专利名称：实现圆弧运动轨迹的机械同步装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的装置主要用于“两步法”封头旋压设备中的翻边机压力轮机构，根据封头旋压翻边的工艺要求，压力轮应能实现圆弧曲线的运动轨迹。
封头是各类压力容器的主要受压元件，“两步法”(压鼓-翻边法)是制造大型封头的一种新型工艺方法，即封头的拱顶部分(相应于封头经线上半径为R的圆弧部分)与其侧边部分(相应于封头经线上半径为r的圆弧部分与直边段)的成形分别相继在压鼓机(包括自动操作机)与旋压翻边机两台设备上完成，其中旋压翻边机压力轮机构构成了“两步法”封头旋压设备的核心技术。为了使压力轮实现工艺上要求的圆弧曲线运动轨迹，已有的装置多采用多油缸的变杆长平面杆件机构(西德专利1,286,495；英国专利1,215,208；法国专利1,234,468)来实现，或者是采用液压仿形，由两个方向的运动轨迹合成的方式来实现(美国专利3,548,622；英国专利1,203,818；瑞士专利492,489)。这些装置结构一般比较复杂，在很大程度上依赖整个液压和电气控制系统的可靠性，且在进行翻边工艺操作时，各油缸动作相互关联，对机械构件的制作也有较高的精度要求，如控制系统失灵或不稳定，就难以保证油缸运动的同步要求，不能有效地实现圆弧运动轨迹，从而可能出现废品(如封头壁厚减薄量超过有关标准规定等)。
本实用新型的目的是提供一种能可靠地实现圆弧运动轨迹的机械同步装置，它能有效地保证被加工封头的壁厚减薄量等要求且液压电控系统较为简单。
本实用新型的目的是这样实现的将已有的压力轮机构中依赖各油缸活塞杆伸缩的变杆长平面杆件机构改为两组相同的定杆长平面曲柄连杆机构，两曲柄依一组横连杆铰接；利用油缸作动力使两组曲柄连杆机构实现可靠的机械同步运动，此时与上述两连杆铰接的压力轮箱形支架将作平动，给定其上一点的运动轨迹为圆弧曲线，则压力轮可实现稳定的圆弧曲线轨迹，该圆弧半径可方便调正以满足加工不同形状尺寸封头的需要；上述装置可依另一油缸动作使其绕两曲柄固定转动中心回转，实现压力轮机构相对于封头工件的送进或退回，而这一动作在已有的装置中是靠多油缸相互协调动作实现的。
本实用新型因为采用了由横连杆相联接的两组尺寸相同的定杆长平面曲柄连杆机构所构成的平行四边形机械同步装置，因而比依靠复杂的液压电气系统控制的多油缸变杆长杆件机构能更可靠地保证压力轮稳定地实现工艺要求的圆弧曲线运动轨迹；同时由于装置中两部分采用的两个动力油缸在运动学上相互独立，互不关联，因而装置的液压电气系统大为简化且油缸数减少，给调正、操作、维修带来方便；另外因对简化的液电系统无特殊要求，所以造价相对低廉，可全部采用国产元器件。
实用新型的具体结构由以下实施例及附图
给出。
如说明书附图所示，经压鼓后所得的浅碟形封头半成品20置于可以转动的上、下夹紧盘19.21之间，在上油缸18与下油缸22作用下，保持适当的高度并实现夹紧。托轮24在油缸23作用下顶住封头一侧的底部，使其内缘局部与由电机1驱动、经减速器2传动的成形旋轮(即内旋轮)3相接触，从而因摩擦带动封头毛坯20绕其自身轴线旋转。压力轮4在其运动机构作用下，按照一定的圆弧曲线轨迹运动，并施力于封头毛坯，使毛坯在不断旋转的情况下其边部逐次贴靠于成形旋轮。当然每一次贴靠后，应给予封头毛坯相对于成形轮适当的水平位移和垂直位移，直至达到成品封头的尺寸要求。
本实用新型的具体结构中有一个可靠实现同步运动的机械装置，压力轮4的轮轴被支承在箱形支架5上。机械同步装置由结构相同、尺寸恰当选取的二件三铰链三角形块12、13，二组纵向连杆10、11，及一组横连杆14铰接组成，构成了机械同步的平行四边形几何装置，该机械系统由油缸9驱动，且与实现平动的压力轮轮轴支承架5铰接于A、F处。图示机构中有一“U”形摆动架6，其上有位置可调正的铰链C，与支承架5相应处铰接，铰接点C既是支承架5上的一点，又同是摆动架6上的一点，摆动架6在E点与定位滑板7铰接且绕E点摆动，因而C点的运动轨迹是以E为圆心，CE为半径的圆弧曲线。平动物体上各点的运动轨迹是相同的，当油缸9动作时，包括压力轮在内的支承架5上各点均因平动而具有与C点相同的运动轨迹。从而保证了这种新型结构能自动可靠地使压力轮4实现圆弧曲线轨迹。圆弧半径CE可根据加工不同尺寸封头的需要进行调整，如图可借助摆动架6上的螺杆T来改变C点在摆动架内滑轨上的不同位置来实现。
图示的定位滑板7可沿着与翻边机机身固结的滑槽中运动，而该滑板则可由尾部动力油缸8驱动。油缸8动作时，上述整个机械同步系统及平动部件(即支承架5)可方便地相对于内旋轮(成形旋轮)送进或退回，并能准确地调正内、外旋轮之间所要求的间隙大小，有利于封头的成形与壁厚减薄量的控制。当油缸8活塞杆不动作时，系统的油压可使压力轮4的整个运动机构处于一种确定的运动状态。
显然，图示的装置因可靠的机械同步而确保支架5在机器正常工作的任何时刻实现平动。而这种平动所赋予各点所具有的相同的圆弧曲线运动轨迹将不因油缸8动作与否受到影响。这就是本实用新型所具有的“功能分开，运动相对独立”的优点。
上述实现圆弧曲线运动轨迹的机械同步装置作为压力轮机构设置在封头旋压翻边机主体机身内，机身下部两侧装有导轨，整个主体机身被由电机15、减速器17、丝杆16构成的驱动系统带动沿矩形导轨面25运动，以实现封头旋压工艺中所要求的水平位移动作。
权利要求1.用于两步法封头旋压翻边机压力轮机构中实现圆弧曲线运动轨迹的机械同步装置，特征在于该装置由两部分构成，其中第一部分由二件尺寸相同的三铰链箱式三角形曲柄(12)、(13)、二组纵连杆(10)、(11)、一组横连杆(14)、动力油缸(9)及压力轮支承架(5)铰接构成；第二部分由“U”形摆动架(6)、矩形定位滑板(7)及动力油缸(8)构成。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是“U”形摆动架(6)分别与支承架(5)和定位滑板(7)铰接。
专利摘要本实用新型主要用于成型各类压力容器所用大直径封头的两步法旋压翻边机中的压力轮机构。本实用新型所阐述的装置，其特征是采用了平行四边形机械同步构件系统，能更可靠地保证压力轮在工作时稳定地实现翻边工艺所要求的圆弧曲线运动轨迹，该机构由功能分开、运动学上相对独立的两部分构成，其驱动装置互不关联。具有结构简单、可靠、调整维修方便，造价相对低廉等特点，并在国产第一套大型两步法封头旋压设备(4500×25)中成功地获得了应用。
文档编号B21D22/00GK2070210SQ89209188
公开日1991年1月30日 申请日期1989年6月26日 优先权日1989年6月26日
发明者王金水, 汪涛, 张永芳, 王仲仁 申请人:汪涛