CN201120442Y - 一种冷辗扩机床托辊位移控制装置 - Google Patents

Abstract

一种冷辗扩机床托辊位移控制装置，包括机架、减速机、伺服电机、托辊和电控制器，其特征在于：所述伺服电机通过减速机与转盘相连，所述转盘的上半部置有弧形槽，所述弧形槽内置有可分别向电控制器提供相应位置信号的上、下限位感应头，上、下止点感应头；连杆的一端与所述转盘连接，另一端与连接板连接；连接板与托辊转臂下部的摆臂固定连接，并可随托辊转臂同步转动；支架板通过定位销轴与连接板连接，并可绕定位销轴旋转，以调节托辊中线与辗压轮中线的交角。本实用新型的优点是：托辊的位移由伺服电机主动控制，可根据工艺要求，实现多种运动形式，精确保持工件中心位置，整套装置回转精度好，刚性好，间隙小，工作时不易产生振动，调整方便，安全性好。

Description

一种冷辗扩机床托辊位移控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种冷辗扩机床托辊位移控制装置，特别是托辊位移行程较长的大中型冷辗扩机床。

背景技术

托辊是冷辗扩机床的一个重要部件，也称作圆度辊或形位辊，在冷辗扩机床中，对工件起支持、稳定的作用，对加工精度起到关键作用。

目前常用的托辊有以下类型：

1.固定式。托辊固定在辗压轮与芯轴形成的工作区下方，只在工件即将辗扩成型时才与工件接触，对工件的稳定效果不好，只用在小型冷辗机床上，目前已逐步淘汰。

2.随动式。随动式托辊在整个辗扩过程中，始终与工件保持接触，对工件起到较好的稳定作用，有利于提高产品精度，是目前冷辗机主要应用形式。这些托辊形式各异，其控制原理均为反作用式，即依靠弹簧或油缸对工件提供一个恒定或变化的反作用力，与辗压力共同作用，使工件在辗扩涨大过程中达到稳定状态。当工件逐步涨大时，推动托辊向下被动后退直到工作结束。这种托辊，运用在大中型冷辗机床时，由于工件辗扩变形幅度大，在辗扩过程出现较大椭圆后，工件会产生振动，对托辊产生冲击，而使托辊产生自激振动，导致辗扩过程状态恶化、工件精度降低甚至报废。同时这种托辊只能提供行程前后终点的机械限位，在行程中间无法主动定位，当对工件的几何位置有过程控制要求时，技术上无法实现。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种可实现托辊的定位和位移过程控制的大中型冷辗扩机床托辊位移控制装置。

为实现上述目的，采用如下技术方案：一种冷辗扩机床托辊位移控制装置，包括机架、减速机、伺服电机、托辊和电控制器，其特征在于：所述伺服电机通过减速机与转盘相连，所述转盘的上半部置有弧形槽，所述弧形槽内置有可分别向电控制器提供相应位置信号的上限位感应头、上止点感应头、下止点感应头、下限位感应头；连杆的一端与所述转盘连接，另一端与连接板连接；所述连接板与托辊转臂下部的摆臂固定连接，并可随托辊转臂同步转动；支架板通过定位销轴与所述连接板连接，并可绕定位销轴旋转，以调节托辊中线与辗压轮中线的交角。

所述连杆与转盘之间，以及所述连杆与连接板之间，置有连杆销和滚针轴承，连杆和连杆销之间使用具有过盈量的滚针轴承，消除配合间隙。所述托辊转臂由两套轴承安装在主轴上，并可环绕主轴回转。所述的支架板与连接板之间安装有垫板。减速机固定在冷辗扩机床的机架上，在减速机输入轴一侧与伺服电机相连。在减速机的输出轴一侧与转盘固定相连。

本实用新型具有以下优点：

托辊的位移由伺服电机主动控制，可根据工艺要求，实现定位、快速进退、工作进退等多种运动形式，工作过程中，可精确保持工件中心位置。整套装置回转精度好，刚性好，间隙小，工作时不易产生振动。设有多级开关位置，调整方便，安全性好。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的A向俯视结构示意图；

图3为图1中连接板和支架板P-P剖视结构示意图；

图4为工作状态托辊位移轨迹与辗压轮、工件位置关系示意图。

图中：1-机架；2-减速机；3-连杆销；4-滚针轴承；5-连杆；6-连杆销；7-连接板；8-垫板；9-支架板；10-销轴；11-转臂；12-主轴；13-下限位感应头；14-下止点感应头；15-转盘；16-上止点感应头；17-上限位感应头；18-伺服电机；19-后隔套；20-前隔套；21-托辊；22-辗压轮；23-芯轴；24-成品工件；25-工件毛坯；26-托辊上止点；27-托辊下止点。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种冷辗扩机床托辊位移控制装置，包括机架1、减速机2、伺服电机18、托辊21和电控制器，其特征在于：所述伺服电机18通过减速机2与转盘15相连，所述转盘15的上半部置有弧形槽，所述弧形槽内置有可分别向控制器提供相应位置信号的上限位感应头17、上止点感应头16、下止点感应头14、下限位感应头13；连杆5的一端与所述转盘15连接，另一端与连接板7连接，所述连接板7与托辊转臂11下部的摆臂固定连接，并可随托辊转臂11同步转动，支架板9通过定位销轴10与所述连接板7连接，并可绕定位销轴10旋转，以调节托辊中线与辗压轮中线的交角。减速机2安装在冷辗扩机床机架1上，其输入端为伺服电机18，其输出轴端固定转盘15，

所述连杆5与转盘15之间置有连杆销3和带过盈量的滚针轴承4；所述连杆5与连接板7之间，置有连杆销6和带过盈量的滚针轴承4，转动灵活且无间隙。

图2所示，所述的托辊转臂11由两套轴承安装保持在辗压轮后侧的冷辗扩机床主轴12轴颈上，环绕主轴12回转。前隔套20限制转臂11与主轴12的位置关系，后隔套19传递由主轴12后部轴承内套施加的预紧力，以消除两套轴承的游隙，确保转臂11的回转精度。在支架板9上装有托辊21，托辊21与转臂11同步转动。

如图3所示，所述的支架板9与连接板7之间安装有调整垫板8，安装厚度不同的垫板，可调节支架板9与主轴12之间的位置距离。

工作状态如图4所示，托辊21与辗压轮22同轴回转，辗扩开始时，伺服电机18转动，通过减速机2和连杆5，带动托辊转臂11逆时针旋转，使托辊21向上至上止点26时，上止点感应头16发信，伺服电机18停止，托辊21与工件毛坯25接触，开始辗扩。辗扩初始，工件外径基本不涨大，此时托辊21保持固定位置，当工件24外径开始涨大时，伺服电机18开始动作，带动托辊21顺时针方向主动后退，累计转动θ角，直到转动到下止点27时，下止点感应头14发信，伺服电机18停止，此时工件24也最终成型，随即结束辗扩过程。在整个辗扩过程中，可由工件外径尺寸为反馈，控制伺服电机18的转速，使工件24的中心保持恒定高度，保证良好的稳定姿态，从而有利于提高工件精度。

转盘15上的上限位感应头17和下限位感应头13用作安全限位，避免在调试时或发生意外时，托辊装置与冷辗扩机床的其它部件发生干涉，从而提高了整套系统的安全性。

Claims (4)

1.一种冷辗扩机床托辊位移控制装置，包括机架(1)、减速机(2)、伺服电机(18)、托辊(21)和电控制器，其特征在于：所述伺服电机(18)通过减速机(2)与转盘(15)相连，所述转盘(15)的上半部置有弧形槽，所述弧形槽内置有可分别向控制器提供相应位置信号的上限位感应头(17)、上止点感应头(16)、下止点感应头(14)、下限位感应头(13)；连杆(5)的一端与所述转盘(15)连接，另一端与连接板(7)连接，所述连接板(7)与托辊转臂(11)下部的摆臂固定连接，并可随托辊摆臂转动；支架板(9)通过定位销轴(10)与所述连接板(7)连接，并可绕定位销轴(10)旋转。

2.如权利要求1所述冷辗扩机床托辊位移控制装置，其特征在于：所述连杆(5)与转盘(15)之间置有连杆销(3)和滚针轴承(4)；所述连杆(5)与连接板(7)之间，置有连杆销(6)和滚针轴承(4′)。

3.如权利要求1所述冷辗扩机床托辊位移控制装置，其特征在于所述的托辊转臂(11)由两套轴承安装在主轴(12)上，并可环绕主转回转。

4.如权利要求1所述冷辗扩机床托辊位移控制装置，其特征在于所述的支架板(9)与连接板(7)之间安装有垫板(8)。

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