第二軸段112外套設型號為29148的推力滾子軸承22，第三軸段113位于軸端且套設型號為32215的圓錐滾子軸承23。旋壓軸11具有位于旋輪箱體13外且軸徑依次遞減的第四軸段114、第五軸段115和第六軸段116，旋輪14固定在第五軸段115上，第六軸段116外設有位于支撐內襯18內。旋壓軸11中部的第四軸段的軸徑最大，可以承受最好的旋輪的壓力，并可很好平衡軸兩端的受力，從而使軸的受力保持平衡，避免旋轉過程中發生扭曲。第一軸段111、第二軸段112、第三軸段113、第四軸段114、第五軸段115和第六軸段116的軸長比為3:4:3: 7:9:4。使得軸的兩端產生平衡穩定力矩，保證旋壓軸的穩定，從而消除了表面波浪紋等缺陷。
[0041]旋輪支架12和支撐外套16間設有用于調節第六軸段116受力的壓緊螺栓15，通過兩個M30等級為12.9級高強度螺栓壓緊，旋輪支架12通過焊接固定在旋壓架上，通過螺栓的壓緊程度來調整旋壓軸端頭的壓力。這種安裝方式，不改變以前旋輪軸結構，實施過程簡單。
[0042]若無支撐外套16對軸段的支撐，在旋壓過程中，旋壓軸受旋輪產生的旋壓力F，旋壓軸對非標軸承、軸承29148、軸承32215造成f!-f6的作用力。同時相應軸承給予反作用力，以保證整個旋壓軸的穩定。這種兩個方向的作用力會導致:以F力中心，旋壓軸后端的擺動，或以fl-f6作用力為中心，旋壓力部分擺動。這兩種方式都會導致旋壓軸偏離中心，導致旋壓過程中瓶坯表面產生波浪紋等缺陷。增加支撐加后，旋壓軸前端增加支撐，增加一個新FX作用力。使在受旋壓力F時，旋壓主軸在前端及后端同時產生反作用力FX及fl-f6，以達到受力平衡，保證了旋壓軸的穩定，從而消除了表面波浪紋等缺陷。
[0043]如圖5所示，連接組件包括與連接驅動設備的連接件5，以及位于連接件5和芯棒I之間的對接接頭3。對接接頭3的一端面與芯棒I之間設有配位銷釘2和緊固螺栓6，對接接頭3的另一端面間隙配合插入連接件內。連接件5為法蘭盤，該法蘭盤的端面設有適應對接接頭3插入的軸孔。
[0044]連接件5上螺栓固定有抱緊在對接接頭3外以保持對接接頭3與連接件5緊固的抱箍4。抱箍4通過螺栓固定在法蘭盤的端面，且對接接頭3的外壁具有與抱箍抵壓的環邊。
[0045]芯棒I的端面設有內腔，對接接頭3的端面設有伸入所內腔中的凸環，內腔與凸環配合用于兩者的連接對位。
[0046]芯棒經退火處理后，再加工3-Φ 25定位孔與6-M20的螺紋孔，用于裝入配位銷釘2和緊固螺栓6。用45#鋼經調質熱處理后加工成與芯棒的對接接頭3，對接接頭一端用6個M20的螺釘及3個Φ 25的銷釘與芯棒配合連接，使其無松動，另一端采用間隙配合與法蘭盤連接，配合間隙控制在0.05MM以內，再采用抱箍4將對接接頭與法蘭盤壓緊，整根芯棒裝配后頭部的旋轉跳動控制在0.30mm以內，尾部連接處的旋轉跳動控制在0.05mm以內。
[0047]本發明中，銷釘增強芯棒在旋轉的抗扭矩作用，抱箍的壓緊力保證瓶坯在退模時芯棒不會松動，而對接接頭與法蘭盤的精確配合，也更加提高芯棒的抗彎曲能力。
[0048]本發明根據芯棒的受力特點，在芯棒第一次熱處理完成后，在其連接部位200MM長度范圍內用專用的加熱爐(中頻爐)再進行一次局部的退火處理，使其連接處的硬度及應力分布控制在合理的范圍之內，且便于加工和返修，在不影響芯棒正常工作的表面質量和硬度的情況下，改善芯棒連接處的應力分布，壽命大大提高。
[0049]如圖6所示，本實施例對芯棒的連接端部進行一次局部的退火處理，使其連接處的硬度及應力分布控制在合理的范圍之內，且便于加工和返修，在不影響芯棒正常工作的表面質量和硬度的情況下，改善芯棒連接處的應力分布，壽命大大提高。芯棒的中頻爐退火工藝如下:
[0050]I)、將芯棒尾部連接處200MM—段放置中頻爐中先低溫逐漸緩慢加熱至550-600°C，保溫30分鐘，再緩慢加熱至700-750°C，保溫30分鐘，然后再緩慢升溫至900-950 °C時保溫1.5小時，目的是為了加熱層完全滲透，使內外表面的溫度基本一致。
[0051 ] 2)、在緩慢升溫過程中，芯棒每10-15分鐘轉1/4圈，以保證受熱均勻，防止局部超溫，并用耐火棉封住爐門，以防止冷空氣進入而影響加熱溫度及效果。
[0052]3)、將保溫后的芯棒溫度緩慢降低至650_700°C，保溫30分鐘后，再將溫度降至550-600 0C，保溫30分鐘后，再降至500 °C后關掉中頻爐，隨爐冷卻至200 °C左右，用保溫棉包住加熱部位后空冷至室溫。
[0053]4)、經局部退火處理的芯棒，其直接加熱部位的硬度降至HRC30-35左右，便于加工，且在一定強度的基礎上更加提高了其韌性以及抗彎曲的能力，加熱過渡區域的硬度從HRC40逐步過渡到芯棒的表面硬度HRC60以上。芯棒的局部退火，可根據芯棒的長度及需要加工的尺寸自行確定其退火加熱的長度，便于芯棒長度的控制。
[0054]以上所述僅為本發明的較佳實施舉例，并不用于限制本發明，凡在本發明精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種用于鋼質無縫氣瓶的冷旋裝置，其特征在于，包括伸入瓶坯內以加工內表面的芯棒，連接在芯棒端部的連接組件，以及位于所述瓶坯外的旋輪組件； 所述旋輪組件包括旋輪支架，轉動配合在旋輪支架上的旋壓軸，以及套設在旋壓軸上且與瓶坯外表面抵壓的旋輪;所述旋壓軸的一端伸入與旋輪支架固定的旋輪箱體內，另一端伸入與所述旋輪支架固定的支撐外套內，且所述支撐外套內的旋壓軸端部還套設有支撐內襯，所述支撐內襯與支撐外套間設有雙排6314軸承;伸入所述旋輪箱體內的旋壓軸分為軸徑依次遞減第一軸段、第二軸段和第三軸段，所述第一軸段外套設有非標軸承，所述第二軸段外套設推力滾子軸承，第三軸段位于軸端且套設圓錐滾子軸承； 所述的連接組件包括與驅動設備安裝的連接件，以及位于連接件和芯棒之間的對接接頭;所述對接接頭的一端面與所述芯棒之間設有配位銷釘和緊固螺栓，所述對接接頭的另一端面間隙配合插入所述連接件內；所述連接件上還設有抱緊在對接接頭外以保持對接接頭與連接件緊固的抱箍;所述芯棒與所述對接接頭連接的端部的硬度為HRC30-35，該端部至另一端部的硬度從HRC40逐步過渡到HRC60。2.如權利要求1所述的冷旋裝置，其特征在于，所述旋壓軸具有位于所述旋輪箱體外且軸徑依次遞減的第四軸段、第五軸段和第六軸段，所述旋輪固定在第四軸段上，所述第六軸段外設有所述的支撐內襯。3.如權利要求2所述的冷旋裝置，其特征在于，所述推力滾子軸承為29148軸承，所述圓錐滾子軸承為32215軸承。4.如權利要求3所述的冷旋裝置，其特征在于，所述非標軸承為并排布置的四個。5.如權利要求4所述的冷旋裝置，其特征在于，所述旋輪支架和支撐外套間設有用于調節所述第六軸段受力的壓緊螺栓。6.如權利要求5所述的冷旋裝置，其特征在于，所述第一軸段、第二軸段、第三軸段、第四軸段、第五軸段和第六軸段的軸長比為3:4:3:7:9:4。7.如權利要求6所述的冷旋裝置，其特征在于，所述支撐外套上固定有壓緊環，所述壓緊環的內圓緊貼所述支撐內襯的外壁。8.如權利要求1所述的冷旋裝置，其特征在于，所述的連接件為法蘭盤，該法蘭盤的端面設有適應對接接頭插入的軸孔，且與對接接頭的配合間隙控制在0.05MM以內。9.如權利要求1所述的冷旋裝置，其特征在于，所述抱箍通過螺栓固定在連接件的端面，且對接接頭的外壁具有與抱箍抵壓的環邊。10.如權利要求9所述的冷旋裝置，其特征在于，所述芯棒與對接接頭連接一端的旋轉跳動控制在0.05mm以內，所述芯棒另一端的旋轉跳動控制在0.30mm以內。
【專利摘要】本發明公開一種用于鋼質無縫氣瓶的冷旋裝置，包括伸入瓶坯內以加工內表面的芯棒，連接在芯棒端部的連接組件，以及位于瓶坯外的旋輪組件；旋輪組件包括旋輪支架，轉動配合在旋輪支架上的旋壓軸，以及套設在旋壓軸上且與瓶坯外表面抵壓的旋輪；旋壓軸的一端伸入與旋輪支架固定的旋輪箱體內，另一端伸入與旋輪支架固定的支撐外套內，且支撐外套內的旋壓軸端部還套設有支撐內襯，支撐內襯與支撐外套間設有雙排6314軸承；伸入旋輪箱體內的旋壓軸分為軸徑依次遞減第一軸段、第二軸段和第三軸段，并分別套設有非標軸承、推力滾子軸承和圓錐滾子軸承；連接組件包括與驅動設備安裝的連接件，以及位于連接件和芯棒之間的對接接頭。
【IPC分類】B21D51/24, B21D22/16
【公開號】CN105583277
【申請號】CN201510947208
【發明人】李建波, 陳志偉, 孫海
【申請人】浙江金盾壓力容器有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月16日