CN216679749U - 一种适应工件形状大角度变化的旋轮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种适应工件形状大角度变化的旋轮装置，包括旋轮安装架，旋轮安装架包括直杆部部以及连接于所述直杆部一端的安装杆部，安装杆部的延伸方向与直杆部的延伸方向之间呈钝角设置，安装杆部远离直杆部的一端固定安装有球体旋轮安装机构，球体旋轮安装机构上安装有球体旋轮。本实用新型旋轮装置相对于传统的筒形件球旋轮装置，可以适应工件形状大角度变化，具有零件形状的大适应性；相对于原有的封头旋压旋轮装置，结构简单，更加合适于扩径等旋压工艺，从而实现工件壁厚分布的优化。

Description

一种适应工件形状大角度变化的旋轮装置

技术领域

本实用新型属于旋压成型技术领域，尤其涉及一种适应工件形状大角度变化的旋轮装置。

背景技术

随着中国航天工业的不断发展，火箭对大型封头件的需求越来越广，大型薄壁封头作为超大型运载火箭燃料贮箱的关键组成部件，对燃料贮箱的容量，强度起到了关键性作用，传统的瓜瓣焊接的成形工件在焊缝处力学性能始终处于不稳定状态，还有传统的旋压加工方法极易产生局部减薄甚至加工破裂等缺陷。

申请号为CN201410570884.4的专利公开了一种大径厚比大弓高比封头冲旋成型装置及冲旋方法，申请号为CN201710394315.2的专利公开了一种大型薄壁封头件无模旋压成型工艺，上述专利提出了整体无模旋压工艺及其相应的旋压机床装备，但是中间没有过多的说明旋轮系统结构。而在实际旋压过程中，由于封头形状的各异，有的时候需要小圆角半径的旋轮系统进行剪切旋压，也需要大圆角半径的旋轮系统进行扩径等收边旋压，然后用传统的旋轮结构简单直接的加到圆角半径，但还是会导致旋轮圆角在径向和轴向存在半径差。因此，最好的旋轮结构为球旋轮结构。

目前球旋轮装置主要用于筒形件旋压等，该结构形式的球旋轮系统对于零件角度形状变化适应性小，不适用于封头这种形状大角度变化的旋压需求。

实用新型内容

本实用新型针对目前球旋装置和封头旋轮装置的不足，充分考虑封头无模旋压工艺的特性、无模旋压设备的特点以及旋轮工作过程中的受力情况，提出了一种适应工件形状大角度变化的球旋轮装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种适应工件形状大角度变化的旋轮装置，包括旋轮安装架，所述旋轮安装架包括直杆部部以及连接于所述直杆部一端的安装杆部，所述安装杆部的延伸方向与直杆部的延伸方向之间呈钝角设置，所述安装杆部远离直杆部的一端固定安装有球体旋轮安装机构，所述球体旋轮安装机构上安装有球体旋轮。

进一步的，所述球体旋轮安装机构包括连接座、球体旋轮安装座，所述连接座一端与安装杆部固定连接，所述连接座另一端设置有沉孔，所述沉孔内可拆卸地安装所述球体旋轮安装座，所述球体旋轮安装座伸出沉孔的一端设置有凹槽，所述球体旋轮可滚动地设置于凹槽内，且所述球体旋轮部分凸出所述凹槽。

进一步的，所述球体旋轮安装座由两块连接块组合而成，两块连接块以可拆卸方式安装在所述凹槽内，两块所述连接块之间留有间隙一。

进一步的，各所述连接块通过螺钉与所述连接座连接固定，所述螺钉自连接座的外侧穿过连接座与所述连接块螺纹连接。

进一步的，所述球体旋轮安装座与所述沉孔的底面之间留有与间隙一连通的间隙二，且所述间隙二小于所述间隙一。

进一步的，所述球体旋轮安装座靠近沉孔底面的一端设置有储油槽，所述储油槽与所述凹槽通过所述间隙一相连通。

进一步的，所述球体旋轮安装座靠近沉孔底面的一端设置有导入倒角，远离沉孔底面的一端设置有避让倒角。

进一步的，所述连接座呈圆柱体且所述连接座远离安装杆部的一端设置有倒角。

进一步的，所述安装杆部的延伸方向与直杆部的延伸方向之间的钝角为125°-145°。

进一步的，所述直杆部与所述安装杆部圆弧过渡连接，所述旋轮安装架的侧壁沿周向均匀设置有多个吊装螺纹孔；所述直杆部为矩形块结构；所述安装杆部为圆柱体结构；

所述球体旋轮安装座为黄铜球体旋轮安装座，所述球体旋轮为轴承钢球体旋轮。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型旋轮装置，相对于传统的筒形件球旋轮装置，可以适应工件形状大角度变化，具有零件形状的大适应性。

(2)本实用新型旋轮装置相对于原有的封头旋压旋轮装置，结构简单，更加合适于扩径等旋压工艺，从而实现工件壁厚分布的优化。

(3)本实用新型旋轮装置原理简单，成本较低，具有很强的工程应用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为适应工件形状大角度变化的旋轮装置的结构示意图；

图2为球体旋轮安装机构的结构示意图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为球体旋轮安装座的结构示意图；

图5为图4的B-B剖视图；

图6为图4的俯视图。

图例说明：

1、旋轮安装架；11、直杆部；12、安装杆部；13、吊装螺纹孔；2、球体旋轮安装机构；21、连接座；211、沉孔；22、球体旋轮安装座；22a、连接块；221、凹槽；222、间隙一；223、间隙二；224、储油槽；225、导入倒角；226、避让倒角；23、螺钉；3、球体旋轮。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1：

如图1-6所示，本实施例中适应工件形状大角度变化的旋轮装置，包括旋轮安装架1，旋轮安装架1包括直杆部部11以及连接于直杆部11一端的安装杆部12，安装杆部12的延伸方向与直杆部11的延伸方向之间呈钝角设置，安装杆部12远离直杆部11的一端固定安装有球体旋轮安装机构2，球体旋轮安装机构2上安装有球体旋轮3。

本实施例中，适应工件形状大角度变化的旋轮装置通过直杆部11与旋压机床连接，安装杆部12与直杆部11之间的夹角为钝角，该角度设置，使旋轮装置在进行旋压时可以适应工件大变形角度的需求，具有零件形状的大适应性。且该旋轮装置适用于封头的扩径等旋压，可实现工件壁厚分布的优化。

上述旋轮装置工作时，整体受力为向旋轮安装架1方向，该方向结构强度较大，球体旋轮3进行收边或者扩径旋压时，所承受的载荷较小，在不工作时，则主要承受球本身重力即可，因此对下端结构强度没有特别要求，本实用新型旋轮装置在结构强度上完全能够满足要求。

本实施例中，球体旋轮安装机构2包括连接座21、球体旋轮安装座22，连接座21一端与安装杆部12固定连接(一体成型)，连接座21另一端设置有沉孔211，沉孔211内可拆卸地安装球体旋轮安装座22，球体旋轮安装座22伸出沉孔211的一端设置有凹槽221，球体旋轮3可滚动地设置于凹槽221内，且球体旋轮3部分凸出凹槽221。上述凹槽221为过半球形的凹槽(略微过半)，球体旋轮3超过1/2的球体位于凹槽221内，不会从凹槽221中掉落。上述球体旋轮安装机构2结构简单，整体安装方便。

本实施例中，球体旋轮安装座22由两块连接块22a组合而成，两块连接块22a以可拆卸方式安装在凹槽221内，两块连接块22a之间留有间隙一222。通过此设置，可方便安装球体旋轮3，且便于在球体旋轮3磨损后进行更换。

本实施例中，各连接块22a通过螺钉23与连接座21连接固定，螺钉23自连接座21的外侧穿过连接座21与连接块22a螺纹连接。球体旋轮安装座22安装时，将球体旋轮3置于拼合后的球体旋轮安装座22的凹槽221中，再于储油槽224中装入黄油等润滑油，然后整体塞进沉孔211内，再旋入螺钉23，实现球体旋轮安装座22的固定安装，整体结构简单，安装方便，且使结构稳定。

本实施例中，球体旋轮安装座22与沉孔211的底面之间留有与间隙一222连通的间隙二223，且间隙二223小于间隙一222。

本实施例中，球体旋轮安装座22靠近沉孔211底面的一端设置有储油槽224，储油槽224与凹槽221通过间隙一222相连通。储油槽224用于储存润滑油等，在旋压时，通过间隙一222将储油槽224中的润滑油导入储油槽224中，从而保证球体旋轮3的润滑滚动。

本实施例中，球体旋轮安装座22靠近沉孔211底面的一端设置有导入倒角225，远离沉孔211底面的一端设置有避让倒角226。导入倒角225相当于导入坡口，避让倒角226相当于避让坡口，便于球体旋轮安装座22的安装以及便于向球体旋轮安装座22中安装球体旋轮3。

本实施例中，连接座21呈圆柱体且连接座21远离安装杆部12的一端设置有倒角。可便于球体旋轮安装座22的安装，且便于观察球体旋轮3的工作状态。

本实施例中，安装杆部12的延伸方向与直杆部11的延伸方向之间的钝角为125°-145°。进一步优选的，该钝角为135°。

本实施例中，直杆部11与安装杆部12圆弧过渡连接，旋轮安装架1的侧壁沿周向均匀设置有多个(一般为两个)吊装螺纹孔13，吊装螺纹孔13一般设置于直杆部11与安装杆部12圆弧过渡处；直杆部11为矩形块结构；安装杆部12为圆柱体结构；

本实施例中，球体旋轮安装座22的材质软于球体旋轮3的材质。例如，球体旋轮安装座22为黄铜球体旋轮安装座，球体旋轮3为轴承钢球体旋轮。球体旋轮3与球体旋轮安装座22的组成类似于圆珠笔头结构。

Claims (10)

1.一种适应工件形状大角度变化的旋轮装置，其特征在于，包括旋轮安装架(1)，所述旋轮安装架(1)包括直杆部(11)以及连接于所述直杆部(11)一端的安装杆部(12)，所述安装杆部(12)的延伸方向与直杆部(11)的延伸方向之间呈钝角设置，所述安装杆部(12)远离直杆部(11)的一端固定安装有球体旋轮安装机构(2)，所述球体旋轮安装机构(2)上安装有球体旋轮(3)。

2.根据权利要求1所述的适应工件形状大角度变化的旋轮装置，其特征在于，所述球体旋轮安装机构(2)包括连接座(21)、球体旋轮安装座(22)，所述连接座(21)一端与安装杆部(12)固定连接，所述连接座(21)另一端设置有沉孔(211)，所述沉孔(211)内可拆卸地安装所述球体旋轮安装座(22)，所述球体旋轮安装座(22)伸出沉孔(211)的一端设置有凹槽(221)，所述球体旋轮(3)可滚动地设置于凹槽(221)内，且所述球体旋轮(3)部分凸出所述凹槽(221)。

3.根据权利要求2所述的适应工件形状大角度变化的旋轮装置，其特征在于，所述球体旋轮安装座(22)由两块连接块(22a)组合而成，两块连接块(22a)以可拆卸方式安装在所述凹槽(221)内，两块所述连接块(22a)之间留有间隙一(222)。

4.根据权利要求3所述的适应工件形状大角度变化的旋轮装置，其特征在于，各所述连接块(22a)通过螺钉(23)与所述连接座(21)连接固定，所述螺钉(23)自连接座(21)的外侧穿过连接座(21)与所述连接块(22a)螺纹连接。

5.根据权利要求3所述的适应工件形状大角度变化的旋轮装置，其特征在于，所述球体旋轮安装座(22)与所述沉孔(211)的底面之间留有与间隙一(222)连通的间隙二(223)，且所述间隙二(223)小于所述间隙一(222)。

6.根据权利要求3所述的适应工件形状大角度变化的旋轮装置，其特征在于，所述球体旋轮安装座(22)靠近沉孔(211)底面的一端设置有储油槽(224)，所述储油槽(224)与所述凹槽(221)通过所述间隙一(222)相连通。

7.根据权利要求2所述的适应工件形状大角度变化的旋轮装置，其特征在于，所述球体旋轮安装座(22)靠近沉孔(211)底面的一端设置有导入倒角(225)，远离沉孔(211)底面的一端设置有避让倒角(226)。

8.根据权利要求2所述的适应工件形状大角度变化的旋轮装置，其特征在于，所述连接座(21)呈圆柱体且所述连接座(21)远离安装杆部(12)的一端设置有倒角。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的适应工件形状大角度变化的旋轮装置，其特征在于，所述安装杆部(12)的延伸方向与直杆部(11)的延伸方向之间的钝角为125°-145°。

10.根据权利要求2-8中任一项所述的适应工件形状大角度变化的旋轮装置，其特征在于，所述直杆部(11)与所述安装杆部(12)圆弧过渡连接，所述旋轮安装架(1)的侧壁沿周向均匀设置有多个吊装螺纹孔(13)；所述直杆部(11)为矩形块结构；所述安装杆部(12)为圆柱体结构；

所述球体旋轮安装座(22)为黄铜球体旋轮安装座，所述球体旋轮(3)为轴承钢球体旋轮。

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