专利名称：立式辗环机的芯辊转动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型立式辗环机的芯辊转动装置，是为普通立式辗环机大型化而设计的附加装置，属机械设计制造领域。
技术背景辗环机已问世几十年，被广泛应用在各类轴承内外环、法兰、齿圈和火车轮箍等年产数千万吨的各种环件的大批量生产中，辗环机主要有立式辗环机和卧式辗环机两大类， 前者用中小型环件，后者用于大型环件，卧式辗环机构造复杂，造价高昂，一台卧式辗环机的售价常为普通立式辗环机的十几倍、甚至数十倍。昔日的各种规格的立式辗环机加工的环件直径一般都不超过400毫米，随着技术的发展和环件需求量的增长，现在设计制造的立式辗环机已能轧制直径达1200mm的环件，由于其售价仅是卧式辗环机售价的零头，而受到大多数中小企业的欢迎。立式辗环机的辗环过程，主辗压轮在边旋转边下降过程中，切入套在芯辊上的环坯外园，并借接触表面的切向摩擦力带动环坯连同芯辊一起转动，主辗压轮和芯辊构成一对轧辊，随着主辗压轮的下降，环件厚度减薄，内、外园扩大达到要求尺寸时完成辗环过程。 应指出立式辗环机的环坯是立套在芯辊上(而卧式辗环机上的环坯是平躺在工作台上)， 环坯的重量全部由芯辊承受，主辗压轮在切入环坯表面时形成的切向摩擦力，必须大于环坯和芯辊及下支承的转动惯量及其它转动阻力，否则主辗压轮不仅不能帶转环坯，反而压入环坯外表面形成凹坑，从而使辗环过程无法进行，尤其对内外园偏心较大的大型环坯，帶转更加费力，矛盾更为突出，这也是限制立式辗环机的大型化和环坯重量的重要原因之一。
发明内容本实用新型就是针对发展大型立式辗环机的上述困难，设计一种适合于立式辗环机的芯辊转动装置，使芯辊由主辗压轮通过环坯被动带转，变成可以主动旋转，在主辗压轮与环坯接触前，主动旋转的芯辊帶动环坯以适当的速度先行转动，主辗压轮切入已转动的环坯表面时，该切向摩擦力不需克服它们的转动惯量等阻力，而是像接力赛跑一样，接着边帶转、边辗压。本实用新型的技术方案安装在下支承外部的油马达或电动机，经减速后通过机械传动副(如齿轮、链轮或带轮)，帶动安装在下支承内的支承轴、连同紧插在支承轴内的芯辊一起转动，使芯辊具备了主动旋转的功能。采用油马达时，由立式辗环机的泵站输出一分支油路，经减压阀和可调限速切断阀到油马达，油马达的输出轴与减速器的输入轴相连， 减速器的输出轴经单向超越离合器并借助机械传动副与支承轴连结，当炽热环坯套在静止的芯辊上后，辗环初始时，泵站压力油经减压阀和可调限速切断阀进入油马达，克服环坯、 芯辊及支承轴的转动惯量及其它转动阻力，使芯辊以合适的速度主动旋转，并借其与环坯接触处(内孔和端面)的摩擦力带动环坯先行转动起耒，当主辗压轮切入环坯表面后，切向摩擦力像接力赛跑似的继续带转环件和芯辊转动。随着辗压过程的进行，环件外周的线速度仍保持和主辗压轮的外周线速度一致，但环件内周的线速度却随着环件内孔逐步扩大而迅速增加，而致使芯辊转速的提高，此时芯辊巳由主动旋转变成被动带转，当转速超过油马达提供的转速时，单向超越离合器使机械传动副与减速器脱开，油马达处于卸荷状态，油马达进口处压力突然降低，导致可调限速切断阀动作，停止对油马达供油，此后，正常的辗压过程继续进行直至工序完成。采用电动机时，则将其直接与减速器的输入轴相连即可，其功能和工作过程与油马达类似。本装置是立式辗环机独立的附设机构，新造机器设置或旧机改造添置均可，它可与主机联动实现自动运行，随着环轧工序的开始或结束，本装置自动进入或退出工作状
态 ο本实用新型立式辗环机的芯辊转动装置的有益效果1、解决了立式辗环机生产中因环坯过重或内外园偏心致使环坯带不转的难关，给辗环初始阶段的操作带耒方便，提高生产效率、减少废品损失。2、降低了对大型环件的环坯的技术要求，降低成本。3、为普通立式辗环机大型化提供了可能。4、结构简单、可靠实用、安装调整方便、造价低。5、无须复杂控制系统就可与主机联动实现自动运行，与主机脱开也非常方便。
图1、立式辗环机芯辊静止不动的辗环初始状态。图2、立式辗环机芯辊主动旋转的辗环初始状态。图3、立式辗环机油马达芯辊转动装置的机械结构和工作原理图。图4、立式辗环机电动机芯辊转动装置的机械结构和工作原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施方案作进一步说明。图1为立式辗环机未安装本转动装置时，芯辊静止不动的辗环初始状态，A为主辗压轮，B为环坯，1为芯辊。由主电机驱动旋转且由主油缸拖动下压的主辗压轮Α，在与环坯 B接触前，环坯B和芯辊1处于静止不动状态，主辗压轮A切入环坯B外周后，切向摩擦力F 克服环坯B、芯辊1等的转动惯量及其它转动阻力，带转环件B和芯辊1等转动，辗压过程开始。因两外园相切接触面较小，接触初期轻压，摩擦力有限，若转动惯量和转动阻力很大，带转不动环坯，主辗压轮在炽热的塑性状态环坯上压出凹坑，且越压越深，使辗环过程无法进行。图2为立式辗环机安装本转动装置后，芯辊主动旋转的辗环初始状态，A为主辗压轮，B为环坯，1为芯辊。由主电机驱动旋转且由主油缸拖动下压的主辗压轮Α，在与环坯B 接触前，主动转动的芯辊1和套在其上的环坯B已经有合适的转动速度，(应指出因环坯B 内孔与芯辊1接触孤面，较主辗压轮A从外园切入时大不少，芯辊1上的切向摩擦力F，带转空套其上的仅有转动惯量的环坯B是不困难的。)主辗压轮A切入环坯B的外周后，切向摩擦力F像接力赛跑似的继续带转环件B和芯辊1转动，辗压过程开始。图3为立式辗环机油马达芯辊转动装置的实施例，C为下支承部件，芯辊1以锥面和尾部的楔状体与支承轴2结合，并借助拉杆3将它们相互倂紧成一体，大齿轮4安装在支承轴2的露在外面的端部上，以键5连接之，油马达9通过减速器8，带动内装单向超越离合器7的小齿轮6，小齿轮6与大齿轮4相啮合(也可用链轮或带轮组成传动链)，设备泵站上的一亇分支油路12经减压阀11调压后，再经可调限速切断阀10通至油马达9的进口。这样，当压力油进入油马达9时，由油马达9一减速器8—单向超越离合器7—小齿轮 6-大齿轮4一键5—支承轴2—芯辊1等构成的机械传动链，就带动芯辊1连同套在其上的环坯B先行主动旋转起来。当主辗压轮切入环坯B外周后，随着因环件B内孔增大、芯辊 1的被动转速提高至大于油马达9提供的转速时，单向超越离合器7起作用，小齿轮6超越减速器8的输出轴而空转，油马达9卸荷，可调限速切断阀10动作，切断了通向油马达9的油路，此后，芯辊转动装置中止工作，辗环过程继续进行。图4为立式辗环机电动机芯辊转动装置的实施例，它与图3实施例的区别，仅在于以电动机13取代了油马达9，其功能和工作过程完全相同，单向超越离合器7起作用后，电动机13卸荷。立式辗环机的芯辊转动装置使芯辊具备了主动旋转的功能，这亇有别于目前所有的立式和卧式辗环机的特点，为结构简单、造价低廉的立式辗环机的大型化提供了可能，并给辗环初始阶段的操作带耒方便，有利于提高生产效率和减少废品损夫。
权利要求1.立式辗环机的芯辊转动装置，其特征是安装在下支承外部的油马达或电动机，经减速后通过机械传动副，帶动安装在下支承内的支承轴、连同紧插在支承轴内的芯辊一起转动，使芯辊具备了主动旋转的功能。
2.根据权利要求1所述的立式辗环机的芯辊转动装置，其特征是机械传动副可为齿轮、链轮或带轮。
3.根据权利要求1所述的立式辗环机的芯辊转动装置，其特征是在减速器输出轴上设有单向超越离合器。
4.根据权利要求1所述的立式辗环机的芯辊转动装置，其特征是在采用油马达时，油路中设有可调限速切断阀。
专利摘要立式辗环机的芯辊转动装置，是辗环机的独立的附设机构，它利用安装在下支承外部的油马达或电动机，经减速后通过机械传动副(如齿轮、链轮或带轮)，帶动安装在下支承内的支承轴、连同紧插在支承轴内的芯辊一起转动，使芯辊具备了主动旋转的功能，这亇有别于目前所有的立式和卧式辗环机的特点，为结构简单、造价低亷的立式辗环机的大型化提供了可能，并给辗环初始阶段的操作带耒方便，有利于提高生产效率和减少废品损夫。
文档编号B21H1/06GK202129392SQ20112014487
公开日2012年2月1日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年5月9日
发明者江绍成, 袁汉江 申请人:江绍成, 袁汉江