大型輾環機的軸向軋制裝置的製作方法

2023-05-27 15:32:31 2

專利名稱：大型輾環機的軸向軋制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種大型無縫環件熱軋成型設備，即大型數控徑-軸向輾環機，具體是ー種具有獨特的上滑塊間隙調節機構的大型徑-軸向輾環機的軸向軋制裝置。
背景技術：
大型數控徑-軸向輾環機是大型無縫環件熱軋成型的專用設備，即通過對加熱後毛坯施加徑、軸向軋制力，實現壁厚減薄、直徑擴大、截面輪廓的成形。軋制原理參見圖I。大型徑-軸向輾環機的軸向軋制系統，通過主軋油缸和平衡油缸推動上滑塊帶動上錐輥下壓，對環件毛坯軸向方向施加軋制力。目前，公知的徑-軸向輾環機的軸向軋制裝置，由於上滑塊行程較長，且設備空間限制，上滑塊的滑動導軌多採用墊片調隙甚至沒有調隙機構(參見圖9)。風電、航空航天、核電、船舶等行業需要600(Tl0000mm直徑的大型無縫環件，單個
環件重量可達20噸左右。由於所加工環件的大型化，軋制過程的重載、變載、高溫等，大型數控徑-軸向輾環機的各部件也非常大，非常重，因此對其各部件結構的易裝配性、易調試性、易維護性提出了很高的要求。環件軋制的大型化、重載化以及設備使用環境比較惡劣，都將加劇滑動導軌板的磨損。滑動導軌板磨損導致上滑塊和機架之間間隙變大。如果間隙過大，將會影響上滑塊的上下滑動的順暢程度，降低設備的加工精度，必須加以調整。大型數控徑-軸向輾環機軸向軋制裝置的上滑塊組件體積、重量均較大(濟南鑄鍛所D53K-5000輾環機上滑塊組件重約20噸；濟南鑄鍛所申報的國家重大專項D53K-8000 輾環機上滑塊組件重約39噸)，且形狀不規整。滑動導軌磨損間隙過大需要調整時，墊片調隙的調整機構需要配磨墊片，調整操作費カ費時。滑動導軌磨損至不能用吋，墊片調隙的軸向軋制裝置需拆卸整個上滑塊組件(包含電機減速機)予以更換，更是費エ費時，影響經濟效益。

發明內容
本發明針對現有技術存在的問題，提供一種結構新穎能克服設備空間限制、性能可靠、間隙調整操作簡單、可以實現不拆卸上滑塊組件就可更換導軌的大型數控徑-軸向輾環機的軸向軋制裝置，其特徵是兩個側機架採用井式筋板外露的開式焊接結構，並在側機架的內側面焊接扁平箱體結構，以便於安裝四對鋸齒型的動調節板和靜調節板。鋸齒型的動靜調節板用來實現左右方向(左右和前後的方位關係以附圖3定)滑動導軌的間隙調節。前後導軌調節塊、前後後導軌安裝塊均安裝在上滑塊上，通過前後導軌調節塊推動後導軌安裝塊，來實現前後方向滑動導軌的間隙調節。本發明所採用的技術方案是ー種大型輾環機的軸向軋制裝置，主體結構(參見圖2)由側機架、上滑塊、下錐輥座、上橫梁、上錐輥、下錐輥組成，還包括提供軸向軋制裝置在整機底座上如後移動動カ的移動油缸、上下維棍的旋轉動力系統中的電機與減速箱、提供上滑塊上下滑動及軋制力的主軋油缸和平衡油缸以及錐輥預緊拆卸油缸(此油缸非必備件)等。本發明打破原有中小型輾環機所採用的整體焊接式機架，採用由兩個對稱的側機架和下錐輥座、上橫梁組成的框式組合機架，各部分之間由螺紋和鍵條連接。其中兩個側機架不採用原有中小型輾環機所採用的閉合的箱體結構，而是採用井式筋板外露的開式結構 (參見圖2)。在側機架的內側面，焊接有扁平箱體以承受前後導軌的力量。在上滑塊兩側面分別設置有前止推槽和後止推槽，前後止推槽的裡側用於安裝左右導軌；前止推槽的外側用於安裝前導軌安裝塊；後止推槽的外側用於安裝前後導軌調節塊，後止推槽中間還設置有通過長圓孔與之配合安裝的後導軌安裝塊；在前、後導軌安裝塊內側面上安裝有前後導軌，前後導軌與相鄰的動靜調節板側面配合滑動；前後導軌調節塊上設置有前後導軌調節機構，用以推動後導軌安裝塊來實現前後導軌的間隙調節。在左右導軌和側機架之間設置有接觸面為鋸齒狀斜面四對動調節板和靜調節板; 在靜調節板上下兩端設置有上下定位塊用以限位，此定位塊安裝在側機架上；在靜調節板和側機架之間設置有長度短於靜調節板的動調節板，在動調節板上設有縱向長圓孔，靜調節板的固定螺栓由側機架方向穿過動調節板的長圓孔實現靜調節板與側機架的固定連接； 在上定位塊上設置有動調節板調節機構，用以推拉動調節板來實現左右導軌的間隙調節。本發明的有益效果是本發明所採用的結構，只需要旋轉調節螺栓就可以調整左右導軌以及前後導軌的間隙。在導軌磨損導致的間隙過大，需要補嘗時，不需要拆卸任何部件，也不需要機加工修磨墊片，只需要旋動調整螺栓即可。本發明所採用的井式筋板焊接的開式機架，以及合理安排的前後導軌安裝塊，保證了鋸齒形調節板和前後左右導軌拆卸的獨立性，即當導軌磨損至超出調節範圍需要更換時，不需要拆卸既大且重形狀又不規則的上滑塊組件，就可在將動靜調節板和前後導軌安裝塊拆下後更換前後左右的導軌。本發明所採用的結構不會導致設備外形尺寸變大過多，且調隙操作簡單方便，即提高了設備的加 エ精度，也延長了銅導軌的使用壽命。而且導軌更換維修方便，既省時又省力，具有很高的經濟效益。


下面結合附圖和實施例對本發明進ー步說明。本發明第一個實施例是濟南鑄鍛所申報的國家重大專項D53K-8000大型數控徑-軸向碾環機的軸向軋制裝置。圖I是大型數控徑軸向碾環機工作原理示意圖。圖2是本發明第一個實施例的軸側視圖。圖3的本發明第一個實施例的前視圖。圖4是圖3中I處(鋸齒形調節板上定位塊處)放大視圖。圖5是圖3中II處(鋸齒形調節板下定位塊處)放大視圖。圖6是圖3中G— G處截面剖視圖。圖 7是圖6中III處(前導軌處)放大視圖。圖8是圖6中IV處(後導軌處)放大視圖。圖9 是現有技術輾環機軸向軋制裝置中類似圖3的G— G處截面剖視圖。圖中I一主輥，2—芯棍，3—抱輥，4一上錐輥，5—下錐輥，6—環件，7—側機架，8—下錐輥座，9—上滑塊，10—上橫梁，11—承重輪，12 一側面輪，13—主乳油缸，14 一平衡油缸，15 —電機，16—減速箱，17— 移動油缸，18一上定位塊，19一動調節板，20一浄調節板，21 一下定位塊,22一如後導軌(如後方向以圖3定)，23—前導軌安裝塊，24—左右導軌(左右方向以圖3定)，25—後導軌安裝塊，26一如後導軌調節塊，27一拉檢，28一推檢，29一塾片，30一固定螺檢，31 一調節螺檢。
具體實施例方式由於本發明用於大型重載設備，尺寸重量均很大，所以本發明的第一個實施例打破原有中小型碾環機所採取的整體焊接式機架，採用組合式機架，如圖2和圖3所示， 機架由兩個側機架7和上橫梁10以及下錐輥座8用螺栓和鍵條聯接組合而成為ー個框式整體。如圖2和圖6及其III、IV處放大圖7、8所示，側機架7不採用原有技術中的閉合式箱體結構，而是採用井式筋板外漏的開式焊接結構，目的是為了安裝本發明的核心部件動調節板19和靜調節板20 ;在側機架7的內側面，焊接有扁平箱體，目的是為了承受前後導軌的力量。如圖6及其III、IV處放大圖7、8所示，左右導軌板24，一般為銅質，開有潤滑油槽，通過沉頭螺栓固定在上滑塊9上。左右導軌板24和靜調節板20的結合面是滑動面。如圖3及其1、11處放大圖4、5所示，左右方向導軌間隙調整的核心部件是動調節板19和靜調節板20。動調節板19和靜調節板20的接觸面是鋸齒形的多組平行斜面；之所以採用此種鋸齒形的多組平行斜面接觸而不是單個斜面接觸，是因為大型碾環機要軋制的環件高度在IOOOmm以上，甚至達到1600mm，這樣上滑塊的滑動行程就比較長，如果兩個調節板採用單個斜面接觸就導致兩個調節板的疊加厚度太大，從而導致設備尺寸異常變大而失去實用價值。動調節板19位於靜調節板20和側機架7之間，且動調節板19比靜調節板20長度要短，短的數值由斜面角度和需要的調節量決定，綜合考慮以IOOmm左右為佳。如圖3及其1、11處放大圖4、5所示，上定位塊18和下定位塊21用止退槽和螺栓固定在側機架7上，靜調節板20位於上定位塊18和下定位塊21之間，上下不能移動。靜調節板20上開有不通透的螺紋孔，動調節板19相應的位置開有上下方向的長圓孔，固定螺栓30就可以由側機架7外側面穿過動調節板19的長圓孔把靜調節板20固定在側機架7 上。如圖3及其I處放大圖4所示，上定位塊18和動調節板19之間裝有拉栓27和推栓28。當需要調整左右導軌24的間隙時，先鬆開靜調節板20和側機架7之間的固定螺栓 30以及上定位塊18上的拉栓27，然後旋轉上定位塊18上的推栓28，將動調節板19向下推動，由於動調節板19和靜調節板20是鋸齒形的多組平行斜面接觸的原因，兩條鋸齒型長條板疊加的厚度將變大，也就是動調節板19將靜調節板20推向了左右導軌24，這樣靜調節板20和左右導軌24之間的間隙就變小了，也就補償了左右導軌的磨損。如果因為裝配或拆卸的原因，需要左右導軌24保持較大的間隙，只需要先鬆開固定螺栓30以及推栓28，旋轉上定位塊18上的上栓27，將動調節板19向上拉動，靜調節板20和左右導軌-24之間的間隙就能變大。因此左右方向的導軌間隙調節操作簡單易行，而且經濟可靠。如圖6及其III、IV處放大圖7、8所示，前後導軌22，一般為銅質，開有潤滑油槽，通過沉頭螺栓分別固定在前導軌安裝塊23和後導軌安裝塊25上。前後導軌板22和鋸齒形調節板19、29的外側面貼合，這個貼合面是滑動面。如圖6及其III處放大圖7所示，前導軌安裝塊23通過螺栓固定在上滑塊9上， 有止推槽限制其位移。如圖6及其IV處放大圖8所示，後導軌安裝塊25上通過前後方向的長圓孔固定在上滑塊9上，可以前後移動。前後導軌調節塊26固定在上滑塊9上，也有止推槽限制其位移。前後導軌調節塊26還裝有ー排調節螺栓31，頂在後導軌安裝塊上。如圖6及其III、IV處放大圖7、8所示，當需要調整前後導軌22的間隙時，先鬆開後導軌安裝塊25的固定螺栓，然後旋轉前後導軌調節塊26上的調節螺栓31，即可將後導軌安裝塊25頂向前，這樣前後導軌22和靜調節板20側面之間的間隙就變小了，也就補償了前後導軌的磨損。如果因為裝配或拆卸的原因，需要前後導軌22保持較大的間隙，只需要反向旋轉前後導軌調節塊26上的調整螺栓31，鬆動後導軌安裝塊25的固定螺栓，調整一下後導軌安裝塊25的位置即可。設備總裝時，先把兩個側機架7和上橫梁10以及下錐輥座8用螺栓和鍵條組合成框式整體，再把既大且重形狀又不規則的上滑塊9放入機架之間。因為動調節板19和靜調節板20還沒有安裝，所以上滑塊9和側機架7之間的間隙足夠大，相比較左右方向沒有調隙機構或者墊片調隙的機構，這個安裝過程非常方便，省時省力。同樣，當導軌磨損嚴重，超出調節範圍，需要更換吋，不需要拆卸既大且重形狀又不規則的上滑塊9，只需要先拆卸前後導軌調節塊26、前導軌安裝塊23以及後導軌安裝塊 25，即可更換前後導軌22 ;然後將動調節板19和靜調節板20拆下，即有足夠的扳手空間來更換左右導軌24。因此導軌的更換維修很方便，既省時又省力，相對原有技術具有很高的經濟效益。
權利要求
1.一種大型輾環機的軸向軋制裝置，它包括分列左右的側機架以及在側機架內沿左右導軌和前後導軌上下滑動的上滑塊，其特徵是在上滑塊兩側面分別設置有前止推槽和後止推槽，前後止推槽的裡側用於安裝左右導軌；前止推槽的外側用於安裝前導軌安裝塊；後止推槽的外側用於安裝前後導軌調節塊，後止推槽中間還設置有通過長圓孔與之配合安裝的後導軌安裝塊；在前、後導軌安裝塊內側面上安裝有前後導軌；前後導軌調節塊上設置有前後導軌調節機構，用以推動後導軌安裝塊來實現前後導軌的間隙調節；在左右導軌和側機架之間設置有四對動調節板和靜調節板；在靜調節板上下兩端設置有上下定位塊用以限位，此定位塊安裝在側機架上；在靜調節板和側機架之間設置有長度短於靜調節板的動調節板，在上定位塊上設置有動調節板調節機構，用以推拉動調節板來實現左右導軌的間隙調節。
2.根據權利要求I所述的大型輾環機的軸向軋制裝置，其特徵是所述動靜調節板之間的配合面為鋸齒狀斜面；動調節板長度短於靜調節板100_。
3.根據權利要求I所述的大型輾環機的軸向軋制裝置，其特徵是動調節板的調節機構是指在上定位塊和動調節板之間設置的推拉螺栓。
4.根據權利要求I所述的大型輾環機的軸向軋制裝置，其特徵是在動調節板上設有縱向長圓孔，靜調節板的固定螺栓由側機架方向穿過動調節板的長圓孔實現靜調節板與側機架的固定連接。
5.根據權利要求I所述的大型輾環機的軸向軋制裝置，其特徵是所述前後導軌調節機構為設置於前後導軌調節塊和後導軌安裝塊之間的調節螺栓。
6.根據權利要求5所述的大型輾環機的軸向軋制裝置，其特徵是前後導軌調節塊上設置有一排調節螺栓，頂在後導軌安裝塊上。
7.根據權利要求I所述的大型輾環機的軸向軋制裝置，其特徵是兩個側機架採用井式筋板外露的開式結構，並在內側面焊接有扁平箱體結構；兩個對稱的側機架和下錐輥座、上橫梁組成的框式組合機架，各部分之間由螺紋和鍵條連接。
全文摘要
一種大型輾環機的軸向軋制裝置，主體結構由側機架、上滑塊、下錐輥座、上橫梁、上錐輥、下錐輥等組成，其特徵是兩個側機架採用井式筋板外露的開式焊接結構，並在側機架的內側面焊接扁平箱體結構，以便於安裝四對鋸齒型的動調節板和靜調節板。鋸齒型的動靜調節板用來實現左右方向滑動導軌的間隙調節。前後導軌調節塊、前後導軌安裝塊均安裝在上滑塊上，通過前後導軌調節塊推動後導軌安裝塊，來實現前後方向滑動導軌的間隙調節。當導軌磨損至超出調節範圍需要更換時，不需要拆卸既大且重形狀又不規則的上滑塊組件，就可在將動靜調節板和前後導軌安裝塊拆下以更換前後左右的導軌。本發明主要用於製造大型輾環機。
文檔編號B21H1/06GK102581180SQ20121005774
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月7日 優先權日2012年3月7日
發明者單寶德, 張新生, 徐會彩 申請人:濟南鑄造鍛壓機械研究所有限公司