CN2597483Y - 一种圆钢表面硬化快速辊压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种圆钢表面硬化快速辊压器。目前使用的辊压器，用三个轮子将被辊试件夹住，轮子绕试件旋转，实现表面辊压硬化。由于其直接用于握旋，受人力所限，压力有限，且辊压面窄。本实用新型采用棘轮扳手旋紧螺纹压缩弹簧，再用杠杆放大。另采用四连杆撑杆结构，其类似大力钳闭合和张开，可方便迅速地夹紧或放松被辊压件。辊压器主体两侧分别有辊压力调整座和辊压辊轮及调节件，可方便调节不同直径试件的辊压硬化，尚可调节不同的辊压力作用于各种试件，达到快速硬化目的。

Description

一种圆钢表面硬化快速辊压器

技术领域

本实用新型是一种圆钢表面硬化快速辊压器，主要用于被测试件夹具夹持部分的硬化，避免该部分过早受破坏。

背景技术

拉索类.悬索类桥梁使用的高强钢丝，受到的荷载是交变作用的动荷载，为保证质量，要求钢丝进行考验性的轴向疲劳试验。检验其能否在一定的疲劳荷载作用下，经受住规定的循环次数，例如200万次。我们知道，疲劳试验时，试件被试验机的夹具夹持，其刃齿削弱了试件的承载截面，还会在紧临夹持区的边界产生应力集中，造成试件破坏于夹持影响区，得到的疲劳破坏荷载或循环数很小，而不能得到真实的疲劳强度。为此往往将试件制成标准试件。使其两头的夹持部分较粗，中间计算强度的截面较细，两者之间用圆弧平缓过渡，使破坏发生于中间部分，取得真实结果。但是，对钢丝的试验，却不能采取这个办法，只能用等直径的成品实物做为试件。若试验的结果能以规定的荷载水平，达到规定的循环次数，试件可判为合格，试验是成功的。但绝大多数试件受夹具夹持的影响，试验远远未达到规定的循环次数，就在夹持影响区破坏，而不能得到受检试件是否合格的结论。解决的办法是，在试件因夹持影响最易破坏的部位，事先进行表面辊压，形成变形硬化区，提高该部位的疲劳性能，使合格产品完成试验的循环次数，得出合格的结论。为此有一种专用的圆钢表面硬化辊压器，用于这类试验。

目前使用的辊压器.如图(1)，是用三个轮子将被辊试件夹住，保持一定压力，绕试件旋转，实现对其表面辊压硬化。其中两个轮子是轴承1，起承托试件作用。一个轮子为有较窄辊压面的辊轮3，挤压力靠旋转手柄6后面的螺纹套8，压缩弹簧获得，压缩量决定了压力的大小。螺纹套尾部有伸出的刻度导杆指示压缩量，即压力值。螺纹的旋紧是用手握旋，受人力所限，压力不大。为形成一定的辊压压强，就将辊轮的辊压接触面做得很窄，一般为1mm。要在试件上辊压出一定范围的硬化区，就要交叠排列，依次辊压。每次变换位置，放松和夹紧被辊压件，都需旋松螺纹，再旋紧螺纹。劳动强度很大，效率很低，且易产生辊压盲区，难以保证辊压质量，

发明内容

本实用新型的目的是设计一种能方便地夹持试件并快速硬化的辊压器。

本实用新型采用棘轮扳手旋紧螺纹来压缩弹簧，再用杠杆放大，使操作省力，且辊压力大大增加；另外采用类似大力钳的四连杆撑杆结构，可象使用钳子一样闭合和张开，方便迅速地夹紧或放松被辊压件。

如图所示，棘轮21与辊压力调整螺套24用螺钉19连接。螺套内有压簧25和穿入压簧的辊压力刻度导杆18，螺套以外螺纹旋入辊压力调整座26的内螺纹圆口内，旋转螺纹可改变两者的相对位置，即压缩或放松压簧25，使刻度导杆18下部的圆肩台受到不同的压力，并由上部露出的导杆刻度，指示相应压力的大小(可直接换算指示为辊压力值)。棘轮扳手23可扳动棘轮，使螺套24旋转，棘轮换向推销22被推向某一方向，可改变扳手23加力或放松旋转棘轮的方向。扳手的往复扳动，就方便省力地旋转螺套24，改变压簧弹力的大小，从而设定辊压力值。弹簧压力通过导杆的圆台肩，向下挤压圆肩台下的加力圆头螺钉30，将弹力传递给加力杠杆11的加力臂，加力臂受调整座底部限位螺钉31限制，保持一定位置。在不工作时(不辊压)，压在限位螺钉上，由螺钉承受弹簧力。调整座26和辊压器主体32用螺钉29连接固定。杠杆11的支点轴在主体32另一端下方。杠杆的施力臂上，装有可改变上下位置的螺杆12和套在施力臂上的轴承座10，轴承座上部为并排的两个销轴，装有两排轴承9(共4只)。轴承座外侧有挡板，受挡板13和施力臂的台肩的限制轴随大流座只能上下移动。轴承座有中隔，其下面有一锥坑，与调整螺杆上部圆头接触，传递压力和随螺杆位置而确定轴承座的位置。压簧15将轴承座压向下，保持锥坑与圆头的始终接触。因此调整螺杆12的作用有两个，一是将杠杆受到的弹簧力按比例传递给轴承；二是旋转改变其位置，可调整轴承上下位置，以适应不同直径的被辊压件。

主体32的杠杆支点的上方，有辊轮承座6的一个销轴，辊轮承座的另一个销轴在压紧扳手1的端部，另有一个两端有轴的顶紧撑杆3和主体，承座，扳手.共同组成四连杆撑杆结构，处于如图状态为顶紧状态，撑杆的两个轴和扳手与承座间的轴在一直线上，承座上的辊轮7为最向下位置。向上扳起扳手。即带动承座使辊轮向上，为松开状态。拉簧5使辊轮免于跌下处于抬起状态，方便装入被辊压件。卸压拨杆2可使扳起扳手时省力。当用手将拨杆2和扳手1捏合时，就使撑杆和扳手之间分开一定夹角，再顺势扳起扳手就很省力了。

事先扳动棘轮扳手23压缩弹簧到设定值，旋转调整螺杆12至一定位置。在三个轮子之间放入被辊压件后，用手握住主体和压紧扳手用力握合，压下辊轮即夹紧被辊件。有三种情况出现，其一，能够压下辊轮，且压力通过调整螺杆传递给杠杆，使加力臂抬起，脱离限位螺钉(两者之间产生间隙)，但仍与调整座26保持间隙，即加力臂只与导杆18接触，说明这时设定的压簧25弹力与辊压力平衡，即如图状态。这种情况可以进行辊压，用辊压器绕被辊件旋转几圈，即完成该部位的辊压硬化处理。其二，若不能够压下辊轮，或者用极大力压下辊轮，但加力臂和调整座之间没有间隙，说明接触力和弹力共同与辊压力平衡，辊压力太大，即轮间隙太小，可向下旋转调整螺杆，放松间隙，再试着压下辊轮，直至出现第一种情况。其三，若很轻松压下辊轮，但不能使加力臂与限位螺钉之间出现间隙，说明接触力抵消一部份弹力后，再与辊压力平衡，辊压力太小，即轮间隙太大，可向上旋转调整螺杆，调小间隙，再试着压下辊轮，直至出现第一种情况。

辊轮及调节件部份的辊压力调整座26上两排轴承中每排2个轴承，可使辊压面加宽，提高该部位的耐疲劳性能。

辊压器主体上的压紧扳手1和顶紧撑杆3之间连接有卸压拨杆2，其可使扳起扳手时更省力。

由前述可见，采用了上述结构后，因棘轮扳手的旋转拧紧的方便和省力，加上杠杆机构的放大作用，使辊压力大大增加，这样可以将辊轮的施压面做得很宽，从而减少了换位的次数；弹簧设定压力只需一次旋紧到位，不必每换一次位置，就要旋松、再旋紧到压力值一次；另外四连杆的撑杆结构使辊轮一下子就加压到位，且开合方便。这样既省时又省力，极大地提高了工作效率，又使劳动强度降低，且因不易产生辊压盲区，保证了辊压的质量。

附图说明

图1是现有技术的辊压器结构图。

图2是本实用新型的辊压器结构图。

图中1是压紧扳手，2是卸压拨杆，3是顶紧撑杆，4是圆柱销，5是抬起拉簧，6是辊轮承座，7是辊轮，8是被辊压圆钢，9是反力轴承，10是轴承座，11是加力杠杆，12是辊压直径调整螺杆，13是档板，14是档板固定螺钉，15是压簧，16是压簧档板，17是压簧档板固定螺钉，18是压辊力刻度导杆，19是棘轮固定螺钉，20是棘轮盖板，21是棘轮，22是棘轮换向推销，23是棘轮板手，24是辊压力调整螺套，25是压簧，26是辊压力调整座，27是圆柱销，28是圆柱销，29是辊压力调整座固定螺钉，30是杠杆加力圆头螺钉，31是杠杆限位螺钉，32是辊压器主体。

具体实施方式

如装配图为一实施例。

设计辊压圆钢直径为Φ4-Φ18mm，最大辊压力3.5KN。有6个直径为Φ22mm，宽7mm的18型轴承，组成三个宽14mm的轮子，其中一个套一经淬硬的外径Φ30mm的轮箍，成为辊轮7，辊压面宽6mm。轮轴以及辊轮承座6与压紧扳手1间、与辊压器主体32间的轴，主体与杠杆11间的轴，共6个轴，直径为Φ8mm，其一端为挡肩，另一端可用卡簧轴向定位。顶紧撑杆3的两个轴为Φ6mm直径。

辊轮承座和轴承座10留出的空档为16mm正公差，故与承座铰接的顶紧撑杆、辊压器主体及伸入轴承座的杠杆施力臂的厚度均为16mm负公差，以保证转动、移动灵便。顶紧撑杆、卸压拨杆2厚度为8mm负公差，故扳手与主体开的槽的宽度为8mm正公差，以保证转动灵便。

压紧扳手实际上为放大约三倍的杠杆，其施力臂(两轴间距)为38mm。辊压器主体的两轴间距，根据杠杆加力臂和辊压力调整座24尺寸所定，为130mm。辊轮承座两轴间距由辊轮尺寸可定为36mm。顶紧时，撑杆与主体间夹角不宜太大，取14，而四连杆此时成直角三角形，斜边长应为134mm，而斜边由撑杆、扳手的三轴成一直线构成，那么顶紧撑杆的两轴间距为134-38＝96mm。

杠杆厚度为20mm，在施力臂(16mm)处形成台肩，可限制轴承座运动方向。杠杆支点轴孔的轴座厚8mm负公差。杠杆比为5∶1，取施力臂，即轴至调整螺杆12中心的距离为32mm，那么加力臂，即轴至杠杆加力圆头螺钉30中心的距离为160mm.。

加力压簧25应能放入辊压力调整螺套24内，且能套在辊压力刻度导杆18上，原始长度65mm，压缩量约35mm，刚度为约20N/mm，经杠杆放大后，辊压力为100N/mm，如弹簧完全压缩，最大辊压力可达3.5KN。通过挂砝码方式，可测定弹簧刚度。据此，在刻度导杆上刻出等分划线，注明其所代表的辊压力。本例每刻度为100N，即数出导杆露出的格数，乘以100N，即为辊压力值。

棘轮结构中，扳手1与外圆套为一体，圆套内为齿形是等腰三角形的棘轮，共20齿。棘轮用三个M3的螺钉与调整螺套连接，螺套靠棘轮带动旋转。而棘轮靠扳手上的换向推销22带动，其有一段缺口，可包容棘轮，缺口两边各有一与齿形相配的小缺口，推销推向某一边，则另一边的小缺口正好与某齿配合。推销缺口背面有两个相连的半圆缺口，有滚珠被弹簧顶入，使推销定位。当扳手向某方向转动，小缺口可带动齿向某一方向转动；而反方向则因与推销轴线夹角很小，不能带动，只能推挤滚珠，不断滑脱。这样往复扳动扳手即方便地完成单向转动螺套的作用。辊压力调整座26上方有M25×1的内螺纹，供螺套旋转压缩弹簧，下方圆壁很厚，可与主体连接固定，还可以在底部旋入限位螺钉31。

Claims (3)

1、一种圆钢表面硬化快速辊压器，由辊压器主体、辊压力调整座、辊压辊轮及调节件等部份组成，其特征是辊压器主体一侧是辊压力调整座，另一侧是辊压辊轮及调节件；辊压力调整座上的棘轮(21)与辊压力调整螺套(24)是螺钉(19)联接，螺套内有压簧(25)和其内的辊压力刻度导杆(18)，螺套外有螺纹与螺压力调整座(26)的内螺纹配合，棘轮有棘轮扳手相联，棘轮换向推销(22)在棘轮扳手内，其是调节扳手的往复扳动；加力圆头螺钉(30)位于刻度导杆(18)下的圆肩台下并与辊压器主体下部的加力杠杆(11)的加力臂相联，限位螺钉(31)位于加力圆头螺钉(30)一边的辊压力调整座(26)底部，并限位加力杠杆(11)的加力臂；调整座(26)和辊压器主体(32)是螺钉(29)联接；杠杆(11)的施力臂上有可改变上下位置的螺杆(12)，轴承座(10)是套在杠杆(11)的施力臂上，轴承座(10)上部是并排的两个销轴(4)并有轴承(9)，轴承座的外侧有档板(13)，轴承座(10)内的中隔是一锥坑，其与调整螺杆(12)端部相嵌，调整螺杆(12)上有压簧(15)；主体(32)杠杆支点上方有辊轮承座(6)，其销轴分别联压紧扳手(1)和主体(32)，另一顶紧撑杆与主体、承座、扳手呈四连杆撑杆结构。

2、根据权利要求1所述的圆钢表面硬化快速辊压器，其特征是轴承座(10)两排轴承上每排两个轴承。

3、根据权利要求1所述的圆钢表面硬化快速辊压器，其特征是压紧扳手(1)和顶紧撑杆(3)之间联有卸压拨杆(2)。

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