控制箱(44)安装在轧制箱(2)的内部，轧制箱(2)正面还设置有双开门。

3.如权利要求2所述的一种防塌边风电环件轧制设备，其特征在于，升降动力组件(5)包括下气缸(51)、升降杆(52)、支撑盘(53)、导向环(54)和导向杆(55)，下气缸(51)安装在轧制箱(2)的底壁上，升降杆(52)的一端与下气缸(51)的活塞杆连接，升降杆(52)的另一端插入限制壳(41)内与支撑盘(53)的底壁固定，支撑盘(53)的边沿上固定有若干导向环(54)，导向环(54)套在导向杆(55)上，且导向杆(55)固定在轧制箱(2)的底壁上。

4.如权利要求3所述的一种防塌边风电环件轧制设备，其特征在于，旋转组件(6)包括转盘(61)、螺旋轨道(62)、齿圈(63)和旋转电机(64)，转盘(61)与支撑盘(53)之间通过回转轴承活动连接，转盘(61)上分布螺旋轨道(62)，螺旋轨道(62)的侧周面上套有齿圈(63)，旋转电机(64)安装在支撑盘(53)的底壁上，旋转电机(64)穿过支撑盘(53)的轴上安装有与齿圈(63)啮合的齿轮。

5.如权利要求2所述的一种防塌边风电环件轧制设备，其特征在于，限制壳(41)的顶面上设置有等间距的滑动槽道，并且滑动槽道与限制壳(41)内部连通。

6.如权利要求4所述的一种防塌边风电环件轧制设备，其特征在于，卡爪组件(7)包括卡爪夹(71)、弧片(72)、内转轴(73)、外转轴(74)、纵向电机(75)、滑块(76)和丝杆(77)，卡爪夹(71)对应插入滑动槽道内，卡爪夹(71)底部连接的弧片(72)插入螺旋轨道(62)内；

所述外转轴(74)和内转轴(73)各自插入一个滑块(76)，内转轴(73)连接设置有驱动的伺服电机，滑块(76)卡在卡爪夹(71)顶部的滑槽内，纵向电机(75)设置在卡爪夹(71)的滑槽内，纵向电机(75)的轴与丝杆(77)的一端连接，丝杆(77)两侧设置有对称的螺纹，丝杆(77)两侧对称的螺纹分别与外转轴(74)和内转轴(73)的滑块(76)啮合，用于外转轴(74)和内转轴(73)相向移动或者相反移动。

7.如权利要求6所述的一种防塌边风电环件轧制设备，其特征在于，螺旋轨道(62)的内壁设有T型槽，弧片(72)侧面的槽块插入T型槽内，螺旋轨道(62)和卡爪夹(71)同步上升或下降。

8.如权利要求1所述的一种防塌边风电环件轧制设备，其特征在于，压轮组件(8)包括压轮(81)、第一气缸(82)和第二气缸(83)，第一气缸(82)安装在轧制平台(3)上，第二气缸(83)与第一气缸(82)的活塞杆连接，第二气缸(83)的活塞杆与压轮(81)连接，用于调整压轮(81)的位置。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的防塌边风电环件轧制设备的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：制作前，下气缸(51)驱动支撑盘(53)下降至内转轴(73)、外转轴(74)的顶面与轧制平台(3)的顶面齐全，纵向电机(75)驱动丝杆(77)旋转至内转轴(73)和外转轴(74)相反方向移动至最大位置后停止，压轮(81)也调整至最高的位置；

S2：风电环件的放置到轧制平台(3)上，内转轴(73)位于风电环件圆心通孔的正下方，下气缸(51)驱动支撑盘(53)上升，风电环件原位于内转轴(73)和外转轴(74)之间，纵向电机(75)驱动丝杆(77)反向旋转，内转轴(73)和外转轴(74)朝相反方向移动，并夹住风电环件内外侧，压轮(81)移动至压在风电环件上；

S3：旋转电机(64)驱动齿轮旋转带动螺旋轨道(62)旋转，多组卡爪夹(71)同步向外移动，内转轴(73)也旋转带动风电环件转动，内转轴(73)和外转轴(74)慢慢向外移动改变风电环件的内径和外径，并且压轮(81)跟随风电环件旋转，通过压轮(81)下降程度改变风电环件的厚度；

S4：内转轴(73)和外转轴(74)通过相向或相反移动改变风电环件的宽度；

S5：在风电环件的内、外径以及厚度到达设定值则停止轧制，并且支撑盘(53)下降，则风电环件直接取出。

Images