CN103128100B - 金属薄带环辗轧机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属薄带环辗轧机，在底座上设有支架，在支架中设有上下支撑座，下支撑座中设有下辗轧辊，上支撑座在液压机构的作用下可沿支架上下滑动。在上支撑座中设有左压辊、右压辊和上浮动压辊，在下支撑座和上支撑座之间设有位于同一高度的拉伸辊、固定辊和中间辗轧辊，拉伸辊和固定辊用于套在金属薄带环中将金属薄带环张紧。在底座上设有拉动拉伸辊左右移动的拉伸机构。本发明辗轧过程中辗轧力可控，有效保证金属环成品厚度的一致性和精度控制。通过位移传感器在线检测金属环的长度，保证金属环周长精度。同时解决了辗轧过程中金属环“跑偏”现象。

Description

金属薄带环辗轧机

技术领域

本发明涉及金属薄带环辗轧技术的改进，具体指一种用于无级变速传动装置的金属带组件的金属薄带环辗轧机，属于金属薄带环辗轧技术领域。

背景技术

无级变速传动是汽车的一种先进传动方式之一。其中以金属带式无级变速器为主，其主要的核心部件之一的金属带，则是由两组多层薄带环和数百片推力片组成。上述的薄带环，首先将一段由高强度合金钢制成的钢带两端焊接成环状，再将其切成等宽的窄金属环，最后通过轧制方法将金属环制成一定长度的薄带环。

    当前，只有德国BOSH VDT公司能产业化制造此类薄带环，鉴于技术保密，其金属环的轧制方法与设备无从获知。从部分公开的薄带环制造技术看，主要存在以下几个方面的问题：1.轧制的金属薄带环精度低，稳定性差。2.轧制效率低，人为影响因素较多。3.由于轧制辊的惯性，在发出结束命令后，不能立即停止，金属薄带环将受到额外的轧制。4.轧制过程中金属带环在辊上位置偏移现象。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种轧制过程易于控制、轧制精度和轧制效率提高的金属薄带环辗轧机。

本发明解决技术问题的技术手段是这样实现的：

金属薄带环辗轧机，包括底座，在底座上设有由四根立柱和横梁构成的支架，四根立柱下端与底座固定，上端通过横梁固定；在支架中设有下支撑座和上支撑座，下支撑座位于上支撑座之下，下支撑座中设有下辗轧辊，下辗轧辊与主电机连接由主电机驱动下辗轧辊转动；在四根立柱内侧设有导向滑槽，上支撑座可沿立柱导向滑槽上下滑动；在上支撑座中设有左压辊、右压辊和上浮动压辊，左压辊和右压辊位于同一高度，上浮动压辊位于左压辊和右压辊之间的正下方并同时与左压辊和右压辊接触；在下支撑座和上支撑座之间设有位于同一高度的拉伸辊、固定辊和中间辗轧辊，中间辗轧辊与上浮动压辊及下辗轧辊位于同一条竖直线上，拉伸辊和固定辊位于中间辗轧辊两侧，拉伸辊和固定辊用于套在金属薄带环中将金属薄带环张紧；拉伸辊的两端分别安装于轴承座中；

在底座上位于拉伸辊侧设有拉伸支座，拉伸支座上设有拉伸液压缸和导轨，导轨与固定辊轴线垂直，在导轨上设有可沿导轨滑动的滑块，拉伸辊对应的两轴承座通过拉伸块与滑块连接，滑块与拉伸液压缸活塞杆连接；在靠近拉伸辊的立柱上设有用于检测拉伸辊位移的位移传感器，位移传感器的输出与拉伸液压缸连接以控制拉伸液压缸的启停；

在横梁中部设有压紧液压缸，压紧液压缸的活塞杆从横梁中向下穿出并通过法兰盘与上支撑座固定连接，在压紧液压缸的活塞杆与法兰盘之间设有力传感器，力传感器的输出与压紧液压缸连接以控制压紧液压缸的启停和液压压力；在上支撑座表面设有若干拉杆，拉杆上端穿过横梁后与调节螺母螺纹连接，在横梁和调节螺母之间的拉杆上套设有压簧。

进一步地，所述下支撑座与底座之间设有调节下支撑座高度的调整块，从而调节下辗轧辊与金属薄带环接触的紧密程度。

所述上支撑座由前上支撑座和后上支撑座两部分构成，前上支撑座和后上支撑座的左右两侧分别卡入立柱的导向滑槽中，左压辊、右压辊和上浮动压辊的前端安装在前上支撑座上，左压辊、右压辊和上浮动压辊的后端安装在后上支撑座上；所属横梁、压紧液压缸、法兰盘和力传感器为与前上支撑座和后上支撑座对应安装的前后两套；拉杆为四根，前上支撑座和后上支撑座两边各设有一根拉杆。

所述拉伸液压缸活塞杆与滑块之间采用万向联接。

相比现有金属薄带环辗轧技术，本发明具有如下优点；

1、通过安装的力传感器，辗轧过程中可实现金属环辗轧力可控，有效保证金属环成品厚度的一致性和精度控制。

2、实现带长在线检测。辗轧过程中通过位移传感器在线检测金属环的长度，实时控制辗轧时间，保证金属环周长精度。

3、将拉伸液压缸与滑块采用万向联接，由导轨精度及安装精度保证拉伸辊与固定辊的平行度，从而解决了辗轧过程中金属环“跑偏”现象。

本发明通过力传感器和位移传感器，使整个轧制过程的下压力度和带长均由机器设备自动控制，从而使轧制过程减少人为因素，并有效提高了产品成型精度和轧制效率。

附图说明

图1—本发明结构示意图。

其中，1-拉伸支座；2-拉伸液压缸；3-导轨；4-滑块；5-测头安装块；6-拉伸块；7-位移传感器；8-拉伸辊；9-左压辊；10-立柱；11-拉杆；12-横梁；13-压簧；14-压紧液压缸；15-力传感器；16-法兰盘；17-上支撑座；18-右压辊；19-上浮动压辊；20-中间辗轧辊；21-金属薄带环；22-固定辊；23-下辗轧辊；24-下支撑座；25-调整块；26-底座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明金属薄带环辗轧机，包括底座26，在底座26上设有由四根立柱10和横梁12构成的支架，四根立柱10下端与底座26固定，上端通过横梁12固定。在支架中设有下支撑座24和上支撑座17，下支撑座位于上支撑座之下，下支撑座24中设有下辗轧辊23，下辗轧辊与主电机连接由主电机驱动下辗轧辊转动。在四根立柱10内侧设有导向滑槽，上支撑座17可沿立柱导向滑槽上下滑动。在上支撑座17中设有同样大小的左压辊9、右压辊18和上浮动压辊19，左压辊9和右压辊18位于同一高度，两者互不接触，上浮动压辊19位于左压辊9和右压辊18之间的正下方并同时与左压辊和右压辊接触。在下支撑座24和上支撑座17之间设有位于同一高度且直径相同的拉伸辊8、固定辊22和中间辗轧辊20，中间辗轧辊20与上浮动压辊19及下辗轧辊23位于同一条竖直线上，拉伸辊8和固定辊22位于中间辗轧辊20两侧，拉伸辊8和固定辊22用于套在金属薄带环21中将金属薄带环张紧。拉伸辊的两端分别安装于轴承座中。

在底座26上位于拉伸辊侧设有拉伸支座1，拉伸支座1上设有拉伸液压缸2和导轨3，导轨3与固定辊22轴线垂直，保证滑块移动时，拉伸辊轴线与固定辊轴线平行。在导轨3上设有可沿导轨滑动的滑块4，拉伸辊8对应的两轴承座通过拉伸块6与滑块4连接，滑块4与拉伸液压缸2活塞杆万向连接。在拉伸液压缸的拉动下，拉伸辊可向图示左侧移动。在靠近拉伸辊的立柱10上设有用于检测拉伸辊位移的位移传感器7，在拉伸块6上设有测头安装块5，位移传感器7的拉线固定在测头安装块5上。当拉线随拉伸块移动时，位移传感器即可检测出拉伸辊移动距离，根据拉伸辊移动距离即可计算出金属环的周长。位移传感器的输出与拉伸液压缸连接以控制拉伸液压缸的启停，当金属薄带环辗轧周长到位时，位移传感器即可控制拉伸液压缸停下。

在横梁12中部设有压紧液压缸14，压紧液压缸的活塞杆从横梁中向下穿出并通过法兰盘16与上支撑座17固定连接，在压紧液压缸的活塞杆与法兰盘之间设有力传感器15，力传感器15的输出与压紧液压缸14连接以控制压紧液压缸的启停，控制液压***压力，实时调节辗轧力。在上支撑座17表面设有若干拉杆11，拉杆11上端穿过横梁12后与调节螺母螺纹连接，在横梁和调节螺母之间的拉杆上套设有压簧13。压紧液压缸14可以克服压簧13弹力推动上支撑座17向下移动，使上浮动压辊19将金属薄带环21压紧。当压紧液压缸失力停下后，在压簧的弹力作用下，上支撑座将被拉杆上拉，使上浮动压辊与金属薄带环脱开。

所述下支撑座24与底座26之间设有调节下支撑座高度的调整块25，从而调节下辗轧辊与金属薄带环接触的紧密程度。

实际设计时，所述上支撑座由前上支撑座和后上支撑座两部分构成，前上支撑座和后上支撑座的左右两侧分别卡入立柱的导向滑槽中，左压辊、右压辊和上浮动压辊的前端安装在前上支撑座上，左压辊、右压辊和上浮动压辊的后端安装在后上支撑座上。所属横梁为前后两根横梁，压紧液压缸为前后两个，前压紧液压缸的活塞杆从前横梁中向下穿出并通过法兰盘与前上支撑座固定连接。后压紧液压缸的活塞杆从后横梁中向下穿出并通过法兰盘与后上支撑座固定连接，在每个压紧液压缸的活塞杆与法兰盘之间均设有力传感器。通过两个力传感器检测到辗轧力的大小，由控制***保证前后压紧液压缸压力相等。拉杆为四根，前上支撑座和后上支撑座两边各设有一根拉杆，拉杆穿过对应的横梁。上述结构既简单实用，又便于关联部件的安装和拆卸，也方便轧制过程的控制。

本结构中，除拉伸辊8可以边横向移动边转动外，随着金属环的辗轧变薄，上浮动压辊19、左压辊9和右压辊18在压紧液压缸活塞杆的推动下会随着上支撑座有少量的向下运动量，以保证中间辗轧辊20和上浮动压辊19对金属环21的辗轧力，其余辊（下辗轧辊23、固定辊22和中间辗轧辊20）均只能转动而不能移动，即位置固定，且所有辊在安装时相互平行。

本辗轧机使用说明：首先将金属环21装入拉伸辊8、固定辊22上，再将固定辊22安装在支架上，拉伸辊8安装在拉伸块6上，拉伸块6再固联在滑块4上，滑块4由拉伸液压缸2拉动在导轨3上向左侧移动，使金属环21张紧。再将中间辗轧辊20穿过金属环21安装到支架上。

此时即可启动主电机，驱动下辗轧辊23转动。同时在压紧液压缸14的作用下，上支撑座17缓慢向下移动，在中间辗轧辊20的支撑下，上浮动压辊19压紧在金属环21上，同时下辗轧辊23也将金属环21压紧。此时，下辗轧辊23的转动将带动金属环21转动，金属环21转动将带动拉伸辊8、固定辊22和中间辗轧辊20以及上浮动压辊19转动，上浮动压辊19的转动将带动左压辊9和右压辊18的转动，即所有辊均在下辗轧辊的驱动下转动，且上浮动压辊19在左压辊9和右压辊18的配合作用下，更能保证结构强度，避免轧制过程出现左右偏移现象，对金属环的轧制更容易控制，轧制效果更好。随着向下压力的增大，金属环在转动过程中被辗轧，因为边转动边辗轧，故各部位能辗轧均匀，其周长不断变化，拉伸辊8在拉伸液压缸2的作用下缓慢向左移动以配合周长的增大，因此始终保持金属环21处于张紧状态。当由位移传感器7检测到金属环达到要求周长时，此时压紧液压缸14保持一定压力，拉伸液压缸2保持一定的拉力且拉伸辊8停止移动，保持一定时间后，再逐步减小压紧液压缸的压紧力，最后再停止主电机，辗轧结束。

辗轧结束后，压紧液压缸失力停下，在压簧13的弹力作用下，上支撑座17将被拉杆11上拉，使上浮动压辊19与金属薄带环21脱开，再由拉伸液压缸2推动拉伸辊8向右移动一定距离，即可松开金属环21，最后取下金属环，辗轧过程完全完成。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.金属薄带环辗轧机，其特征在于：包括底座（26），在底座（26）上设有由四根立柱（10）和横梁（12）构成的支架，四根立柱（10）下端与底座（26）固定，上端通过横梁（12）固定；在支架中设有下支撑座（24）和上支撑座（17），下支撑座位于上支撑座之下，下支撑座（24）中设有下辗轧辊（23），下辗轧辊与主电机连接由主电机驱动下辗轧辊转动；在四根立柱内侧设有导向滑槽，上支撑座可沿立柱导向滑槽上下滑动；在上支撑座（17）中设有左压辊（9）、右压辊（18）和上浮动压辊（19），左压辊（9）和右压辊（18）位于同一高度，两者互不接触，上浮动压辊位于左压辊和右压辊之间的正下方并同时与左压辊和右压辊接触；在下支撑座（24）和上支撑座（17）之间设有位于同一高度的拉伸辊（8）、固定辊（22）和中间辗轧辊（20），中间辗轧辊（20）与上浮动压辊（19）及下辗轧辊（23）位于同一条竖直线上，拉伸辊（8）和固定辊（22）位于中间辗轧辊（20）两侧，拉伸辊（8）和固定辊（22）用于套在金属薄带环（21）中将金属薄带环张紧；拉伸辊的两端分别安装于轴承座中；

在底座（26）上位于拉伸辊侧设有拉伸支座（1），拉伸支座（1）上设有拉伸液压缸（2）和导轨（3），导轨与固定辊轴线垂直，在导轨（3）上设有可沿导轨滑动的滑块（4），拉伸辊对应的两轴承座通过拉伸块与滑块连接，滑块（4）与拉伸液压缸（2）活塞杆之间采用万向连接；在靠近拉伸辊的立柱上设有用于检测拉伸辊位移的位移传感器（7），位移传感器的输出与拉伸液压缸连接以控制拉伸液压缸的启停；

在横梁（12）中部设有压紧液压缸（14），压紧液压缸的活塞杆从横梁中向下穿出并通过法兰盘（16）与上支撑座（17）固定连接，在压紧液压缸的活塞杆与法兰盘之间设有力传感器（15），力传感器的输出与压紧液压缸连接以控制压紧液压缸的启停和液压压力；在上支撑座（17）表面设有若干拉杆（11），拉杆上端穿过横梁后与调节螺母螺纹连接，在横梁和调节螺母之间的拉杆上套设有压簧（13）。

2.根据权利要求1所述的金属薄带环辗轧机，其特征在于：所述下支撑座（24）与底座（26）之间设有调节下支撑座高度的调整块（25）。

3.根据权利要求1所述的金属薄带环辗轧机，其特征在于：所述上支撑座由前上支撑座和后上支撑座两部分构成，前上支撑座和后上支撑座的左右两侧分别卡入立柱的导向滑槽中，左压辊、右压辊和上浮动压辊的前端安装在前上支撑座上，左压辊、右压辊和上浮动压辊的后端安装在后上支撑座上；所 （述）横梁、压紧液压缸、法兰盘和力传感器为与前上支撑座和后上支撑座对应安装的前后两套；拉杆为四根，前上支撑座和后上支撑座两边各设有一根拉杆。