專利名稱：一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及環(huán)形零件加工的設(shè)備，一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)采用冷輾加工環(huán)形件是提高產(chǎn)品制造水平的一種極其重要的手段，這一點已得到國內(nèi)外眾多生產(chǎn)廠商的廣泛認(rèn)可，冷輾技術(shù)也被越來越多的生產(chǎn)企業(yè)所采用；在軸承行業(yè)的應(yīng)用中，與傳統(tǒng)的套圈加工工藝相比較，其下料直徑較小，因而大幅提高了原材料的利用率(根據(jù)毛坯不同可提高15％-30％)，同時坯料經(jīng)輾壓后金屬流線保留完整，材料晶粒得以細(xì)化，在隨后的熱處理再結(jié)晶時能獲得細(xì)而均勻的組織結(jié)構(gòu)，從而提高了材料的疲勞壽命。
但目前生產(chǎn)中長期使用的冷輾環(huán)機(jī)存在著諸多不足，致使加工產(chǎn)品由于軸系組成過多造成傳遞誤差大，雖然控制的為工件內(nèi)徑，但其在大批量生產(chǎn)時仍存在尺寸散差較大，對后道工序加工增添了一定的難度；多軸系支承方式可靠性差、裝拆難；小滑塊與主軸因為相連所以受力大；整圓裝置處于固定狀態(tài)，適應(yīng)性差；工件檢測內(nèi)徑時，將多余(或不足)的材料反映在外徑上，外徑公差大；反之，檢測工件外徑時，內(nèi)徑公差大；進(jìn)給液壓推動方式液壓波動的影響大，這是由于當(dāng)油液中滲入空氣時，會產(chǎn)生噪聲，容易引起振動和爬行(運動速度不均勻)，影響傳動的平穩(wěn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)，著重于改善其設(shè)計缺陷，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，以滿足生產(chǎn)需求，使冷輾機(jī)能得以大力推廣應(yīng)用。
本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)由主傳動、主軸、碾輪、主滑塊、支承輪、控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、整圓機(jī)構(gòu)、芯輥機(jī)構(gòu)、測量機(jī)構(gòu)組成。其整圓機(jī)構(gòu)由圓度輥、杠桿、轉(zhuǎn)軸、液壓輔助支承、輔助鉸鏈、整圓上限位螺釘、整圓下限位螺釘組成；芯輥機(jī)構(gòu)由芯輥、小滑塊、芯輥導(dǎo)軌、拖板、鎖緊塊、液壓油缸或電機(jī)A、推桿、鎖緊斜塊組成；測量機(jī)構(gòu)由測頭、測桿、檢測傳感器組成；該機(jī)床的斜面增力機(jī)構(gòu)由斜塊、支承軸承、推桿、液壓油缸或電機(jī)B、過渡輪或過渡斜塊組成；過渡輪或過渡斜塊裝在主滑塊上，芯輥導(dǎo)軌安裝在支承座上，支承座裝在主滑塊上，支承軸固定在支承座上，支承軸上裝有一對支承輪。
整圓機(jī)構(gòu)的圓度輥安裝于杠桿右端上，杠桿由鉸鏈處的螺桿固定于機(jī)架左側(cè)上部，轉(zhuǎn)軸安裝在機(jī)架左側(cè)上部、螺桿下方，位于杠桿中間的液壓輔助支承由輔助鉸鏈拉住其尾部、另一個輔助鉸鏈拉住其頭部，使液壓輔助支承傾斜一定角度支承住杠桿，整圓上限位螺釘安裝在機(jī)架左側(cè)上部，整圓下限位螺釘安裝在機(jī)架左側(cè)下部、杠桿的右端。
芯輥機(jī)構(gòu)的芯輥由一對小滑塊支承，其中一個小滑塊連接到拖板上，拖板裝在芯輥導(dǎo)軌上，鎖緊塊與拖板一起運動，液壓油缸或電機(jī)A上裝有推桿，推桿頭部安裝有鎖緊斜塊，芯輥、芯輥導(dǎo)軌、拖板整體安裝在支承座上，支承座安裝在主滑塊上；另一個小滑塊固定在支承座上。
測量機(jī)構(gòu)的測頭固定在測桿上，測桿連接到檢測傳感器的可動元件上，檢測傳感器的固定元件固定于主滑塊上。
斜面增力機(jī)構(gòu)的液壓油缸或電機(jī)B固定在機(jī)架右側(cè)上方，液壓油缸或電機(jī)B上裝有推桿，推桿頭部裝有斜塊，與斜塊緊密相貼的支承軸承安裝在機(jī)架右側(cè)。
整圓機(jī)構(gòu)也可以是圓度輥安裝于杠桿右端上，位于杠桿中部的轉(zhuǎn)軸固定在機(jī)架左側(cè)下部，整圓下限位螺釘安裝于機(jī)架的左側(cè)下部，與杠桿的右端相觸，整圓上限位螺釘安裝于機(jī)架的左側(cè)下部，與杠桿的左端相觸，輔助鉸鏈將杠桿左端與液壓輔助支承的尾部相連，另一個輔助鉸鏈將液壓輔助支承的另一端固定在機(jī)架上。
芯輥機(jī)構(gòu)的芯輥導(dǎo)軌與拖板之間安裝有滑動塊或滾動軸承以及彈簧。
本實用新型具有如下優(yōu)越性本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，降低了工件內(nèi)(外)徑尺寸公差范圍，在利用常規(guī)的輾擴(kuò)坯件精度、硬度在HRB88-94范圍內(nèi)，冷輾中小型軸承套圈的精度，由原來的(測外徑時)外徑尺寸公差＜0.15mm，內(nèi)徑尺寸公差＜0.2mm，(測內(nèi)徑時)內(nèi)徑尺寸公差＜0.15mm，外徑尺寸公差＜0.2mm，圓度公差＜0.12mm，錐度公差＜0.1mm，現(xiàn)提高到內(nèi)(外)徑尺寸公差＜0.15mm，圓度公差＜0.06mm，錐度公差＜0.1mm，壁厚差＜0.04mm。冷輾加工可使得工件內(nèi)部質(zhì)量得到提高，金屬流線致密完整，晶粒度可提高3-4級，從而提高工件的使用壽命。


圖1是一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)的芯輥結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)的芯輥結(jié)構(gòu)A-A示意圖；圖4是一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)的整圓裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-機(jī)架，2-主軸座，3-輾輪，4-主軸，5-圓度輥，6-芯輥，7、7a-小滑塊，8-測頭，9-測桿，10-檢測傳感器，11-支承軸，12-支承輪，13、13a-支承座，14-主滑塊，15-過渡輪或過渡斜塊，16-斜塊，17-支承軸承，18-推桿，19-液壓油缸或電機(jī)B，20、20’-整圓下限位螺釘，21、21a、21’、21a’-輔助鉸鏈，22、22’-液壓輔助支承，23、23’-杠桿，24、24’-轉(zhuǎn)軸，25、25’-整圓上限位螺釘，26-螺桿，27-鉸鏈，28-芯輥導(dǎo)軌，29-滑動塊或滾動軸承，30-彈簧，31-拖板，32-鎖緊塊，33-液壓油缸或電機(jī)A，34-推桿，35-鎖緊斜塊。
具體實施例如圖1所示，一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)由主傳動、主軸、輾輪、主滑塊、支承輪、控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、整圓機(jī)構(gòu)、芯輥機(jī)構(gòu)、測量機(jī)構(gòu)、斜面增力機(jī)構(gòu)等組成。
輾輪(3)固定于主軸(4)上，主軸(4)的兩端以對稱支承結(jié)構(gòu)裝于安裝在機(jī)架(1)上的分離式主軸座(2)上，主軸(4)由電機(jī)通過變速機(jī)構(gòu)和聯(lián)軸器帶動旋轉(zhuǎn)，其作用是帶動工件旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)連續(xù)的輾壓變形過程。
整圓機(jī)構(gòu)位于該機(jī)床的左側(cè)下部。整圓機(jī)構(gòu)中，用一以主軸為基準(zhǔn)安裝的圓度輥，通過杠桿結(jié)構(gòu)實現(xiàn)在工作中的運動，以保證在工作中有一作用力施加給工件，同時又能使工件的受作用點處于其圓周上，以保證工件的圓度。
整圓機(jī)構(gòu)中，與工件接觸的圓度輥(5)安裝于杠桿(23)右端上，杠桿(23)以輾輪(3)為定位基準(zhǔn)，通過安裝在機(jī)架(1)左側(cè)上部的轉(zhuǎn)軸(24)可轉(zhuǎn)動，鉸鏈(27)處的螺桿(26)將杠桿(23)固定于機(jī)架(1)左側(cè)上部，由螺桿(26)帶動杠桿(23)左右移動，以適應(yīng)不同型號的工件，輔助鉸鏈(21)拉住液壓輔助支承(22)的尾部，另一個輔助鉸鏈(21a)固定在液壓輔助支承(22)的頭部，使液壓輔助支承(22)傾斜一定角度支承住杠桿(23)，杠桿(23)中間的液壓輔助支承(22)可以以主動或被動的運動帶動杠桿(23)繞轉(zhuǎn)軸(24)轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)該機(jī)構(gòu)在工作中的進(jìn)給或退讓；鉸鏈(27)可使輔助支承(22)在圓度輥(5)工作中的自由退讓，以免發(fā)生運動干涉；整圓上限位螺釘(25)安裝在機(jī)架(1)左側(cè)上部，整圓下限位螺釘(20)安裝在機(jī)架(1)左側(cè)下部、杠桿(23)的右端，整圓上限位螺釘(25)使圓度輥(5)在工作之初就對工件起作用，而整圓下限位螺釘(20)使圓度輥(5)在輾壓的最后不離開工件，并保持工件的位置。
如圖2、3所示，芯輥機(jī)構(gòu)安裝在輾輪右側(cè)。芯輥機(jī)構(gòu)中，作為芯輥安裝座的一對小滑塊分別安裝在支承座上。其中芯輥固定于可沿芯輥導(dǎo)軌運動的小滑塊上，實現(xiàn)對芯輥的支承，并對芯輥進(jìn)行引導(dǎo)；芯輥通過小滑塊連接到拖板上，拖板沿芯輥導(dǎo)軌運動，芯輥導(dǎo)軌安裝有滑動塊或滾動軸承，拖板由液壓油缸或電機(jī)推動，當(dāng)拖板運動到位時，與拖板一體的鎖緊塊在鎖緊斜塊的作用下將拖板與芯輥導(dǎo)軌壓緊起到固定和就位的作用。
芯輥機(jī)構(gòu)的芯輥(6)安裝在一對小滑塊(7、7a)內(nèi)，小滑塊(7a)僅允許芯輥(6)相對其旋轉(zhuǎn)，其中一個小滑塊(7a)連接到拖板(31)上，另一個小滑塊(7)安裝在支承座(13)上，其位置可調(diào)整到與小滑塊(7a)同軸。拖板(31)裝在芯輥導(dǎo)軌(28)上，芯輥導(dǎo)軌(28)固定在支承座(13a)上，芯輥導(dǎo)軌(28)與拖板(31)之間安裝有滑動塊或滾動軸承(29)及彈簧(30)，拖板(31)沿芯輥導(dǎo)軌(28)以滑動或滾動的方式運動，此處的彈簧(30)保證拖板(31)運動時沿導(dǎo)軌動配合面運動，并與導(dǎo)軌靜配合面分開，且定位鎖緊時不與導(dǎo)軌靜配合面干涉。液壓油缸或電機(jī)A(33)帶動推桿(34)通過彈簧(30)推動拖板(31)運動，當(dāng)拖板(31)運動被定位塊阻止時，推桿(34)壓縮彈簧(30)，使鎖緊塊(32)在鎖緊斜塊(35)的作用下，帶動拖板(31)與芯輥導(dǎo)軌(28)靜配合面壓緊，起到先定位后鎖緊的作用；回程時推桿(34)先帶動鎖緊斜塊(35)運動后由鎖緊斜塊(35)帶動拖板(31)運動，實現(xiàn)先放松后運動。一對小滑塊(7、7a)一方面為芯輥(6)定位，另一方面作為輔助支承以使芯輥(6)旋轉(zhuǎn)；芯輥(6)及其拖板(31)、芯輥導(dǎo)軌(28)整體安裝在支承座(13a)上，支承座(13a)裝在主滑塊(14)上，支承軸(11)固定在支承座(13、13a)上，支承軸(11)上裝有一對支承輪(12)，工作時，由于小滑塊的運動使芯輥(6)與一對支承輪(12)接觸，并將主輾壓力傳于支承輪(12)，以減少芯輥(6)的支承跨距，提高其承載能力。
如圖1所示，測量機(jī)構(gòu)位于機(jī)床的中部，支承輪的上方。測量機(jī)構(gòu)由測頭、測桿、檢測傳感器等組成，該機(jī)構(gòu)安裝在主滑塊上，并隨主滑塊一起運動，檢測工件的值為芯輥與工件接觸點到另一端的外徑上，即工件的內(nèi)徑加一個壁厚，也就是工件的中徑；這一結(jié)構(gòu)降低了工藝系統(tǒng)變形的影響，并且對工件的坯件誤差反映在工件上時，工件的公差在內(nèi)外徑上都有分布，從而降低工件內(nèi)(外)徑的公差范圍，提高工件精度。
測量機(jī)構(gòu)中與工件相接觸的測頭(8)固定于測桿(9)上，測桿(9)連接到檢測傳感器(10)的可動元件上，檢測傳感器(10)的固定元件固定于主滑塊(14)上，由于檢測傳感器(10)的固定部分隨主滑塊(14)一起運動，這樣測頭(8)與工件相接觸的測量值就為一定值，根據(jù)測量結(jié)果此值為檢測值＝工件內(nèi)徑+工件壁厚這樣，控制的工件尺寸為其中徑，實現(xiàn)工件內(nèi)外徑的誤差總體減少。
如圖1所示，斜面增力機(jī)構(gòu)位于機(jī)床的右側(cè)上部。斜面增力機(jī)構(gòu)中，通過液壓油缸或電機(jī)帶動推桿推動斜塊運動，進(jìn)而推動與斜塊相接觸的過渡輪或過渡斜塊，再帶動主滑塊和安裝在主滑塊上的支承軸、芯輥向輾輪壓進(jìn)，完成對輾輪和芯輥之間的工件的輾壓；同時，經(jīng)過斜面的作用減少輾壓過程中加載系統(tǒng)的波動對工作過程的影響。
斜面增力機(jī)構(gòu)中的斜塊(16)與推桿(18)連為一體，推桿(18)上的液壓油缸或電機(jī)B(19)固定于機(jī)架(1)上，斜塊(16)以機(jī)架(1)上的支承軸承(17)為支撐，中間以滾動軸承或滑動面相連，當(dāng)推桿(18)運動時，帶動斜塊(16)運動，推動與斜塊(16)相接觸的過渡輪或過渡斜塊(15)，進(jìn)而推動與過渡輪或過渡斜塊(15)相連的主滑塊(14)沿著其導(dǎo)軌運動，與安裝在主滑塊(14)上的支承輪(12)、芯輥(6)一起實現(xiàn)對工件的輾壓。
該機(jī)床工作時，啟動主軸(4)的電機(jī)，起動芯輥機(jī)構(gòu)的液壓油缸或電機(jī)A(33)，使芯輥(6)進(jìn)入一端的小滑塊(7)內(nèi)的同時將工件坯料套在芯輥(6)上。將整圓機(jī)構(gòu)的圓度輥(5)支承工件坯料外徑，然后起動斜面增力機(jī)構(gòu)的液壓油缸或電機(jī)B(19)，使支承輪(12)支承住芯輥(6)，同時，將測量機(jī)構(gòu)的測頭(8)與工件坯料相接觸，進(jìn)入調(diào)試與輾壓工作狀態(tài)。
實施例2整圓機(jī)構(gòu)可實施另一種方案。如圖4所示，圓度輥(5)安裝于杠桿(23’)右端上，轉(zhuǎn)軸(24’)位于杠桿(23’)中部、固定在機(jī)架(1)的左側(cè)下部，整圓下限位螺釘(20’)安裝于機(jī)架(1)的左側(cè)下部，與杠桿(23’)的右端相觸，整圓上限位螺釘(25’)安裝于機(jī)架(1)的左側(cè)下部，與杠桿(23’)的左端相觸，輔助鉸鏈(21a’)將杠桿(23’)左端與液壓輔助支承(22’)的尾部相連，另一個輔助鉸鏈(21’)將液壓輔助支承(22’)的另一端固定在機(jī)架(1)上，圓度輥(5)以碾輪(3)為定位基準(zhǔn)，調(diào)整整圓下限位螺釘(20’)和整圓上限位螺釘(25’)，使圓度輥(5)保持正確位置。整圓機(jī)構(gòu)在工作中的進(jìn)給和退讓可以適應(yīng)不同型號的工件。
權(quán)利要求1.一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)由主傳動、主軸、碾輪、主滑塊、支承輪、控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、整圓機(jī)構(gòu)、芯輥機(jī)構(gòu)、測量機(jī)構(gòu)組成，其特征在于整圓機(jī)構(gòu)由圓度輥(5)、杠桿(23或23’)、轉(zhuǎn)軸(24或24’)、液壓輔助支承(22或22’)、輔助鉸鏈(21、21a或21’、21a’)、整圓上限位螺釘(25或25’)、整圓下限位螺釘(20或20’)組成；芯輥機(jī)構(gòu)由芯輥(6)、小滑塊(7、7a)、芯輥導(dǎo)軌(28)、拖板(31)、鎖緊塊(32)、液壓油缸或電機(jī)A(33)、推桿(34)、鎖緊斜塊(35)組成；測量機(jī)構(gòu)由測頭(8)、測桿(9)、檢測傳感器(10)組成；該機(jī)床的斜面增力機(jī)構(gòu)由斜塊(16)、支承軸承(17)、推桿(18)、液壓油缸或電機(jī)B(19)、過渡輪或過渡斜塊(15)組成；過渡輪或過渡斜塊(15)裝在主滑塊(14)上，芯輥導(dǎo)軌(28)安裝在支承座(13a)上，支承座(13a)裝在主滑塊(14)上，支承軸(11)固定在支承座(13、13a)上，支承軸(11)上裝有一對支承輪(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)，其特征在于整圓機(jī)構(gòu)的圓度輥(5)安裝于杠桿(22)右端上，杠桿(23)由鉸鏈(27)處的螺桿(26)固定于機(jī)架(1)左側(cè)上部，轉(zhuǎn)軸(24)安裝在機(jī)架(1)左側(cè)上部、螺桿(26)下方，位于杠桿(23)中間的液壓輔助支承(22)由輔助鉸鏈(21)拉住其尾部、另一個輔助鉸鏈(21a)拉住其頭部，使液壓輔助支承(22)傾斜一定角度支承住杠桿(23)，整圓上限位螺釘(25)安裝在機(jī)架(1)左側(cè)上部，整圓下限位螺釘(20)安裝在機(jī)架(1)左側(cè)下部、杠桿(23)的右端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)，其特征在于芯輥機(jī)構(gòu)的芯輥(6)由一對小滑塊(7、7a)支承，其中一個小滑塊(7a)連接到拖板(31)上，拖板(31)裝在芯輥導(dǎo)軌(28)上，鎖緊塊(32)與拖板(31)一起運動，液壓油缸或電機(jī)A(33)上裝有推桿(34)，推桿(34)頭部安裝有鎖緊斜塊(35)，芯輥(6)、芯輥導(dǎo)軌(28)、拖板(31)整體安裝在支承座(13a)上，支承座(13a)安裝在主滑塊(14)上；另一個小滑塊(7)安裝在支承座(13)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)，其特征在于測量機(jī)構(gòu)的測頭(8)固定在測桿(9)上，測桿(9)連接到檢測傳感器(10)的可動元件上，檢測傳感器(10)的固定元件固定于主滑塊(14)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)，其特征在于斜面增力機(jī)構(gòu)的液壓油缸或電機(jī)B(19)固定在機(jī)架(1)右側(cè)上方，液壓油缸或電機(jī)B(19)上裝有推桿(18)，推桿(18)頭部裝有斜塊(16)，與斜塊(16)緊密相貼的支承軸承(17)安裝在機(jī)架(1)右側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)，其特征在于整圓機(jī)構(gòu)也可以是圓度輥(5)安裝于杠桿(23’)右端上，位于杠桿(23’)中部的轉(zhuǎn)軸(24’)固定在機(jī)架(1)左側(cè)下部，整圓下限位螺釘(20’)安裝于機(jī)架(1)的左側(cè)下部，與杠桿(23’)的右端相觸，整圓上限位螺釘(25’)安裝于機(jī)架(1)的左側(cè)下部，與杠桿(23’)的左端相觸，輔助鉸鏈(21a’)將杠桿(23’)左端與液壓輔助支承(22’)的尾部相連，輔助鉸鏈(21’)將液壓輔助支承(22’)的另一端固定在機(jī)架(1)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)，其特征在于芯輥機(jī)構(gòu)的芯輥導(dǎo)軌(28)與拖板(31)之間安裝有滑動塊或滾動軸承(29)以及彈簧(30)。
專利摘要一種新型環(huán)形件冷輾機(jī)，由整圓機(jī)構(gòu)、芯輥機(jī)構(gòu)、測量機(jī)構(gòu)、斜面增力機(jī)構(gòu)組成，過渡輪或過渡斜塊(15)裝在主滑塊(14)上，芯輥導(dǎo)軌(28)安裝在支承座(13a)上，支承座裝在主滑塊上，支承軸(11)固定在支承座上，支承軸上裝有一對支承輪(12)。本實用新型提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低了工件的內(nèi)外徑尺寸公差范圍，提高了工件內(nèi)部質(zhì)量和使用壽命，適于軸承中環(huán)形件的加工。
文檔編號B21H1/00GK2656048SQ0324601
公開日2004年11月17日 申請日期2003年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月23日
發(fā)明者李斌, 時大方, 李丹, 李新東, 張秀琴, 楊建國, 周衛(wèi)平, 張同賀 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司