CN2223152Y - 立式随动测量扩孔机 - Google Patents

Abstract

随动测量扩孔机是一种生产高精度环形锻件的辗环设备。现有的具有固定定心辊、检测辊的扩孔机，由于测量机构设计原理有误，锻件外径误差大，设备结构不合理，制造维修困难。本实用新型原理是使用作测量基准的检测辊、定心辊对辗压轮位置进行跟踪，彻底消除了由于设计原理造成的测量误差，提高了锻件精度，机床驱动方式及结构设计也随之进行了重大改进，提高了整机技术水平，是扩孔机更新换代的最佳产品。

Description

立式随动测量扩孔机

本实用新型涉及一种生产高精度环形锻件的辗环设备。

传统的立式扩孔机是沿袭前苏联MTP—250型扩孔机派生的，其主要是辗压轮装在主滑块上，电机通过减速器、万向连接轴使辗压轮转动；由气缸驱动滑块带动辗压轮移动；辗压辊、定心辊、检测辊固定在床身上，有的还有调整辗压轮闭合高度的补充机构，如图2.3所示。工作时工件环坯套在辗压辊上，辗压轮在气缸力的作用下移动；由电机通过减速器、万向连接轴使辗压轮旋转。环坯一旦与辗压轮接触，在其压力和扭矩的作用下开始变形。由于摩擦力的作用，辗压轮带动环坯旋转，环坯又带动辗压辊旋转。辗压过程，金属环坯变形主要沿切线方向延伸，环坯壁逐渐由厚变薄，直径逐渐增大，当环坯外径与定心辊接触后，其几何中心被定心辊推向机器中心线一侧，产生偏移量e，此时辗扩过程仍在进行。当环坯外径增长到与检测辊接触时，外径尺寸到，辗压轮即向上回程，锻件卸出，完成一次循环。对于锻件，主要是控制外径或内径，其高度由扩孔前制坯工序保证。由上述可知，由于辗压辊和检测辊都固定在床身上，通过环坯中心的两辊中心距不变，故其内径控制是准确的，而外径控制则不然，因为辗压轮是可移动的，而检测辊是固定不可移动的，两者通过环坯中心的中心距是变化的，也可以说定心辊和检测辊是固定的，而辗压轮的下死点不定，可因环坯下料重量、火耗大小和操作控制方法的不同而异。也就是说上述的辗压轮、定心辊、检测辊三个圆的相互位置是变化的，其变化势必影响其内切圆的大小。如下料过大时，当壁厚相当大时，环坯外径已接触检测辊，造成锻件外径过大，而这时辗压轮还未到予定位置。如果这时操作补充机构，使辗压轮再少许向下，壁厚减薄，外径减少，这时金属被迫沿环坯轴向流动，出现毛刺，锻件高度过大，不能达到使锻件误差积累在内径上的目的。因此，补充机构既不能完全解决问题，又带来此弊端，而且由此增加了机床和操作的复杂程度。此外，对辗压比过大的环坯，若在辗扩的全过程中定心辊不动，则工件的偏移量e过大，还势必影响成形和测量。

本实用新型目的由此而来，就是要提供一种既克服工件偏移量大、锻件外径精度不高、又可使锻件误差积累在内径上的结构合理，操作简便的随动测量扩孔机，从而对传统设备进行改造或更新。

本实用新型为了实现上述目的，采用如下的技术方案；将定心辊、检测辊对辗压轮跟踪以保证辗压轮、定心辊、外检测辊三者之间的相对不变的位置。以此作为本实用新型的测量基准。

为此，可在原来传统的机床上增设一随动测量系统，如指针随动测量系统。其齿条之一固定在滑块上与辗压轮一起运动，齿条之二与检测辊联结。固定在滑块上的齿条带动具有轮齿的表盘旋转，表盘套在中间套的外径上，中间套与具有轮齿的表针固定在一起与齿条二相啮合，并可绕固定在床身上的固定轴旋转。不仅可以在原机床上增设随动测量装置，还可以将定心辊、检测辊与辗压轮固定在同一滑块上，达到对辗压轮的跟踪。

为此，还可将原机床的结构予以改变，将原来与滑块固定在一起的辗压轮改为固定在床身上，将滑块与位于辗压轮下方的辗压辊固定在一起，检测辊与定心辊为了跟踪辗压轮，使三者在辗扩终了测量时的相对位置保持不变，也固定在床身上，此处定心辊可做定程移动，并在辗压辊悬臂端部下方设置一开式补偿双轮支承。

有益效果：

1、设备对工件外径测量精度高。随动测量可使下料重量误差，火耗不定的工件体积误差集中到内径上，外径不需要整形工序，锻件废品率降低。

2、设备造价低。取消了万向连结轴和补充机构，设备结构简单合理，轮廓尺寸小、重量轻，又因测量精度不受下料方式、加热方式影响，扩孔时工件偏移量得到控制、辗压辊、悬臂双轮支承等，这就为立式扩孔机向较大型发展创造了有利条件，比卧式扩孔机造价显著降低。

3、设备便于安全操作。精度容易控制，取消了补充机构操作环节。

4、设备易于维修。结构简单，易损件减少，故障率降低，地面维修作业方便。

下面结合附图通过实施例详细介绍本实用新型。

图1为传统型机床结构示意图。

图2为图1的K向视图。

图3为图2所示的机床工作部分的结构原理图。

图4为随动检测系统的结构示意图。

图5为实施例2的结构示意图。

图6为图5的K向视图。

如图1、图2、图4所示为本实用新型的第一个实施例，其是为了克服原有机床的测量误差，在不改变其它结构的基础上增设一套随动检测机构，所述的检测机构的齿条22固定在滑块9上，可与固定在同一滑块上的辗压轮2一起动作，由齿条22带动具有轮齿的表盘23旋转，表盘23上制有刻度以动配合套在中间套24的外径上，中间套24与带轮齿的表针26固定在一起。由环坯工件外径推动检测辊14经过齿条27使表针26与中间套24一起绕固定在床身1上的固定轴25旋转。工作时按锻件尺寸要求调整好表针26使其处于零位，在辗扩过程中，辗压轮2与滑块9一起，通过齿条22带动表盘23旋转；工件推动检测辊14通过齿条27带动指针26旋转。若辗扩终了时，辗压轮未下到予定位置，此时表盘“0”位也未旋到予定位置。但无论表盘23上的“0”在何处，只要被工件驱动的表针26也随动地指到“0”位，外径尺寸总是合格的。也可直接用检测辊跟踪辗压轮随动测量的方法，只要在检测前检测辊与辗压轮随动，在每次测量时相对位置不变即可。此实施例所述的方法可用来改造旧设备。

上述的实施例一在不改变原机床结构的情况下增加了一个随动测量装置，可达到本实用新型的目的，也可以用下述的方法同样达到本实用新型的目的。

实施例二

如图5、6所示，本实施例所设计的随动测量扩孔机仍是立式的即：0°≤φ＜90°，机身1主要由三角架组成，因为取消了补充机构和万向连结轴，故机床轮廓尺寸大大减小。传动系统仍由电机7、减速器6、连轴器5组成，辗压轮2通过连轴器5、减速器6与电机7相连，并由此获得动力。本实施例所用的连轴器已不是万向连结轴，甚至可以是刚性连轴器。位于机床支架1上端部的动力缸3或4驱动固定着辗压辊12的滑块9通过导块10沿床身1上的导轨移动，所述的滑块9穿过辗压轮座(床身)下方，跨越辗压轮上下部位，工作部分仍由辗压轮2，位于辗压轮一侧下方的定心辊11、位于另一侧下方的检测辊14及位于辗压轮正下方的辗压辊12组成，除辗压辊12固定在滑块9上外，辗压轮2、定心辊11、检测辊14三者均固定在床身上，此处定心辊，对每次辗扩可做定程移动。辗压轮2只转动不滑动，以保证三者之间在辗扩终了测量时的相对位置不变；在所述的辗压辊12的悬臂端下方设有开式补偿双轮支承，可托住辗压辊12。工作时，环坯工件13套在辗压辊12上，开式补偿双轮支承15托住辗压辊12，气(或液)缸3通过滑块9带动辗压辊12靠近旋转着的辗压轮2，其通过连轴器5和减速器6由电机7带动旋转，当辗压轮2、环坯13、辗压辊12三者接触后，环坯工件13在辗压辊12压力和辗压轮2扭矩的作用下实现辗扩，环坯壁厚减薄，外径逐渐增大，直到先和定心辊11接触，定心辊随之定程退让移动，继而和检测辊14接触，此时工件尺寸到，辗压辊12向下退回，退出工件，完成一次工作循环。

上述定心辊定程退让移动，特别对于辗压比大的大型环坯更为必要。为避免定心辊11在辗扩前期，长时间不和环坯工件13接触，或过早接触造成环坯偏移量“e”过大，可使定心辊连续或分段定程移动。但在每次辗扩结束测量时，件2、11、14三者相对位置仍不变。

还可以将辗压轮、定心辊和检测辊三者固定在滑块上，而辗压辊固定在床身上做为实施例3。

Claims (4)

1、一种立式随动测量扩孔机0°≤φ＜90°，包括床身支架、支架顶部的动力缸，位于其下方的辗压轮，滑块设在支架底部的电机、减速器、联轴器；位于辗压轮两侧下方的定心辊、检测辊和正下方的辗压辊，其特征在于；所述的定心辊、检测辊对辗压轮跟踪，辗压轮、定心辊、检测辊三者在辗扩终了测量时相互位置保持不变。

2、根据权利要求1所述的立式随动测量扩孔机，包括：床身支架、设在支架底座上的电机、减速器及与万向连结轴相连的固定在滑块上的辗压轮、驱动辗压轮移动的动力缸、位于辗压轮下方环坯工件内固定在床身上的辗压辊，位于工件外辗压轮两侧下方固定在床身上的定心辊、检测辊，其特征在于：其还包括一个随动测量装置。

3、根据权利要求2所述的扩孔机，其特征在于：所述的随动测量装置，包括齿条、中间套、固定轴、表盘、表针，固定轴上装有表盘中间套及表针；所述的齿条1固定在滑块上，具有轮齿的表盘上制有刻度，其与齿条1啮合，并以动配合套装在中间套的外径上；中间套与具有轮齿的表针固定在一起，齿条2固定在检测辊上，与表针相啮合。

4、根据权利要求1所述的立式扩孔机，包括；设在支架顶部的动力缸、支架底座上的电机、减速器、经联轴器与辗压轮相连接，在辗压轮下方的辗压辊及辗压轮两侧下方的固定在床身上的定心辊、检测辊及滑块，其特征在于：所述的辗压辊固定在滑块上，受动力缸驱动可作移动；在辗压辊悬臂下方设有开式补偿双轮支承；定心辊可做定程移动，辗压轮固定在床身上，由电机驱动；联轴器为普通联轴器。

Images