专利名称：单侧驱动式轮管机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮管机，尤指一种由单侧驱动及将金属加工件的辊轧部位以及其相关的长度均予以全面包覆辊轧弯曲的轮管机。
最早的辊轧弯曲金属管是采用直径相同且排列成金字塔形的三个辊轮的轮管机，由于三个辊轮均各自被驱动，于是在辊弯金属管时发生被加工的金属管内，外环圆周的角速度发生较大差异，且三个辊轮的转速为定速，无法因应内、外环的圆周比率不同而自动调整其转速，往往发生间或性顿挫现象，难以制出圆滑的金属圆环圈体，也经常发生马达故障。后又推出一种轮管机，机上辊轮与左、右辊轮分别由两组不同速率的油压马达驱动，以在不同速率下达到自动调速的目的，其虽有些改进，但由于每个辊轮上的模具，仅能将被辊轧弯曲的金属件包覆一半表面，另一半具有充份的空间可资变形，尤其是生产金属管件的厂家所生产出来的管壁厚度的均匀性、材质，型板的正确性，有缝管的焊接特性均各有不同，同一个厂生产的管材也有不同，虽然，在相同的设定条件下成型便发生或多或少的歪偏或变形或挫曲现象，尤以薄管为最严重。
本发明的目的是要提供一种单侧驱动式轮管机，采用六具辊轧模具将被辊轧弯曲的金属加工件的部位及其相关的长度部分予以全面包覆。
本发明的目的是这样实现的单侧驱动式轮管机包括一机座，机座有头座、尾座、万向接头组及齿轮箱，以及驱动的油压马达，头座与尾座上有多数支辊轮，其上分别套设成型模具，辊轮的两端以可旋转式分别固定在头座与尾座滑座的轴孔内，且在头尾座上设升降装置，其轴杆的下端与滑座的顶部锁固在一起。辊轮配设成三对并列的空间形态，每一对均有一上方辊轮及一下方辊轮，且上、下辊轮各自对应配设的升降装置同步升降；每一对辊轮的下方辊轮是主动辊轮，由其所对应配属的万向接头而为油压马达所驱动，而上方辊轮是从动辊轮，枢设在头、尾座间的滑座轴孔内，因而使多具辊轮模具在辊弯作业时，将拟弯加工的金属加工件的外周拟辊弯部位及其相关长度部份一起紧密全面包覆下成型。辊轮模具装在头座及尾座之间。也可将辊轮模具装在尾座之外部。三对辊轮模具的第一和第三对是以第二对为中心呈等径向角度关系配置。三对辊轮的两端由套筒轴承以可旋转地固定在头座和尾座的滑座轴孔内。套筒轴承以一止动螺丝锁固在套筒轴承的外周与滑座内孔之间。还有一进料机构和导杆，进料机构有一纵长形付机座；一可在付机座上往复移动的台车部；一设在台车上方的送料台，送料台上有一推送金属加工件的垂直平面，平面中央有一通孔，导杆由通孔贯穿直抵机座的辊轮附近；纵长形付机座的纵长方向下方枢设一根纵长螺杆，螺杆穿过台车部，与轴设在台车部两端的螺母螺合，螺杆一端经由一齿轮的啮合而为一变速马达或油压马达所驱动，当变速马达或油压马达动转时，台车枢设的螺母便为马达所驱动的纵长螺杆的运转而驱动的行进。进料机构的台车包括一可行走在两连体工型钢付机座顶面两侧之上段四具导轮，及行走在两连体工型钢付机座顶面两侧的下段四具导轮，导轮均为两连体工型钢轨道所导引而行走。进料机构的台车是以一包容性C形引导部包覆在H形钢轨的顶部及两侧部的引导下而行进或后退。多数具辊轮模具的使用多寡可根据实际需要增减。
由于采用上述方案，本发明不仅以单侧驱动可消除加工管件内，外圈的加圆周角速差异所产生的挫曲变形的缺陷，且六个辊轮模具可将所欲加工管件的部位及其相关长度部分均予以全面包覆，使被加工管件在辊弯过程中几乎没有可以变形或挫曲的空间，再有，本发明的六个辊轮模具是成对升降，不论辊轮位置如何升降总是永远包住加工件的外周，紧紧保护住，又将R对及T对的滑座的滑动轨道对应于S对滑座的配置以等径向角度关系，可使本发明所辊弯成型的圆弧角度达到最小限度。
下面通过附图与实施例对本发明进一步详细说明。
图1是本发明实施例1结构图。
图2是图1主机座1侧视图。
图3是图2分解图。
图4是本发明实施例2斜视图。
图5是图4主机座侧视图。
图5是本发明实施例3斜视图。
图7A是本发明辊弯模具之一剖视图。
图7B是本发明辊弯模具之二剖视图。
图7C是本发明辊弯模具之三剖视图。
图8A是本发明六具辊弯模具的用途说明图。
图8B、图8C是本发明的操作一及二示意图。
图8D为本发明的操作三示意图。
图8E为本发明的操作四示意图。
图8F为本发明的操作五示意图。
图8G为本发明的操作六示意图。
图8H为本发明的操作七示意图。
图8I为本发明的操作八示意图。
图8J为本发明的操作九示意图。
图8K为本发明的操作十示意图。
图9为本发明进料机构断面图。
图10为本发明进料机构另一实施例断面图。
图中1主机座，2进料机构，3导杆装置，4、4B、4C金属加工件，10付机座，10A外侧边，10C内侧边，11头座，12尾座，13升降装置，14滑座，15辊轮，15A、15B套筒轴承，16辊轧模具，17万向接头，18齿轮箱，21台车，24纵长螺杆，26B、26C导轮，31导杆，131升降装置下端，133、134、135、136蜗轮组，137电动变速马达141凸缘，143螺丝，144上、下轴孔，151-156辊轮模具，157A、157、158、159弹性卡合钢珠装置，172连杆，173第二万向接头，175万向接头的公端子，202通孔，210C型引导部，211纵长型导块，212角型铜条，R、S、T辊轮组与模具。
参见图1；本发明实施例1包括主机座1、进料机构2和导杆装置3；主机座1是由头座11及尾座12、升降装置13、滑座14、辊轮15、辊轧模具16、万向接头17和齿轮箱18，以及油压马达或电动变速马达(图中未示)等构成。本发明的头座11和尾座12均设有三排辊轮线151-156，辊轮上均套置模具16(图2、3)，各辊轮151-156均通过套筒轴承15A、15B以可旋转方式枢设在滑座14的上、下轴孔144之内(图3)，且使上、下两模具16将被加工件的外周全面予以包覆(图2、图7A-7C)。本发明的辊轮及模具位置的升降调整是由设在机座上的螺杆升降装置13来完成(也可用其它装置)，螺杆升降装置13的下端131与滑座14上端的两凸缘141以栓梢或螺丝143锁固在一起(图3)，其上端则与蜗轮组133、134、135、136及油压马达(或电动变速马达137)借链条连动在一起(图1)，而下方三支辊轮152、154、156则经由第二万向接头173、连杆172和第一万向接头而与齿轮箱连接成为主动传动辊轮，至上三支辊轮只枢设在头尾机座11、12的两滑座14内(图2、3)，从图中可知本发明的辊轮151-156与头机座11内的滑座14相枢接的构造，也可做成松配合的抽拉式连接。
如图3所示；每一支辊轮的插入端有一凹沟153，而机座11内的滑座14的套筒轴承15B内与第二万向接头的公端子175相接合时，弹性卡合钢珠装置157A、157、158、159适可卡入辊轮插入端的凹沟153内，如此将使辊轮在更换模具16时，更加方便实用。
如图4、5实施例2中所示；辊轮的模具也可装在尾座外侧，同时其进料机构2及导杆也应对应往外挪动(图中未示)，本实施例对于轻载金属加工件，例如薄管、薄型板的辊弯加工不致使辊轮发生严重应变时，便可采取这种方式操作，在进料和取料上较为方便，其余构造与实施例1相同。
如图6实施例3中所示；也可做成垂直型升降的滑座，这种轮管机对于大圆径的金属加工管件相当实用，其余构造均同于实施例1。
如图8A所示；单侧传动的三对辊轮与模具R、D、T每一对的上、下模具均以滑座14连在一起，以同步升降；R对辊轮模具作为校正之用，S对是供作定位之用，T对则供作成型之用；本发明的六个模具将欲成型的金属加工件的部位和其相关长度部分均予以全面包覆(图7A、7C)，故金属加工件经由本发明的多个模具的校正、定位及成型后，其整体长度的正确成型自可达到所予期的规格要求。
当本发明欲进行大尺寸的辊弯作业时(图8B、8C)导杆引伸至S对模具上，将T对(或R对)模具按所需的弯曲半径要求升高其高度，在进料机构2的推送及R、S、T三对的下方辊轮的顺时针方向运转下将如图7A至7C所示的金属加工件4、4B、4C辊弯成所需的圆径，由图8B、8C可知本发明的金属加工件的进料方向是可逆性的，使用者可根据个人习惯自行调整。图8D、8E的辊轮配置可校正曲度不相同的金属加工件；如加工管件圆径过小(图8D虚线所示)欲校正较大时，可将S对辊轮模具同时往上略调升，将第一次辊弯加工件再径图8D的三对辊轮模具校正即可(图8D实线所示)。如嫌校正圆尚有不足，则可再将对辊轮模具高度略为上升，直到达到所需的圆径为止，反之，当辊弯的圆过大，欲校正较小时，可按图8E的配置，将S对辊轮模具的高度往下调降或将R、T对辊轮模具的高度往上调升即可，其操作过程同图8D。
如图8F所示的辊轮配置方式可对成型的辊弯金属件，特别是对方形管、扁形管或薄料型板的辊弯作业，作进一步校正，此时，导杆应先抽离辊轮组，S对辊轮模具组往下调降，而R及T对辊轮模具则同时往上调升，因而构成更小的圆径辊弯模具的配置，对于前述方形管，扁形管及型板的辊弯作业甚为方便实用。
本发明上述使用说明实施例，系针对薄管，U形或异形材，在考虑不变形、不偏斜的要求下使用六具辊轮模具，如对于高级管材或型板已经生产厂方严格检验的，可省去校正过程，即R组辊轮的上方辊轮模具可不用，如图8G、8I、8J及8K所示。如不考虑辊轧的成品偏斜与否，T组辊轮的上方辊轮模具可省略不用，如图8H、8J、8K所示。在进行大圆径辊弯或校正成型圆径的正确性时可省略S组辊轮下方辊轮模具，如图8I、8K所示。总之，本发明的辊轮模具使用多寡及进料机构或导杆的使用与否均可根据实际需要选择。
本发明的进料机构2是配属在辊轧弯曲机的机座1的前方，在进料机构的前方设一导杆装置3(图1)，导杆装置3的导杆31穿过进料机构2的通孔202(图9)而直抵机座1的辊轮15的模具16上，以便正确引导管材成型。
如图9所示；本发明的进料机构是将付机座10采用卧式H型钢钢轨10，而将台车的支撑及引导行走设置上，下两段导轮，在台车的上段设一上段四具导轮26B，并可行走在两连体工型钢轨10的顶面两外侧边10A上，而台车的下段则设一下段四具导轮26C，行走在连体工型钢轨的顶面两侧边10C上，不论上下段导轮26B、26C的小径轮部均为两连体工型钢轨的侧面部上、下两面及纵长端面所导引，同时也将纵长螺杆24穿过进料机构的中心，亦即设在上段导轮26B的上方，由此可知，本实施例的导引相当稳定，且摩擦阻力最小，同时制造及装配都容易、方便。
如图1、10所示；本发明进料机构另一实施例是将一般台车21加以简化，将台车上的导轮26B、25C省略，而将台车21的顶面形成一包容的C型引导部210，付机座10采用H型钢轨，其纵长向的外侧再贴两道纵长型导块211，以便包容的C型引导部210可由付机座10的H型钢轨的一端套入，为使C型引导部210得以在H型钢轨的顶面及两侧面的滑行行进更加顺畅润滑，在相对应于两道滑块211的顶、底面及外侧等三面的台车上分别嵌设角型铜条212，这样台车构造更加简单、稳定性好、磨耗小，结构简单、使用寿命长。
本发明进料机构所使用的台车是由螺杆驱动的，台车上的导轮又为H型钢轨所引导，或利用包容性C型引导部在H型钢轨之顶、侧两面滑行进、达成一稳定而精确的定速带动。
权利要求
1.一种单侧驱动式轮管机，包括一机座，机座有头座、尾座、万向接头组及齿轮箱，以及驱动的油压马达，头座与尾座上有多数支辊轮，其上分别套设成型模具，辊轮的两端以可旋转式分别固定在头座与尾座滑座的轴孔内，且在头尾座上设升降装置，其轴杆的下端与滑座的顶部锁固在一起，其特征在于辊轮配设成三对并列的空间形态，每一对均有一上方辊轮及一下方辊轮，且上、下辊轮各自对应配设的升降装置同步升降；每一对辊轮的下方辊轮是主动辊轮，由其所对应配属的万向接头而为油压马达所驱动，而上方辊轮是从动辊轮，枢设在头、尾座间的滑座轴孔内，因而使多具辊轮模具在辊弯作业时，将拟弯加工的金属加工件的外周拟辊弯部位及其相关长度部份一起紧密全面包覆下成型。
2.如权利要求1所述的单侧驱动式轮管机，其特征是辊轮模具装在头座及尾座之间。
3.如权利要求1所述的单侧驱动式轮管机，其特征是辊轮模具装在尾座之外部。
4.如权利要求1所述的单侧驱动式轮管机，其特征是三对辊轮模具的第一和第三对是以第二对为中心呈等径向角度关系配置。
5.如权利要求1所述的单侧驱动式轮管机，其特征是三对辊轮的两端由套筒轴承以可旋转地固定在头座和尾座的滑座轴孔内。
6.如权利要求1所述的单侧驱动式轮管机，其特征是套筒轴承以一止动螺丝锁固在套筒轴承的外周与滑座内孔之间。
7.如权利要求1所述的单侧驱动式轮管机，其特征是还有一进料机构和导杆，进料机构有一纵长形付机座；一可在付机座上往复移动的台车部；一设在台车上方的送料台，送料台上有一推送金属加工件的垂直平面，平面中央有一通孔，导杆由通孔贯穿直抵机座的辊轮附近；纵长形付机座的纵长方向下方枢设一根纵长螺杆，螺杆穿过台车部，与轴设在台车部两端的螺母螺合，螺杆一端经由一齿轮的啮合而为一变速马达或油压马达所驱动，当变速马达或油压马达动转时，台车枢设的螺母便为马达所驱动的纵长螺杆的运转而驱动的行进。
8.如权利要求7所述的单侧驱动式轮管机，其特征是进料机构的台车包括一可行走在两连体工型钢付机座顶面两侧之上段四具导轮，及行走在两连体工型钢付机座顶面两侧的下段四具导轮，导轮均为两连体工型钢轨道所导引而行走。
9.如权利要求7所述的单侧驱动式轮管机，其特征是进料机构的台车是以一包容性C形引导部包覆在H形钢轨的顶部及两侧部的引导下而行进或后退。
10.如权利要求1所述的单侧驱动式轮管机，其特征是多数具辊轮模具的使用多寡可根据实际需要增减。
全文摘要
本发明涉及一种单侧驱动式轮管机，其特点是使用六具辊轧模具，将被辊轧弯曲的金属加工件的部位及其相关长度部分均予以全面包覆，使成型后的金属加工件的挫曲或变形的可能性减至最低限度，从而提高产量和质量。
文档编号B21D7/00GK1125164SQ9411952
公开日1996年6月26日 申请日期1994年12月21日 优先权日1994年12月21日
发明者吴泗呛 申请人:陈渊坤