CN219665015U - 一种辗环模具及内圈锻件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种辗环模具及内圈锻件，辗环模具包括驱动辊、芯辊、辗轮以及盖板组件，驱动辊适于与外设机构传动相连；盖板组件包括上盖板和下盖板，任一盖板安装在驱动辊，上盖板和下盖板相对设置在辗轮沿驱动辊延伸方向的两侧；芯辊、上盖板、辗轮以及下盖板共同构造形成有辗环腔，至少部分辗环腔沿辗轮的径向中心截面对称设置。辗环模具利用辗环腔辗出锻件的内外轮廓，将至少部分辗环腔沿辗轮的径向中心截面对称设置，以降低辗环锻造过程中不同径向辗环作用力对锻件受力产生影响。本实用新型具有提高锻件质量、降低生产成本、提高生产效率的优点。

Description

一种辗环模具及内圈锻件

技术领域

本实用新型涉及轴承锻造技术领域，具体涉及一种辗环模具及内圈锻件。

背景技术

大型风电机组均采用有回转轴承的偏航系统。偏航系统的主要组成部分：一般由偏航轴承、偏航驱动装置、偏航制动器、偏航计数器、扭缆保护装置、偏航液压装置等部分组成；偏航回转轴承承载着整个机舱和风轮的所有重量，同时连接着机舱和塔架。在偏航驱动装置的驱动作用下，通过偏航回转轴承内外圈的相对运动实现风力发电机组的自动对风。

目前多通过异形环锻工艺制造轴承内圈，由于轴承内圈为是单边型法兰结构，其在直接辗环锻造成型时，由于轴承内圈径向壁厚不同，辗环存在上下端径向辗环受力不均匀，导致辗环过程不稳定，影响轴承内圈的锻造质量，需要通过工艺调整，使辗环受力均匀，导致辗环工艺复杂，提高了生产成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于相关技术中辗环存在上下端径向辗环受力不均匀，存在辗环过程不稳定，影响轴承内圈的锻造质量，生产成本高的缺陷。

本实用新型提供了一种辗环模具，包括：

驱动辊，适于与外设机构传动相连；

芯辊，适于与锻件内轮廓壁面抵接，所述驱动辊和所述芯辊相间隔设置；

辗轮，套接配置在所述驱动辊上；

以及盖板组件，所述盖板组件包括上盖板和下盖板，任一盖板安装在所述驱动辊上，所述上盖板和所述下盖板相对设置在所述辗轮沿所述驱动辊延伸方向的两侧；所述芯辊、上盖板、辗轮以及下盖板共同构造形成有辗环腔，至少部分所述辗环腔沿所述辗轮的径向中心截面对称设置。

可选地，所述辗轮上设有沿其径向中心截面对称设置的环辗面，所述环辗面设置在所述辗轮用于辗环的外轮廓壁面上。

可选地，所述环辗面配置为变径圆周面，在所述辗轮的轴向方向上，自所述辗轮的径向中心截面至所述辗轮的外缘端面，所述变径圆周面逐渐减小设置。

可选地，所述上盖板朝向所述辗轮的一侧设有第一环槽，所述下盖板朝向所述辗轮的一侧设有第二环槽，所述第一环槽和所述第二环槽相平行设置，任一环槽靠近所述辗轮的一侧延伸至所述环辗面。

可选地，任一环槽沿其轴向上的截面配置为L形。

可选地，所述第一环槽沿其轴向截面的轴向高度大于或等于所述第二环槽沿其轴向截面的轴向高度。

可选地，上述的辗环模具，还包括多个压紧轮，任一压紧轮套接在所述驱动辊上，所述压紧轮用于压紧所述辗轮和所述盖板组件。

可选地，上述的辗环模具，还包括锥辊组件，所述锥辊组件适于约束锻件的轴向外端面，所述芯辊间隔设置在所述锥辊组件和所述驱动辊之间；

所述锥辊组件包括并列间隔设置的上锥辊和下锥辊，所述上锥辊和所述下锥辊分别设有用于辗环的约束面。

一种内圈锻件，包括上内圈和下内圈，所述上内圈和所述下内圈相对设置在所述内圈锻件沿其轴向方向的两侧；所述内圈锻件具有环状内腔以及环状外腔，所述环状内腔和所述环状外腔相对设置在所述内圈锻件的内外侧。

可选地，所述内圈锻件上下端面间的轴向高度设置为385mm至395mm；所述环状内腔的直径设置为3069mm至3079mm，所述环状外腔的直径设置为3296mm至3306mm，所述内圈锻件最大外轮廓直径设置为3448mm至3458mm。

本实用新型提供的技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的辗环模具，包括驱动辊、芯辊、辗轮以及盖板组件，驱动辊适于与外设机构传动相连；芯辊适于与锻件内轮廓壁面抵接，驱动辊和芯辊相间隔设置；辗轮套接配置在驱动辊上；盖板组件包括上盖板和下盖板，任一盖板安装在驱动辊上，上盖板和下盖板相对设置在辗轮沿驱动辊延伸方向的两侧；芯辊、上盖板、辗轮以及下盖板共同构造形成有辗环腔，至少部分辗环腔沿辗轮的径向中心截面对称设置。

此结构的辗环模具，通过驱动辊带动辗轮和盖板组件对锻件进行转动环辗，上盖板和下盖板限位锻件的上下两端的径向端面，芯辊、上盖板、辗轮以及下盖板共同构造形成有辗环腔，在辗锻阶段，将锻件置于辗环腔中，通过芯辊抵接锻件内轮廓面，并向驱动辊逐渐靠近，上盖板、辗轮以及下盖板抵接锻件外轮廓面，利用辗环腔辗出锻件的内外轮廓，将至少部分辗环腔沿辗轮的径向中心截面对称设置，以降低辗环锻造过程中不同径向辗环作用力对锻件受力产生影响，利用对称设置的辗环腔同时辗环锻件，有利于保证锻件受力均匀，避免辗环过程不稳定，以保证轴承内圈等锻件的锻造质量；后续锻件可通过分割工序形成两个或更多较小的锻件，以利用辗环模具进行一次辗环锻造，获得更多的锻件，有益于降低生产成本，提高生产效率。

2.本实用新型提供的辗环模具，辗轮上设有沿其径向中心截面对称设置的环辗面，环辗面设置在辗轮用于辗环的外轮廓壁面上。

此结构的辗环模具，通过辗环上的环辗面接触锻件外壁面，利用对称设置的环辗面限位抵接锻件的外轮廓面，以达到辗轮和锻件之间接触受力均衡的目的。

3.本实用新型提供的辗环模具，辗环模具还包括多个压紧轮，任一压紧轮套接在驱动辊上，压紧轮用于压紧辗轮和盖板组件。

此结构的辗环模具，通过压紧轮将辗轮和盖板组件压紧相对固定在驱动辊上，以加强辗锻阶段的稳定性，辗轮和盖板组件在压紧轮的压紧作用下形成可靠的辗环腔，在驱动辊转动时，保证辗轮和盖板组件的环辗精度。

4.本实用新型提供的辗环模具，还包括锥辊组件，锥辊组件适于约束锻件的轴向外端面，芯辊间隔设置在锥辊组件和驱动辊之间；锥辊组件包括并列间隔设置的上锥辊和下锥辊，上锥辊和下锥辊分别设有用于辗环的约束面。

此结构的辗环模具，通过锥辊组件约束锻件远离驱动辊一侧的轴向外端面，利用盖板组件约束锻件靠近驱动辊一侧的轴向外端面，从而使锻件可在驱动辊带动下进行周向的辗扩变形，利用并列间隔设置的上锥辊和下锥辊对锻件导向扶正，以提高锻件整体的锻造质量。

5.一种内圈锻件，包括上内圈和下内圈，所述上内圈和所述下内圈相对设置在所述内圈锻件沿其轴向方向的两侧；所述内圈锻件具有环状内腔以及环状外腔，所述环状内腔和所述环状外腔相对设置在所述内圈锻件的内外侧。

此结构的内圈锻件，通过环辗锻造制得，后续利用加工将整体内圈锻件分割为上内圈和下内圈，利用上述的辗环模具进行一次辗环锻造，获得两个内圈锻件，以降低生产成本，提高生产效率，适配于生产需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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为本实用新型的实施例中提供的辗环模具的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例中提供的内圈锻件半剖的结构示意图；

附图标记说明：

11-驱动辊；12-辗轮；13-芯辊；14-上盖板；15-下盖板；16-压紧轮；17-上锥辊；18-下锥辊；

2-内圈锻件；21-上内圈；22-下内圈。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供了一种辗环模具，如图1所示，包括驱动辊11、芯辊13、辗轮12以及盖板组件，驱动辊11适于与外设机构传动相连；芯辊13适于与锻件内轮廓壁面抵接，驱动辊11和芯辊13相间隔设置。

如图1所示，辗轮12套接配置在驱动辊11上；盖板组件包括上盖板14和下盖板15，任一盖板安装在驱动辊11上，上盖板14和下盖板15相对设置在辗轮12沿驱动辊11延伸方向的两侧；芯辊13、上盖板14、辗轮12以及下盖板15共同构造形成有辗环腔，至少部分辗环腔沿辗轮12的径向中心截面对称设置。

本实施例提供的辗环模具，上盖板14朝向辗轮12的一侧设有第一环槽，下盖板15朝向辗轮12的一侧设有第二环槽，第一环槽和第二环槽相平行设置，任一环槽靠近辗轮12的一侧延伸至环辗面，以使锻件在辗环腔内平滑过渡成型，提高锻件成型质量。

在一具体的实施方式中，第一环槽和第二环槽沿其轴向上的截面配置为L形。

在一具体的实施方式中，第一环槽沿其轴向截面的轴向高度大于第二环槽沿其轴向截面的轴向高度。

优选地，第一环槽沿其轴向截面的轴向高度等于第二环槽沿其轴向截面的轴向高度，使得上盖板14和下盖板15分别同锻件的轴向接触面相同，促进锻件进行径向辗扩变形。第一环槽的轴向高度和第二环槽的轴向高度具体根据实际所需锻件的尺寸配置。

辗轮12上设有沿其径向中心截面对称设置的环辗面，环辗面设置在辗轮12用于辗环的外轮廓壁面上。通过辗环上的环辗面接触锻件外壁面，利用对称设置的环辗面限位抵接锻件的外轮廓面，以达到辗轮12和锻件之间接触受力均衡的目的。

在一具体的实施方式中，环辗面配置为变径圆周面，在辗轮12的轴向方向上，自辗轮12的径向中心截面至辗轮12的外缘端面，变径圆周面逐渐减小设置。

如图1所示，辗环模具还包括多个压紧轮16，任一压紧轮16套接在驱动辊11上，压紧轮16用于压紧辗轮12和盖板组件。通过压紧轮16将辗轮12和盖板组件压紧相对固定在驱动辊11上，以加强辗锻阶段的稳定性，辗轮12和盖板组件在压紧轮16的压紧作用下形成可靠的辗环腔，在驱动辊11转动时，保证辗轮12和盖板组件的环辗精度。其中，下盖板15和驱动轴水平径向相抵接限位，在装配辗环模具时，先将下盖板15套接安装在驱动轴上，再将辗轮12和上盖板14依次套接安装在驱动轴上，最后将多个压紧轮16装配固定在上盖板14上方。

如图1所示，辗环模具还包括锥辊组件，锥辊组件适于约束锻件的轴向外端面，芯辊13间隔设置在锥辊组件和驱动辊11之间；锥辊组件包括并列间隔设置的上锥辊17和下锥辊18，上锥辊17和下锥辊18分别设有用于辗环的约束面。通过锥辊组件约束锻件远离驱动辊11一侧的轴向外端面，利用盖板组件约束锻件靠近驱动辊11一侧的轴向外端面，从而使锻件可在驱动辊11带动下进行周向的辗扩变形，利用并列间隔设置的上锥辊17和下锥辊18对锻件导向扶正，以提高锻件整体的锻造质量。

在上述的说明中，锻件的内轮廓面为锻件的内侧周向面；锻件的外轮廓面为锻件的上下端面以及锻件的外侧周向面。

本实施例提供的辗环模具，通过驱动辊11带动辗轮12和盖板组件对锻件进行转动环辗，上盖板14和下盖板15限位锻件的上下两端的径向端面，芯辊13、上盖板14、辗轮12以及下盖板15共同构造形成有辗环腔，在辗锻阶段，将锻件置于辗环腔中，通过芯辊13抵接锻件内轮廓面，并向驱动辊11逐渐靠近，上盖板14、辗轮12以及下盖板15抵接锻件外轮廓面，利用辗环腔辗出锻件的内外轮廓，将至少部分辗环腔沿辗轮12的径向中心截面对称设置，以降低辗环锻造过程中不同径向辗环作用力对锻件受力产生影响，利用对称设置的辗环腔同时辗环锻件，有利于保证锻件受力均匀，避免辗环过程不稳定，以保证轴承内圈等锻件的锻造质量；

本实施例提供的辗环模具，辗环锻造成型后的锻件可通过分割工序形成两个或更多较小的锻件，以利用辗环模具进行一次辗环锻造，获得更多的锻件，有益于降低生产成本，提高生产效率。

实施例2

一种内圈锻件2，如图1所示，其具有环状内腔以及环状外腔，环状内腔和环状外腔相对设置在内圈锻件2的内外侧。内圈锻件2可采用实施例1的辗环模具锻造制得，其尺寸参数如下：

内圈锻件2上下端面间的轴向高度设置为385mm至395mm；环状内腔的直径设置为3069mm至3079mm，环状外腔的直径设置为3296mm至3306mm，内圈锻件2最大外轮廓直径设置为3448mm至3458mm。

在一具体的实施方式中，如图2所示，内圈锻件2包括上内圈21和下内圈22，上内圈21和所述下内圈22相对设置在所述内圈锻件2沿其轴向方向的两侧。内圈锻件2通过环辗锻造制得，后续利用加工将整体内圈锻件2分割为上内圈21和下内圈22，利用上述的辗环模具进行一次辗环锻造，获得两个内圈锻件2，以降低生产成本，提高生产效率，适配于生产需求。

如图2所示，内圈锻件2上设有两个凸部，任一凸部成型设置在内圈锻件2径向外轮廓壁面上；两个凸部分别对应上内圈21以及下内圈22设置。

本实用新型提供的内圈锻件2，其制造过程如下：

(1)将锻件原料下料，得到圆柱形的锻件；

(2)将锻件加热，降低锻件硬度；

(3)镦粗滚圆锻件：将坯料竖立镦粗至轴向高度505mm，直径约为1300mm，并滚锻件的外圆；

(4)将锻件冲孔整形，通过冲头冲孔，冲孔后滚外圆并平整锻件轮廓壁面；

(5)预辗锻件：将锻件预轧到锻件的热尺寸，使锻件可进行热变形；

(6)对预辗后的锻件进行加热；

(7)终辗：将锻件置于辗环腔中，通过辗环模具环辗锻造得到内圈锻件2，芯辊13插入环状内腔，并抵接接触锻件，通过驱动辊11带动上盖板14、辗轮12以及下盖板15旋转，以旋转带动锻件，从而环辗锻件的外轮廓面，锻件抵接带动芯辊13转动，使得芯辊13对锻件的环状内腔进行环辗，上锥辊17和下锥辊18对锻件进行扶正，最终得到内圈锻件2；

(8)通过精加工车削处理内圈锻件2，并将锻件分割为上内圈21和下内圈22。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种辗环模具，其特征在于，包括：

驱动辊(11)，适于与外设机构传动相连；

芯辊(13)，适于与锻件内轮廓壁面抵接，所述驱动辊(11)和所述芯辊(13)相间隔设置；

辗轮(12)，套接配置在所述驱动辊(11)上；

以及盖板组件，所述盖板组件包括上盖板(14)和下盖板(15)，任一盖板安装在所述驱动辊(11)上，所述上盖板(14)和所述下盖板(15)相对设置在所述辗轮(12)沿所述驱动辊(11)延伸方向的两侧；所述芯辊(13)、上盖板(14)、辗轮(12)以及下盖板(15)共同构造形成有辗环腔，至少部分所述辗环腔沿所述辗轮(12)的径向中心截面对称设置。

2.根据权利要求1所述的辗环模具，其特征在于，所述辗轮(12)上设有沿其径向中心截面对称设置的环辗面，所述环辗面设置在所述辗轮(12)用于辗环的外轮廓壁面上。

3.根据权利要求2所述的辗环模具，其特征在于，所述环辗面配置为变径圆周面，在所述辗轮(12)的轴向方向上，自所述辗轮(12)的径向中心截面至所述辗轮(12)的外缘端面，所述变径圆周面逐渐减小设置。

4.根据权利要求2所述的辗环模具，其特征在于，所述上盖板(14)朝向所述辗轮(12)的一侧设有第一环槽，所述下盖板(15)朝向所述辗轮(12)的一侧设有第二环槽，所述第一环槽和所述第二环槽相平行设置，任一环槽靠近所述辗轮(12)的一侧延伸至所述环辗面。

5.根据权利要求4所述的辗环模具，其特征在于，任一环槽沿其轴向上的截面配置为L形。

6.根据权利要求4所述的辗环模具，其特征在于，所述第一环槽沿其轴向截面的轴向高度大于或等于所述第二环槽沿其轴向截面的轴向高度。

7.根据权利要求1-6任一项所述的辗环模具，其特征在于，还包括多个压紧轮(16)，任一压紧轮(16)套接在所述驱动辊(11)上，所述压紧轮(16)用于压紧所述辗轮(12)和所述盖板组件。

8.根据权利要求1-6任一项所述的辗环模具，其特征在于，还包括锥辊组件，所述锥辊组件适于约束锻件的轴向外端面，所述芯辊(13)间隔设置在所述锥辊组件和所述驱动辊(11)之间；

所述锥辊组件包括并列间隔设置的上锥辊(17)和下锥辊(18)，所述上锥辊(17)和所述下锥辊(18)分别设有用于辗环的约束面。

9.一种内圈锻件，其特征在于，包括上内圈(21)和下内圈(22)，所述上内圈(21)和所述下内圈(22)相对设置在所述内圈锻件(2)沿其轴向方向的两侧；所述内圈锻件(2)具有环状内腔以及环状外腔，所述环状内腔和所述环状外腔相对设置在所述内圈锻件(2)的内外侧。

10.根据权利要求9所述的内圈锻件，其特征在于，所述内圈锻件(2)上下端面间的轴向高度设置为385mm至395mm；所述环状内腔的直径设置为3069mm至3079mm，所述环状外腔的直径设置为3296mm至3306mm，所述内圈锻件(2)最大外轮廓直径设置为3448mm至3458mm。