CN209681028U - 中小型轴承套圈径-轴向热轧辗环机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种中小型轴承套圈径‑轴向热轧辗环机，包括调心检测辊组件、驱动辊组件、芯辊支承组件、芯辊升降组件、上锥型辊升降组件、上锥型辊组件、下锥型辊组件，本实用新型的有益效果如下：(1)、所轧制的套圈端面平整、无凹坑等缺陷；(2)、具有“三辊”整径功能，提高圆度精度；(3)、调心辊和检测辊所具有的随动功能，提高轧制过程的稳定性和辗压比以及轧制过程连续测量；(4)、驱动辊具有通用性；(5)、全自动控制，无需人工操作，减少人工成本；(6)、针对中小型轴承套圈轧制而言，将大幅度的节约了设备成本的投入、减少设备的占地面积，在性价比上使用户能够接受这种中小型轴承套圈径‑轴向热轧成形设备。

Description

中小型轴承套圈径-轴向热轧辗环机

技术领域

本实用新型涉及一种中小型轴承套圈径-轴向热轧辗环机。

背景技术

轴承是机械装备承载负荷和传递运动的核心基础零部件，其内圈和外圈，通常称轴承套圈。生产轴承套圈所采用的环件轧制成形方法是一种先进的制造技术。轴承套圈轧制技术按照成形方法，主要分为轴承套圈径向轧制技术和轴承套圈径-轴向轧制技术。

如图1是轴承套圈径向热轧成形原理图。

驱动压力辊T1-01做主动旋转运动，且采用油缸或气缸做径向进给运动。热轧成形过程：首先，将热轧前工序制成的穿孔热轧毛坯圈 T1-04套入芯辊T1-02；然后操作油缸或气缸控制手柄，使驱动压力辊 T1-01宽度型槽的外径面接触热轧毛坯外径面对其施压。在驱动压力辊T1-01宽度型槽与芯辊T1-02形成的径向孔型中，毛坯圈T1-04局部径向被压缩，引起局部周向伸长变形，而轴向局部展宽变形又被驱动压力辊T1-01宽度型槽限制。因驱动压力辊T1-01作用给套圈T1-04的摩擦力使套圈T1-04连续转动，从而使得套圈T1-04在连续转动过程中并伴随套圈T1-04厚度不断变薄、直径不断扩大；当套圈T1-04直径扩大到一定程度，轴承套圈T1-04外径面触及固定导向辊T1-03外径面时，该导向辊T1-03自转起导向作用；轴承套圈T1-04经过多转轧制变形且直径扩大，当操作者观察到套圈T1-04外径面与固定信号辊T1-05外径面接触，固定信号辊T1-05开始自转，表明轴承套圈直径已扩大到预定尺寸，即可停止手柄操作，结束套圈T1-04轧制过程，操作者将轧制好的轴承套圈T1-04从芯辊T1-02上取下。

我国从20世纪50年代末期开始引进这种轴承套圈径向轧制技术，目前所能生产制造的D51系列立式热轧辗环机(又称扩孔机)，其典型设备型号有D51-160、D51-250、D51-350、D51-400、D51-500、D51-630、 D51-800、D51-1000等，热轧成形尺寸范围大，可以适用于直径1000mm 以下的各种规格轴承套圈的轧制，是目前应用最广泛的轴承套圈热轧设备。D51系列立式热轧辗环机设备，虽具有造价低、占地面积小、生产效率高、驱动压力辊和芯辊更换便捷等优点，但尚存在以下缺点：

(1)、热轧套圈的端面质量难以保证，容易产生端面凹坑等缺陷；

(2)、依靠人工目测(当套圈接触到固定信号辊开始转动时) 来控制套圈外径，导致套圈尺寸精度及稳定性差、椭圆大，套圈热轧质量及生产调试完全依赖于操作工的技术水平；

(3)、由于导向辊的位置固定，在套圈外径面还没有触及导向辊前，其轧制尚处于不稳定状态，因此这种导向辊位置固定的辗轧方式，其辗压比受到一定程度的限制；

(4)、热轧套圈的宽度取决于驱动压力辊上套圈宽度型槽。由于轴承品种繁多，所以每种规格的轴承套圈，几乎都要准备一套相应型号的驱动压力辊。因此，虽然该设备的购置成本小，但使用过程需投入的驱动压力辊的费用却不少。

(5)、D51系列立式热轧辗环机一般需要2名操作工进行操作：一名操作工负责将前工序穿孔的毛坯圈套在芯辊上；另一名操作工负责操作手柄进行轧制，当轧制结束时，需要将套在芯辊上的套圈人工取下。所以D51系列立式热轧辗环机轧制过程中上下料劳动强度大，人工成本高。

如图2是大型轴承套圈径-轴向热轧成形原理图。

驱动辊T2-01在固定位置做主动旋转运动；芯辊T2-02在液压缸推动下做径向进给运动，且能绕其自身轴线转动；上、下锥型辊T2-04、 T2-06都带有旋转动力，各自绕其轴线主动旋转，上锥型辊T2-04在液压缸推动下做轴向进给运动，且上、下锥形辊T2-04、T2-06等整体要按照套圈T2-07外径的扩大速度，沿压力芯辊T2-02径向进给运动的反方向随动平移；一对随动定心导向辊T2-03、T2-08(又称抱辊)对称安装在靠近驱动辊T2-01侧，按照套圈T2-07外径扩大速度，绕某一固定轴线随动张开，且又能绕其自身轴线转动。

大型轴承套圈T2-07在热轧成形时，首先由操作机将前工序穿孔加热到温的毛坯套圈T2-07套在芯辊T2-02上，芯辊T2-02带动毛坯套圈T2-07向驱动辊T2-01方向开始径向进给，毛坯套圈T2-07在芯辊 T2-02与驱动辊T2-01形成的径向孔型中得到局部径向压缩，引起局部周向伸长变形和轴向展宽，驱动辊T2-01的动力转矩通过驱动辊T2-01 面与毛坯套圈T2-07面间的摩擦力使毛坯套圈T2-07自身转动。在上、下锥型辊T2-04、T2-06形成的轴向孔型中，上锥型辊T2-04的轴向进给，又使得毛坯套圈T2-07轴向局部压缩，引起局部周向伸长变形和径向展宽，上、下锥型辊T2-04、T2-06的动力转矩通过锥型辊面与套圈T2-07两端面间的摩擦力助力套圈T2-07的转动。由于套圈T2-07的连续转动，使得这种局部的径向压缩、轴向压缩及周向伸长变形连续不断，通过多转轧制体积积累，套圈T2-07整体壁厚和宽度减小、直径扩大、截面轮廓形成。在径向孔型形成的轴向展宽，在轴向孔型中的到消除；在轴向孔型形成的径向展宽，又在轴向孔型中的到消除。

上、下锥型辊T2-04、T2-06之间的测量辊T2-05随套圈T2-07外径的扩大而移动，且绕其自身轴线转动。当测量辊T2-05随动平移到预设尺寸时，上、下锥型辊T2-04、T2-06和测量辊T2-05等整体在随动油缸的控制下，按照套圈T2-07外径的扩大速度，沿芯辊T2-02径向进给运动的相反方向随动平移。在轧制过程中，对称安装的两导向辊 T2-03、T2-08，紧抱套圈T2-07外径面(所以又称为“抱辊”)，并按照套圈T2-07外径扩大速度随动张开，并使套圈T2-07的中心定位在驱动辊T2-01与芯辊T2-02的连线上(这就是所谓“定心”)。

我国早在上世纪90年代就从德国引进了轧制直径5500mm环件的径-轴向轧制设备。近年来很多国内厂家开始自行研发和生产这种大型径-轴向辗环机，目前国内所能生产制造的D53系列卧式径-轴向热轧辗环机，其典型设备型号有D53-800、D53-2000、D53-3000、D53-4000、 D53-5000、D53-7000、D53-9000等，适用于大型轴承套圈的轧制生产。 D53系列径-轴向热轧辗环机设备有效的解决了传统径向热轧辗环机其套圈端面凹坑不平整的缺陷；而且轧制过程的径向进给、轴向进给、导向辊的随动定心、锥型辊的转速与套圈转速的匹配以及上下锥型辊 (包括测量辊)整体按照套圈外径扩大的速度随动平移，套圈外径测量等控制，均已实现了自动化，轧制质量稳定，解决了传统径向辗环机轧制质量依耐于操作工的技术水平的问题。但因这种D53系列卧式径-轴向热轧辗环机，存在设备结构复杂、造价昂贵、占地面积大、驱动辊和芯辊更换时间长等原因，迄今尚无中小型径-轴向热轧辗环机设备的生产制造和使用的报道。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术尚存不足，提出了一种中小型轴承套圈径-轴向热轧辗环机。

本实用新型的技术解决方案是：中小型轴承套圈径-轴向热轧辗环机，包括床身、减速器、联轴器、调心检测辊组件、驱动辊组件、移动滑轨组件、移动滑台组件、芯辊支承组件、芯辊升降组件、上锥型辊升降油缸、上锥型辊升降组件、上锥型辊组件、限幅斜块、套圈宽度限定垫块、升降支承框架组件、下锥型辊组件、径向进给电液复合缸。床身的基座上设有减速器，减速器通过联轴器与驱动辊组件的主轴联接；驱动辊组件的轴承安装座固定在床身的台面上，床身的台面上设有调心检测辊组件，床身的台面上设有移动滑轨组件和移动滑台组件构成一对滑动副；床身台面上设有径向进给电液复合缸A，移动滑台组件上的活塞杆铰接座和连接轴与径向进给径向进给电液复合缸A的活塞杆连接；移动滑台组件上设有芯辊支承组件和升降支承框架组件，升降支承框架组件上设有芯辊升降组件；升降支承框架组件的顶板上设有上锥型辊升降油缸，升降支承框架组件的背板上设有上锥型辊升降组件，其上连接上锥型辊组件，限幅斜块又连接在上锥型辊组件上；移动滑台组件上设有下锥型辊组件，在下锥型辊组件上的平台上设有套圈宽度限定垫块；上锥型辊组件、套圈宽度限定垫块和下锥型辊组件构成轴向孔型。

调心检测辊组件包括安装底板、电液复合缸B、调心转臂回转轴、电液复合缸中耳轴座、调心转臂回转轴安装压板、限位调节螺栓、调心回转臂、电液复合缸活塞杆铰接轴、调心辊轴、调心辊、检测辊、检测辊轴、检测转臂回转轴、液压缸中耳轴座、液压缸A、检测回转臂、液压缸活塞杆铰接轴、检测转臂回转轴安装压板，调心检测辊组件的安装底板固定在床身的台面上，电液复合缸B通过电液复合缸中耳轴座连接调心转臂回转轴安装压板，调心回转臂通过调心转臂回转轴连接调心转臂回转轴安装压板、调心转臂回转轴安装压板固定在安装底板；电液复合缸B的活塞杆通过电液复合缸活塞杆铰接轴与调心回转臂连接；调心辊通过调心辊轴与调心回转臂连接；在调心回转臂上设有限位调节螺栓；内置有位移传感器的液压缸A通过液压缸中耳轴座连接检测转臂回转轴安装压板，检测回转臂通过检测转臂回转轴连接检测转臂回转轴安装压板，检测转臂回转轴安装压板固定在安装底板；液压缸A的活塞杆通过液压缸活塞杆铰接轴与检测回转臂连接；检测辊通过检测辊轴与检测回转臂连接。

芯辊升降组件包括芯辊拉杆、芯辊轴、升降连接板、升降滑筒、油缸安装板、液压缸B、升降滑座B、芯辊，油缸安装板和升降滑座 B固定在升降支承框架组件上，液压缸B的前法兰与油缸安装板连接，其活塞杆又与升降连接板连接，升降滑筒的上端与升降连接板连接；升降滑座B与升降滑筒构成一对滑动副，在升降滑筒的内部设有芯辊轴，其下端设有芯辊并由芯辊拉杆固定。

上锥型辊升降组件包括升降滑座A、升降滑杆、斜连接块，上锥型辊升降组件的升降滑座A固定在升降支承框架组件的背板上，升降滑座A与升降滑杆构成一对滑动副，升降滑杆的一端与上锥型辊升降油缸的活塞杆连接，另一端与斜连接块的水平端连接，上锥型辊组件与斜连接块的斜面端连接。

上锥型辊组件包括锥型辊、锥型辊轴、锥型辊座、液压马达安装座、离合器连接套、超越离合器、液压马达，锥型辊轴安装在锥型辊座内，它的一端连接锥型辊，另一端连接离合器连接套；超越离合器安装在离合器连接套内，其内孔与液压马达的输出轴相连接；液压马达安装座的一端连接锥型辊座的一端，另一端和液压马达的安装面连接。

本实用新型的有益效果如下：

(1)、径向孔型形成的轴向展宽，在轴向孔型得到消除，所轧制的套圈端面平整、无凹坑等缺陷；

(2)、具有“三辊”整径功能，消除套圈椭圆、提高圆度精度；

(3)、调心辊和检测辊所具有的随动功能，提高轧制过程的稳定性和辗压比以及轧制过程的连续测量；(4)、对不同宽度的轴承套圈，驱动辊具有通用性，减少驱动辊的投入成本；

(5)、从毛坯套圈推入、套圈轧制成形到套圈拉出的全过程，均全自动控制，无需人工操作，减少人工成本；

(6)、针对中小型轴承套圈轧制而言，其功能设计：上锥型辊无需轴向进给控制，其功能仅仅限于消除轴向展宽；因针对的是中小型轴承套圈的轧制，所以没有必要对上下锥形辊等整体进行随动控制；不单独设置测量辊，而将其功能归并在随动检测整径导向辊中；在锥型辊和其旋转动力之间通过超越离合器连接，简化锥型辊与套圈转速的关联控制；芯辊的径向工进、调心辊位置均采用了电液复合缸(是电缸与液压缸的复合缸)来控制，大大的简化了控制过程，降低了控制成本；……。本实用新型的这些功能设计方法，将大幅度的节约了设备成本的投入、减少设备的占地面积，在性价比上使用户能够接受这种中小型轴承套圈径-轴向热轧成形设备。

附图说明

图1是轴承套圈径向热轧成形原理图。

图2是大型轴承套圈径-轴向热轧成形原理图。

图3是中小型轴承套圈径-轴向热轧成形原理图。

图4是中小型轴承套圈径-轴向卧式热轧辗环机主视图。

图5是中小型轴承套圈径-轴向卧式热轧辗环机俯视图。

图6是中小型轴承套圈径-轴向卧式热轧辗环机右视图。

图7是中小型轴承套圈径-轴向卧式热轧辗环机三维图。

图8是调心检测辊组件结构示意图。

图9是芯辊的上抽下插结构示意图。

图10是锥型辊升降组件结构示意图。

图11是锥型辊组件结构示意图。

具体实施方式

如图3是中小型轴承套圈径-轴向热轧成形原理图。

驱动辊T3-01在固定位置做主动旋转运动；上、下锥型驱动辊 T3-04、T3-06均带有旋转动力且均能主动旋转，在其提供旋转动力的液压马达与锥型辊之间通过超越离合器连接；在上、下锥型驱动辊 T3-04、T3-06之间放置有套圈宽度限定垫块T3-05，用于控制套圈T3-08的宽度；上锥型驱动辊T3-04还能够上下升降，轧制成形时被套圈宽度限定垫块T3-05限位；芯辊T3-02连同上、下锥型驱动辊T3-04、 T3-06和套圈宽度限定垫块T3-05整体作径向进给运动(在水平方向，芯辊T3-02和上、下锥形驱动辊T3-04、T3-06没有相对运动)，芯辊T3-02还能绕其自身轴线从动旋转、且可实现上抽下插。轧制成形时，驱动辊T3-01与芯辊T3-02之间形成径向孔型；上、下锥形辊T3-04、 T3-06之间形成固定高度的轴向孔型。

在径向孔型出口侧的随动调心导向辊T3-03(简称调心辊)的功能，一是随套圈T3-08外径扩大而随动，使该调心辊T3-03紧贴套圈 T3-08外径面，绕其自身轴线从动旋转，实现随动导向功能；二是控制随动过程该调心辊T3-03的位置，使套圈中心在套圈T3-08外径扩大的过程中始终在预设的轨迹上；三是，当套圈T3-08的尺寸达到预设尺寸时，该调心辊T3-03的位置又能够最终刚性定位。

在轴向孔型出口侧的随动检测整径导向辊T3-07(简称检测辊) 的功能：一是随套圈T3-08外径扩大而随动，使该检测辊T3-07紧贴套圈T3-08外径面，绕其自身轴线从动旋转，实现随动导向功能；二是随检测辊T3-07的位置参数，由该位置参数和调心辊T3-03的位置参数，动态计算出套圈T3-08外径尺寸；三是，当套圈T3-08的尺寸达到预设尺寸时，该检测辊T3-07和调心辊T3-03以及驱动辊T3-01与轴承套圈 T3-08的三个切点形成锐角三角形，三点定圆，实现“三辊”整径功能。

这种中小型轴承套圈在热轧成形过程，首先由推料机构将毛坯套圈T3-08推入芯辊T3-02正下方，然后芯辊T3-02下降插入套圈T3-08，进而上锥型驱动辊T3-04下降并由套圈宽度限定垫块T3-05限位，接下来芯辊T3-02和上、下锥型驱动辊T3-04、T3-06以及套圈宽度限定垫块T3-05整体快进，当毛坯套圈T3-08外径面即将要触及驱动辊T3-01 时按照径向工进曲线进给。毛坯套圈T3-08在芯辊T3-02与驱动辊 T3-01形成的径向孔型中得到局部径向压缩，引起局部周向伸长变形和轴向展宽；驱动辊T3-01的动力转矩通过驱动辊T3-01面与毛坯套圈 T3-08面间的摩擦力使毛坯套圈T3-08自身转动。在上、下锥形驱动辊形成的轴向孔型中，由于根据套圈宽度限定垫块已固定了上下锥形辊 T3-04、T3-06的母线间距，轴向没有进给控制，上、下锥型驱动辊T3-04、 T3-06形成的轴向孔型仅仅用以消除在径向孔型挤压所形成的轴向展宽。由于套圈T3-08的连续转动，使得这种局部的径向压缩及周向伸长变形连续不断，通过多转轧制体积积累，套圈T3-08整体壁厚和宽度减小、直径扩大、截面轮廓形成。在径向孔型形成的轴向展宽，在轴向孔型中得到消除。当套圈T3-08外径达到设定尺寸时，停止径向进给，进行“三辊”整径、提高套圈圆度精度；当检测辊T3-07测量波动值在预设范围内时，结束“三辊”整径，芯辊T3-02等快速后退并在预设位置停止，芯辊T3-02上抽移动到预设位置停止，上锥型驱动辊T3-04上升到预设位置停止，最后由拉料机构将轧制完成的套圈 T3-08从芯辊T3-02下方拉出。因此，这种轧制方法从毛坯套圈推入、套圈轧制成形到套圈拉出的全过程均实现全自动化控制完成。

按照本实用新型提出的中小型轴承套圈径-轴向卧式热轧辗环机，图4是主视图、图5是俯视图、图6是右视图、图7是三维图。该辗环机它由床身01、减速器02、联轴器03、调心检测辊组件04、驱动辊组件05、移动滑轨组件06、移动滑台组件07、芯辊支承组件08、芯辊升降组件09、上锥型辊升降油缸10、上锥型辊升降组件11、上锥型辊组件12、限幅斜块13、套圈宽度限定垫块14、升降支承框架组件15、下锥型辊组件16、径向进给电液复合缸A17等零部件构成。床身01的基座上设有减速器02，减速器02通过联轴器03与驱动辊组件05的主轴联接；驱动辊组件05的轴承安装座固定在床身01的台面上，床身01的台面上设有调心检测辊组件04，床身01的台面上设有移动滑轨组件06和移动滑台组件07构成一对滑动副；床身 01台面上设有径向进给电液复合缸A17，移动滑台组件07上的活塞杆铰接座和连接轴与径向进给电液复合缸A17的活塞杆连接；移动滑台组件07上设有芯辊支承组件08和升降支承框架组件15，升降支承框架组件15上设有芯辊升降组件09；升降支承框架组件15的顶板上设有上锥型辊升降油缸10，升降支承框架组件15的背板上设有上锥型辊升降组件11，其上连接上锥型辊组件12，限幅斜块13连接在上锥型辊组件12上，移动滑台组件07上设有下锥型辊组件16，在下锥型辊组件16上的平台上设有套圈宽度限定垫块14；上锥型辊组件12、套圈宽度限定垫块14和下锥型辊组件16构成轴向孔型。

(1)驱动辊在固定位置主动旋转

图4、5、6、7中，减速器02安装在床身01的基座上、通过联轴器03、与驱动辊组件05的主轴联接，驱动辊组件05的轴承安装座又固定在床身01的台面上，实现驱动辊在固定位置主动旋转的功能。

(2)调心检测辊的随动、调心、检测、整径和导向功能

图8是调心检测整径辊组件，主要由安装底板0401、电液复合缸B0402、调心转臂回转轴0403、电液复合缸中耳轴座0404、调心转臂回转轴安装压板0405、限位调节螺栓0406、调心回转臂0407、电液复合缸活塞杆铰接轴0408、调心辊轴0409、调心辊0410、检测辊0411、检测辊轴0412、检测转臂回转轴0413、液压缸中耳轴座 0414、液压缸A0415、检测回转臂0416、液压缸活塞杆铰接轴0417、检测转臂回转轴安装压板0418等组成。

调心检测辊组件的安装底板0401安装固定在床身01的台面上。电液复合缸B0402和调心回转臂0407通过调心转臂回转轴0403、电液复合缸中耳轴座0404等零件，用调心转臂回转轴安装压板0405将它们固定在安装底板0401；电液复合缸B0402的活塞杆又通过电液复合缸活塞杆铰接轴0408与调心回转臂0407连接；调心辊0410通过调心辊轴0409与调心回转臂0407连接；在调心回转臂0407上还安装有限位调节螺栓0406。内置有位移传感器的液压缸A0415和检测回转臂0416通过检测转臂回转轴0413、液压缸中耳轴座0414等零件，用检测转臂回转轴安装压板0418将它们固定在安装底板0401；液压缸A0415的活塞杆又通过液压缸活塞杆铰接轴0417与检测回转臂0416连接；检测辊0411又通过检测辊轴0412与检测回转臂0416 连接。所有用轴或轴座连接的部位，轴或轴座及其相关零件构成相应的回转副。

在图8中，驱动辊0501主动旋转，芯辊0908径向进给，轴承毛坯套圈0419在驱动辊0501与芯辊0908之间形成的径向孔型中得到局部挤压，并在驱动辊0501摩擦力作用下绕其自身轴线连续转动，套圈外径扩大，壁厚减小。

在电液复合缸B0402活塞杆的作用下，通过其活塞杆铰接轴0408、调心回转臂0407等使调心辊0410紧贴轴承套圈0419外径面，调心辊0410绕调心辊轴0409转动，对轴承套圈0419的转动产生导向作用；控制电液复合缸B0402活塞杆的回程速度(或位置)与芯辊0908进给速度(或位置)关联，使得轴承套圈0419外径扩大过程中，调心回转臂0407绕调心转臂回转轴0403随动张开，控制套圈0419中心始终沿预设轨迹，这就是该调心辊0410的随动调心功能。

液压缸A0415内置位移传感器，在背压的作用下，通过液压缸活塞杆铰接轴0417、检测回转臂0416使检测辊0411紧贴套圈外径面，检测辊绕检测辊轴0412转动，对轴承套圈0419的转动产生导向作用；液压缸A0415活塞杆回程速度(或位置)取决于套圈0419外径扩大速度(或位置)，在此过程中由内置的位移传感器检测出该活塞杆回程位置。这就是检测辊0411的随动检测功能。

当调心回转臂0407的随动张开使得限位调节螺栓0406触及刚性限位时，并当液压缸A0415内置位移传感器检测的位置尺寸达到预设尺寸时，液压缸A0415的活塞杆液压锁定，结束芯辊0908的进给，完成驱动辊0501、调心辊0410和测量辊0411的“三辊”整径。该“三辊”与轴承套圈0419外径面的切点形成一个锐角三角形，三切点定圆。

以上就是该组件的随动、调心、检测、整径和导向功能的具体实现方法。

(3)用电液复合缸控制移动滑台，提高控制精度，简化控制过程，降低了控制成本

移动滑轨组件06安装固定在床身01的台面上，与移动滑台组件 07构成一对滑动副；通过床身01台面上的中耳轴座与径向进给电液复合缸A17的中耳轴连接；移动滑台组件07上的活塞杆铰接座和连接轴与径向进给电液复合缸A17的活塞杆连接。由径向进给电液复合缸A17实现该移动滑台的快进、工进和快退。

本实用新型采用了电液复合缸，它是电缸与液压缸的复合缸，同时兼备电缸和液压缸的优点，又克服了各自的不足，用电液复合缸来控制移动滑台的快进、工进和快退，提高了控制精度，大大的简化了控制过程，降低了控制成本。

(4)芯辊的上抽下插

如图4所示，在移动滑台组件07上安装芯辊支承组件08和升降支承框架组件15，又在升降支承框架组件15上安装芯辊升降组件09。

芯辊升降组件09主要由芯辊拉杆0901、芯辊轴0902、升降连接板0903、升降滑筒0904、油缸安装板0905、液压缸B0906、升降滑座B0907、芯辊0908等组成。油缸安装板0905和升降滑座B0907安装固定在升降支承框架组件15上，液压缸B0906的前法兰与油缸安装板0905连接，其活塞杆又与升降连接板0903连接，升降滑筒0904 的上端与升降连接板0903连接。升降滑座B0907与升降滑筒0904构成一对滑动副，在升降滑筒0904的内部安装有芯辊轴0902，其下端安装芯辊0908并由芯辊拉杆0901固定。

如图9所示芯辊上抽下插功能，它是由芯辊升降组件09和芯辊支承组件08实现的。当2套液压缸B0906活塞杆同步上升时，通过升降连接板0903和升降滑筒0904等零件可实现芯辊0908上抽的动作；反之，可将芯辊0908向下插入芯辊支承组件08中。

工作处于待机状态时，芯辊0908处于上抽限定位置，此时，将穿孔的毛坯套圈通过推料装置推在芯辊0908下方，然后芯辊0908穿过毛坯套圈孔，插入到芯辊支承组件08中；反之，当套圈轧制完成后，芯辊0908上抽，拉料装置将套圈从芯辊0908下方拉出。

这种芯辊上抽下插方法，有利于套圈推拉装置的实现；当芯辊0908插入芯辊支承组件08，芯辊0908工进时的受力属于简支梁约束形式，有利于芯辊0908寿命的提高；芯辊0908的更换，只要从芯辊拉杆0901卸下芯辊0908，十分方便。

(5)上下锥形辊和套圈宽度限定垫块构成轴向高度固定的轴向孔型仅用于消除轴向展宽

如图4和图10所示，上锥型辊升降油缸10的前法兰安装在升降支承框架组件15的顶板上，上锥型辊升降组件11的升降滑座A1101 固定在升降支承框架组件15的背板上。升降滑座A1101与升降滑杆 1102构成一对滑动副，升降滑杆的一端与上锥型辊升降油缸10的活塞杆连接，另一端与斜连接块1103的水平端连接，上锥型辊组件12 与斜连接块1103的斜面端连接。限幅斜块13连接在上锥型辊组件 12上。

在移动滑台组件07上安装下锥型辊组件16。上锥型辊组件12、套圈宽度限定垫块14和下锥型辊组件16构成轴向孔型。

当工作处于待机状态时，上锥型辊组件12通过油缸10停止在上限位处；当毛坯套圈0419被推入到芯辊0908下方时，油缸10活塞杆下降使限幅斜块13的水平面压在套圈宽度限定垫块14，这样上锥型辊组件12、套圈宽度限定垫块14和下锥型辊组件16就形成了轴向高度固定的轴向孔型。在径向轧制形成的轴向展宽，在轴向孔型得到消除，从而得到端面没有凹坑缺陷的平整端面。对于中小型轴承套圈，轴向孔型仅仅用于消除径向轧制产生的轴向展宽，没有必要增设轴向进给控制功能，这将大大降低油缸10的控制成本。

套圈径向轧制时，套圈两端面沿上下锥形辊形成的轴向孔型向外扩大，锥形辊母线的长度决定所能轧制套圈外径范围。对于中小型轴承套圈的径-轴向热轧，没有必要增设上下锥形辊等零部件整体随套圈外径增大而随动控制的功能和相应的机械结构，这又进一步降低设备的制造成本。

轧制不同宽度的轴承套圈，只需调整套圈宽度限定垫块14的高度，这样使得驱动辊0501具有通用性，相对于D51系列径向热轧辗环机而言，节省了不同型号套圈驱动辊的投入，降低使用成本。

(6)锥形辊和其旋转动力之间通过超越离合器连接，简化锥形辊与套圈转速的关联控制

如图11是锥型辊组件图，主要由锥型辊1201、锥型辊轴1202、锥型辊座1203、液压马达安装座1204、离合器连接套1205、超越离合器1206、液压马达1207等零件构成。锥型辊轴1202安装在锥型辊座1203内，它的一端连接锥型辊1201，另一端连接离合器连接套1205；超越离合器1206安装在离合器连接套1205内，其内孔与液压马达1207的输出轴相连接；通过液压马达安装座1204的一端连接锥型辊座1203的一端，另一端和液压马达1207的安装面连接。

轴向锥型辊面使套圈的转动速度和径向驱动辊使套圈的转动速度必须匹配。否则，如果轴向锥型辊使套圈的转动速度小于径向驱动辊使套圈的转动速度时，锥型辊对套圈的转动起阻碍作用，套圈转动不稳定、不连续；而如果轴向锥型辊使套圈的转动速度大于径向驱动辊使套圈的转动速度时，锥型辊对套圈的转动起助力作用，又因锥型辊施加给套圈的转矩远远小于驱动辊施加给套圈的转矩，因此，套圈的转速将取决于驱动辊转速，能够连续稳定转动。

在锥型辊和其旋转动力之间通过超越离合器1206连接，当轴向锥型辊面使套圈的转动速度小于径向驱动辊使套圈的转动速度时，离合器1206处于超越状态，锥型辊随套圈自由转动；而轴向锥型辊使套圈的转动速度大于径向驱动辊使套圈的转动速度时，离合器1206 处于结合状态，锥型辊按照径向驱动辊使套圈的转动速度，助力套圈转动。

如果锥型辊与其旋转动力直接连接，要控制径向驱动辊使套圈的转动速度和轴向锥型辊使套圈的转动速度匹配，非常复杂，控制成本高；而其间采用超越离合器连接，可将速度匹配控制大大简化，降低控制成本。

Claims (5)

1.中小型轴承套圈径-轴向热轧辗环机，包括床身(01)、减速器(02)、联轴器(03)、调心检测辊组件(04)、驱动辊组件(05)、移动滑轨组件(06)、移动滑台组件(07)、芯辊支承组件(08)、芯辊升降组件(09)、上锥型辊升降油缸(10)、上锥型辊升降组件(11)、上锥型辊组件(12)、限幅斜块(13)、套圈宽度限定垫块(14)、升降支承框架组件(15)、下锥型辊组件(16)、径向进给电液复合缸A(17)，其特征在于：床身(01)的基座上设有减速器(02)，减速器(02)通过联轴器(03)与驱动辊组件(05)的主轴联接；驱动辊组件(05)的轴承安装座固定在床身(01)的台面上，床身(01)的台面上设有调心检测辊组件(04)，床身(01)的台面上设有移动滑轨组件(06)和移动滑台组件(07)构成一对滑动副；床身(01)台面上设有径向进给电液复合缸A(17)，移动滑台组件(07)上的活塞杆铰接座和连接轴与径向进给径向进给电液复合缸A(17)的活塞杆连接；移动滑台组件(07)上设有芯辊支承组件(08)和升降支承框架组件(15)，升降支承框架组件(15)上设有芯辊升降组件(09)；升降支承框架组件(15)的顶板上设有上锥型辊升降油缸(10)，升降支承框架组件(15)的背板上设有上锥型辊升降组件(11)，其上连接上锥型辊组件(12)，限幅斜块(13)又连接在上锥型辊组件(12)上；移动滑台组件(07)上设有下锥型辊组件(16)，在下锥型辊组件(16)上的平台上设有套圈宽度限定垫块(14)；上锥型辊组件(12)、套圈宽度限定垫块(14)和下锥型辊组件(16)构成轴向孔型。

2.如权利要求1所述的中小型轴承套圈径-轴向热轧辗环机，其特征在于：调心检测辊组件(04)包括安装底板(0401)、电液复合缸B(0402)、调心转臂回转轴(0403)、电液复合缸中耳轴座(0404)、调心转臂回转轴安装压板(0405)、限位调节螺栓(0406)、调心回转臂(0407)、电液复合缸活塞杆铰接轴(0408)、调心辊轴(0409)、调心辊(0410)、检测辊(0411)、检测辊轴(0412)、检测转臂回转轴(0413)、液压缸中耳轴座(0414)、液压缸A(0415)、检测回转臂(0416)、液压缸活塞杆铰接轴(0417)、检测转臂回转轴安装压板(0418)，调心检测辊组件的安装底板(0401)固定在床身(01)的台面上，电液复合缸B(0402)通过电液复合缸中耳轴座(0404)连接调心转臂回转轴安装压板(0405)，调心回转臂(0407)通过调心转臂回转轴(0403)连接调心转臂回转轴安装压板(0405)、调心转臂回转轴安装压板(0405)固定在安装底板(0401)；电液复合缸B(0402)的活塞杆通过电液复合缸活塞杆铰接轴(0408)与调心回转臂(0407)连接；调心辊(0410)通过调心辊轴(0409)与调心回转臂(0407)连接；在调心回转臂(0407)上设有限位调节螺栓(0406)；内置有位移传感器的液压缸A(0415)通过液压缸中耳轴座(0414)连接检测转臂回转轴安装压板(0418)，检测回转臂(0416)通过检测转臂回转轴(0413)连接检测转臂回转轴安装压板(0418)，检测转臂回转轴安装压板(0418)固定在安装底板(0401)；液压缸A(0415) 的活塞杆通过液压缸活塞杆铰接轴(0417)与检测回转臂(0416)连接；检测辊(0411)通过检测辊轴(0412)与检测回转臂(0416)连接。

3.如权利要求1所述的中小型轴承套圈径-轴向热轧辗环机，其特征在于：芯辊升降组件(09)包括芯辊拉杆(0901)、芯辊轴(0902)、升降连接板(0903)、升降滑筒(0904)、油缸安装板(0905)、液压缸B(0906)、升降滑座B(0907)、芯辊(0908)，油缸安装板(0905)和升降滑座B(0907)固定在升降支承框架组件(15)上，液压缸B(0906)的前法兰与油缸安装板(0905)连接，其活塞杆又与升降连接板(0903)连接，升降滑筒(0904)的上端与升降连接板(0903)连接；升降滑座B(0907)与升降滑筒(0904)构成一对滑动副，在升降滑筒(0904)的内部设有芯辊轴(0902)，其下端设有芯辊(0908)并由芯辊拉杆(0901)固定。

4.如权利要求1所述的中小型轴承套圈径-轴向热轧辗环机，其特征在于：上锥型辊升降组件(11)包括升降滑座A(1101)、升降滑杆(1102)、斜连接块(1103)，上锥型辊升降组件(11)的升降滑座A(1101)固定在升降支承框架组件(15)的背板上，升降滑座A(1101)与升降滑杆(1102)构成一对滑动副，升降滑杆(1102)的一端与上锥型辊升降油缸(10)的活塞杆连接，另一端与斜连接块(1103)的水平端连接，上锥型辊组件(12)与斜连接块(1103)的斜面端连接。

5.如权利要求1所述的中小型轴承套圈径-轴向热轧辗环机，其特征在于：上锥型辊组件(12)包括锥型辊(1201)、锥型辊轴(1202)、锥型辊座(1203)、液压马达安装座(1204)、离合器连接套(1205)、超越离合器(1206)、液压马达(1207)，锥型辊轴(1202)安装在锥型辊座(1203)内，它的一端连接锥型辊(1201)，另一端连接离合器连接套(1205)；超越离合器(1206)安装在离合器连接套(1205)内，其内孔与液压马达(1207)的输出轴相连接；液压马达安装座(1204)的一端连接锥型辊座(1203)的一端，另一端和液压马达(1207)的安装面连接。