[发明专利]辗环机径向轧制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对环件进行径向轧制的辗环机，尤其涉及一种辗环机径向轧制装置。辗环机用于制造高质量的无缝环形锻件，如：轴承环、齿圈、法兰、轮毂、薄壁桶形等。

背景技术

辗环机（又称碾环机，轧环机）是用于制造高质量的无缝环形锻件的有效设备。辗环(又称碾环，轧环)时，把加热后的毛坯套入芯辊，芯辊向环件施加压力，压向主辊，主辊驱动旋转，实现环件壁厚减小，直径增大。现有国产辗环机采用固定式芯辊机构，上下料采用垂直式上下料，由于没有芯辊升降机构。特别不适用大型环件和薄壁环件的下料，大型环件和薄壁环件垂直下料容易变形。

专利号为200710018199.0的专利提供了一种芯辊升降机构，本发明涉及金属材料加工方法及设备,尤其是超大直径铝合金环件的轧制工艺及设备,其设备在机座上连接有径向轧制机构和轴向轧制机构,径向轧制机构连接有主轧辊传动装置(1)和芯辊装置(7),轴向轧制机构连接有轴向轧辊传动装置(19)。本发明提供的超大直径铝合金环件轧制工艺及设备,在轧制过程顺利平稳,成品环尺寸精度高。但其芯辊升降机构的在工作台以下，造成设备地基需要很深，成本高，而且不便于维护。辗环机轧环工作时，芯辊向主辊方向运动，将环件压向主辊，施加轧制力，芯辊承受轧环工作压力。另外，由于轧环过程中环件因加速和减速等原因带来的切向负荷，芯辊就会受到左右方向的外力，需要限制其左右方向位移；轧环过程中环件因毛坯不规则、爬辊、芯辊提起和下落等原因会引起的上下方向的负荷，芯辊就会受到上下方向的外力，需要限制其上下方向的位移。芯辊下端固定和下抽芯辗环机径向轧制机构，其上支撑架不能限制芯辊的上下位移。为了更换主辊，上支撑架有时需要向上翻转，芯辊下端固定和下抽芯辗环机径向轧制机构，未能同时解决限制上下位移和上支撑架翻转的矛盾。

发明内容

本发明针对上述问题，设计了一种辗环机径向轧制装置，它适用于径向辗环机，也适用于径轴向辗环机。

一种辗环机径向轧制装置，它包括固定在辗环机机身上的主辊座以及设置于主辊座上的主辊驱动机构，其特征是在辗环机机身上还设置有下滑座，在下滑座上安装滚轮与设置于辗环机机身上的导轨配合在设置于下滑座和主辊座之间的主油缸驱动下实现下滑座在辗环机机身上的移动；

在下滑座左部座体的顶部设置有转轴与上支撑架左部架体铰接，在上支撑架和下滑座之间设置上支撑架翻转驱动机构；下滑座右部座体上设置支承芯辊的轴承；

在上支撑架右部和下滑座之间设置芯辊，在上支撑架上设置芯辊升降机构； 

上支撑架中部沿主辊座行进轨迹的两侧分别设置有导向凹槽，在主辊座顶部两侧设置有在导向凹槽中滑动的凸耳。

本方案的具体特点还有，在凸耳表面固定设置有上导向板，侧导向板和底面导向板与导向凹槽滑配。

在导向凹槽左部的底面上开有供凸耳通过的缺口。

在导向凹槽右部可限制上支撑架的上下左右四个方向的自由度，如图4。在导向凹槽左部底面开一个缺口，其长度大于凸耳的长度，（此段距离处在非轧制工作区，仅为了给上料留出足够空间，方便操作）只限制上支撑架左右和向下的自由度，不限制向上的自由度。此时可通过翻转油缸，驱动上支撑架，绕转轴向上翻起，以方便更换主辊等维修操作。在芯辊距离主辊最远时，即主辊座上的凸耳处在导向凹槽有缺口的一段时，设置这一段为了方便上料，不是轧环工作区段。在此段，芯辊不会受到向上的外力。因此芯辊由导向凹槽有缺口区段到无缺口区段时，靠上支撑架的自重，运动副的上接触面会始终贴合。就实现了芯辊移动机构在全行程上运动自如。

所述上支撑架翻转驱动机构是指设置于上支撑架和下滑座之间的翻转油缸。

所述主油缸的缸体和活塞杆分别通过铰轴与下滑座及主辊座连接。主辊座固定不动，通过主油缸，可驱动下滑座和上支撑架并带动芯辊移动。

所述芯辊升降机构包括固定设置于上支撑架上的上轴承座和至少一只升降油缸，在上轴承座上设置有与升降油缸对应的至少一只拉杆，拉杆的两端分别与横梁和上轴承座固定连接，升降油缸活塞杆与横梁铰接；芯辊上端固定在轴承内套中，芯辊下端插入下滑座的轴承中。芯辊向下运动插入下滑座的轴承中，以开始轧环工作。当芯辊向上运动，抽出芯辊时，可以进行上料、和下料。向上运动，抽出芯辊，准备上料。在升降油缸的驱动下，横梁带到上轴承座上下运动，实现芯辊升降。

芯辊升降油缸有两个分布于芯辊的两侧，与芯辊升降油缸相对应在芯辊两侧设置有两只拉杆；