CN116475270A - 用于修整环部件的轮廓的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种系统,该系统包括多个成形辊组,该多个成形辊组包括内成形辊和外成形辊。每个内成形辊围绕内成形辊轴线旋转。每个外成形辊围绕外成形辊轴线旋转。每个成形辊组在接合构型与脱离构型之间是可调节的。每个成形辊组基于该成形辊组的成形辊组外形在该环部件上形成外形。该系统也包括致动单元。该致动单元控制该成形辊组与该环部件的接合和脱离。

Description

用于修整环部件的轮廓的系统和方法
技术领域
本公开涉及用于修整环部件的轮廓的系统和方法。
背景技术
可使用诸如轮廓辊轧成形工艺或垂直辊轧成形工艺的成形工艺来限定部件上的外形。在一个示例中,可使用成形工艺来限定诸如衬垫、密封件等环形部件上的外形。在一些示例中,环形部件可与气体涡轮引擎相关联。例如,该环形部件可包括防磨损衬垫、级间密封件、隔热罩、护罩等。对于环形部件,该外形可对应于被限定在环形部件的外圆周表面、内圆周表面或者内外圆周表面两者上的形状。
当正在通过轮廓辊轧成形工艺制造环形部件时,可使用串联布置的多个辊组以在金属带上获得期望的外形。在形成期望的外形之后,可使金属带弯曲以形成环形结构。随后,可焊接金属带的相对两端以形成环形部件。在一些示例中,期望的外形可具有复杂的和/或错综的形状,这在金属带的焊接过程中可能存在挑战。更具体地,由于在金属片中产生了不利于焊接的弯曲或特征,因此期望的外形的复杂的和/或错综的形状可能无法为焊头提供足够的空间来接近期望的外形以焊接相对的两端。
另外,使用垂直辊轧成形工艺制造环形部件的工艺通常可包括在增添外形之前弯曲金属带以形成环形结构。此外,可焊接金属带的相对两端以形成环形部件。随后,可使用第一辊组来限定环形部件上的第一外形。另外,可在辊轧阶段期间或在已经达到最终形状之后使环形部件经受热处理工艺以减轻应力并且增加延展性。例如,可在使用热处理工艺通过第一辊组形成第一外形之后使环形部件退火。然后将环形部件从垂直辊轧成形机中取出,并且使用具有不同于第一辊组的外形的第二辊组替换第一辊组。然后将环形部件替换到垂直辊轧成形机上,并且使用第二辊组来限定环形部件上的第二外形。这之后可进行另一个热处理工艺,并且使用另外的替换辊组进行进一步的外形修整,直到在环形部件上限定了期望的外形。因此,在传统的垂直辊轧成形工艺中,可能必须重复地从垂直辊架或装置上移除和安装环形部件,这可能增加与环形部件的制造相关联的时间和成本。
发明内容
在第一方面,提供了一种用于修整环部件的轮廓的系统,该系统包括:框架;多个成形辊组,该多个成形辊组安装到框架,该多个成形辊组中的每个成形辊组包括内成形辊和外成形辊,该成形辊组围绕系统轴线布置,使得在使用时,环部件在每个成形辊组的内成形辊和外成形辊之间通过,其中每个内成形辊被构造成围绕其相应的内成形辊轴线旋转,并且每个外成形辊被构造成围绕其相应的外成形辊轴线旋转,内成形辊轴线比外成形辊轴线更靠近系统轴线,内成形辊和外成形辊在至少接合构型与脱离构型之间是可调节的,其中,当处于接合构型时,每个成形辊组的内成形辊和外成形辊在它们之间的空间中限定成形辊组外形,使得在与环部件接合时,每个成形辊组被构造成基于成形辊组的成形辊组外形在环部件上形成外形,至少两个成形辊组的成形辊组外形彼此不同;和致动单元,该致动单元可操作地联接到该多个成形辊组,其中该致动单元被构造成控制多个成形辊组的内成形辊和外成形辊的构型,以便控制多个成形辊组与环部件的接合和脱离的时机,其中该致动单元被进一步构造成接合成形辊组中的每个成形辊组以便在环部件的至少360度上形成每个成形辊组外形,并且其中每个成形辊组与环部件的接合的时机相对于其他成形辊组中的每个成形辊组错开。
本文所述的用于修整环部件的轮廓的系统可结合轮廓辊轧成形工艺和垂直辊轧成形工艺的优点。该系统更具成本效益,并且减少了制造环部件所需的时间。另外,可在修整环部件的轮廓之前焊接环部件。因此,由该系统制造的环部件可包括任何复杂的和/或错综的外形,因为在环部件上形成外形之后不需要焊接。此外,本文所述的系统消除了对于热处理工艺频繁移除环部件的需求并且允许替换辊组,因为多个成形辊组可被布置成使得成形辊组可使用相同的一个垂直辊系统来施加多个外形,并且约束环部件的材料以避免回弹。
在一些实施方案中,该致动单元被构造成通过改变成形辊组的内成形辊与外成形辊之间的距离来控制每个成形辊组的接合和脱离。
在一些实施方案中,多个成形辊组包括第一成形辊组,该第一成形辊组包括第一成形辊组外形。另外,多个成形辊组包括与第一成形辊组相邻并且包括最终成形辊组外形的最终成形辊组。此外,多个成形辊组包括一个或多个中间成形辊组,该一个或多个中间成形辊组围绕第一成形辊组与最终成形辊组之间的圆的周边设置。每个中间成形辊组包括中间成形辊组外形。第一成形辊组、中间成形辊组和最终成形辊组的布置可约束环部件的材料,这继而在对环部件的轮廓进行修整期间可消除环部件的材料的回弹。
在一些实施方案中,致动单元被进一步构造成在使多个成形辊组中的其他成形辊组与环部件脱离的同时,使第一成形辊组与环部件接合。致动单元被进一步构造成在使第一成形辊组与环部件接合的同时,使一个或多个中间成形辊组相继地与环部件接合。致动单元被进一步构造成在使第一成形辊组和一个或多个中间成形辊组与环部件接合的同时,使最终成形辊组与环部件接合。致动单元被进一步构造成在使最终成形辊组和一个或多个中间成形辊组与环部件接合的同时,使第一成形辊组与环部件脱离。致动单元被进一步构造成在使第一成形辊组与环部件脱离之后并且在使最终成形辊组与环部件接合的同时,使一个或多个中间成形辊组相继地与环部件脱离。致动单元被进一步构造成在一个或多个中间成形辊组与环部件脱离之后使最终成形辊组脱离。因此,本文所述的致动单元可允许成形辊组的选择性接合和/或脱离,这可允许对外形的形状的形成进行精确控制。
在一些实施方案中,致动单元被进一步构造成在形成有前一相邻成形辊组的成形辊组外形的环部件的一部分通过至少一个中间成形辊组之后,使至少一个中间成形辊组与环部件接合。致动单元被进一步构造成在形成有相邻中间成形辊组的中间成形辊组外形的环部件的一部分通过最终成形辊组之后,使最终成形辊组与环部件接合。在由前一相邻的成形辊组形成的环部件的一部分通过之后接合特定的成形辊组的技术可确保外形的形状的逐渐变化,并且还可确保环部件的每个部分包括该外形。另外,这可确保由最终成形辊组形成的环部件的一部分不与由第一成形辊组形成的环部件的一部分相邻,从而防止环部件的形状的任何突然变化。此外,成形辊组以不同时间间隔的接合和脱离可确保环部件的整个圆周包括外形。
在一些实施方案中,致动单元被进一步构造成至少在环部件的整个圆周已经形成有对应的成形辊组之后使每个成形辊组与环部件脱离。该技术可确保在环部件的整个圆周表面上形成外形。重要的是需注意,这并不意味着环部件的整个圆周在任何时刻都必须具有相同的一种外形,而是指环部件的每个部分已经在工艺期间中的某点处被形成为特定的外形。这将是显而易见的,因为在一些实施方案中,环部件将在单次旋转期间经历多个外形修整阶段,这意味着,虽然环部件的每个部分将在该工艺期间已经具有施加到其上的每个外形,但在任何给定时刻,环部件的不同部分将具有施加到其上的不同外形,如将解释的。
在一些实施方案中,多个成形辊组的成形辊组外形彼此不同。
在一些实施方案中,系统还包括一个或多个非成形辊组,该一个或多个非成形辊组被构造成选择性地与环部件接合和脱离。该致动单元被进一步构造成至少在多个成形辊组中的至少一个成形辊组与环部件接合的同时,使一个或多个非成形辊组与环部件接合。非成形辊组可为环部件提供支撑,并且还可减小环部件回弹的可能性。
在一些实施方案中,系统还包括设置在多个成形辊组中的至少两个成形辊组之间的加热元件。该加热元件被构造成对设置在至少两个成形辊组之间的环部件的一部分进行局部加热。该加热元件可用于在成形期间增加环形部件的温度,这将导致延展性和可成形性的增加。此外,加热元件可消除在对环部件的轮廓进行修整期间针对热处理工艺频繁移除环部件的需要。
在第二方面,提供了一种用于修整环部件的轮廓的方法。该方法包括提供多个成形辊组。该多个成形辊组中的每个成形辊组包括被构造成围绕内成形辊轴线旋转的内成形辊和被构造成围绕外成形辊轴线旋转的外成形辊。该成形辊组围绕系统轴线布置,使得环部件可在每个成形辊组的内成形辊与外成形辊之间通过。内成形辊轴线比外成形辊轴线更靠近系统轴线。每个成形辊组在至少接合构型与脱离构型之间是可调节的。当处于接合构型时,内成形辊和外成形辊在它们之间的空间中限定成形辊组外形,使得在与环部件接合时,每个成形辊组被构造成基于成形辊组的成形辊组外形在环部件上形成外形。至少两个成形辊组的成形辊组外形彼此不同。该方法也包括使多个成形辊组选择性地与环部件接合。该方法还包括使多个成形辊组选择性地与环部件脱离。该方法包括至少在每个成形辊组与环部件接合的同时选择性地旋转每个成形辊组,以便在环部件的至少360度上形成每个成形辊组外形,每个成形辊组与环部件的接合的时机相对于其他成形辊组中的每个成形辊组错开。
在一些实施方案中,该方法还包括在使多个成形辊组中的其他成形辊组与环部件脱离的同时,使多个成形辊组中的第一成形辊组与环部件接合。该第一成形辊组包括第一成形辊组外形。该方法还包括在使第一成形辊组与环部件接合的同时,使多个成形辊组中的一个或多个中间成形辊组相继地与环部件接合。每个中间成形辊组包括中间成形辊组外形。该方法还包括在使第一成形辊组和一个或多个中间成形辊组与环部件接合的同时,使多个成形辊组中的最终成形辊组与环部件接合。该多个成形辊组中的一个或多个中间成形辊组周向地设置在第一成形辊组与最终成形辊组之间。该最终成形辊组包括最终成形辊组外形。该方法还包括在使最终成形辊组和一个或多个中间成形辊组与环部件接合的同时,使第一成形辊组与环部件脱离。该方法还包括在使第一成形辊组与环部件脱离之后并且在使最终成形辊组与环部件接合的同时,使一个或多个中间成形辊组相继地与环部件脱离。该方法还包括在使一个或多个中间成形辊组与环部件脱离之后使最终成形辊组脱离。
在一些实施方案中,使一个或多个中间成形辊组与环部件接合还包括在形成有前一相邻成形辊组的成形辊组外形的环部件的一部分通过至少一个中间成形辊组之后,使至少一个中间成形辊组与环部件接合。另外,使最终成形辊组与环部件接合还包括在形成有相邻中间成形辊组的中间成形辊组外形的环部件的一部分通过最终成形辊组之后,使最终成形辊组与环部件接合。
在一些实施方案中,该方法还包括至少在环部件的整个圆周形成有对应的成形辊组之后使每个辊组脱离。
在一些实施方案中,该方法还包括至少在多个成形辊组中的至少一个成形辊组与环部件接合的同时,使一个或多个非成形辊组选择性地与环部件接合。
在一些实施方案中,该方法还包括使多个成形辊组选择性地与环部件接合,使得环部件在修整轮廓期间被约束并且不回弹。
在一些实施方案中,该方法还包括对设置在多个成形辊组中的至少两个成形辊组之间的环部件的一部分进行局部加热。
在一些实施方案中,该方法还包括将多个成形辊组活动地安装到框架。
本公开可涉及对不同环部件或环状部件的轮廓进行修整。在一些示例中,环部件可与气体涡轮引擎相关联。例如,环部件可包括防磨损衬垫、诸如级间密封件的密封件、隔热罩、护罩等。
附图说明
现在将参考附图仅以举例的方式来描述实施方案,其中:
图1是根据本公开的实施方案的用于修整环部件的轮廓的系统的框图;
图2A示出了根据本公开的实施方案的与图1的系统相关联的多个成形辊组的示意图;
图2B示出了根据本公开的实施方案的与图1的系统相关联的多个内成形辊的框图;
图2C示出了根据本公开的实施方案的与图1的系统相关联的多个内成形辊的框图;
图3A是根据本公开的实施方案的与图2A的系统相关联的第一成形辊组的示意图;
图3B是根据本公开的实施方案的与图2A的系统相关联的第一中间成形辊组的示意图;
图3C是根据本公开的实施方案的与图2A的系统相关联的第二中间成形辊组的示意图;
图3D是根据本公开的实施方案的与图2A的系统相关联的第三中间成形辊的示意图;
图3E是根据本公开的实施方案的与图2A的系统相关联的最终成形辊组的示意图;
图4是根据本公开的实施方案的与图2A的系统相关联的第一成形辊组和非成形辊组的截面示意图;
图5是示出根据本公开的实施方案的与图2A的系统相关联的加热元件的示意图;
图6A是示出与图2A的环部件接合的第一成形辊组和第一中间成形辊组的示意图;
图6B是示出与图2A的环部件接合的第二中间成形辊组的示意图;
图6C是示出与图2A的环部件接合的第三中间成形辊组的示意图;
图6D是示出与图2A的环部件接合的第四中间成形辊组的示意图;
图7A是示出与图2A的环部件脱离的第一成形辊组的示意图;
图7B是示出与图2A的环部件脱离的第一中间成形辊组的示意图;
图7C是示出与图2A的环部件脱离的第二中间成形辊组的示意图;
图7D是示出与图2A的环部件脱离的第三中间成形辊组的示意图;
图7E是示出与图2A的环部件脱离的最终成形辊组的示意图;并且
图8是根据本公开的实施方案的用于修整环部件的轮廓的方法的流程图。
具体实施方式
现在将参考附图讨论本公开的方面和实施方案。另外的方面和实施方案对于本领域的技术人员而言是显而易见的。
图1示出了用于修整环部件102(图2A所示)的轮廓的系统100的框图。可基于对带104执行的一个或多个操作来制造环部件102。带104可包括例如金属带。在一个示例中,带104可由例如金属片制成。
系统100包括多个成形辊组106。该多个成形辊组106中的每个成形辊组包括内成形辊120-1、120-2、120-3、120-4、120-5和外成形辊122-1、122-2、122-3、122-4、122-5(参见图2A)。多个成形辊组106通常可用于修整环部件102的轮廓。系统100也可包括一个或多个非成形辊组108。多个成形辊组106和一个或多个非成形辊组108可一起支撑、引导和/或约束环部件102,以在对环部件102的轮廓进行修整期间避免环部件102的回弹。系统100还包括致动单元110,该致动单元被构造成在修整轮廓期间使多个成形辊组106和(如果存在的话)一个或多个非成形辊组108选择性地与环部件102接合和/或脱离。
另外,系统100包括控制器112。该控制器112可通信地耦接到致动单元110。该控制器112可生成控制信号并且将其传输到致动单元110。基于从控制器112接收的控制信号,致动单元110可移动多个成形辊组106和非成形辊组108,以对环部件102的轮廓进行修整。控制器112可体现为单个微处理器或多个微处理器。许多可商购获得的微处理器可被构造成执行控制器112的功能。本领域的普通技术人员应当理解,控制器112可包括用于执行预期功能/操作的多个部件。
图2A示出了用于修整环部件102的轮廓的系统100的示意图。系统100包括框架114,使得多个成形辊组106中的每个成形辊组活动地安装到框架114。另外,非成形辊组108(参见图4)活动地安装到框架114。此外,框架114可旋转地支撑环部件102。框架114可包括基座构件115和安装结构116。多个成形辊组106和一个或多个非成形辊组108能够活动地安装到安装结构116。框架114可包括各种部件,诸如连杆、轴等,这些部件可有利于在其上安装多个成形辊组106、非成形辊组108和环部件102。
在图2A的示例中,多个内成形辊120-1、120-2、120-3、120-4、120-5围绕第一圆C1的周边设置,并且多个外成形辊122-1、122-2、122-3、122-4、122-5围绕第二圆C2的周边设置。内成形辊被构造成围绕它们相应的内成形辊轴线A1-1、A1-2、A1-3、A1-4、A1-5旋转,并且外成形辊122-1、122-2、122-3、122-4、122-5被构造成围绕它们相应的外成形辊轴线A2-1、A2-2、A2-3、A2-4、A2-5旋转。在图2A的示例中,内成形辊轴线布置在第一圆C1上,并且外成形辊轴线布置在第二圆C2上,第一圆C1和第二圆C2以系统轴线A0为中心。应当理解,并非所有的内成形辊都将必须具有相同的直径,并且因此可不定位成使得它们相应的轴线正好在第一圆C1上。同样地,并非所有的外成形辊都将必须具有相同的直径,并且因此可不定位成使得它们相应的轴线正好在第二圆C2上。这里所示的布置仅出于示例性目的,并且技术人员应当理解,虽然内成形辊和外成形辊的旋转轴线的精确位置可以变化,但关键特征在于它们以圆形方式布置,使得当在设备上使用时它们围绕环部件间隔开。另外,多个成形辊组106包括第一成形辊组106-1,该第一成形辊组包括第一成形辊组外形118-1(在图3A中示出)。另外,多个成形辊组106包括与第一成形辊组106-1相邻并包括最终成形辊组外形118-5(在图3E中示出)的最终成形辊组106-5。
另外,多个成形辊组106包括一个或多个中间成形辊组106-2、106-3、106-4,该一个或多个中间成形辊组围绕第一成形辊组106-1与最终成形辊组106-5之间的圆C1、C2的周边设置。一个或多个中间成形辊组106-2、106-3、106-4中的每个中间成形辊组包括中间成形辊组外形118-2、118-3、118-4(分别在图3B、图3C、图3D中示出)。更具体地,在包括三个中间成形辊组的图2A的示例中,一个或多个中间成形辊组106-2、106-3、106-4包括具有第一中间成形辊组外形118-2的第一中间成形辊组106-2、具有第二中间成形辊组外形118-3的第二中间成形辊组106-3、和具有第三中间成形辊组外形118-4的第三中间成形辊组106-4。应当理解,中间成形辊组的数量可根据要赋予环部件的轮廓的复杂性而变化。
在图2A的示例中,多个成形辊组106包括五个成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5。尽管本文所述的系统100包括五个成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5,但可以设想,根据通常由待赋予的轮廓的复杂性限定的应用要求,系统100可包括五个以上的成形辊组或五个以下的成形辊组。
多个成形辊组106中的每个成形辊组包括内成形辊120-1、120-2、120-3、120-4、120-5和外成形辊122-1、122-2、122-3、122-4、122-5。内成形辊120-1、120-2、120-3、120-4、120-5被构造成围绕内成形辊轴线A1-1、A1-2、A1-3、A1-4、A1-5旋转。另外,外成形辊122-1、122-2、122-3、122-4、122-5被构造成围绕外成形辊轴线A2-1、A2-2、A2-3、A2-4、A2-5旋转。此外,内成形辊轴线A1-1、A1-2、A1-3、A1-4、A1-5比外成形辊轴线A2-1、A2-2、A2-3、A2-4、A2-5更靠近系统轴线A0。内成形辊120-1、120-2、120-3、120-4、120-5围绕圆C1设置。另外,外成形辊122-1、122-2、122-3、122-4、122-5围绕圆C2设置。
因此,每个成形辊组106(参见图2A)包括被构造成围绕对应的内成形辊轴线A1旋转的对应的内成形辊120和被构造成围绕对应的外成形辊轴线A2旋转的对应的外成形辊122。
参考图2A,内成形辊120-1、120-2、120-3、120-4、120-5被构造成选择性地围绕它们相应的内成形辊轴线A1-1、A1-2、A1-3、A1-4、A1-5旋转。类似地,外成形辊122-1、122-2、122-3、122-4、122-5被构造成选择性地围绕它们相应的外成形辊轴线A2-1、A2-2、A2-3、A2-4、A2-5旋转。控制器112(在图1中示出)可经由致动单元110(参见图1)选择性地使内成形辊120(参见图2B)中的每个内成形辊和外成形辊122(参见图2B)中的每个外成形辊旋转。
第一成形辊组106-1包括围绕第一内成形辊轴线A1-1旋转的第一内成形辊120-1和围绕第一外成形辊轴线A2-1旋转的第一外成形辊122-1。如图2A所示,可在第一内成形辊120-1与第一外成形辊122-1之间限定距离D1-1。
另外,第一中间成形辊组106-2包括围绕第一内成形辊轴线A1-2旋转的第一内成形辊120-2和围绕第一外成形辊轴线A2-2旋转的第一外成形辊122-2。如图2A所示,可在内成形辊120-2与外成形辊122-2之间限定距离D1-2。
另外,第二中间成形辊组106-3包括围绕第二内成形辊轴线A1-3旋转的第二内成形辊120-3和围绕第二外成形辊轴线A2-3旋转的第二外成形辊122-3。如图2A所示,可在第二内成形辊120-3与第二外成形辊122-3之间限定距离D1-3。
此外,第三中间成形辊组106-4包括围绕第三内成形辊轴线A1-4旋转的第三内成形辊120-4和围绕第三外成形辊轴线A2-4旋转的第三外成形辊122-4。如图2A所示,可在第三内成形辊120-4与第三外成形辊122-4之间限定距离D1-4。
另外,最终成形辊组106-5包括围绕第四内成形辊轴线A1-5旋转的第四内成形辊120-5和围绕第四外成形辊轴线A2-5旋转的第四外成形辊122-5。如图2A所示,可在第四内成形辊120-5与第四外成形辊122-5之间限定距离D1-5。
另外,内成形辊120和外成形辊122在至少接合构型(如图6D所示)和脱离构型(如图2A所示)之间是可调节的。参考图3A至图3E,当处于接合构型时,内成形辊120(参见图2B)和外成形辊122(参见图2C)各自在它们之间的空间124-1、124-2、124-3、124-4、124-5(分别在图3A、图3B、图3C、图3D、图3E中示出)中进行限定,以形成成形辊组外形118-1、118-2、118-3、118-4、118-5(分别在图3A、图3B、图3C、图3D、图3E中示出),使得在与环部件102接合时,每个成形辊组106被构造成基于成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5的成形辊组外形118-1、118-2、118-3、118-4、118-5在环部件102上形成外形130(在图6A至图6D和7C至图7E中示出)。
如图3A所示,可在第一内成形辊120-1与第一外成形辊122-1之间的空间124-1中限定第一成形辊组外形118-1。如图3B所示,可在第二内成形辊120-2与第二外成形辊122-2之间的空间124-2中限定第二成形辊组外形118-2。如图3C所示,可在第三内成形辊120-3与第三外成形辊122-3之间的空间124-3中限定第三成形辊组外形118-3。如图3D所示,可在第四内成形辊120-4与第四外成形辊122-4之间的空间124-4中限定第四成形辊组外形118-4。如图3E所示,可在第五内成形辊120-5与第五外成形辊122-5之间的空间124-5中限定第五成形辊组外形118-5。
另外,至少两个成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5(参见图2A)的成形辊组外形118-1、118-2、118-3、118-4、118-5(分别参见3A、3B、3C、3D、3E)彼此不同。在一些示例中,多个成形辊组106(参见图2A)的成形辊组外形118-1、118-2、118-3、118-4、118-5可全部彼此不同。
参考图4,系统100还可包括一个或多个非成形辊组108,该非成形辊组被构造成选择性地与环部件102接合和脱离。非成形辊组108可邻近对应的成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5(参见图2A)设置,或设置在成形辊组之间。出于说明的目的,在图4中仅示出了邻近第一成形辊组106-1设置的非成形辊组108。然而,应当指出的是,系统100的其他成形辊组106-2、106-3、106-4、106-5也可包括对应的非成形辊组108。同样地或替代地,一个或多个非成形辊组108可单独地被包括,即不邻近任何成形辊组106。
如图4所示,非成形辊组108包括内非成形辊126和外非成形辊128。尽管在图4中仅示出了两个非成形辊126、128,但可以设想,非成形辊组108可包括两个以上的非成形辊。另外,内非成形辊126围绕内非成形辊轴线A3-1旋转,并且外非成形辊128围绕外非成形辊轴线A3-2旋转。
在一些示例中,内非成形辊轴线A3-1可与内成形辊轴线A1-1重合,并且外非成形辊轴线A3-2可与外成形辊轴线A2-1重合。在其他示例中,内非成形辊轴线A3-1可与内成形辊轴线A1-1间隔开,并且外非成形辊轴线A3-2可与外成形辊轴线A2-1间隔开。另外,可在内成形辊126与外成形辊128之间限定距离D2。轴线之间的距离将由成形辊组和非成形辊组的直径以及非成形辊组夹持环部件102的需要来确定,以便在环部件不处于来自一个或多个成形辊组的张力下的位置或时间处保持环部件102中的张力。在一些示例中,一个或多个非成形辊组108与环部件102的接合和脱离可包括改变非成形辊组108的内非成形辊126与外非成形辊128之间的距离D2。
参考图5的示例,系统100还可包括加热元件132。在图5中,加热元件被示出为设置在多个成形辊组106中的两个成形辊组106-1与106-2之间。加热元件132可围绕环部件102周向地设置。尽管在图5的示例中示出了设置在第一成形辊组106-1与第一中间辊组106-2之间的单个加热元件132,但系统100可包括围绕系统内的其他成形辊组106或与之相邻的多个加热元件。例如,加热元件132可设置在第一中间成形辊组106-2与第二中间成形辊组106-3(参见图2A)之间,第二中间成形辊组106-3与第三中间成形辊组106-4(参见图2A)之间,第三中间成形辊组106-4与最终成形辊组106-5(参见图2A)之间,和/或最终成形辊组106-5与第一成形辊组106-1之间。加热元件132可被构造成对正好在至少两个成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5之前或设置在它们之间的环部件102的一部分进行局部加热。在图5的例示的示例中,加热元件132可对正好在第一成形辊组106-1和第一中间成形辊组106-2之前或设置在它们之间的环部件102的一部分进行局部加热。在一些示例中,使用加热元件132加热环部件102可改善材料可成形性。另外,包括加热元件132的系统100可用于制造在升高的温度下具有较高延展性的环部件102。
应当指出的是,加热元件132可包括各种类型的合适的加热源,这对于技术人员将是显而易见的。在一些示例中,加热元件132可包括加热线圈134。加热元件132可包括电加热元件、激光器等。在一些示例中,加热元件132可包括诸如热风枪装置或内嵌炉的传统的电阻加热元件,以加热环部件102。加热元件可包括围绕环部件定位的加热气体或等离子体的容器,该容器单独地使用或与至少一个成形辊组结合使用。加热元件可在成形辊组的内部,在内成形辊120、外成形辊122或两者内,以便当环部件在成形辊组的辊120、122之间通过时加热该环部件。每个加热元件132以这样的方式设计,该方式使得其可在环部件102经历一个或多个成形辊组的变形之前或之时对该环部件进行局部加热。加热元件132还可消除或减少执行级间退火的需求。
另外,加热元件132可在成形辊组106附近的环部件102中引入温度梯度。这种温度梯度可允许在环部件102上同时执行冷成形工艺和热成形工艺两者。另外,热成形工艺可增加环部件102的可成形性,并且冷成形工艺可产生更严格的公差。另外,加热元件132的使用可允许增加可使用系统100形成的环部件102的厚度。
图6A至图6D示出了处于接合构型的示例性系统构型的多个成形辊组106的示意图。为了清楚起见,在图6A至图6D中仅示出了环部件102和多个成形辊组106。致动单元110(参见图1)可操作地联接到多个成形辊组106。致动单元110(参见图1)可操作地联接到一个或多个非成形辊组108(参见图4)。
在一个示例中,致动单元110可包括多个致动器,诸如液压致动器或气动致动器。在一些示例中,每个内成形辊120(参见图2B)可包括对应的内致动器(未示出),并且每个外成形辊122(参见图2C)可包括对应的外致动器(未示出),而没有任何限制。在一些示例中,致动单元110可包括各种位置传感器(未示出),该位置传感器可生成对应于内致动器和外致动器的位置的信号。位置传感器可与控制器112(参见图1)通信,以精确控制内致动器和外致动器的移动。在一个示例中,致动单元110可包括电螺线管。应当指出的是,致动单元110可包括有利于多个成形辊组106和非成形辊组108的接合和脱离的任何部件布置。
致动单元110被构造成控制多个成形辊组106的内成形辊120-1、120-2、120-3、120-4、120-5和外成形辊122-1、122-2、122-3、122-4、122-5的构型,以便控制多个成形辊组106与环部件102的接合和脱离的时机。多个成形辊组106与环部件102的接合和脱离可包括改变成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5距环部件102的距离D1-1、D1-2、D1-3、D1-4、D1-5。致动单元110可被构造成通过改变相应成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5的内成形辊120与外成形辊122之间的相应距离D1-1、D1-2、D1-3、D1-4、D1-5来控制每个成形辊组106的接合和脱离。具体地,当对应的成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5与环部件102接合时,由对应的成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5限定的距离D1-1、D1-2、D1-3、D1-4、D1-5将减小。另外,当对应的成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5与环部件102脱离时,由对应的成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5限定的距离D1-1、D1-2、D1-3、D1-4、D1-5将增加。
应当指出的是,多个成形辊组106中的每个成形辊组为了改变对应的距离D1-1、D1-2、D1-3、D1-4、D1-5而可能必须移动的量可预先存储在与控制器112相关联的存储器中。在一些示例中,多个成形辊组106中的每个成形辊组可能必须移动的量可基于待形成在环部件102上的外形130。应当指出的是,控制器112可将控制信号传输到致动单元110,该致动单元继而可移动内成形辊120-1、120-2、120-3、120-4、120-5和外成形辊122-1、122-2、122-3、122-4、122-5,以改变相应的距离D1-1、D1-2、D1-3、D1-4、D1-5。
致动单元110被进一步构造成接合成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5中的每个成形辊组,以便在环部件102的至少360度上形成每个成形辊组外形118-1、118-2、118-3、118-4、118-5(参见图3A至图3E)。另外,每个成形辊组106与环部件102的接合的时机相对于其他成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5中的每个成形辊组错开。例如,根据应用要求,多个成形辊组106中的每个成形辊组可在不同的时刻接合。多个成形辊组106中的每个成形辊组可与环部件102接合的时机可基于诸如环部件102的材料、环部件102的尺寸、待形成在环部件102上的外形130、多个成形辊组106的总数等因素而变化。
另外,在图6A的例示的示例中,环部件102围绕系统轴线A0沿顺时针方向R1旋转,以使多个成形辊组106中的每个成形辊组与环部件102接合。在其他实施方案中,环部件102可围绕系统轴线A0沿逆时针方向R2(在图2A中示出)旋转,以使多个成形辊组106中的每个成形辊组与环部件102接合。另外,基于成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5与环部件102的接合,成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5可在环部件102上施加力,该力继而可导致在环部件102上形成外形130。待施加在环部件102上的力可基于一个或多个因素来确定,诸如待形成在环部件102上的外形130、环部件102的材料、环部件102的尺寸以及对于本领域的技术人员将是显而易见的其他因素。
参考图6A,第一成形辊组106-1被示出为处于接合构型。致动单元110(参见图1)被构造成在多个成形辊组106中的其他成形辊组106-2、106-3、106-4、106-5与环部件102脱离的同时,使第一成形辊组106-1与环部件102接合。具体地,致动单元110可在第一中间成形辊组106-2、第二中间成形辊组106-3、第三中间成形辊组106-4和最终成形辊组106-5与环部件102脱离的同时,使第一成形辊组106-1与环部件102接合。当第一成形辊组106-1与环部件102接合时,在环部件102的第一区段136上形成第一成形辊组外形118-1(参见图3A)。
另外,致动单元110可被进一步构造成在第一成形辊组106-1与环部件102接合的同时,使一个或多个中间成形辊组106-2、106-3、106-4相继地与环部件102接合。在图6A的例示的示例中,致动单元110被构造成在形成有前一相邻成形辊组106-1的成形辊组外形118-1的环部件102的一部分136-1通过下一中间成形辊组106-2之后,使下一中间成形辊组106-2按圆周顺序与环部件102接合。这样,当环部件围绕设备100旋转时,在该环部件上形成一系列的辊轧成形机组外形。为了便于理解,图6A中示出了描绘第一区段136和部分136-1的图例。
接着,致动单元110在第一成形辊组106-1仍与环部件102接合并且第二中间成形辊组106-3、第三中间成形辊组106-4和最终成形辊组106-5与环部件102脱离的同时,使第一中间成形辊组106-2与环部件102接合。致动单元110在由第一成形辊组106-1形成的环部件102的至少一部分136-1通过第一中间成形辊组106-2之后,使第一中间成形辊组106-2与环部件102接合。另选地,致动单元110可在第一成形辊组外形118-1被限定在环部件102的整个圆周C3上之后,使第一中间成形辊组106-2与环部件102接合。在该另选的情况下,在环部件102的具有第一中间成形辊组外形118-2的区段回到第一成形辊组106-1处之前,第一成形辊组106-1应随后与环部件102脱离,以便防止在环部件上重新形成第一成形辊组外形118-1。
参考图6B,当第一中间成形辊组106-2与环部件102接合时,在环部件102的第二区段138上形成第一中间成形辊组外形118-2(参见图3B)。另外,致动单元110(参见图1)可在第一成形辊组106-1和第一中间成形辊组106-2与环部件102接合并且第三中间成形辊组106-4和最终成形辊组106-5可与环部件102脱离的同时,使第二中间成形辊组106-3与环部件102接合。致动单元110将在由第一中间成形辊组106-2形成的环部件102的第二区段138的至少一部分138-1通过第二中间成形辊组106-3之后,使第二中间成形辊组106-3与环部件102接合。另选地,致动单元110可在第一中间成形辊组外形118-2(参见图3B)被限定在环部件102的整个圆周C3上之后,使第二中间成形辊组106-3与环部件102接合。在该另选的情况下,在环部件102的具有第二中间成形辊组外形118-3的区段回到第一中间成形辊组106-2处之前,第二成形辊组106-2应随后与环部件102脱离,以便防止第一中间成形辊组外形118-2在环部件上重新形成。
如图6C所示,当第二中间成形辊组106-3与环部件102接合时,在环部件102的第三区段140上形成第二中间辊组外形118-3(参见图3C)。为了便于理解,图6B中示出了描绘第一区段136、部分136-1、第二区段138和部分138-1的图例。另外,致动单元110(参见图1)可在第一成形辊组106-1、第一中间成形辊组106-2和第二中间成形辊组106-3与环部件102接合并且最终成形辊组106-5与环部件102脱离的同时,使第三中间成形辊组106-4与环部件102接合。致动单元110可在由第二中间成形辊组106-3形成的环部件102的第三区段140的至少一部分140-1通过第三中间成形辊组106-4之后,使第三中间成形辊组106-4与环部件102接合。为了便于理解,图6C中示出了描绘第一区段136、部分136-1、第二区段138、部分138-1、第三区段140和部分140-1的图例。
另选地,致动单元110可在第二中间成形辊组外形118-3(参见图3C)被限定在环部件102的整个圆周C3上之后,使第三中间成形辊组106-4与环部件102接合。在该另选的情况下,在环部件102的具有第三中间成形辊组外形118-4的区段回到第二中间成形辊组106-3处之前,第二中间成形辊组106-3应随后与环部件102脱离,以便防止第二成形辊组外形118-3在环部件上重新形成。
如图6D所示,当第三中间成形辊组106-4与环部件102接合时,在环部件102的第四区段142上形成第四成形辊组外形118-4(参见图3D)。另外,致动单元110(参见图1)可被进一步构造成在使第一成形辊组106-1和一个或多个中间成形辊组106-2、106-3、106-4可与环部件102接合的同时,使最终成形辊组106-5与环部件102接合。致动单元110可被进一步构造成在形成有相邻中间成形辊组106-4的中间成形辊组外形118-4(参见图3D)的环部件102的一部分142-1通过最终成形辊组106-5之后,使最终成形辊组106-5与环部件102接合。另外,致动单元110可在由第三中间成形辊组106-4形成的环部件102的第四区段142的至少一部分142-1通过最终成形辊组106-5之后,使最终成形辊组106-5与环部件102接合。为了便于理解,图6D中示出了描绘第一区段136、部分136-1、第二区段138、部分138-1、第三区段140、部分140-1、第四区段142和部分142-1的图例。
另选地,致动单元110可在第三中间成形辊组外形118-4(参见图3D)被限定在环部件102的整个圆周C3上之后,使最终成形辊组106-5与环部件102接合。当最终成形辊组106-5与环部件102接合时,将在环部件102的第五区段144(参见图7A至图7E)上形成最终成形辊组外形118-5(参见图3E)。在该另选的情况下,在环部件102的具有第四中间成形辊组外形118-5的区段回到第三中间成形辊组106-4处之前,第三中间成形辊组106-4应随后与环部件102脱离,以便防止第三成形辊组外形118-3在环部件上重新形成。
致动单元110可被进一步构造成至少在多个成形辊组106中的成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5中的至少一个成形辊组与环部件102接合的同时,使一个或多个非成形辊组108(参见图4)与环部件102接合。例如,当第一成形辊组106-1与环部件102接合时,非成形辊组108(参见图4)可与环部件102接合。另选地,非成形辊组可在成形辊组与环部件脱离的区域中与环部件接合,以便在当前未成形的区域中保持环部件中的周边张力。
图7A至图7E示出了处于脱离构型的多个成形辊组106的示意图。为了清楚起见,在图7A至图7E中仅示出了环部件102和多个成形辊组106。如图7A至图7E所示,致动单元110(参见图1)可被进一步构造成在环部件102的至少整个圆周C3已经形成有对应的成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5之后,使每个成形辊组106与环部件102脱离。如前所述,这意味着在成形辊组脱离之前,环部件的每个部分将由每个成形辊组形成。这并不意味着在下一成形辊组可与环部件接合之前,整个环部件必须由特定的成形辊组形成,尽管这也是一种选择。
图7A、图7B、图7C、图7D和图7E示出了本示例性构型的成形辊组106可如何依次脱离,使得环部件可被压成其最终轮廓,而不需要环部件102围绕设备100进行多次旋转。图7A示出了最终轮廓(在该示例中,最终成形辊组外形118-5)已经被压到环部件102的第五区段144(由Z字形线表示)上的情况。第四区段142(由点划线表示)当前按照前一成形辊组的外形(在该示例中为第三中间成形辊组外形118-4)修整轮廓,第三区段140(由长破折号双短虚线表示)按照其前一成形辊组的外形(在该示例中为第二中间成形辊组外形118-3)修整轮廓,第二区段138(由长破折号短虚线表示)按照其前一成形辊组的外形(在该示例中为第一中间成形辊组外形118-2)修整轮廓,并且第一区段136(由虚线表示)按照第一成形辊组的外形(在该示例中为第一成形辊组外形118-1)修整轮廓。
在图7B中,环部件102继续由设备100旋转。第五区段144通过脱离的第一成形辊组106-1的辊之间的间隙,朝向第一中间成形辊组106-2。由于第一中间成形辊组现在已经将第一中间成形辊组外形118-2赋予整个环,所以它可以脱离以为具有最终外形的环部件的第五区段144的到达做准备。
图7C示出了关于第二中间成形辊组106-3的类似情况,该第二中间成形辊组已经将第二中间成形辊组外形118-3赋予整个环,它可以脱离以为具有最终外形的环部件的第五区段144的到达做准备。
类似地,图7D示出了第三中间成形辊组106-4之后的构型,该第三中间成形辊组已经将第三中间成形辊组外形118-3赋予整个环,其可在具有最终外形的环部件的第五区段144到达之前脱离。
最后,图7E示出了第四中间成形辊组106-5之后的构型,该第四中间成形辊组已经将最终成形辊组外形118-5赋予整个环,它可以从环部件脱离,以准备将环部件从系统100移除。
当然,应当理解,相同的操作原理将适用于具有比本示例所示的三个中间成形辊组更多或更少的中间成形辊组的系统。
作为另一种选择,每个成形辊组106可在环部件的整个旋转过程中单独地接合,以便根据其成形辊组外形118修整整个环部件的轮廓,然后在下一成形辊组接合时脱离,以此类推。
图8示出了用于修整环部件102的轮廓的示例性方法1100的流程图。可使用图1所示的系统100来实现方法1100的不同步骤。参考图1至图8,在步骤1102处,多个成形辊组106围绕圆C1、C2的周边设置。圆C1、C2以系统轴线A0为中心。多个成形辊组106中的每个成形辊组包括内成形辊120和外成形辊122。多个成形辊组106中的一个或多个中间成形辊组106-2、106-3、106-4周向地设置在第一成形辊组106-1与最终成形辊组106-5之间。内成形辊120被构造成围绕它们相应的内成形辊轴线A2-1、A2-2、A2-3、A2-4、A2-5旋转。另外,外成形辊122被构造成围绕它们相应的外成形辊轴线A1-1、A1-2、A1-3、A1-4、A1-5旋转。内成形辊轴线A1-1、A1-2、A1-3、A1-4、A1-5比外成形辊轴线A2-1、A2-2、A2-3、A2-4、A2-5更靠近系统轴线A0。内成形辊120和外成形辊122在至少接合构型和脱离构型之间是可调节的。另外,当处于接合构型时,内成形辊120和外成形辊122在它们之间的相应空间124-1、124-2、124-3、124-4、124-5中限定相应的成形辊组外形118-1、118-2、118-3、118-4、118-5,使得在与环部件102接合时,每个成形辊组106被构造成基于相应成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5的相应成形辊组外形118-1、118-2、118-3、118-4、118-5在环部件102上形成外形130。另外,至少两个成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5的成形辊组外形118-1、118-2、118-3、118-4、118-5彼此不同。多个成形辊组106活动地安装到框架114。
在步骤1104处,多个成形辊组106选择性地与环部件102接合。选择性地接合每个成形辊组106的步骤1104还包括改变相应成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5的内成形辊120与外成形辊122之间的距离D1-1、D1-2、D1-3、D1-4、D1-5。另外,多个成形辊组106中的第一成形辊组106-1可在多个成形辊组106中的其他成形辊组106-2、106-3、106-4、106-5与环部件102脱离的同时与环部件102接合。第一成形辊组106-1包括第一成形辊组外形118-1。另外,多个成形辊组106中的一个或多个中间成形辊组106-2、106-3、106-4可在第一成形辊组106-1与环部件102接合的同时相继地与环部件102接合。每个中间成形辊组106-2、106-3、106-4包括其相应的中间成形辊组外形118-2、118-3、118-4。此外,使一个或多个中间成形辊组106-2、106-3、106-4与环部件102接合包括在形成有前一相邻成形辊组106-1的成形辊组外形118-1的环部件102的一部分136-1通过至少一个中间成形辊组106-2、106-3、106-4之后,使至少一个中间成形辊组106-2、106-3、106-4与环部件102接合。
另外,多个成形辊组106中的最终成形辊组106-5可在第一成形辊组106-1和一个或多个中间成形辊组106-2、106-3、106-4可与环部件102接合的同时与环部件102接合。最终成形辊组106-5包括最终成形辊组外形118-5。另外,使最终成形辊组106-5与环部件102接合包括在形成有相邻中间成形辊组106-4的中间成形辊组外形118-4的环部件102的一部分142-1通过最终成形辊组106-5之后,使最终成形辊组106-5与环部件102接合。
此外,至少在多个成形辊组106中的至少一个成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5可与环部件102接合的同时,一个或多个非成形辊组108可选择性地与环部件102接合。多个成形辊组106可选择性地与环部件102接合,使得环部件102可在修整轮廓期间被约束并且不回弹。
在步骤1106处,多个成形辊组106选择性地与环部件102脱离。另外,至少在环部件102的整个圆周C3可形成有对应的成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5之后,每个辊组106可以脱离。选择性地脱离每个成形辊组106的步骤1106还可包括改变相应成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5的内成形辊120与外成形辊122之间的距离D1-1、D1-2、D1-3、D1-4、D1-5。另外,第一成形辊组106-1可在最终成形辊组106-5和一个或多个中间成形辊组106-2、106-3、106-4可与环部件102接合的同时与环部件102脱离。此外,可在使第一成形辊组106-1已经与环部件102脱离之后并且在使最终成形辊组106-5与环部件102接合的同时,使一个或多个中间成形辊组106-2、106-3、106-4相继地与环部件102脱离。在使一个或多个中间成形辊组106-2、106-3、106-4已经与环部件102脱离之后使最终成形辊组106-5脱离。
在步骤1108处,至少在每个成形辊组106与环部件102接合的同时选择性地旋转每个成形辊组106。另外,可对设置在多个成形辊组106中的至少两个成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4、106-5之间的环部件102的一部分进行局部加热。
因此,本公开整体涉及用于修整环部件102的轮廓的系统100和方法1100。本文所述的系统100和方法1100解决了传统成形工艺存在的缺点。例如,由于焊接工艺存在的限制,使用传统轮廓辊轧成形工艺在各种环形部件上限定复杂的和/或错综的外形可能具有挑战性。具体地,出于焊接的目的,焊头可具有对复杂的和/或错综的外形的有限接近。另外,在仅利用单个成形辊组的传统的垂直辊轧成形工艺中,需要在制造装置上频繁地移除和安装环形部件,同时移除成形辊组并替换为不同的成形辊组。这是费时费力的,并且因此对于制造商而言成本高。本公开的方法和设备克服了现有技术的这些缺点。
本文所述的用于修整环部件102的轮廓的系统100提供了改善的成本效益并且减少了制造环部件102所需的时间。另外,可使用系统100在环部件102上限定更复杂的和/或错综的外形,因为环部件102在形成外形130之后不需要焊接。因此,系统100可用于制造具有不同形状的环部件。
另外,系统100和方法1100描述了多个成形辊组106中的每个成形辊组以不同的时间间隔的接合和脱离,以确保外形130存在于环部件102的整个圆周C3上。具体地,致动单元110可在每个成形辊组外形118-1、118-2、118-3、118-4、118-5已经被限定在环部件102的整个圆周C3上之后,使多个成形辊组106中的每个成形辊组与环部件102接合或脱离。在由前一相邻成形辊组106-1、106-2、106-3、106-4形成环部件102的部分136-1、138-1、140-1、142-1之后接合特定的成形辊组106-2、106-3、106-4、106-5的技术提供外形130的形状的逐渐变化,直到环部件102的整个圆周C3包括外形130。因此,防止了在对环部件102的轮廓进行修整期间环部件102的形状的突然变化。在一些示例中,系统100可任选地包括加热元件132,该加热元件可在对环部件102的轮廓进行修整期间加热环部件102,以减轻内部应力、改善延展性并且改善环部件102的可成形性。
应当理解,本公开不限于上述实施方案,并且在不脱离本文所述的概念的情况下可以进行各种修改和改进。除非相互排斥,否则任何特征可以单独使用或与任何其他特征组合使用,并且本公开扩展到并包括本文中描述的一个或多个特征的所有组合和子组合。

Claims (15)

1.一种用于修整环部件的轮廓的系统,所述系统包括:
框架;
多个成形辊组,所述多个成形辊组安装到所述框架;
所述多个成形辊组中的每个成形辊组包括内成形辊和外成形辊,所述成形辊组围绕系统轴线布置,使得在使用时,所述环部件在每个成形辊组的所述内成形辊和所述外成形辊之间通过;
其中每个内成形辊被构造成围绕其相应的内成形辊轴线旋转,并且每个所述外成形辊被构造成围绕其相应的外成形辊轴线旋转,所述内成形辊轴线比所述外成形辊轴线更靠近所述系统轴线,所述内成形辊和所述外成形辊在至少接合构型与脱离构型之间是可调节的,其中,当处于所述接合构型时,每个成形辊组的所述内成形辊和所述外成形辊在它们之间的空间中限定成形辊组外形,使得在与所述环部件接合时,每个成形辊组被构造成基于所述成形辊组的所述成形辊组外形在所述环部件上形成外形,至少两个成形辊组的所述成形辊组外形彼此不同;以及
致动单元,所述致动单元可操作地联接到所述多个成形辊组,其中所述致动单元被构造成控制所述多个成形辊组的所述内成形辊和所述外成形辊的构型,以便控制所述多个成形辊组与所述环部件的所述接合和所述脱离的时机,其中所述致动单元被进一步构造成接合所述成形辊组中的每个成形辊组以便在所述环部件的至少360度上形成每个成形辊组外形,并且其中每个成形辊组与所述环部件的所述接合的所述时机相对于其他成形辊组中的每个成形辊组错开。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述致动单元被构造成通过改变所述成形辊组的所述内成形辊与所述外成形辊之间的距离来控制每个成形辊组的所述接合和所述脱离。
3.根据权利要求1所述的系统,其中所述多个成形辊组包括:第一成形辊组,所述第一成形辊组包括第一成形辊组外形;和最终成形辊组,所述最终成形辊组与所述第一成形辊组相邻并且包括最终成形辊组外形;以及一个或多个中间成形辊组,每个中间成形辊组包括中间成形辊组外形。
4.根据权利要求3所述的系统,其中所述致动单元被进一步构造成:
在使所述中间成形辊组和所述最终成形辊组与所述环部件脱离的同时,使所述第一成形辊组与所述环部件接合;
在使所述第一成形辊组与所述环部件接合的同时,使所述一个或多个中间成形辊组相继地与所述环部件接合;
在使所述第一成形辊组和所述一个或多个中间成形辊组与所述环部件接合的同时,使所述最终成形辊组与所述环部件接合;
在使所述最终成形辊组和所述一个或多个中间成形辊组与所述环部件接合的同时,使所述第一成形辊组与所述环部件脱离;
在使所述第一成形辊组与所述环部件脱离之后并且在使所述最终成形辊组与所述环部件接合的同时,使所述一个或多个中间成形辊组相继地与所述环部件脱离;以及
在使所述一个或多个中间成形辊组与所述环部件脱离之后使所述最终成形辊组脱离。
5.根据权利要求4所述的系统,其中所述致动单元被进一步构造成:
在形成有所述第一成形辊组的所述第一成形辊组外形的所述环部件的一部分通过所述至少一个中间成形辊组之后,使至少一个中间成形辊组与所述环部件接合;以及
在形成有相邻中间成形辊组的所述中间成形辊组外形的所述环部件的一部分通过所述最终成形辊组之后,使所述最终成形辊组与所述环部件接合。
6.根据权利要求1所述的系统,其中所述致动单元被进一步构造成至少在所述环部件的整个圆周已经形成有对应的成形辊组之后使每个成形辊组与所述环部件脱离。
7.根据权利要求1所述的系统,其中所述多个成形辊组的所述成形辊组外形彼此不同。
8.根据权利要求1所述的系统,还包括一个或多个非成形辊组,所述一个或多个非成形辊组被构造成选择性地与所述环部件接合和脱离,其中所述致动单元被进一步构造成至少在所述多个成形辊组中的至少一个成形辊组与所述环部件接合的同时,使所述一个或多个非成形辊组与所述环部件接合。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统,还包括设置在所述多个成形辊组中的至少两个成形辊组之间的加热元件,其中所述加热元件被构造成对设置在所述至少两个成形辊组之间的所述环部件的一部分进行局部加热。
10.一种用于修整环部件的轮廓的方法,所述方法包括:
提供多个成形辊组,所述多个成形辊组中的每个成形辊组包括被构造成围绕内成形辊轴线旋转的内成形辊和被构造成围绕外成形辊轴线旋转的外成形辊,所述成形辊组围绕系统轴线布置,使得环部件能够在每个成形辊组的所述内成形辊与所述外成形辊之间通过,所述内成形辊轴线比所述外成形辊轴线更靠近所述系统轴线,每个成形辊组在至少接合构型与脱离构型之间是可调节的,其中,当处于所述接合构型时,所述成形辊组的所述内成形辊和所述外成形辊在它们之间的空间中限定成形辊组外形,使得在与所述环部件接合时,每个成形辊组被构造成基于所述成形辊组的所述成形辊组外形在所述环部件上形成外形,至少两个成形辊组的所述成形辊组外形彼此不同;
使所述多个成形辊组选择性地与所述环部件接合;
使所述多个成形辊组选择性地与所述环部件脱离;以及
至少在每个成形辊组与所述环部件接合的同时选择性地使每个成形辊组旋转,以便在所述环部件的至少360度上形成每个成形辊组外形;
其中每个成形辊组与所述环部件的所述接合的所述时机相对于所述其他成形辊组中的每个成形辊组错开。
11.根据权利要求10所述的方法,还包括:
在使剩余的成形辊组和所述最终成形辊组与所述环部件脱离的同时,使所述多个成形辊组中的第一成形辊组与所述环部件接合,其中所述第一成形辊组包括第一成形辊组外形,其中所述一个或多个中间成形辊组周向地设置在所述第一成形辊组与所述最终成形辊组之间;
在使所述第一成形辊组与所述环部件接合的同时,使所述一个或多个中间成形辊组相继地与所述环部件接合,其中每个中间成形辊组包括中间成形辊组外形;
在使所述第一成形辊组和所述一个或多个中间成形辊组与所述环部件接合的同时,使所述最终成形辊组与所述环部件接合,其中所述最终成形辊组包括最终成形辊组外形;
在使所述最终成形辊组和所述一个或多个中间成形辊组与所述环部件接合的同时,使所述第一成形辊组与所述环部件脱离;
在使所述第一成形辊组与所述环部件脱离之后并且在使所述最终成形辊组与所述环部件接合的同时,使所述一个或多个中间成形辊组相继地与所述环部件脱离;以及
在使所述一个或多个中间成形辊组与所述环部件脱离之后使所述最终成形辊组脱离。
12.根据权利要求11所述的方法,其中:
使所述一个或多个中间成形辊组与所述环部件接合还包括在形成有前一相邻成形辊组的所述成形辊组外形的所述环部件的一部分通过所述至少一个中间成形辊组之后,使至少一个中间成形辊组与所述环部件接合;并且
使所述最终成形辊组与所述环部件接合还包括在形成有相邻中间成形辊组的所述中间成形辊组外形的所述环部件的一部分通过所述最终成形辊组之后,使所述最终成形辊组与所述环部件接合。
13.根据权利要求11所述的方法,还包括至少在所述环部件的整个圆周形成有对应的成形辊组之后使每个辊组脱离。
14.根据权利要求11所述的方法,还包括至少在所述多个成形辊组中的至少一个成形辊组与所述环部件接合的同时,使一个或多个非成形辊组选择性地与所述环部件接合。
15.根据权利要求11所述的方法,还包括对设置在所述多个成形辊组中的至少两个成形辊组之间的所述环部件的一部分进行局部加热。
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