CN219851899U - 一种半导体铝合金碾环设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半导体铝合金碾环设备，包括托架；芯辊，转动于托架上；第一碾压组件，包括主辊、驱动驱动单元和第一移动单元；第二碾压组件，包括两个抱辊，芯辊和主辊的分布方向与两个抱辊的分布方向垂直，两个抱辊与主辊的距离一致且连接有驱动二者沿垂直于二者分布方向的水平方向同步移动的第二移动单元。该半导体铝合金碾环设备通过第二移动单元能够带动两个抱辊同步移动，无需手动调节两个抱辊移动，避免工人被烫伤，提高加工效率，且两个抱辊与芯辊的距离相同，保证加工过程中两个抱辊与环形锻件周向外缘接触，作用于环形锻件上，进一步提高加工效率和生产质量。

Description

一种半导体铝合金碾环设备

技术领域

本实用新型涉及铝合金锻造技术领域，尤其是涉及一种半导体铝合金碾环设备。

背景技术

环形轧制，亦称碾环、环形碾扩、扩孔、轧环，是借助碾环机使高温环形坯料产生连续局部塑性变形，进而实现壁厚减小、直径扩大、截面轮廓成型的塑性加工工艺。该工艺适用于生产各种形状和尺寸的环形机械零件，如轴承环、齿圈、法兰、薄壁筒形件等各类无缝环形锻件，环形锻件的材料通常包括碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金、钛合金、铜合金、镍基合金等。

现有技术中，如公告号为CN217912672U的中国实用新型专利公开了一种可生产不同尺寸口圈的碾环机，该碾环机使用时，一方面通过转动螺纹杆调节辊轮的位置，便于对不同口径的口圈加工，另一方面，利用油缸调节第一碾压辊和第二碾压辊的间隙，以对不同口径的口圈轧制，并通过隔热座带走从活动座上传递的热量，从而减少隔热座传递至油缸的热量，避免油缸温度过高，导致油缸故障甚至发生爆炸等事故。

但是上述碾环机使用时， 辊轮依靠工人手动转动螺纹杆实现位置调节，由于辊轮与环形锻件接触，热量极易传递到螺纹杆和与螺纹杆连接的手轮上，即使工人戴手套进行操作，高温的手轮也会引起工人手部的烫伤，不仅如此，由于采用手动调节方式，无法实时调节辊轮的位置，当辊轮需要改变位置时，必须停机后才可转动手轮，导致加工效率低下；此外，该碾环机中各侧调节机构相互独立，装置使用时，需要对各辊轮依次进行位置调节，进一步导致加工效率降低，且加工前，由于环形锻件周向外缘并非标准的圆环柱面，即使各辊轮抵接于环形锻件的周向外缘，但是各辊轮与最终成型产品的轴心线距离不一致，导致环形锻件在转动过程中，环形锻件的周向外缘与部分辊轮之间存在间隙，导致该部分辊轮无法作用于环形锻件上，仅依靠其他辊轮进行处理，进一步导致了生产效率的降低。

因此，有必要对现有技术中的碾环设备进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种提高加工效率并保证安全性的半导体铝合金碾环设备。

为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案为：一种半导体铝合金碾环设备，包括：

托架，所述托架具有水平的承载面以放置环形锻件；

芯辊，所述芯辊的轴心线沿铅垂方向延伸且所述芯辊绕自身轴心线转动于所述托架上；

第一碾压组件，所述第一碾压组件包括轴心线沿铅垂方向延伸且与所述芯辊水平分布的主辊、驱动所述主辊绕自身轴心线转动的驱动单元和驱动所述主辊沿平行于所述主辊和芯辊分布方向移动的第一移动单元；

第二碾压组件，所述第二碾压组件包括轴心线沿铅垂方向延伸的两个抱辊且与所述芯辊分布于同一水平面的两个抱辊，所述芯辊和所述主辊的分布方向与两个所述抱辊的分布方向垂直，两个所述抱辊与所述主辊的距离一致且连接有驱动二者沿垂直于二者分布方向的水平方向同步移动的第二移动单元。

优选的，为了避免高温环形锻件的热量通过托架传递到第一移动单元和第二移动单元，所述第一移动单元和所述第二移动单元均与所述托架存在间隙。

优选的，为了实现主辊的平移，所述第一移动单元包括第一油缸，所述第一油缸的缸筒连接有第一支架，活塞杆与所述主辊连接，所述第一油缸和所述第一支架均与所述托架存在间隙。

优选的，为了实现两个抱辊的平移，所述第二移动单元包括第二油缸，所述第二油缸的缸筒连接有第二支架，活塞杆与两个所述抱辊连接，所述第二油缸和所述第二支架均与所述托架存在间隙。

优选的，为了减少环形锻件通过主辊传递到第一移动单元的热量以及通过抱辊传递到第二移动单元的热量，所述第一移动单元与所述主辊之间和所述第二移动单元与两个所述抱辊均通过吸热件连接，所述吸热件内设置有吸热流道，所述吸热流道的两端延伸至所述吸热件的外表面，以分别用于通入散热液和排出散热液。

优选的，为了方便吸收热量，所述吸热件包括正对设置且相固定连接的两个吸热板，两个所述吸热板相对的一面均设置有吸热凹陷，所述吸热流道由两个所述吸热板的吸热凹陷组合形成。

优选的，为了提高吸热效率，所述吸热流道为蛇形的吸热流道。

优选的，为了提高加质量，所述第二移动单元连接有端面压辊机构，所述端面压辊机构包括下锥形辊、设置于所述下锥形辊上方的上锥形辊和驱动所述上锥形辊沿铅垂方向移动的升降单元，所述下锥形辊和所述上锥形辊分别用于对所述托架上环形锻件的两端面碾压。

优选的，为了实现上锥形辊的升降移动，所述升降单元包括第三油缸，所述第三油缸的缸筒与所述第二移动单元的输出端连接，活塞杆与所述上锥形辊连接。

优选的，为了避免环形锻件通过托架将热量传递给第三油缸，所述第三油缸与所述托架存在间隙。

综上所述，本实用新型半导体铝合金碾环设备与现有技术相比，通过第二移动单元能够带动两个抱辊同步移动，无需手动调节两个抱辊移动，避免工人被烫伤，提高加工效率，且两个抱辊与芯辊的距离相同，保证加工过程中两个抱辊与环形锻件周向外缘接触，作用于环形锻件上，进一步提高加工效率和生产质量。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的结构示意图；

图2是图1的爆炸示意图；

图3是本实用新型第二实施例的结构示意图；

图4是图3的爆炸示意图；

图5是图1的俯视图；

图6是本实用新型吸热板的结构示意图；

图7是本实用新型第二实施例的结构示意图；

图8是本实用新型第二实施例另一视角的结构示意图；

图中：100、托架；101、第一平杆；102、第二平杆；103、连接杆；104、支脚；200、芯辊；300、主辊；301、第一辊架；400、驱动单元；500、第一移动单元；501、第一油缸；502、第一支架；600、抱辊；601、第二辊架；700、第二移动单元；701、第二油缸；702、第二支架；800、吸热件；801、吸热板；8011、吸热凹陷；900、下锥形辊；901、第三辊架；110、上锥形辊；111、第四辊架；120、升降单元；121、第三油缸；130、环形锻件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

第一实施例

如图1-图6所示，本实用新型第一实施例的半导体铝合金碾环设备，包括：

托架100，托架100具有水平的承载面以放置环形锻件130；

芯辊200，芯辊200的轴心线沿铅垂方向延伸且芯辊200绕自身轴心线转动于托架100上；

第一碾压组件，第一碾压组件包括轴心线沿铅垂方向延伸且与芯辊200水平分布的主辊300、驱动主辊300绕自身轴心线转动的驱动单元400和驱动主辊300沿平行于主辊300和芯辊200分布方向移动的第一移动单元500；

第二碾压组件，第二碾压组件包括轴心线沿铅垂方向延伸的两个抱辊600且与芯辊200分布于同一水平面的两个抱辊600，芯辊200和所述主辊300的分布方向与两个抱辊600的分布方向垂直，两个抱辊600与主辊300的距离一致且连接有驱动二者沿垂直于二者分布方向的水平方向同步移动的第二移动单元700。

具体的，本实施例中，托架100包括分布于同一水平面的第一平杆101、第二平杆102和连接杆103，第一平杆101、第二平杆102和连接杆103相互固定连接，以形成水平的承载面，用于水平放置环形锻件130，以支撑环形锻件130，第一平杆101设置有四个，沿水平方向并排分布，第二平杆102设置有两个，分别与四个第一平杆101的两端固定连接，相邻两个第一平杆101通过第二平杆102固定连接，第一平杆101和第二平杆102的下方均固定有沿铅垂方向延伸的支脚104，以支撑第一平杆101、第二平杆102和连接杆103形成的水平承载面，第一平杆101、第二平杆102、连接杆103和支脚104之间优选通过焊接的方式实现固定连接。

芯辊200绕自身轴心线转动于其中一个连接杆103的上方，芯辊200轴心线沿铅垂方向延伸；主辊300转动连接有第一辊架301，驱动单元400为固定于第一辊架301下方的驱动电机，驱动电机的输出端与主辊300同轴心线固定连接，第一移动单元500的输出端与第一辊架301连接；抱辊600转动连接有第二辊架601，第二辊架601与第二移动单元700的输出端连接。

该碾环设备使用时，将环形锻件130水平放置于托架100上，通过第一平杆101和连接杆103对环形锻件130水平支撑，并使得芯辊200位于环形锻件130的内侧，而主辊300和两个抱辊600位于环形锻件130的内侧，碾环处理时，由第一移动单元500推动第一辊架301移动，使得主辊300和芯辊200分别抵接于环形锻件130的周向外缘和周向内壁上，而后第二移动单元700启动，推动两个第二辊架601同步靠向环形锻件130移动，最终使得两个抱辊600抵接于环形锻件130的周向外缘或者其中一个抱辊600抵接于环形锻件130的周向外缘（当环形锻件130的周向外缘并非规则或者完整的圆柱面形时），而后驱动单元400启动，带动主辊300旋转，通过摩擦力带动环形锻件130转动，使得与环形锻件130接触的芯辊200和抱辊600转动，作用于环形锻件130的内侧壁和外侧壁上，通过第一移动单元500调节主辊300的位置以改变主辊300与芯辊200的距离，通过第二移动单元700带动两个抱辊600同步移动，且始终保持两个抱辊600距离与主辊300（或者芯辊200）的距离相同，如此，使得碾压成型过程中时两个抱辊600均能与外表面规则完整的环形锻件130接触，作用于环形锻件130的周向外侧壁上，对环形锻件130碾压处理，保证锻造成型质量和加工效率。

进一步的改进是，第一移动单元500和第二移动单元700均与托架100存在间隙，即第一移动单元500和第二移动单元700均未接触，如此，避免了环形锻件130放置于托架100上后，通过托架100将热量传递到第一移动单元500和第二移动单元700上，使得第一移动单元500和第二移动单元700温度升高，导致第一移动单元500和第二移动单元700运行发生故障。

具体的，第一移动单元500包括第一油缸501，第一油缸501的缸筒连接有第一支架502，活塞杆与主辊300连接，第一油缸501和第一支架502均与托架100存在间隙，第一支架502为沿水平方向并排分布的两个第一竖杆，第一竖杆的底端与地面固定连接，顶端与第一油缸501的缸筒固定连接，以支撑第一油缸501；第二移动单元700包括第二油缸701，第二油缸701的缸筒连接有第二支架702，活塞杆与两个抱辊600连接，第二油缸701和第二支架702均与托架100存在间隙，第二支架702为沿水平方向并排分布的两个第二竖杆，第二竖杆的底端与地面固定连接，顶端与第二油缸701的缸筒固定连接，以支撑第二油缸701。

采用上述设计后，通过控制第一油缸501和第二油缸701，能够分别控制主辊300和两个抱辊600移动，以进行碾环处理，利用第一支架502支撑固定第一油缸501，第二支架702固定支撑第二油缸701，并使得第一油缸501和第二油缸701均与托架100保持间隙，避免热量通过托架100传递到第一油缸501和第二油缸701上，使得第一油缸501和第二油缸701内的油温增加，影响第一油缸501和第二油缸701的稳定运行。

进一步的改进是，第一移动单元500与主辊300之间和第二移动单元700与两个抱辊600均通过吸热件800连接，吸热件800内设置有吸热流道，吸热流道的两端延伸至吸热件800的外表面，以分别用于通入散热液和排出散热液；两个吸热件800中，其中一个吸热件800固定于第一油缸501的活塞杆和第一辊架301之间，另一个吸热件800固定于第二油缸701的活塞杆和第二辊架601之间。

采用上述设计后，装置运行时，向吸热通道内通入冷却液（通常为水），水流在吸热通道内流动的过程中，吸收第一辊架301（和第二辊架601）上的热量，水流在从吸热通道排出，带走吸收的热量，如此，减少了高温的环形锻件130通过主辊300和第一辊架301向第一油缸501传递的热量，以及通过抱辊600和第二辊架601向第二油缸701传递的热量，保证了第一油缸501和第二油缸701内的油温处于低温状态，如此，保证第一油缸501和第二油缸701的稳定运行。

具体的，吸热件800包括正对设置且相固定连接的两个吸热板801，两个吸热板801相对的一面均设置有吸热凹陷8011，吸热流道由两个吸热板的吸热凹陷8011组合形成，吸热流道为蛇形的吸热流道。

采用上述设计后，吸热件800主要有两个表面开设有蛇形吸热凹陷8011的吸热板801固定连接而成，固定方式有多种（通过结构胶粘接，或者通过螺栓螺母固定连接），两个吸热板801固定连接时，两个吸热板801上的吸热凹陷8011正对设置，使得两个吸热板801的板面贴合后，两个吸热板801上的吸热凹陷8011组合形成蛇形的吸热流道，吸热流道的一端用于通入冷却液，另一端用于排出冷却液，吸热流道采用蛇形，增加了其长度和分布面积，扩大了冷却液在吸热流道中流动时与吸热板801的接触面积，延长流动时间，从而提高吸热量，减少热量向第一油缸501和第二油缸701的传递。

第二实施例

如图7和图8所示，第二实施例的半导体铝合金碾环设备，基于第一实施例，区别在于，第二移动单元700连接有端面压辊机构，端面压辊机构包括下锥形辊900、设置于下锥形辊900上方的上锥形辊110和驱动上锥形辊110沿铅垂方向移动的升降单元120，下锥形辊900和上锥形辊110分别用于对托架100上环形锻件130的两端面碾压。

具体的，下锥形辊900转动连接有第三辊架901，第三辊架901与其中一个吸热板801固定连接，上锥形辊110转动连接有第四辊架111；升降单元120包括两个第三油缸121，两个第三油缸121分设于第四辊架111两端的下方，第三油缸121的缸筒与其中一个吸热板801固定连接，活塞杆与第四辊架111固定连接；第三油缸121与托架100存在间隙。

采用上述结构后，将环形锻件130放置于托架100上后，环形锻件130的底面所在平面与下锥形辊900的辊面相切，第二油缸701带动吸热板801靠向环形锻件130移动，使得下锥形辊900的辊面与环形锻件130底面贴合接触，通过第三油缸121带动第四辊架111下降，使得上锥形辊110与环形锻件130的顶面贴合接触，主辊300旋转带动环形锻件130转动后，使得下锥形辊900和上锥形辊110绕各自轴心线转动，分别作用于环形锻件130的底面和顶面，从而保证环形锻件130加工处理后，两端面的平整性，进而提升环形锻件130的加工质量；而第三油缸121与托架100存在间隙，避免了环形锻件130的热量通过托架100传递给第三油缸121，如此保证了第三油缸121的稳定正常运行。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种半导体铝合金碾环设备，其特征在于，包括：

托架（100），所述托架（100）具有水平的承载面以放置环形锻件；

芯辊（200），所述芯辊（200）的轴心线沿铅垂方向延伸且所述芯辊（200）绕自身轴心线转动于所述托架（100）上；

第一碾压组件，所述第一碾压组件包括轴心线沿铅垂方向延伸且与所述芯辊（200）水平分布的主辊（300）、驱动所述主辊（300）绕自身轴心线转动的驱动单元（400）和驱动所述主辊（300）沿平行于所述主辊（300）和芯辊（200）分布方向移动的第一移动单元（500）；

第二碾压组件，所述第二碾压组件包括轴心线沿铅垂方向延伸且与所述芯辊（200）分布于同一水平面的两个抱辊（600），所述芯辊（200）和所述主辊（300）的分布方向与两个所述抱辊（600）的分布方向垂直，两个所述抱辊（600）与所述主辊（300）的距离一致且连接有驱动二者沿垂直于二者分布方向的水平方向同步移动的第二移动单元（700）。

2.根据权利要求1所述的半导体铝合金碾环设备，其特征在于：所述第一移动单元（500）和所述第二移动单元（700）均与所述托架（100）存在间隙。

3.根据权利要求2所述的半导体铝合金碾环设备，其特征在于：所述第一移动单元（500）包括第一油缸（501），所述第一油缸（501）的缸筒连接有第一支架（502），活塞杆与所述主辊（300）连接，所述第一油缸（501）和所述第一支架（502）均与所述托架（100）存在间隙。

4.根据权利要求2所述的半导体铝合金碾环设备，其特征在于：所述第二移动单元（700）包括第二油缸（701），所述第二油缸（701）的缸筒连接有第二支架（702），活塞杆与两个所述抱辊（600）连接，所述第二油缸（701）和所述第二支架（702）均与所述托架（100）存在间隙。

5.根据权利要求1所述的半导体铝合金碾环设备，其特征在于：所述第一移动单元（500）与所述主辊（300）之间和所述第二移动单元（700）与两个所述抱辊（600）均通过吸热件（800）连接，所述吸热件（800）内设置有吸热流道，所述吸热流道的两端延伸至所述吸热件（800）的外表面，以分别用于通入散热液和排出散热液。

6.根据权利要求5所述的半导体铝合金碾环设备，其特征在于：所述吸热件（800）包括正对设置且相固定连接的两个吸热板（801），两个所述吸热板（801）相对的一面均设置有吸热凹陷（8011），所述吸热流道由两个所述吸热板（801）的吸热凹陷（8011）组合形成。

7.根据权利要求5所述的半导体铝合金碾环设备，其特征在于：所述吸热流道为蛇形的吸热流道。

8.根据权利要求1所述的半导体铝合金碾环设备，其特征在于：所述第二移动单元（700）连接有端面压辊机构，所述端面压辊机构包括下锥形辊（900）、设置于所述下锥形辊（900）上方的上锥形辊（110）和驱动所述上锥形辊（110）沿铅垂方向移动的升降单元（120），所述下锥形辊（900）和所述上锥形辊（110）分别用于对所述托架（100）上环形锻件的两端面碾压。

9.根据权利要求8所述的半导体铝合金碾环设备，其特征在于：所述升降单元（120）包括第三油缸（121），所述第三油缸（121）的缸筒与所述第二移动单元（700）的输出端连接，活塞杆与所述上锥形辊（110）连接。

10.根据权利要求9所述的半导体铝合金碾环设备，其特征在于：所述第三油缸（121）与所述托架（100）存在间隙。