專利名稱:徑-軸向碾環(huán)機(jī)的徑向軋制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種大型無縫環(huán)件熱軋成型設(shè)備,即大型數(shù)控徑-軸向碾環(huán)機(jī),具體是一種具有上抽式芯輥軸機(jī)構(gòu)和四柱式上下雙動(dòng)機(jī)構(gòu)的大型徑-軸向碾環(huán)機(jī)的徑向軋制裝置。
背景技術(shù):
大型數(shù)控徑-軸向碾環(huán)機(jī)是大型無縫環(huán)件熱軋成型的專用設(shè)備,即通過對(duì)加熱后毛坯施加徑、軸向軋制力,實(shí)現(xiàn)壁厚減薄、直徑擴(kuò)大、截面輪廓的成形。軋制原理參見圖I。風(fēng)電、航空航天、核電、船舶等行業(yè)需要600(Tl0000mm直徑的大型無縫環(huán)件,單個(gè)環(huán)件重量可達(dá)20噸左右。所加工環(huán)件的大型化對(duì)環(huán)件軋制整個(gè)過程的操作方便性提出了很高的要求。 由于所加工環(huán)件的大型化,軋制過程的重載、變載、高溫等,大型數(shù)控徑-軸向碾環(huán)機(jī)的各零部件也非常大,非常重。比如現(xiàn)有國產(chǎn)5000mm碾環(huán)機(jī)徑向軋制裝置采用的上掀蓋式整體滑塊機(jī)構(gòu)的整體滑塊的機(jī)架重量在15噸左右(參見圖7)。大軋制力的更大的數(shù)控徑軸向碾環(huán)機(jī)的徑向軋制裝置如果采用上掀蓋式整體滑塊機(jī)構(gòu),則會(huì)更重,外形更大,對(duì)于加工、裝配以及運(yùn)輸都存在很大的不方便。另外徑向軋制裝置的芯輥屬于模具,需要定期更換。因此所加工環(huán)件的大型化對(duì)徑向軋制裝置各部件的易加工性、易裝配性提出了很高的要求?,F(xiàn)有國產(chǎn)碾環(huán)機(jī)采用固定式芯輥軸機(jī)構(gòu)和上掀蓋式整體滑塊單動(dòng)機(jī)構(gòu)的徑向軋制裝置(參見圖7),在易加工性、易裝配性上已不能滿足所要軋制環(huán)件大型化的要求;在生產(chǎn)效率、操作安全方面也不能滿足大型環(huán)件的上下料需要。環(huán)件直徑、高度、重量的不斷增加,上下料問題成了提高工作效率的瓶頸問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)生產(chǎn)發(fā)展所產(chǎn)生的問題,提供一種結(jié)構(gòu)新穎、與原有技術(shù)結(jié)構(gòu)相差很大的大型數(shù)控徑-軸向碾環(huán)機(jī)的徑向軋制裝置,其特征是采用上抽式芯輥軸機(jī)構(gòu)和四柱式上下雙動(dòng)機(jī)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)坯料和成品的水平進(jìn)出,能夠降低上下料難度,有利于組成生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的上下料。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種徑-軸向碾環(huán)機(jī)的徑向軋制裝置,它包括共同設(shè)置于整機(jī)底座上的主輥?zhàn)凸潭C(jī)架,其特征是所述主輥?zhàn)凸潭C(jī)架還通過連接筋連接,在主輥?zhàn)凸潭C(jī)架上分別開有四個(gè)對(duì)應(yīng)同心的導(dǎo)柱孔,兩根平行的上導(dǎo)柱穿過位于主輥?zhàn)凸潭C(jī)架上邊的導(dǎo)柱孔將芯輥上支撐座和移動(dòng)梁連接在一起;在移動(dòng)梁和固定機(jī)架之間的上導(dǎo)柱上還套裝有移動(dòng)機(jī)架;兩根平行的下導(dǎo)柱穿過位于主輥?zhàn)凸潭C(jī)架下邊的導(dǎo)柱孔將芯輥下支撐座和移動(dòng)機(jī)架連接在一起;芯輥上支撐座上裝有與提升軸連接的提升油缸,提升軸下端固定連接有芯輥軸承座,芯輥軸承座通過拉桿與芯輥軸向連接定位;在移動(dòng)機(jī)架上裝有推拉移動(dòng)梁的芯輥平移油缸;在固定機(jī)架上裝有推動(dòng)移動(dòng)機(jī)架的主軋油缸和兩個(gè)輔助油缸。本方案的具體特點(diǎn)還有,在芯輥軸承座和提升軸外部套裝有分段組合的套筒,芯輥軸承座在套筒里上下滑動(dòng),所述提升油缸為兩個(gè)。所述連接筋的數(shù)目為四個(gè)。在移動(dòng)機(jī)架上裝有由對(duì)中氣缸和由對(duì)中氣缸驅(qū)動(dòng)的對(duì)中銷,對(duì)中銷與移動(dòng)梁上的銷孔配合。 芯輥下支撐座上裝有料臺(tái),并且兩側(cè)有導(dǎo)軌與整機(jī)底座相連以提供支撐力。移動(dòng)機(jī)架兩側(cè)裝有支撐滾輪,在整機(jī)底座上滑動(dòng)以平衡移動(dòng)機(jī)架的重量。一種大型徑-軸向碾環(huán)機(jī)的徑向軋制裝置,其主體結(jié)構(gòu)(參見圖2)由芯輥、芯輥上下支撐座、主輥組件、主輥?zhàn)⒐潭C(jī)架、移動(dòng)機(jī)架、移動(dòng)梁、上下導(dǎo)柱組成。主輥?zhàn)凸潭C(jī) 架安裝在整機(jī)底座上,作為整個(gè)徑向軋制系統(tǒng)的固定支撐不能移動(dòng)。芯輥上支撐座上裝有分段組合的套筒和與提升軸相連兩個(gè)提升油缸。芯輥上端軸承座通過拉桿與芯輥軸向連接定位,可在套筒里上下滑動(dòng),而且與提升軸下端固定連接。因此提升油缸就可以通過提升軸帶動(dòng)芯輥下上下動(dòng)作,即芯輥可以在提升油缸的作用下完全縮入套筒內(nèi),也可以在提升油缸的作用下完全伸出套筒外。主軋油缸和輔助油缸推動(dòng)移動(dòng)機(jī)架,就能夠通過下導(dǎo)桿帶動(dòng)芯輥下支撐,也就是未插入芯輥的下支撐座前后水平移動(dòng)。平移油缸推拉移動(dòng)梁就能夠通過上導(dǎo)桿帶動(dòng)芯輥上支撐,也就是未插入芯輥下支撐座的芯輥前后水平移動(dòng)。當(dāng)芯輥平移油缸縮到極限,對(duì)中氣缸就會(huì)推動(dòng)移動(dòng)機(jī)架上的對(duì)中銷插入移動(dòng)梁中的銷孔,此時(shí)移動(dòng)梁和移動(dòng)機(jī)架連接為一個(gè)整體,芯輥上支撐座和芯輥下支撐座的軸承座也處于對(duì)中狀態(tài)。這時(shí)把提升油缸縮到極限,芯輥下端就插進(jìn)芯輥下支撐座上裝有的下端軸承座中,此時(shí)芯輥上支撐座和芯輥下支撐座就通過芯輥聯(lián)接為一個(gè)整體。當(dāng)芯輥下端插進(jìn)下端軸承座,主軋油缸和輔助油缸推動(dòng)連接為一體的移動(dòng)機(jī)架和移動(dòng)梁,就能夠通過上、下導(dǎo)桿一塊帶動(dòng)芯輥上、下支撐座也就是已插入芯輥下支撐座的芯輥水平移動(dòng)靠近或遠(yuǎn)離主輥,進(jìn)行軋制動(dòng)作以及軋制完成后的回程動(dòng)作。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型所采用的結(jié)構(gòu)將原有技術(shù)的整體式滑塊分解為四個(gè)導(dǎo)柱和固定機(jī)架、移動(dòng)機(jī)架等,各部件構(gòu)造簡(jiǎn)單,外形規(guī)整,易于加工,便于組裝,而且保證了芯輥上下支撐的分別動(dòng)作,也就是上下雙動(dòng)技術(shù)構(gòu)想的實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型所采用的上抽式芯輥軸機(jī)構(gòu)和四柱式上下雙動(dòng)機(jī)構(gòu),為上下料讓出了空間,實(shí)現(xiàn)坯料與成品的水平進(jìn)出,能夠降低上下料難度,有利于組成生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的上下料,解決了提高工作效率的瓶頸問題。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型是濟(jì)南鑄鍛所申報(bào)的國家重大專項(xiàng)D53K-8000大型數(shù)控徑-軸向碾環(huán)機(jī)的徑向軋制裝置。圖I是大型數(shù)控徑軸向碾環(huán)機(jī)工作原理示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的軸側(cè)視圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例處于上下料時(shí)的剖視圖。圖4是圖3中芯輥上端裝配I處放大圖。圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例坯料到位時(shí)的主視圖。圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例開始軋制時(shí)的主視圖。圖7是現(xiàn)有技術(shù)碾環(huán)機(jī)徑向軋制部。圖中圖中I一主輥組件,2—芯輥,3—抱輥,4一上錐輥,5—下維棍,6一環(huán)件,7一芯棍上支撐座,8—套筒,9一提升軸,10一提升油缸,11一芯棍平移油缸,12—上導(dǎo)柱,13—移動(dòng)梁,14 一移動(dòng)機(jī)架,15—固定機(jī)架,16—輔助油缸,17—主軋油缸,18—連接筋,19一主輥?zhàn)?0—下導(dǎo)柱,21—導(dǎo)軌,22—芯輥下支撐座,23—料臺(tái),24—對(duì)中銷,25—對(duì)中氣缸,26—拉桿,27—芯輥軸承座,28—坯料,29—主滑塊,30—開蓋油缸,31—芯棍上蓋,32一支撐滾輪,33一螺母。
具體實(shí)施方式
如圖2、圖3所示,本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)由芯輥2、芯輥上支撐座7、芯輥下支撐座22、主輥組件I、主輥?zhàn)?9、固定機(jī)架15、移動(dòng)機(jī)架14、移動(dòng)梁13、上導(dǎo)柱12、下導(dǎo)柱20等組成。主輥?zhàn)?9用來安裝主輥組件I ;主輥?zhàn)?9與固定機(jī)架15之間有四個(gè)連接筋18相連,并分別固定在整機(jī)底座上,作為整個(gè)徑向軋制系統(tǒng)的固定支撐不能移動(dòng);主輥?zhàn)?9、固定機(jī)架15、移動(dòng)機(jī)架14上端各開有兩個(gè)對(duì)應(yīng)同心的導(dǎo)向孔,通過兩根上導(dǎo)柱12將芯輥上支撐座7和移動(dòng)梁13連接起來;主輥?zhàn)?9、固定機(jī)架15下端也開有兩個(gè)同心的導(dǎo)向孔,通過兩根下導(dǎo)柱20將芯輥下支撐座22和移動(dòng)機(jī)架14連接起來。芯輥下支撐座22上裝有料臺(tái)23,并有導(dǎo)軌21與整機(jī)底座相連以提供支撐力。移動(dòng)機(jī)架14上裝有支撐滾輪32,在整機(jī)底座上滑動(dòng)以平衡移動(dòng)機(jī)架14的重量。如圖2所示,芯輥上支撐座7上裝有分段組合的套筒8和與提升軸9相連兩個(gè)提升油缸10。如圖3及局部放大圖4,芯輥2上端的芯輥軸承座27可在套筒8里上下滑動(dòng)。芯輥軸承座27通過拉桿26與芯輥2由螺紋及螺母33軸向連接定位,而且與提升軸9下端固定連接。因此提升油缸10就可以通過提升軸9帶動(dòng)芯輥2下上下動(dòng)。套筒8根據(jù)芯輥2長度可以分段組合,以便于加工。合理設(shè)計(jì)套筒8的段數(shù)和長度,就能保證芯輥2可以在提升油缸10的作用下完全縮入套筒8內(nèi),也可以在提升油缸10的作用下完全伸出套筒8外。如圖2、圖3所示,固定機(jī)架15上固定有一個(gè)主軋油缸17和兩個(gè)輔助油缸16,可推拉移動(dòng)機(jī)架14水平移動(dòng),也就能通過下導(dǎo)柱20帶動(dòng)芯輥下支撐座22水平移動(dòng)。移動(dòng)機(jī)架14上固定有一個(gè)芯輥平移油缸11,可推拉移動(dòng)梁13相對(duì)于移動(dòng)機(jī)架14水平移動(dòng),也就能通過上導(dǎo)柱12帶動(dòng)芯輥上支撐座7相對(duì)于移動(dòng)機(jī)架14水平移動(dòng)。如圖3所示,移動(dòng)機(jī)架14上還裝有對(duì)中氣缸25和由對(duì)中氣缸25驅(qū)動(dòng)的對(duì)中銷24。當(dāng)對(duì)中氣缸25將對(duì)中銷24插入移動(dòng)梁13相應(yīng)的銷孔時(shí),意味著芯輥2的芯輥上支撐座7和芯輥下支撐座22的軸承座處于對(duì)中狀態(tài),芯輥2可以下行插入芯輥下支撐座22上的下軸承座孔中。以下通過環(huán)件軋制過程中各部件的動(dòng)作來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型所采用的上抽式芯輥軸機(jī)構(gòu)和四柱式上下雙動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)開始軋制需要上料,或者某個(gè)環(huán)件軋制完成需要下料時(shí),提升油缸10伸長,芯輥2就可以從芯輥下支撐座22的軸承座里抽出,縮入芯輥上支撐座7的套筒8里。當(dāng)芯輥2抽離芯輥下支撐座22的軸承座后,對(duì)中氣缸25將對(duì)中銷24從移動(dòng)梁13相應(yīng)的銷孔抽出,然后主軋油缸17和兩個(gè)輔助油缸16開始縮短,帶動(dòng)芯輥下支撐座22及料臺(tái)23遠(yuǎn)離主輥組件I ;同時(shí)芯輥平移油缸11伸長,帶動(dòng)芯輥上支撐座7及已縮入套筒8的芯輥2靠近主輥組件I。以上動(dòng)作到位后如圖2、圖3所示,此時(shí)料臺(tái)23上沒有芯輥2的干涉,可以實(shí)現(xiàn)坯料與成品的水平進(jìn)出。如果設(shè)計(jì)有進(jìn)出料輥道和推料裝置,就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的上下料,解決了提高工作效率的瓶頸問題。而且此時(shí)芯輥2相對(duì)于料臺(tái)23的后撤,上下空間也足夠非自動(dòng)化的吊裝式上下料。當(dāng)坯料已經(jīng)在料臺(tái)23上到位,芯輥平移油缸11縮短,帶動(dòng)移動(dòng)梁13靠近移動(dòng)機(jī)架14。芯輥平移油缸11回程到位,對(duì)中氣缸25將對(duì)中銷24插入移動(dòng)梁13相應(yīng)的銷孔,此時(shí)移動(dòng)機(jī)架14和移動(dòng)梁13連接為一個(gè)整體,并且芯輥2的芯輥上支撐座7和芯輥下支撐座22的軸承座處于對(duì)中狀態(tài),如圖5所示。這時(shí),芯輥2就可以下行穿過坯料內(nèi)孔插入芯輥下支撐座22上的下軸承座中。芯輥2的上支承座7和下支承座22的軸承座對(duì)中后,提升油缸10縮短回程,芯輥下行穿過坯料內(nèi)孔插入芯輥下支撐座22上的下軸承座中,此時(shí)芯輥上支撐座7和芯輥下支撐座22就通過芯輥2連接為一個(gè)整體。提升油缸10回程到位,主軋油缸17和兩個(gè)輔助油缸16開始伸長,帶動(dòng)芯輥2和芯輥上支撐座7和芯輥下支撐座22以及料臺(tái)23和坯料28靠近主輥組件I進(jìn)入軋制狀態(tài),如圖6所示。以上動(dòng)作循環(huán)往復(fù),即可實(shí)現(xiàn)高效率的軋制自動(dòng)化。 本實(shí)用新型所采用的上抽式芯輥軸機(jī)構(gòu)和四柱式上下雙動(dòng)機(jī)構(gòu)也非常便于芯輥的更換操作。當(dāng)芯輥2需要更換時(shí),將設(shè)備手動(dòng)調(diào)整為圖2狀態(tài),并將提升油缸10縮短回程到底,通過套筒8和提升軸9上對(duì)應(yīng)的側(cè)孔,松開拉桿26上端的螺母33,芯輥2就會(huì)在自重的作用下掉入下導(dǎo)柱20之間的地坑,拆卸很方便。通過行吊或其他舉升裝置,將已和拉桿26旋接的新芯輥2由下導(dǎo)柱20之間對(duì)準(zhǔn)插入上軸承座23,再將拉桿26上端的螺母33備緊即可。
權(quán)利要求1.一種徑-軸向碾環(huán)機(jī)的徑向軋制裝置,它包括共同設(shè)置于整機(jī)底座上的主輥?zhàn)凸潭C(jī)架,其特征是所述主輥?zhàn)凸潭C(jī)架還通過連接筋連接,在主輥?zhàn)凸潭C(jī)架上分別開有四個(gè)對(duì)應(yīng)同心的導(dǎo)柱孔,兩根平行的上導(dǎo)柱穿過位于主輥?zhàn)凸潭C(jī)架上邊的導(dǎo)柱孔將芯輥上支撐座和移動(dòng)梁連接在一起;在移動(dòng)梁和固定機(jī)架之間的上導(dǎo)柱上還套裝有移動(dòng)機(jī)架;兩根平行的下導(dǎo)柱穿過位于主輥?zhàn)凸潭C(jī)架下邊的導(dǎo)柱孔將芯輥下支撐座和移動(dòng)機(jī)架連接在一起;芯輥上支撐座上裝有與提升軸連接的提升油缸,提升軸下端固定連接有芯輥軸承座,芯輥軸承座通過拉桿與芯輥軸向連接定位;在移動(dòng)機(jī)架上裝有推拉移動(dòng)梁的芯輥平移油缸;在固定機(jī)架上裝有推動(dòng)移動(dòng)機(jī)架的主軋油缸和兩個(gè)輔助油缸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的徑-軸向碾環(huán)機(jī)的徑向軋制裝置,其特征是在芯輥軸承座和提升軸外部套裝有分段組合的套筒,芯輥軸承座在套筒里上下滑動(dòng),所述提升油缸為兩個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的徑-軸向碾環(huán)機(jī)的徑向軋制裝置,其特征是所述連接筋的數(shù)目為四個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的徑-軸向碾環(huán)機(jī)的徑向軋制裝置,其特征是在移動(dòng)機(jī)架上裝有由對(duì)中氣缸和由對(duì)中氣缸驅(qū)動(dòng)的對(duì)中銷,對(duì)中銷與移動(dòng)梁上的銷孔配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的徑-軸向碾環(huán)機(jī)的徑向軋制裝置,其特征是芯輥下支撐座上裝有料臺(tái),并且兩側(cè)有導(dǎo)軌與整機(jī)底座相連以提供支撐力。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的徑-軸向碾環(huán)機(jī)的徑向軋制裝置,其特征是移動(dòng)機(jī)架兩側(cè)裝有支撐滾輪,在整機(jī)底座上滑動(dòng)以平衡移動(dòng)機(jī)架的重量。
專利摘要一種徑-軸向碾環(huán)機(jī)的徑向軋制裝置,它包括共同設(shè)置于整機(jī)底座上的主輥?zhàn)凸潭C(jī)架,所述主輥?zhàn)凸潭C(jī)架還通過連接筋連接,在主輥?zhàn)凸潭C(jī)架上分別開有四個(gè)對(duì)應(yīng)同心的導(dǎo)柱孔,兩根平行的上導(dǎo)柱穿過位于主輥?zhàn)凸潭C(jī)架上邊的導(dǎo)柱孔將芯輥上支撐座和移動(dòng)梁連接在一起;在移動(dòng)梁和固定機(jī)架之間的上導(dǎo)柱上還套裝有移動(dòng)機(jī)架;兩根平行的下導(dǎo)柱穿過位于主輥?zhàn)凸潭C(jī)架下邊的導(dǎo)柱孔將芯輥下支撐座和移動(dòng)機(jī)架連接在一起;芯輥上支撐座上裝有與提升軸連接的提升油缸,提升軸下端固定連接有芯輥軸承座,芯輥軸承座通過拉桿與芯輥軸向連接定位;在移動(dòng)機(jī)架上裝有推拉移動(dòng)梁的芯輥平移油缸;在固定機(jī)架上裝有推動(dòng)移動(dòng)機(jī)架的主軋油缸和兩個(gè)輔助油缸。
文檔編號(hào)B21H1/06GK202461379SQ20122008221
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者單寶德, 張新生, 徐會(huì)彩 申請(qǐng)人:濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所有限公司