CN2049156U

CN2049156U - 二辊卷板机

Info

Publication number: CN2049156U
Application number: CN 89202309
Authority: CN
Inventors: 李栓玉; 郭长青
Original assignee: Lucheng County Mechanical & Electrical Inst Changzhi Shanxi Prov
Current assignee: Lucheng County Mechanical & Electrical Inst Changzhi Shanxi Prov
Priority date: 1989-03-03
Filing date: 1989-03-03
Publication date: 1989-12-13

Abstract

二辊卷板机为一种新型卷板机械。其上辊为钢辊，下辊为钢辊芯外包弹性层，板材置于两辊间并调整其间距，使其接触——加压——下辊变形，板材随之局部变形，驱动两辊旋转，使板材连续弯卷成型。该机可一次成型，生产效率高，制品几何精度高，表面质量好，结构简单辊数最少，操作简便，便于实现生产过程的程控数控。

Description

本实用新型涉及一种卷板机械的新机型－－二辊卷板机，其结构特征是利用钢制的上辊（从动辊）与钢制辊芯外面包覆一层弹性材料的下辊（主动辊）间距位置变化和连续旋转作用于两辊间的金属板材或型材上，完成板材或型材的弯卷成形作用。可一次成形，适宜冷卷加工 8×2000mm以下规格的金属板材，工件最小加工直径可达φ30mm。

目前通常采用的卷板机械为三辊或四辊卷板机。该类型卷板机是通过工作辊对板材的三点受力和工作辊的旋转作用而连续弯卷成形。它的不足之处是：工作辊和调整辊数多，结构复杂、重量大、成本高、卷板需多次成形，而且表面精度差，有划痕、卷筒直径不宜过小，加工精度与操作水平关系很大，对操作人员的技术熟练程度要求较高等。

本实用新型的目的是提供一种结构简单，辊数最少，一次成形，操作非常简便，生产效率高，加工精度好尤其适合卷制各种金属薄板小筒径工件的新型卷板机械。

本实用新型的工作原理是：利用弹性辊变形时的反压力使板材在母线方向上的局部区域先变形，经工作辊旋转而连续成形。卷筒直径取决于上辊直径和成形时的压力大小。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：该机上辊为钢辊，下辊为钢辊芯外包有弹性层。卷板时，将板料置于上下辊之间，使下辊上升加压，弹性层发生变形而成形。在上述过程中，下辊弹性体变形时，因其体积不能改变，因此在受力状态下弹性体内部产生分布均匀的、强度很高的连续反压应力，迫使板料与上辊连续贴紧，并随之变形而成形。

经实际试验证明：上辊压入下辊的深度，即弹性覆层的变形量，与制品直径的关系，是利用二辊卷板机的一个重要工艺参数。在成形的初始阶段、压入量越大，弯曲半径越小。但当压入量达到一定数值时，弯曲半径就不再有明显变化，即进入所谓“稳定区”。在“稳定区”内的压力大小（参见图3）与：（1）弹性层厚度H，（2）弹性体硬度HV，（3）所加工的金属板厚t，（4）板宽B，（5）板材的屈服极限6s，（6）弹性体的相对变形量△H等因素有关。但前两个因素影响甚小，与（3）、（4）因素大致成正比，与（6）有明显的正比关系。

在“稳定区”内，上辊总压力的理论计算公式为：

P＝∫^l _oBE_Sε_Sdx

式中：B－－板宽。

E_S－－弹性材料的弹性模量。

ε_S－－弹性体在与辊子轴线垂直方向的应变。

在此，假设压应力P和弹性体与辊轴线垂直方向的应变ε_S成线性关系。即：

P＝E_Sε_S（参见图3）

用于板材弯曲的力矩M为：

M＝∫^l _xBpxdx

以下将结合附图对本实用新型的具体结构和工作状况作进一步详述：

图1是本实用新型的典型结构示意图。

图2是本实用新型的工作原理图。

图3是本实用新型的工作过程中作用力分布图。

图4是带导向杆的下辊升降机构示意图。

图5是设有双肘杆机构的下辊升降机构示意图。

图6是筒件托架机构示意图。

图7是上料装置示意图。

参照图1、图2二辊卷板机由上辊（2）、下辊（3）、机架（6）、机身（7）、翻转轴承机构（1）、下辊升降机构（4）、推料机构（5）、主传动液压马达（8）和液压阀组（9）、电气控制台（10）、电机－－油泵组件（11）等主要部件所构成。其中：

上辊（2）材质为中碳钢，经调质处理，安装于机架（6）与翻转轴承机构（1）的上端部位间，为一从动辊。

翻转轴承机构（1）可使被加工筒件（13）从上辊（2）上顺利取出。上辊（2）一端轴承体可以翻倒，取出工件后即可复位。

机架（6）和机身（7）为钢板焊接结构，布局紧凑、刚性好。

下辊（3）其辊芯材质和热处理方法与上辊（2）相同，在辊芯外面包一层聚氨脂弹性材料，该材料具有耐磨、耐热、耐油、耐冲击性能和强度高、弹性好，易加工（可根据需要铸成各种形状尺寸）等一系列优点。下辊（3）安装在左右机架（6）之间，为主动辊。主传动采用低速大扭矩液压马达（8）直接传动，或通过一级齿轮传动，驱动上下辊旋转，完成卷板过程。

下辊（3）的升降靠下辊升降机构（4）来完成，小规格机型用油缸（15）直驱动下辊（3）升降；较大规格的机型，采用油缸（17）驱动肘杆机构（16）。

为解决下辊（3）升降时辊子两端的同步问题，前一种升降结构加有导向杆（14）（参见图4），后者则利用双肘杆机构的连动特性并设有调整机构，同时还利用肘杆机构在接近行程终端时的减速特性，使得加压时平稳可靠（参见图5）。

本实用新型采用全液压传动系统，下辊（3）及翻转轴承机构（1）液压回路有保压功能。主传动液压马达（8），液压回路考虑了制动缓冲措施。

推料机构（5）由推料油缸和推板组成，可将卷成的筒件（13）从上辊（2）上推出。推料油缸有普通活塞缸和伸缩油缸两种，以适应不同规格的机型。

电气控制系统（10）根据需要有两种型式，一种为继电器－行程开关控制系统简单可靠，可实现半自动化控制，另一种采用PC控制系统，自动化程度较高，且附有自动计数装置。两种系统均具有下辊（3）自动定位装置，PC控制系统中还装有下辊（3）压力数显表。

上下料装置（参见图1、图7）：上料装置为一送料平台，一般采用手动送料方式。根据用户要求，可配置电磁送料装置。卸料装置即图1中推料机构（5）。

筒件托架机构（参见图6）：当卷筒直径较大时，用以支承筒件，可根据用户要求提供。它是由托架（18）和托辊（21）等组成，托辊（21）可沿托架（18）内安装的丝杠（19）上下移动，丝杠（19）上下两以轴承固定在托架上下端，用手轮（20）通过一组锥齿轮带动丝杠（19）旋转。托架用螺栓固定在机架上。

套筒（12）和自动换辊装置（参见图2）：当需要制作不同直径的筒件（13）时，则可换用相应直径的套筒（12），或设置自动换辊装置，将原上辊（2）从轴承体中取出，再插入所需直径的辊子。这种装置一般多用于要求生产效率较高，制品批量小，规格变化频繁的场合。

电动机－－油泵组件（11）和液压阀组（9）及管路等组成液压系统，是整机的动力源。主传动液压马达（8），翻转轴承机构（1），下辊升降机构（4），推料装置（5）中的油缸动作都由液压系统驱动、控制。电动机的功率可以根据机器规格来选择。

本二辊卷板机与三、四辊卷板机相比具有如下优点：

1、结构简单，所需调整的辊子数最少，而且在“稳定区”内工件直径与下辊位移无直接关系，因此，该机对操作人员的技术熟练程度要求不高，便于实现PC和CNC。

2、生产效率高，易对板材端部予弯，无需专用设备模具予弯，可一次卷成，比一般三、四辊卷板机工效提高4－9倍。

3、板材两端剩余直边最短，簿板不大于板厚的一倍，厚板可不大于板厚的4倍。

4、采用调心滚动轴承，摩擦损耗小，节能效果显著。

5、应用范围广，可弯卷各种金属材质的板材，如不锈钢板、有色金属板等，也可弯卷已经过冲孔、对焊、压印后的板料及各种型钢、波纹钢、金属丝网等。

6、由于下辊为弹性体，成形时弹性体内部应力很高而且分布均匀，辊子挠度一般很小，因此制品的几何精度和表面精度大为提高，制品表面光滑平整、无划伤。

7、通过适当调整工作辊位置，可一次弯卷出不同半径的曲面，如在一定范围内卷制圆锥筒件。

该二辊卷板机设计成系列产品，现有3×300mm，4×500mm，5×1000mm，5×1600mm四种规格。

二辊卷板机可广泛应用于航空、汽车、微电机、轴承、机械制造、化工、仪表等行业。其应用实例如：卷制小型电机外壳、轴承保持架、制动带、风叶片、灭火器外壳、液压千斤顶外套、排气筒、消声器、过滤装置等。

Claims

1、一种由上辊(2)、下辊(3)、翻转轴承机构(1)、下辊升降机构(4)、推料装置(5)、机架(6)、机身(7)、下辊主传动液压马达(8)、液压阀组(9)、电气控制台(10)、和电机油泵组件(11)构成的二辊板机。其特征在于：

A、上辊(2)为一钢制的从动辊、安装于机架(6)与翻转轴承机构(1)的上端轴承体之间；

B、下辊(3)为一在钢辊芯外面包覆一层弹性材料的主动辊，安装在机架(6)上，由下辊主传动液压马达(8)带动旋转，用下辊升降机构(4)调节其升降位置；

C、翻转轴承机构(1)可使被加工筒件从上辊(2)上顺利取出，上辊(2)一端轴承体可翻倒，取出工件后即可复位；

D、下辊升降机构(4)采用液压传动方式调节下辊(3)位置；

E、推料装置(5)由推料油缸和推料板组成，可将卷成的筒件从上辊(2)上推出。

2、根据权利要求1所述的二辊卷板机，其特征在于其下辊（3）的辊芯为钢制并经过热处理、其外面包覆着一层聚氨脂弹性材料。

3、根据权利要求1所述的二辊卷板机，其特征在于其上辊（2）由圆钢或钢管制成并调质处理。

4、根据权利要求1所述的二辊卷板机，其特征在于其下辊升绛机构（4）采用液压传动，升降油缸（15）直接驱动下辊（3）升降，并设有导向杆（14）。

5、根据权利要求1所述的二辊卷板机，其特征在于其下辊升降机构（4）可采用升降油缸（17）通过双肘杆机构（16）驱动下辊（3）升降、并设有调整机构。

6、根据权利要求1所述的二辊卷板机，其特征在于当卷筒直径较大时设置筒件托架机构，该机构是由托架（18）和托辊（21）等构成。用托架支承加工的筒件（13），根据不同筒径沿托架（18）上安装的丝杠（19）上下移动、丝杠上下两端以轴承分别固定在托架上下端，用手轮（20）通过一组锥齿轮带动丝杠（19）旋转，托架（18）用螺栓固定在机架（6）的卷筒部位上。

7、根据权利要求1所述的二辊卷板机，其特征在于当制作不同直径的筒件（13）时，设置套筒（12）和自动换辊装置，根据所加工筒件（13）直径大小换用相应直径的套筒（12），自动换辊装置可将原上辊（2）从轴承体中取出，再插入所需直径的上辊（2）。