专利名称：轮式工程机械车轮辐板制造工艺及其专用立卷机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车轮辐板制造工艺及其巻制设备，尤其涉及一种轮式工程机械车轮辐板制造工艺及其专用立巻机，属于工程机械技术领域。
背景技术：
现有工程机械的车轮结构中，车轮的外圈称为轮辋，车轮上与车轴相结合
的部分称为轮毂，轮毂与轮辋用辐板连接；辐板在车轮运行中，主要承受压力和弯曲力，要求有较高的韧性。
目前，现有轮式工程机械车轮辐板的制造方法主要有两种， 一种方法是气割加工工艺，是将钢板切割成所需的圆环状零件，这种方法存在如下缺点一方面是材料利用率低；这是由于辐板是一个圆环形零件，如果利用钢板直接切割而成，内孔和外圆周边的材料均会成为废料，材料利用率仅为46%左右，而且切割过程中部分金属因受热氧化而变成氧化皮被吹掉，进一步造成材料浪费；二是制造成本高，由于气割处周边的硬度较大，不容易进行车削加工，造成加工效率低，刀具磨损快，从而增加了加工成本；另一种方法是热压翻边成形工艺，其工艺流程为下料—刨坡口—平巻成筒体—焊接—打磨—加热—扩口~>压平，该工艺与气割加工工艺相比，材料利用率可达到80%,生产效率也相应提高，但该工艺仍然存在如下缺点 一是在扩口时，由于上部受到拉力，焊缝处容易被拉裂，从而造成废品率高；二是在扩口后，由于上部受拉变薄，环状工件外圓与内孔的厚度一般相差4mm以上，为保证工件内外部厚度一致，需要增加料的厚度；三是工件平整度较差，最大下凹达到3mm以上；四是毛坯加工余量大，加工费用高
发明内容
本发明的目的是提供一种巻制效率高、产品质量稳定的轮式工程机械车轮 辐板制造工艺。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案
本发明提供的轮式工程机械车轮辐板制造工艺，包括如下工序
加热将条料加热到650 - 750°C，形成加热条沣牛；
巻制将加热条料送入立巻机，巻制成立向螺旋状坯料；
切断将螺旋状坯料按预制辐板的规格切断成单件坯料；
压点将切断后的单件坯料的断口对齐后点焊；
焊接对点焊后的单件坯料进行焊接，形成辐板闭环形坯料；
精整对焊接好坯料的尺寸精度进行精整，形成辐板毛坯；
车加工对辐板毛坯进行车加工，制成辐板成品。
进一步，在所述加热工序之前，还包括如下工序
备料将钢坯轧制成预制辐板所需断面形状尺寸的型钢条料，该条料长度 为18000mm-27000mm,为单个预制辐板周长的12 ~ 18倍尺；该型钢条料的端面 呈梯形。
其中，所述加热工序中，利用步进式加热炉进行加热，加热温度为700。C。 所述巻制工序中，所述条料以立向方式进入巻制机，条料的端面立向螺旋 巻制成螺旋状坯料。
所述精整工序中，通过加热、锻造两个工步，制成符合尺寸要求的辐板毛
坯；
具体过程如下将焊接后的辐板闭环形坯料加热到800 ~90(TC,通过输送 辊道传送到摩擦压力机上的锻造模上进行锻造加工，通过调节摩擦压力机的滑 块打击能量来控制辐板的厚度，制成符合尺寸要求的辐板毛坯。
本发明提供的轮式工程机械车轮辐板的制造工艺，将多倍尺条料加热后经 立巻机巻制成螺旋状坯料，并按预制辐板的尺寸切断、焊接成单件坯料，经精 整、车加工制成成品辐板；本发明工艺中， 一方面，釆用多倍尺条料经巻制、 切断和焊接制成单件坯料，减少了料头，提高了材料利用率；另一方面，采用先加热后巻制的方式，由于钢的强度随着温度增加而降低，加热使条料的强度
下降，避免巻制过程中出现拉裂现象，且巻制力小，易巻制；再一方面，将条料经立巻机直接巻制成立向螺旋状坯料，避免了现有热压翻边成形工艺中翻边过程的焊缝拉裂现象，从而克服了热压翻边成形工艺中存在的缺陷。
本发明的另 一 目的是提供一种巻制效率高的轮式工程机械车轮辐板专用立巻机。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案
本发明提供的轮式工程机械车轮辐板专用立巻机，包括底板及固定在底板上驱动装置和机架，该机架上设置有巻制装置、压紧装置、送料装置及退料装
置；
所述巻制装置包括一与支架轴连接的主轴，该主轴一端与巻辊固定连接，
另一端与驱动装置轴连接，所述巻辊的一端面上开设有进料槽；所述压紧装置包括一与巻辊相对设置的压紧盘，该压紧盘的一端与中心轴连接，该中心轴与机架连接，中心轴的另一端与压紧油缸连接；所述送料装置包括导向轮，该导向轮下设有纵、横向导轨，该横向导轨与导轨油缸连接；所述退料装置包括一固定在机架上的两个退料油缸，该退料油缸通过同步装置与套在巻辊外的退料盘固定连接。
进一步，所述专用立巻机，还包括精整辊轮装置和托料装置，所述精整辊轮装置包括相对巻辊固定在机架上端的辊轮油缸、及与辊轮油缸连接的精整辊轮；所述托料装置包括固定在横向导轨上的托料箱，该托料箱一侧壁与翻转油缸连接。
其中，所述主轴、巻辊、压紧盘及中心轴沿同一轴心布置。所述驱动装置为电机及与电机连接的减速机，该减速机通过联轴器与主轴连接。
本发明提供的轮式工程机械车轮辐板专用立巻机，主要包括巻制装置、压紧装置和送料装置，送料装置将条料端部立向送入巻辊端面的送料槽中，压紧装置将条料端部压紧在巻辊端面上，巻辊带动条料和压紧盘一起旋转，同时，导向轮带动条料轴向移动，使条料以立向螺旋状方式缠绕在巻辊上，形成螺旋
状料坯；本发明立巻机中，条料以立向方式进入巻辊，并同时径向缠绕和轴向 移动，实现将条料巻制螺旋状料坯的发明目的。
图1为本发明轮式工程机械车轮辐板制造工艺的流程图3为本发明轮式工程机械车轮辐板制造工艺的螺旋状坯料的示意图； 图4本发明轮式工程机械车轮辐板专用立巻机的结构示意图； 图5为图4中沿A-A向视图； 图6为图4中沿B-B向视图7为本发明轮式工程机械车轮辐板专用立巻机的使用状态示意图； 图8为图7中沿C-C向视图。
具体实施例方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、 特征和优点能够更加显明易懂，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细 的说明。
如图1所示，本发明提供的轮式工程机械车轮辐板的制造工艺，包括如下 工序
S101备料将钢坯轧制成预制辐板所需的专用型钢条料；
18000mm-27000mm，为单个预制辐板周长的12 ~ 18倍尺；同时，考虑到巻制时外 侧因受拉而变薄，内侧因受压而增厚，将型钢端面设计成梯形状专用型钢，如图 2所示。
S102加热将条料加热到650 ~ 750°C ,形成加热条料；
在本工序中，利用步进式加热炉对条料进行加热，最优地，加热温度为700°c。
S103巻制将加热条料送入立巻机，巻制成立向螺旋状坯料； 在本工序中，利用专用立巻机对加热条料进行巻制，所述多倍尺条料以立 向方式进入立巻机，条料的端面立向螺旋巻制成多倍尺螺旋状坯料，并且，条 料梯形断面的上底201为螺旋状坯料的内边301，下底202为螺旋状坯料的外边 302，如图3所示。
S104切断将螺旋状坯料按预制辐板的规格切断成单件坯料； 利用切割机，将多倍尺螺旋状坯料切割成预制辐板周长的多个单倍尺坯料。 S10 5压点将切断后的单件坯料的断口对齐后点焊； S106焊接对点焊后的单件坯料进行焊接，形成辐板闭环形坯料； 采用二氧化碳保护焊机对点焊后的坯料进行焊接。 S107精整对焊接好坯料的尺寸精度进行精整，形成辐板毛坯； 在本工序中，通过加热、锻造两个工步，制成符合尺寸要求的辐板毛坯； 具体过程如下将焊接后的辐板毛坯加热到800 ~ 900°C，通过输送辊道传 送到摩擦压力机上的锻造模上进行锻造加工，通过调节摩擦压力机的滑块打击 能量来控制辐板的厚度，制成符合尺寸要求的辐板毛坯。 S108车加工对辐板毛坯进行车加工，制成辐板成品。 本发明提供的轮式工程机械车轮辐板制造工艺，将多倍尺条料加热后经立 巻机巻制成螺旋状坯料，并按预制辐板的尺寸切断、焊接成多个单件坯料，经 精整、车加工后制成成品辐板；本发明工艺中， 一方面，采用多倍尺条料经巻 制、切断和焊接制成多个单倍尺坯料，减少了料头，提高了材料利用率，使用 材料利用率达到96%;另一方面，采用先加热后巻制的方式，由于钢的强度随着 温度增加而降低，加热使条料的强度下降，避免巻制过程中出现拉裂现象，且 巻制力小，易巻制；再一方面，将条料经立巻机直接巻制成立向螺旋状坯料， 避免了现有热压翻边成形工艺中翻边过程的焊缝拉裂现象，从而克服了热压翻 边成形工艺中存在的缺陷；又一方面，在精整工序中，辐板坯料经锻造，使其 车加工余量小，加工效率高；工件平整，其平面度《lmm。本发明工艺与现有气割加工工艺相比，材料节约50%,生产效率^f是高50%;与现有热压翻边成形工艺相比，生产效率提高40%,节约材料18%，加工量减少40%。
如图4、图5所示，本发明提供的轮式工程机械车轮辐板专用立巻机的实施例，包括底板10及固定在底板10上驱动装置30和框架式机架20，该机架20上设置有巻制装置40、压紧装置50、送料装置60、退料装置70、精整辊轮装置8Q及托料装置90。
所述巻制装置40包括一主轴41，该主轴41与固定在支架20上的圆锥滚子轴承45连接，将主轴41固定在支架20上；该主轴41 一端与巻辊42同轴心固定连接，使主轴41能带动巻辊42 —起转动；主轴41另一端通过联轴器46与驱动装置30轴连接，该驱动装置30由电机31和减速机32组成；如图6所示，所述巻辊"的一端面上开设有径向进料槽43，该进料槽43用于嵌入待巻制条料的端部。
所述压紧装置50包括一与巻辊42相对设置同轴心设置的压紧盘51,该压紧盘51的一端与中心轴52同轴心连接，该中心轴52与机架2 0轴连接，中心轴52的另一端与压紧油缸53连接；在压紧油缸53的驱动下，压紧盘51能够随中心轴52轴向移动，与巻辊42靠紧，将待巻制条料的端部压紧在巻辊42端部。
所述送料装置60包括纵向导轨61及设置在纵向导轨61上的导向轮62,条料由输送辊道送入导向轮62;该纵向导轨61在巻辊42端下设有横向导轨63，该横向导轨63与导轨油缸64连接，横向导轨63在导轨油缸64驱动下轴向移动，使导向轮62带动条料轴向移动。
所述退料装置70包括一固定在机架20上的两个退料油缸71，该退料油缸71通过同步装置72与套在巻辊42外的退料盘73固定连接；该退料油缸71通过同步装置72驱动退料盘7 3轴向移动。所述同步装置72采用齿轮齿条结构，将两个相同的齿条对称固定在退料盘73上，两个相同的齿轮固定在同一轴的两端，通过齿轮、齿条的啮合实现同步。
所述精整辊轮装置80包括相对巻辊42固定在机架20上端的辊轮油缸81、
9及与辊轮油缸81连接的精整辊轮82，该精整辊轮82在辊轮油缸81驱动下能上下移动。
所述托料装置90包括固定在横向导轨43上的托料箱91,该托料箱91与翻转油缸92连接。
本发明提供的立巻机工作过程如下
如图7、图8所示，首先，条料加热后由输送辊道立向送入导向轮62，使条料端部进入巻辊42端面的进料槽43内，压紧油缸53驱动压紧盘51轴向移动压紧条料；然后，电机31通过减速机32带动主轴41和巻辊42转动，巻辊42带动条料和压紧盘51—起旋转，将条料立向缠绕在巻辊42上，同时，导向轮62带动条料轴向移动，使条料以螺旋状方式缠绕在巻辊42上；接着，在巻制将结束时，辊轮油缸81驱动精整辊轮82下移，与巻辊42上缠绕后的螺旋状坯料接触并压紧，消除尾部直头，主轴41停止转动；最后，退料油缸71驱动退料盘73移动，沿轴向将螺旋状坯料推出巻辊42,落在托料装置90上，托料油缸92推动托料箱91翻转，坯料滚落，巻制过程结束。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
10
权利要求
1、一种轮式工程机械车轮辐板制造工艺，其特征在于，包括如下工序加热 将条料加热到650～750℃，形成加热条料；卷制 将加热条料送入立卷机，卷制成立向螺旋状坯料；切断 将螺旋状坯料按预制辐板的规格切断成单件坯料；压点 将切断后的单件坯料的断口对齐后点焊；焊接 对点焊后的单件坯料进行焊接，形成辐板闭环形坯料；精整 对焊接好坯料的尺寸精度进行精整，形成辐板毛坯；车加工 对辐板毛坯进行车加工，制成辐板成品。
2、 根据权利要求1所述的轮式工程机械车轮辐板制造工艺，其特征在于，在所述加热工序之前，还包^:如下工序备料将钢坯轧制成预制辐板所需规格的型钢条料，该条料长度为l800(km-27000mm，为单个预制辐板周长的12~18倍尺；该型钢条料的端面呈梯形。
3、 根据权利要求1所述的轮式工程机械车轮辐板制造工艺，其特征在于，所述加热工序中，利用步进式加热炉进行加热，加热温度为700。C。
4、 根据权利要求l所述的轮式工程机械车轮辐板制造工艺，其特征在于，所述巻制工序中，所述型钢条料以立向方式进入巻制机，条料的端面立向螺旋巻制成螺旋状坯料。
5、 根据权利要求1所述的轮式工程机械车轮辐板制造工艺，其特征在于，所述精整工序中，通过加热、锻造两个工步，制成符合尺寸要求的辐板毛坯；具体过程如下将焊接后的辐板闭环形坯料加热到800 ~ 900°C,通过输送辊道传送到摩擦压力机上的锻造模上，进行锻造加工，通过调节摩擦压力机的滑块打击能量来控制辐板的厚度，制成符合尺寸要求的辐板毛坯。
6、 一种轮式工程机械车轮辐板专用立巻机，其特征在于，包括底板及固定在底板上驱动装置和机架，该机架上设置有巻制装置、压紧装置、送料装置及退料装置；所述巻制装置包括一与支架轴连接的主轴，该主轴一端与巻辊固定连接，另一端与驱动装置轴连接，所述巻辊的一端面上开设有进料槽；所述压紧装置包括一与巻辊相对设置的压紧盘，该压紧盘的一端与中心轴连接，该中心轴与机架连接，中心轴的另一端与压紧油缸连接；所述送料装置包括导料轮，该导料轮下设有纵、横向导轨，该横向导轨与导轨油缸连接；所述退料装置包括一固定在机架上的两个退料油缸，该退料油缸通过同步装置与套在巻辊外的退料盘固定连接。
7、 根据权利要求1所述的轮式工程机械车轮辐板专用立巻机，其特征在于，还包括精整辊轮装置和托料装置，所述精整辊轮装置包括相对巻辊固定在机架上端的精整辊轮油缸、及与精整辊轮油缸连接的精整辊轮；所述托料装置包括固定在横向导轨上的托料箱，该托料箱一侧壁与翻转油缸连接。
8、 根据权利要求1所述的轮式工程机械车轮辐板专用立巻机，其特征在于，所述主轴、巻辊、压紧盘及中心轴沿同一轴心布置。
9、 根据权利要求1所述的轮式工程机械车轮辐板专用立巻机，其特征在于，所述驱动装置为电机及与电机连接的减速机，该减速机通过联轴器与主轴连接。
全文摘要
本发明公开了一种轮式工程机械车轮辐板制造工艺及其专用立卷机，属于工程机械技术领域；其工艺包括如下工序加热，将条料加热到650～750℃，形成加热条料；卷制，将加热条料送入立卷机，卷制成立向螺旋状坯料；切断，将螺旋状坯料按预制辐板的规格切断成单件坯料；压点，将切断后的单件坯料的断口对齐后点焊；焊接，对点焊后的单件坯料进行焊接，形成辐板毛坯；精整，对焊接好坯料的尺寸精度进行精整，形成辐板毛坯；车加工，对辐板毛坯进行车加工，制成辐板成品。本发明适用于制造轮式工程机械车轮辐板。
文档编号B23P15/00GK101486140SQ20091011838
公开日2009年7月22日 申请日期2009年3月5日 优先权日2009年3月5日
发明者唐华祥, 孙爱军, 袁优良, 陈汉杰, 马会民, 黄洪亮 申请人:安阳市宏源型钢有限责任公司