一种钢结构成型加工机械的制作方法

本发明涉及钢材成型加工设备技术领域，具体的说是一种钢结构成型加工机械。

背景技术：

钢板材是组成钢结构的最常用材料，钢板材在生产完成后一般还需要通过成型加工工艺生产出不同运用场合和不同运用功能的钢板材结构，对于钢板材的加工最常用到的便是通过轧板机械轧制成型，轧板机具有成型简单、成型快、生产效率高的特点，但是目前的轧板机械的成型机构都是固定结构，因而只能对于一种成型结构的钢板材进行一对一加工生产，而不能满足对于多种成型规格要求的钢板材结构的生产需求，适用性较低，而对于不同成型规格的钢板材需要设计不同成型机构的轧板机，不但会增加设备成本，而且会占用过多的生产场地。

针对上述技术问题，本发明提出了一种钢结构成型加工机械，主要针对槽钢和角钢成型而设计的一种加工机械。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种钢结构成型加工机械，可以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种钢结构成型加工机械，包括机架、沿同一水平直线方向均匀排列安装在所述机架上的多个成型凸辊机构、沿同一水平直线方向均匀排列安装在所述机架上的多个成型凹辊机构和两个安装在所述机架上的驱动机构，多个所述成型凸辊机构位于多个所述成型凹辊机构的正上方且一一对应设置或位于多个所述成型凹辊机构的正下方且一一对应设置，其中一个所述驱动机构可驱动多个所述成型凸辊机构同步转动，另一个所述驱动机构可驱动多个所述成型凹辊机构同步转动，其中：

所述成型凸辊机构包括成型凸辊、嵌入安装在所述成型凸辊两端的两个调节套、固定安装在所述成型凸辊两端的两个用于所述调节套限位转动的限位封头、分别与两个所述调节套滑动连接的两个一号凸形套、固定安装在其中一个所述一号凸形套中的一号带齿轴承、固定安装在另一个所述一号凸形套中的一号内置轴承和一号可转螺纹轴；两个所述一号凸形套转动安装在所述机架上，所述成型凸辊、两个所述调节套、两个所述限位封头、两个所述一号凸形套、所述一号带齿轴承、所述一号内置轴承和所述一号可转螺纹轴的中心轴均共线，所述一号可转螺纹轴与两个所述调节套螺纹连接、与所述一号带齿轴承限位转动连接、与所述一号内置轴承限位转动，两个所述调节套与所述一号可转螺纹轴螺纹连接的螺纹旋向相反，所述调节套可滑入同侧的所述一号凸形套中，两个所述限位封头的侧端面上均设有多个水平活动插入同侧的所述一号凸形套中的凸辊导杆，所述成型凸辊包括分别与两个所述限位封头固定连接的两个端头、与其中一个所述端头铰接的多个一号凸辊瓣、与另一个所述端头铰接的多个二号凸辊瓣和两个内撑连接件，多个所述一号凸辊瓣与多个所述二号凸辊瓣一一对应铰接设置，所述一号凸辊瓣与所述二号凸辊瓣相对竖直方向的夹角均相同，一对铰接的所述一号凸辊瓣与所述二号凸辊瓣构成的截面呈v型，其中一个所述内撑连接件铰接安装在每个所述一号凸辊瓣内侧壁上，另一个所述内撑连接件铰接安装在每个所述二号凸辊瓣的内侧壁上，两个所述内撑连接件均与所述一号可转螺纹轴水平滑动连接。

所述成型凹辊机构包括成型凹辊、与所述成型凹辊两端水平滑动连接的两个二号凸形套、固定安装在其中一个所述二号凸形套内的二号带齿轴承、固定安装在另一个所述二号凸形套内的二号内置轴承和二号可转螺纹轴，所述成型凹辊、两个所述二号凸形套、所述二号带齿轴承、所述二号内置轴承和所述二号可转螺纹轴的中心轴均共线，所述成型凹辊包括多个一号凹辊瓣、与多个所述一号凹辊瓣一一对应铰接的多个二号凹辊瓣、两倍于多个所述一号凹辊瓣数量的连接杆、两个卡位套、分别安装在两个所述卡位套中的两个螺纹套，其中一半所述连接杆一端与每个所述一号凹辊瓣的内侧壁一一对应铰接，其中一个所述卡位套与该一半所述连接杆的另一端铰接，另一半所述连接杆的一端与每个所述二号凹辊瓣的内侧壁一一对应铰接，另一个所述卡位套与该一半所述连接杆的另一端铰接，所述二号可转螺纹轴与两个所述螺纹套螺纹连接，且两个所述螺纹套的螺纹旋向相反，所述二号可转螺纹轴与二号带齿轴承限位转动、与二号内置轴承限位转动，所述一号凹辊瓣和所述二号凹辊瓣相对竖直方向的夹角均相同。

优选的，所述机架上设有两个平行设置的轴承安装立板，两个所述轴承安装立板相对每个所述一号凸形套和每个所述二号凸形套的位置均设有与之转动连接的转动轴承。

优选的，所述内撑连接件包括多组连接套、连接在每组所述连接套中的弹簧和与所述一号可转螺纹轴水平滑动连接的滑套，每组所述连接套包括两个相对设置的连接套，每组的两个所述连接套之间均连接有所述弹簧，所述连接套的组数与所述一号凸辊瓣或所述二号凸辊瓣的个数相同；其中一个所述内撑连接件中的每组所述连接套中其中一个所述连接套与每个所述一号凸辊瓣的内侧壁一一对应铰接，另一个所述连接套与所述滑套铰接；另一个所述内撑连接件中的每组所述连接套中其中一个所述连接套与每个所述二号凸辊瓣的内侧壁一一对应铰接，另一个所述连接套与所述滑套铰接。

优选的，所述一号凸形套的侧端面设有与每个所述凸辊导杆对应水平滑动连接的多个凸辊导套，所述卡位套外侧端面上设有多个凹辊导杆，所述二号凸形套的侧端面上设有与每个所述凹辊导杆对应水平滑动连接的多个凹辊导套。

优选的，所述一号带齿轴承包括固定安装在所述一号凸形套内的一号轴承部和与所述一号轴承部一体连接的位于外部的一号端头齿轮，所述二号带齿轴承包括固定安装在所述二号凸形套内的二号轴承部和与所述二号轴承部一体连接的位于外部的二号端头齿轮。

优选的，所述一号可转螺纹轴包括凸辊调节螺纹轴和固定安装在所述凸辊调节螺纹轴端部的一号手轮，所述凸辊调节螺纹轴的中部位置设有与两个所述滑套设置的光杆轴，所述一号手轮位于所述一号内置轴承的外侧位置，所述凸轮调节螺纹轴与两个所述调节套螺纹连接、与所述一号轴承部限位转动连接、与一号内置轴承限位转动连接，所述凸轮调节螺纹轴与两个所述调节套的螺纹配合旋向相反，所述二号可转螺纹轴包括凹辊调节螺纹轴和固定安装在所述凹辊调节螺纹轴端部的二号手轮，所述二号手轮位于所述二号内置轴承的外侧位置，所述凹辊调节螺纹轴与两个所述螺纹套螺纹连接、与所述二号轴承部限位转动连接、与所述二号内置轴承限位转动连接，所述凹辊调节螺纹轴与两个所述螺纹套的螺纹配合的旋向相反。

优选的，所述驱动机构包括驱动电机和链带；其中一个所述驱动机构的所述驱动电机固定安装在其中一个所述轴承安装立板一侧上，所述驱动电机的输出轴与其中一个所述一号端头齿轮中心固定连接，所述链带链接在所有的所述一号端头齿轮上；另一个所述驱动机构的所述驱动电机固定安装在另一个所述轴承安装立板一侧上，所述驱动电机的输出轴与其中一个所述二号端头齿轮中心固定连接，所述链带链接在所有的所述二号端头齿轮上。

本发明提出的上述技术方案具有如下优点或者有益效果：

本发明提供的一种钢结构成型加工机械，主要针对成型机构进行了相应改进设计，本加工机械结构中的成型机构包括相匹配的成型凸辊机构和成型凹辊机构，其中成型凸辊机构中，设置了多个一号凸辊瓣和与之对应的二号凸辊瓣，而且一号凸辊瓣与二号凸辊瓣之间采用一一铰接的安装形式，位于成型凸辊中设置了两个内撑连接件，提高了成型凸辊结构的稳定性、韧性和可靠性，另外通过转动一号手轮可以通过凸辊调节螺纹轴带动两个调节套相向或相背移动，从而推动或拉动一号凸辊瓣和二号凸辊瓣调整彼此之间的夹角，从而可实现对成型凸辊机构的成型角度的调节，与之相对应的，在成型凹辊机构中设置了多个一号凹辊瓣和与之对应的二号凸辊瓣，通过转动二号手轮可通过凹辊调节螺纹轴带动两个螺纹套相向或相背移动，从而在连接杆的拉动作用下可调整改变一号凹辊瓣和二号凹辊瓣之间的夹角，继而实现对成型凹辊机构成型角度的调节，综上所述，本发明中的加工机械结构的成型机构相比较传统的固定结构而言是可以方便调节的，可以满足对不同钢结构成型要求的生产需求，适用性高，提高了加工机械的利用率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分，并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明提供的一种钢结构成型加工机械的俯视图；

图2是本发明中图1中a处的局部放大示意图；

图3是本发明提供的一种钢结构成型加工机械的主视图；

图4是本发明中成型凸辊机构的剖视结构示意图；

图5是本发明中成型凹辊机构的剖视结构示意图；

图6是本发明中成型凸辊中含有一号凸辊瓣的一半结构的立体结构示意图；

图7是本发明中成型凸辊中含有二号凸辊瓣的一半结构的立体结构示意图；

图8是本发明中成型凹辊中含有一号凹辊瓣的一半结构的立体结构示意图；

图9是本发明中成型凹辊中含有二号凹辊瓣的一半结构的立体结构示意图。

其中，1、机架；11、轴承安装立板；111、转动轴承；2、成型凸辊机构；21、成型凸辊；211、端头；212、一号凸辊瓣；213、二号凸辊瓣；214、内撑连接件；2141、连接套；2142、弹簧；2143、滑套；22、调节套；23、限位封头；231、凸辊导杆；24、一号凸形套；241、凸辊导套；25、一号带齿轴承；251、一号轴承部；252、一号端头齿轮；26、一号内置轴承；27、一号可转螺纹轴；271、凸辊调节螺纹轴；2711、光杆轴；272、一号手轮；3、成型凹辊机构；31、成型凹辊；311、一号凹辊瓣；312、二号凹辊瓣；313、连接杆；314、卡位套；3141、凹辊导杆；315、螺纹套；32、二号凸形套；321、凹辊导套；33、二号带齿轴承；331、二号轴承部；332、二号端头齿轮；34、二号内置轴承；35、二号可转螺纹轴；351、凹辊调节螺纹轴；352、二号手轮；4、驱动机构；41、驱动电机；42、链带。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参阅1-9所示，一种钢结构成型加工机械，包括机架1、沿同一水平直线方向均匀排列安装在机架1上的四个成型凸辊机构2、沿同一水平直线方向均匀排列安装在机架1上的四个成型凹辊机构3和两个安装在机架1上的驱动机构4，四个成型凸辊机构2位于四个成型凹辊机构3的正上方且一一对应设置或位于四个成型凹辊机构3的正下方且一一对应设置，其中一个驱动机构4可驱动四个成型凸辊机构2同步转动，另一个驱动机构4可驱动四个成型凹辊机构3同步转动，其中：

成型凸辊机构2包括成型凸辊21、嵌入安装在成型凸辊21两端的两个调节套22、固定安装在成型凸辊21两端的两个用于调节套22限位转动的限位封头23、分别与两个调节套22滑动连接的两个一号凸形套24、固定安装在其中一个一号凸形套24中的一号带齿轴承25、固定安装在另一个一号凸形套24中的一号内置轴承26和一号可转螺纹轴27；两个一号凸形套24转动安装在机架1上，成型凸辊21、两个调节套22、两个限位封头23、两个一号凸形套24、一号带齿轴承25、一号内置轴承26和一号可转螺纹轴27的中心轴均共线，一号可转螺纹轴27与两个调节套22螺纹连接、与一号带齿轴承25限位转动连接、与一号内置轴承26限位转动，两个调节套22与一号可转螺纹轴27螺纹连接的螺纹旋向相反，调节套22可滑入同侧的一号凸形套24中，两个限位封头23的侧端面上均设有四个水平活动插入同侧的一号凸形套24中的凸辊导杆231，成型凸辊21包括分别与两个限位封头23固定连接的两个端头211、与其中一个端头211均匀分布铰接的四个一号凸辊瓣212、与另一个端头211均匀分布铰接的四个二号凸辊瓣213和两个内撑连接件214，四个一号凸辊瓣212与四个二号凸辊瓣213一一对应铰接设置，一号凸辊瓣212与二号凸辊瓣213相对竖直方向的夹角均相同，一对铰接的一号凸辊瓣212与二号凸辊瓣213构成的截面呈v型，其中一个内撑连接件214铰接安装在每个一号凸辊瓣212内侧壁上，另一个内撑连接件214铰接安装在每个二号凸辊瓣213的内侧壁上，两个内撑连接件214均与一号可转螺纹轴27水平滑动连接。

成型凹辊机构3包括成型凹辊31、与成型凹辊31两端水平滑动连接的两个二号凸形套32、固定安装在其中一个二号凸形套32内的二号带齿轴承33、固定安装在另一个二号凸形套32内的二号内置轴承34和二号可转螺纹轴35，成型凹辊31、两个二号凸形套32、二号带齿轴承33、二号内置轴承34和二号可转螺纹轴35的中心轴均共线，成型凹辊31包括均匀分布的四个一号凹辊瓣311、与四个一号凹辊瓣311一一对应铰接的四个二号凹辊瓣312、八个连接杆313、两个卡位套314、分别安装在两个卡位套314中的两个螺纹套315，其中四个连接杆313一端与每个一号凹辊瓣311的内侧壁一一对应铰接，其中一个卡位套314与该四个连接杆313的另一端铰接，另四个连接杆313的一端与每个二号凹辊瓣312的内侧壁一一对应铰接，另一个卡位套314与该四个连接杆313的另一端铰接，二号可转螺纹轴35与两个螺纹套315螺纹连接，且两个螺纹套315的螺纹旋向相反，二号可转螺纹轴35与二号带齿轴承33限位转动、与二号内置轴承34限位转动，一号凹辊瓣311和二号凹辊瓣312相对竖直方向的夹角均相同，一对铰接的一号凹辊瓣311和二号凹辊瓣312构成的截面呈倒v型。

进一步地，机架1上设有两个平行设置的轴承安装立板11，两个轴承安装立板11相对每个一号凸形套24和每个二号凸形套32的位置均设有与之转动连接的共八个转动轴承111。八个转动轴承111用于限制一号凸形套24和二号凸形套32只能执行转动动作，而不能产生径向位移。

进一步地，内撑连接件214包括四组连接套2141、连接在每组连接套2141中的弹簧2142和与一号可转螺纹轴27水平滑动连接的滑套2143，每组连接套2141包括两个相对设置的连接套2141，每组的两个连接套2141之间均连接有弹簧2142；其中一个内撑连接件214中的每组连接套2141中其中一个连接套2141与每个一号凸辊瓣212的内侧壁一一对应铰接，另一个连接套2141与滑套2143铰接；另一个内撑连接件214中的每组连接套2141中其中一个连接套2141与每个二号凸辊瓣213的内侧壁一一对应铰接，另一个连接套2141与滑套2143铰接。每个内撑连接件214的四组连接套2141均相对滑套2143的中心轴阵列分布。成型凸辊21的外形主体是由一号凸辊瓣212和二号凸辊瓣213构成的，即内部为中空结构，而不管是成型凸辊21还是成型凹辊31在钢材成型加工过程中都会受到挤压力，两个内撑连接件214可以有效实现结构的内部支撑，提高结构的成型凸辊21的结构强度和稳定性。

进一步地，一号凸形套24的侧端面均匀设有与每个凸辊导杆231对应水平滑动连接的四个凸辊导套241，卡位套314外侧端面上均匀设有四个凹辊导杆3141，二号凸形套32的侧端面上设有与每个凹辊导杆3141对应水平滑动连接的四个凹辊导套321。凸辊导杆231与凸辊导套241的水平滑动配合一方面不会限制一号凸辊瓣212和二号凸辊瓣213调节彼此之间的夹角，另一方面可以保证实现整个成型凸辊机构2在驱动机构4的驱动下实现整体转动，同样的，凹辊导杆3141与凹辊导套321的水平滑动配合一方面不会限制一号凹辊瓣311和二号凹辊瓣312调节彼此之间的夹角，另一方面可以保证实现整个成型凹辊机构3在驱动机构4的驱动下实现整体的转动。

更进一步地，一号带齿轴承25包括固定安装在一号凸形套24内的一号轴承部251和与一号轴承部251一体连接的位于外部的一号端头齿轮252，二号带齿轴承33包括固定安装在二号凸形套32内的二号轴承部331和与二号轴承部331一体连接的位于外部的二号端头齿轮332。一号端头齿轮252和二号端头齿轮332都是与链带42配合实现驱动机构4对成型凸辊机构2和成型凹辊机构3的转动驱动。

更进一步地，一号可转螺纹轴27包括凸辊调节螺纹轴271和固定安装在凸辊调节螺纹轴271端部的一号手轮272，凸辊调节螺纹轴271的中部位置设有与两个滑套2143设置的光杆轴2711，一号手轮272位于一号内置轴承26的外侧位置，凸轮调节螺纹轴271与两个调节套22螺纹连接、与一号轴承部251限位转动连接、与一号内置轴承26限位转动连接，凸轮调节螺纹轴271与两个调节套22的螺纹配合旋向相反，二号可转螺纹轴35包括凹辊调节螺纹轴351和固定安装在凹辊调节螺纹轴351端部的二号手轮352，二号手轮352位于二号内置轴承34的外侧位置，凹辊调节螺纹轴351与两个螺纹套315螺纹连接、与二号轴承部331限位转动连接、与二号内置轴承34限位转动连接，凹辊调节螺纹轴351与两个螺纹套315的螺纹配合的旋向相反。凸辊调节螺纹轴271被限制在一号轴承部251和一号内置轴承26之间转动，从而通过转动一号手轮272可以实现对一号凸辊瓣212和二号凸辊瓣213之间夹角的调节，凹辊调节螺纹轴351被限制在二号轴承部331和二号内置轴承34之间转动，从而通过转动二号手轮352可实现对一号凹辊瓣311和二号凹辊瓣312之间夹角的调节。

更进一步地，驱动机构4包括驱动电机41和链带42；其中一个驱动机构4的驱动电机41固定安装在其中一个轴承安装立板11一侧上，驱动电机41的输出轴与其中一个一号端头齿轮252中心固定连接，链带42链接在所有的一号端头齿轮252上；另一个驱动机构4的驱动电机41固定安装在另一个轴承安装立板11一侧上，驱动电机41的输出轴与其中一个二号端头齿轮332中心固定连接，链带42链接在所有的二号端头齿轮332上。两个驱动机构4分别带动四个成型凸辊机构2和四个成型凹辊机构3镜像同步转动，从而将钢材在成型的过程中可以一边成型一边自动向前输送。

本发明提供的一种钢结构成型加工机械的原理及其工作过程具体如下所述：

本发明主要针对成型凸辊机构2和成型凹辊机构3进行特别设计，可实现一号凸辊瓣212和二号凸辊瓣213之间夹角的调节，以及实现一号凹辊瓣311和二号凹辊瓣312之间夹角的对应调节，具体的来说：

成型凸辊机构2夹角调节的过程，通过转动一号手轮272调节成型凸辊21的成型角度，因为凸辊调节螺纹轴271与两个调节套22的螺纹配合的旋向相反，因此在转动一号手轮272带动凸辊调节螺纹轴271转动的同时，会带动两个调节套22相向或相背移动(转动一号手轮272导致两个调节套22相向运动还是相背运动由具体的螺纹配合关系决定，为本领域的技术人员所了解，在此不与赘述)；相向运动时，两个调节套22将推动两个端头211同步相向运动，从而一号凸辊瓣212和二号凸辊瓣213二者之间的夹角将减小，表现为v型截面更加凸起，另外调节套22在一号凸形套24中向滑出方向运动；相背运动时，两个调节套22将拉动两个端头211相背运动，从而一号凸辊瓣212和二号凸辊瓣213二者之间的夹角将增大，表现为v型截面更加平缓，另外调节套22也会进一步滑进一号凸形套24中；从而通过转动一号手轮272调节实现了对一号凸辊瓣212和二号凸辊瓣213之间夹角的调节，继而实现了对成型凸辊21成型角度的调节；

成型凹辊机构3夹角调节的过程，通过转动二号手轮352调节成型凹辊31的成型角度，因为凹辊调节螺纹轴351与两个螺纹套315的螺纹配合的旋向相反，因此在转动二号手轮352的同时会带动两个螺纹套315相向或相背运动；当连接杆313处于竖直方向位置时，一号凹辊瓣311与二号凹辊瓣312之间的夹角最小，以附图5所示状态为起始状态，相向运动时，两个螺纹套315在相向运动的同时将会通过连接杆313拉动一号凹辊瓣311和二号凹辊瓣312而造成二者之间的夹角逐渐减小，相背运动时，两个螺纹套315在相背运动的同时同样会拉动一号凹辊瓣311和二号凹辊瓣312而造成二者之间夹角逐渐减小，从而通过转动二号手轮352实现了对一号凹辊瓣311和二号凹辊瓣312之间夹角的调节，继而实现了对成型凹辊31成型角度的调节；

根据实际钢材成型角度的要求，调节每个成型凸辊21的成型角度和每个成型凹辊31的成型角度使其保持一致，另外得保证成型凸辊21与成型凹辊31的成型角度的一致性，在实际调节过程中以测量为准，角度调节好后便可进行钢材成型加工了，通过驱动机构4带动成型凸辊机构2和成型凹辊机构3镜像同步转动，一边对钢材进行成型轧制，一边向前输送。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。