專利名稱：立式輾環(huán)機(jī)的芯輥轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明立式輾環(huán)機(jī)的芯輥轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，是為普通立式輾環(huán)機(jī)大型化而設(shè)計(jì)的附加裝置，屬機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
輾環(huán)機(jī)已問世幾十年，被廣泛應(yīng)用在各類軸承內(nèi)外環(huán)、法蘭、齒圈和火車輪箍等年產(chǎn)數(shù)千萬噸的各種環(huán)件的大批量生產(chǎn)中，輾環(huán)機(jī)主要有立式輾環(huán)機(jī)和臥式輾環(huán)機(jī)兩大類， 前者用中小型環(huán)件，后者用于大型環(huán)件，臥式輾環(huán)機(jī)構(gòu)造復(fù)雜，造價(jià)高昂，一臺(tái)臥式輾環(huán)機(jī)的售價(jià)常為普通立式輾環(huán)機(jī)的十幾倍、甚至數(shù)十倍。昔日的各種規(guī)格的立式輾環(huán)機(jī)加工的環(huán)件直徑一般都不超過400毫米，隨著技術(shù)的發(fā)展和環(huán)件需求量的增長，現(xiàn)在設(shè)計(jì)制造的立式輾環(huán)機(jī)已能軋制直徑達(dá)1200mm的環(huán)件，由于其售價(jià)僅是臥式輾環(huán)機(jī)售價(jià)的零頭，而受到大多數(shù)中小企業(yè)的歡迎。立式輾環(huán)機(jī)的輾環(huán)過程，主輾壓輪在邊旋轉(zhuǎn)邊下降過程中，切入套在芯輥上的環(huán)坯外園，并借接觸表面的切向摩擦力帶動(dòng)環(huán)坯連同芯輥一起轉(zhuǎn)動(dòng)，主輾壓輪和芯輥構(gòu)成一對(duì)軋輥，隨著主輾壓輪的下降，環(huán)件厚度減薄，內(nèi)、外園擴(kuò)大達(dá)到要求尺寸時(shí)完成輾環(huán)過程。 應(yīng)指出立式輾環(huán)機(jī)的環(huán)坯是立套在芯輥上(而臥式輾環(huán)機(jī)上的環(huán)坯是平躺在工作臺(tái)上)， 環(huán)坯的重量全部由芯輥承受，主輾壓輪在切入環(huán)坯表面時(shí)形成的切向摩擦力，必須大于環(huán)坯和芯輥及下支承的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及其它轉(zhuǎn)動(dòng)阻力，否則主輾壓輪不僅不能帶轉(zhuǎn)環(huán)坯，反而壓入環(huán)坯外表面形成凹坑，從而使輾環(huán)過程無法進(jìn)行，尤其對(duì)內(nèi)外園偏心較大的大型環(huán)坯，帶轉(zhuǎn)更加費(fèi)力，矛盾更為突出，這也是限制立式輾環(huán)機(jī)的大型化和環(huán)坯重量的重要原因之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對(duì)發(fā)展大型立式輾環(huán)機(jī)的上述困難，設(shè)計(jì)一種適合于立式輾環(huán)機(jī)的芯輥轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，使芯輥由主輾壓輪通過環(huán)坯被動(dòng)帶轉(zhuǎn)，變成可以主動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在主輾壓輪與環(huán)坯接觸前，主動(dòng)旋轉(zhuǎn)的芯輥帶動(dòng)環(huán)坯以適當(dāng)?shù)乃俣认刃修D(zhuǎn)動(dòng)，主輾壓輪切入已轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)坯表面時(shí)，該切向摩擦力不需克服它們的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等阻力，而是像接力賽跑一樣，接著邊帶轉(zhuǎn)、邊輾壓。本發(fā)明的技術(shù)方案安裝在下支承外部的油馬達(dá)或電動(dòng)機(jī)，經(jīng)減速后通過機(jī)械傳動(dòng)副(如齒輪、鏈輪或帶輪)，帶動(dòng)安裝在下支承內(nèi)的支承軸、連同緊插在支承軸內(nèi)的芯輥一起轉(zhuǎn)動(dòng)，使芯輥具備了主動(dòng)旋轉(zhuǎn)的功能。采用油馬達(dá)時(shí)，由立式輾環(huán)機(jī)的泵站輸出一分支油路，經(jīng)減壓閥和可調(diào)限速切斷閥到油馬達(dá)，油馬達(dá)的輸出軸與減速器的輸入軸相連，減速器的輸出軸經(jīng)單向超越離合器并借助機(jī)械傳動(dòng)副與支承軸連結(jié)，當(dāng)熾熱環(huán)坯套在靜止的芯輥上后，輾環(huán)初始時(shí)，泵站壓力油經(jīng)減壓閥和可調(diào)限速切斷閥進(jìn)入油馬達(dá)，克服環(huán)坯、芯輥及支承軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及其它轉(zhuǎn)動(dòng)阻力，使芯輥以合適的速度主動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并借其與環(huán)坯接觸處(內(nèi)孔和端面)的摩擦力帶動(dòng)環(huán)坯先行轉(zhuǎn)動(dòng)起耒，當(dāng)主輾壓輪切入環(huán)坯表面后，切向摩擦力像接力賽跑似的繼續(xù)帶轉(zhuǎn)環(huán)件和芯輥轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著輾壓過程的進(jìn)行，環(huán)件外周的線速度仍保持和主輾壓輪的外周線速度一致，但環(huán)件內(nèi)周的線速度卻隨著環(huán)件內(nèi)孔逐步擴(kuò)大而迅速增加，而致使芯輥轉(zhuǎn)速的提高，此時(shí)芯輥巳由主動(dòng)旋轉(zhuǎn)變成被動(dòng)帶轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過油馬達(dá)提供的轉(zhuǎn)速時(shí)，單向超越離合器使機(jī)械傳動(dòng)副與減速器脫開，油馬達(dá)處于卸荷狀態(tài)，油馬達(dá)進(jìn)口處壓力突然降低，導(dǎo)致可調(diào)限速切斷閥動(dòng)作，停止對(duì)油馬達(dá)供油，此后，正常的輾壓過程繼續(xù)進(jìn)行直至工序完成。采用電動(dòng)機(jī)時(shí)，則將其直接與減速器的輸入軸相連即可，其功能和工作過程與油馬達(dá)類似。本裝置是立式輾環(huán)機(jī)獨(dú)立的附設(shè)機(jī)構(gòu)，新造機(jī)器設(shè)置或舊機(jī)改造添置均可，它可與主機(jī)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行，隨著環(huán)軋工序的開始或結(jié)束，本裝置自動(dòng)進(jìn)入或退出工作狀
^Χ ο ο本發(fā)明立式輾環(huán)機(jī)的芯輥轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的有益效果1、解決了立式輾環(huán)機(jī)生產(chǎn)中因環(huán)坯過重或內(nèi)外園偏心致使環(huán)坯帶不轉(zhuǎn)的難關(guān)，給輾環(huán)初始階段的操作帶耒方便，提高生產(chǎn)效率、減少廢品損失。2、降低了對(duì)大型環(huán)件的環(huán)坯的技術(shù)要求，降低成本。3、為普通立式輾環(huán)機(jī)大型化提供了可能。4、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠實(shí)用、安裝調(diào)整方便、造價(jià)低。5、無須復(fù)雜控制系統(tǒng)就可與主機(jī)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行，與主機(jī)脫開也非常方便。


圖1、立式輾環(huán)機(jī)芯輥靜止不動(dòng)的輾環(huán)初始狀態(tài)。圖2、立式輾環(huán)機(jī)芯輥主動(dòng)旋轉(zhuǎn)的輾環(huán)初始狀態(tài)。圖3、立式輾環(huán)機(jī)油馬達(dá)芯輥轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)和工作原理圖。圖4、立式輾環(huán)機(jī)電動(dòng)機(jī)芯輥轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)和工作原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案作進(jìn)一步說明。圖1為立式輾環(huán)機(jī)未安裝本轉(zhuǎn)動(dòng)裝置時(shí)，芯輥靜止不動(dòng)的輾環(huán)初始狀態(tài)，A為主輾壓輪，B為環(huán)坯，1為芯輥。由主電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)且由主油缸拖動(dòng)下壓的主輾壓輪Α，在與環(huán)坯 B接觸前，環(huán)坯B和芯輥1處于靜止不動(dòng)狀態(tài)，主輾壓輪A切入環(huán)坯B外周后，切向摩擦力F 克服環(huán)坯B、芯輥1等的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及其它轉(zhuǎn)動(dòng)阻力，帶轉(zhuǎn)環(huán)件B和芯輥1等轉(zhuǎn)動(dòng)，輾壓過程開始。因兩外園相切接觸面較小，接觸初期輕壓，摩擦力有限，若轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和轉(zhuǎn)動(dòng)阻力很大，帶轉(zhuǎn)不動(dòng)環(huán)坯，主輾壓輪在熾熱的塑性狀態(tài)環(huán)坯上壓出凹坑，且越壓越深，使輾環(huán)過程無法進(jìn)行。圖2為立式輾環(huán)機(jī)安裝本轉(zhuǎn)動(dòng)裝置后，芯輥主動(dòng)旋轉(zhuǎn)的輾環(huán)初始狀態(tài)，A為主輾壓輪，B為環(huán)坯，1為芯輥。由主電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)且由主油缸拖動(dòng)下壓的主輾壓輪Α，在與環(huán)坯B 接觸前，主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的芯輥1和套在其上的環(huán)坯B己經(jīng)有合適的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，(應(yīng)指出因環(huán)坯B 內(nèi)孔與芯輥1接觸孤面，較主輾壓輪A從外園切入時(shí)大不少，芯輥1上的切向摩擦力F，帶轉(zhuǎn)空套其上的僅有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的環(huán)坯B是不困難的。)主輾壓輪A切入環(huán)坯B的外周后，切向摩擦力F像接力賽跑似的繼續(xù)帶轉(zhuǎn)環(huán)件B和芯輥1轉(zhuǎn)動(dòng)，輾壓過程開始。圖3為立式輾環(huán)機(jī)油馬達(dá)芯輥轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的實(shí)施例，C為下支承部件，芯輥1以錐面和尾部的楔狀體與支承軸2結(jié)合，并借助拉桿3將它們相互倂緊成一體，大齒輪4安裝在支承軸2的露在外面的端部上，以鍵5連接之，油馬達(dá)9通過減速器8，帶動(dòng)內(nèi)裝單向超越離合器7的小齒輪6，小齒輪6與大齒輪4相嚙合(也可用鏈輪或帶輪組成傳動(dòng)鏈)，設(shè)備泵站上的一亇分支油路12經(jīng)減壓閥11調(diào)壓后，再經(jīng)可調(diào)限速切斷閥10通至油馬達(dá)9的進(jìn)口。這樣，當(dāng)壓力油進(jìn)入油馬達(dá)9時(shí)，由油馬達(dá)9一減速器8—單向超越離合器7—小齒輪 6-大齒輪4一鍵5—支承軸2—芯輥1等構(gòu)成的機(jī)械傳動(dòng)鏈，就帶動(dòng)芯輥1連同套在其上的環(huán)坯B先行主動(dòng)旋轉(zhuǎn)起來。當(dāng)主輾壓輪切入環(huán)坯B外周后，隨著因環(huán)件B內(nèi)孔增大、芯輥 1的被動(dòng)轉(zhuǎn)速提高至大于油馬達(dá)9提供的轉(zhuǎn)速時(shí)，單向超越離合器7起作用，小齒輪6超越減速器8的輸出軸而空轉(zhuǎn)，油馬達(dá)9卸荷，可調(diào)限速切斷閥10動(dòng)作，切斷了通向油馬達(dá)9的油路，此后，芯輥轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中止工作，輾環(huán)過程繼續(xù)進(jìn)行。圖4為立式輾環(huán)機(jī)電動(dòng)機(jī)芯輥轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的實(shí)施例，它與圖3實(shí)施例的區(qū)別，僅在于以電動(dòng)機(jī)13取代了油馬達(dá)9，其功能和工作過程完全相同，單向超越離合器7起作用后，電動(dòng)機(jī)13卸荷。立式輾環(huán)機(jī)的芯輥轉(zhuǎn)動(dòng)裝置使芯輥具備了主動(dòng)旋轉(zhuǎn)的功能，這亇有別于目前所有的立式和臥式輾環(huán)機(jī)的特點(diǎn)，為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉的立式輾環(huán)機(jī)的大型化提供了可能，并給輾環(huán)初始階段的操作帶耒方便，有利于提高生產(chǎn)效率和減少廢品損夫。
權(quán)利要求
1.立式輾環(huán)機(jī)的芯輥轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，其特征是安裝在下支承外部的油馬達(dá)或電動(dòng)機(jī)，經(jīng)減速后通過機(jī)械傳動(dòng)副，帶動(dòng)安裝在下支承內(nèi)的支承軸、連同緊插在支承軸內(nèi)的芯輥一起轉(zhuǎn)動(dòng)，使芯輥具備了主動(dòng)旋轉(zhuǎn)的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式輾環(huán)機(jī)的芯輥轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，其特征是機(jī)械傳動(dòng)副可為齒輪、鏈輪或帶輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式輾環(huán)機(jī)的芯輥轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，其特征是在減速器輸出軸上設(shè)有單向超越離合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式輾環(huán)機(jī)的芯輥轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，在采用油馬達(dá)時(shí)，其特征是油路中設(shè)有可調(diào)限速切斷閥。
全文摘要
立式輾環(huán)機(jī)的芯輥轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，是輾環(huán)機(jī)的獨(dú)立的附設(shè)機(jī)構(gòu)，它利用安裝在下支承外部的油馬達(dá)或電動(dòng)機(jī)，經(jīng)減速后通過機(jī)械傳動(dòng)副(如齒輪、鏈輪或帶輪)，帶動(dòng)安裝在下支承內(nèi)的支承軸、連同緊插在支承軸內(nèi)的芯輥一起轉(zhuǎn)動(dòng)，使芯輥具備了主動(dòng)旋轉(zhuǎn)的功能，這亇有別于目前所有的立式和臥式輾環(huán)機(jī)的特點(diǎn)，為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉的立式輾環(huán)機(jī)的大型化提供了可能，并給輾環(huán)初始階段的操作帶耒方便，有利于提高生產(chǎn)效率和減少廢品損夫。
文檔編號(hào)B21H1/06GK102274912SQ20111011883
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月9日
發(fā)明者江紹成, 袁漢江 申請(qǐng)人:江紹成, 袁漢江