一種柔性微型的環(huán)件實驗軋機的制作方法

本發(fā)明屬于金屬材料鍛造機械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及公開一種柔性微型的環(huán)件實驗軋機。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的徑軸向碾環(huán)機的錐輥系統(tǒng)由串聯(lián)機構(gòu)完成，機構(gòu)臃腫、體積龐大、效率低下、造價高昂，另外其環(huán)件可軋直徑范圍有限，不具柔性；傳統(tǒng)的徑軸向碾環(huán)機的抱輥系統(tǒng)是由液壓缸驅(qū)動的連桿機構(gòu)，機構(gòu)龐大，不符合實驗軋機微型化的需求。傳統(tǒng)碾環(huán)機結(jié)構(gòu)不適用于實驗軋機微型化、柔性和產(chǎn)品靈活的特點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能實現(xiàn)柔性多樣化，滿足設(shè)備噸位小、功率小、響應(yīng)快、精度高、造價低等要求的柔性微型的環(huán)件實驗軋機。

本發(fā)明主要包括芯輥、芯輥軸承座、錐齒輪、行星減速器、三相異步電機、芯輥液壓缸、液壓缸底板、主輥、主輥軸承座、主輥機架、主輥滑軌、抱輥液壓缸、抱輥四連桿、抱輥支撐架、抱輥、滑臺模組、球頭連桿、錐輥連桿、錐輥平臺、錐輥軸承座、錐輥、錐輥電機、下錐輥、下錐輥軸承座、下錐輥電機、下錐輥電機座、固定底座A、固定底座B、換輥滑軌、錐輥滑軌、錐輥機架、換輥支架、電機支撐架、電機、換輥滑動軌道、滑動軌道和芯輥液壓缸套環(huán)。

其中，固定底座A上設(shè)有主輥機架和電機支撐架，主輥機架為C型架，在主輥機架底部設(shè)有抱輥液壓缸，主輥機架的底部與固定底座A相連，主輥機架的頂部安裝電機和行星減速器，電機和行星減速器被主輥機架上帶通孔的隔板隔開。在主輥機架上設(shè)有主輥軸承座和一組相互平行的主輥滑軌，主輥軸承座置于兩個主輥滑道之上，便于換輥。電機支撐架為側(cè)開口的槽鋼型，底部與固定底座A相連，頂部與主輥機架連接。上芯輥軸承座、下芯輥軸承座上分別安裝有換輥滑動軌道，與之配合的另一組滑動軌道安裝在主輥機架的頂部鋼板和底部鋼板上，用于芯輥換輥，芯輥安裝在上芯輥軸承座、下芯輥軸承座上。在上芯輥軸承座、下芯輥軸承座的兩側(cè)分別與芯輥液壓缸的輸出端相連，芯輥液壓缸通過芯輥液壓缸套環(huán)固定在液壓缸底板的外側(cè)。在電機支撐架上設(shè)有三相異步電機，三相異步電機的輸出端與行星減速器的輸入端相連，由主輥機架垂直開孔隔板隔開。行星減速器的輸出端設(shè)有錐形齒輪A，錐形齒輪A與錐形齒輪B相互嚙合，錐形齒輪B與主輥傳動端相連，驅(qū)動主輥轉(zhuǎn)動。主輥通過上軸承座、下軸承座與主輥機架配合。

抱輥四連桿包括兩根抱輥長桿和抱輥短桿，分別為抱輥長桿A、抱輥長桿B、抱輥短桿A和抱輥短桿B，抱輥長桿A的一端與抱輥長桿B的一端通過抱輥軸和軸承A相連，抱輥長桿A的中部與抱輥短桿A的一端通過連桿銷A和軸承B相連，抱輥長桿A置于抱輥短桿A的上部，抱輥短桿A的另一端與抱輥短桿B的一端通過連桿銷B和軸承C相連，抱輥短桿B的另一端與抱輥長桿B的中部通過連桿銷C和軸承D相連，抱輥長桿B置于抱輥短桿B的下部。在抱輥長桿A和抱輥長桿B的另一端分別設(shè)有一根抱輥支撐架，在每根抱輥支撐架上分別套接兩個抱輥連桿，在每根抱輥支撐架的兩個抱輥連桿的自由端之間設(shè)有一根抱輥。

固定底座B的上部固定連接兩根換輥滑軌和兩根錐輥滑軌。換輥滑軌和錐輥滑軌相互垂直。換輥滑軌安裝在固定底座B上，換輥支架可以在換輥滑軌上移動，當主輥和芯輥需要換輥時，將換輥支架移動到換輥位置，使換輥支架上的軌道與換輥滑軌的軌道相連，然后可將主輥和芯輥通過軌道移動到換輥支架上，換輥支架回到初始位置，完成換輥操作。

兩根錐輥滑軌上分別滑動連接兩個滑塊，兩根錐輥滑軌上對應(yīng)的滑塊的上部分別固定連接一個錐輥機架，錐輥機架為方形框體，在錐輥機架的兩側(cè)壁和上部的內(nèi)壁上，分別固定連接滑臺模組A、滑臺模組B和滑臺模組C，滑臺模組C通過錐輥連桿與錐輥平臺連接，錐輥連桿通過絲杠滑塊與滑臺模組C連接；滑臺模組A和滑臺模組B通過球頭連桿與錐輥平臺連接，球頭連桿通過V型滑塊與滑臺模組B連接。錐輥平臺的中部設(shè)有通孔，錐輥電機通過錐輥電機座安裝到錐輥平臺上，錐輥軸承座與錐輥平臺連接，錐輥電機輸出端與錐輥連接驅(qū)動錐輥轉(zhuǎn)動。

在錐輥機架的下部的內(nèi)壁上，固定連接滑臺模組D。在滑臺模組滑塊D上設(shè)有下錐輥電機座，下錐輥電機座為L型，下錐輥電機座上設(shè)有通孔，下錐輥電機座上安裝下錐輥電機和下錐輥軸承座，下錐輥電機輸出端與下錐輥連接驅(qū)動錐輥轉(zhuǎn)動。

本發(fā)明在使用時，三相異步電機通過行星減速器、錐齒輪傳動驅(qū)動主輥轉(zhuǎn)動，芯輥是被動輥。芯輥進給運動是通過芯輥液壓缸控制實現(xiàn)的。抱輥系統(tǒng)是由抱輥液壓缸驅(qū)動四連桿和抱輥支架，使抱輥對環(huán)件施加一定的抱輥力，保證軋制過程穩(wěn)定運行。錐輥通過球頭連桿和錐輥連桿連接到三個滑臺模組上，由三個滑臺模組配合運動實現(xiàn)錐輥的垂直和水平運動。下錐輥由下錐輥電機直驅(qū)轉(zhuǎn)動，由滑臺模組實現(xiàn)下錐輥水平和垂直運動。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：利用并聯(lián)機構(gòu)實現(xiàn)錐輥的垂直和水平運動，減小了設(shè)備噸位和功率，削弱了對電機的要求，保證了實驗設(shè)備微型化的要求；錐輥機架安裝在滑軌上，能夠適應(yīng)軋件直徑大范圍變化，實現(xiàn)柔性制造；抱輥通過四連桿驅(qū)動，動作執(zhí)行距離變短，縮小了空間尺寸，減小了液壓缸數(shù)量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的主輥結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的抱輥結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的錐輥結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的下錐輥結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的柔性微型環(huán)件實驗軋機結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-芯輥、2-芯輥軸承座、3-錐齒輪、4-行星減速器、5-三相異步電機、6-芯輥液壓缸、7-液壓缸底板、8-主輥、9-主輥軸承座、10-主輥機架、11-主輥滑軌、12-抱輥液壓缸、13-抱輥四連桿、14-抱輥支撐架、15-抱輥、16-滑臺模組、17-球頭連桿、18-錐輥連桿、19-錐輥平臺、20-錐輥軸承座、21-錐輥、22-錐輥電機、23-下錐輥、24-下錐輥軸承座、25-下錐輥電機、26-下錐輥電機座、27-固定底座A、28-固定底座B、29-換輥滑軌、30-錐輥滑軌、31-錐輥機架、32-換輥支架、33-電機支撐架、34-滑動軌道、35-芯輥液壓缸套環(huán)。

具體實施方式

在圖1至圖5所示的本發(fā)明的示意簡圖中，固定底座A27上設(shè)有主輥機架10和電機支撐架33，主輥機架為C型架，主輥機架的底部與固定底座A27相連，在主輥機架底部設(shè)有抱輥液壓缸12，主輥機架的頂部安裝電機5和行星減速器4，電機和行星減速器被主輥機架上帶通孔的隔板隔開。在主輥機架上設(shè)有主輥軸承座9和一組相互平行的主輥滑軌11，主輥軸承座置于兩個主輥滑道之上，便于換輥。電機支撐架為側(cè)開口的槽鋼型，底部與固定底座A相連，頂部與主輥機架連接。上芯輥軸承座2-1、下芯輥軸承座2-2上分別安裝有換輥滑動軌道29，與之配合的另一組滑動軌道34安裝在主輥機架的頂部鋼板和底部鋼板上，用于芯輥換輥，芯輥安裝在上芯輥軸承座、下芯輥軸承座上。在上芯輥軸承座、下芯輥軸承座的兩側(cè)分別與芯輥液壓缸6的輸出端相連，芯輥液壓缸通過芯輥液壓缸套環(huán)35固定在液壓缸底板7的外側(cè)。在電機支撐架上設(shè)有三相異步電機5，三相異步電機的輸出端與行星減速器的輸入端相連，由主輥機架垂直開孔隔板隔開。行星減速器的輸出端設(shè)有錐形齒輪A3-1，錐形齒輪A與錐形齒輪B3-2相互嚙合，錐形齒輪B與主輥傳動端相連，驅(qū)動主輥8轉(zhuǎn)動。主輥通過上軸承座37、下軸承座38與主輥機架配合。

抱輥四連桿13包括兩根抱輥長桿和抱輥短桿，分別為抱輥長桿A13-1、抱輥長桿B13-2、抱輥短桿A13-3和抱輥短桿B13-4，抱輥長桿A的一端與抱輥長桿B的一端通過抱輥軸39和軸承A40相連，抱輥長桿A的中部與抱輥短桿A的一端通過連桿銷A41和軸承B42相連，抱輥長桿A置于抱輥短桿A的上部，抱輥短桿A的另一端與抱輥短桿B的一端通過連桿銷B43和軸承C44相連，抱輥短桿B的另一端與抱輥長桿B的中部通過連桿銷C45和軸承D46相連，抱輥長桿B置于抱輥短桿B的下部。在抱輥長桿A和抱輥長桿B的另一端分別設(shè)有一根抱輥支撐架14，在每根抱輥支撐架上分別套接兩個抱輥連桿47，在每根抱輥支撐架的兩個抱輥連桿的自由端之間設(shè)有一根抱輥15。

固定底座B28的上部固定連接兩根換輥滑軌29和兩根錐輥滑軌30。換輥滑軌和錐輥滑軌相互垂直。換輥滑軌29安裝在固定底座B上，換輥支架32可以在換輥滑軌29上移動，當主輥和芯輥需要換輥時，將換輥支架移動到換輥位置，使換輥支架上的軌道與換輥滑軌29的軌道相連，然后可將主輥和芯輥1通過軌道移動到換輥支架上，換輥支架回到初始位置，完成換輥操作。

兩根錐輥滑軌30上分別滑動連接兩個滑塊48，兩根錐輥滑軌上對應(yīng)的滑塊的上部分別固定連接一個錐輥機架31，錐輥機架為方形框體，在錐輥機架的兩側(cè)壁和上部的內(nèi)壁上，分別固定連接滑臺模組A16-1、滑臺模組B16-2和滑臺模組C16-3，滑臺模組C16-3通過錐輥連桿18與錐輥平臺19連接，錐輥連桿通過絲杠滑塊與滑臺模組C連接；滑臺模組A和滑臺模組B通過球頭連桿17與錐輥平臺19連接，球頭連桿通過V型滑塊與滑臺模組B連接。錐輥平臺的中部設(shè)有通孔，錐輥電機22通過錐輥電機座49安裝到錐輥平臺上，錐輥軸承座20與錐輥平臺連接，錐輥電機輸出端與錐輥連接驅(qū)動錐輥轉(zhuǎn)動。

在錐輥機架的下部的內(nèi)壁上，固定連接滑臺模組D16-4。在滑臺模組滑塊D上設(shè)有下錐輥電機座26，下錐輥電機座為L型，下錐輥電機座上設(shè)有通孔，下錐輥電機座上安裝下錐輥電機25和下錐輥軸承座24，下錐輥電機輸出端與下錐輥23連接驅(qū)動錐輥21轉(zhuǎn)動。