CN112605406A - 大口径无缝管斜轧辊车床 - Google Patents

Abstract

本申请涉及斜轧辊加工设备的技术领域，特别涉及一种大口径无缝管斜轧辊车床，该大口径无缝管斜轧辊车床动力装置，提供旋转的驱动力；工件调整装置，包括用于定位前轴承座的前轴承座底座、以及用于定位后轴承座的后轴承座底座；连接装置，用于连接斜轧辊的的内花键联轴器和动力装置；车削加工装置，位于工件调整装置的一侧。本申请中斜轧辊工件的前轴承座可以放置在前轴承座底座上，后轴承座可以放置在后轴承座底座上，并在完成放置的时候实现定位，如此即可不需要拆卸前、后轴承座，然后再通过连接装置将内花键联轴器和动力装置连接，如此在动力装置启动时即可带动轧辊自转，再通过车削加工装置来对工件进行车削加工即可。

Description

大口径无缝管斜轧辊车床

技术领域

本申请涉及斜轧辊加工设备的技术领域，特别涉及一种大口径无缝管斜轧辊车床。

背景技术

钢管行业大口径斜轧机组采用斜轧辊重量较重，在60吨以上，且辊型为曲线，较为复杂。斜轧辊如图1和图2所示，其包括轧辊、内花键联轴器、轴承座端盖、前轴承座和后轴承座，两个轴承座分别位于轧辊的两端，其中后轴承座上设置有轴承座端盖，前轴承座上安装有内花键联轴器，在前轴承座和后轴承座上均设置有键槽。

在钢管轧制车间，下线的斜轧辊由于磨损，使辊形误差较大，需要重新车削加工后才能使用。目前，虽然已经可以做到对大口径斜轧辊的加工，但这种加工方法多是传统普通卧车加工，采用这种车床加工需要拆掉轴承座端盖和内花键联轴器，会使轴承座内的轴承裸露，加工时存在铁削飞溅进去的可能，存在极大的风险，加之还需要采取两轴承防转的措施，整个斜轧辊工件的装夹效率非常低。

发明内容

为了使斜轧辊工件无需拆卸既能进行加工，本申请提供一种大口径无缝管斜轧辊车床。

本申请提供的一种大口径无缝管斜轧辊车床，采用如下的技术方案：

一种大口径无缝管斜轧辊车床，包括：

动力装置，提供旋转的驱动力；

工件调整装置，包括用于定位前轴承座的前轴承座底座、以及用于定位后轴承座的后轴承座底座；

连接装置，用于连接斜轧辊的的内花键联轴器和动力装置；

车削加工装置，位于工件调整装置的一侧。

通过采用上述技术方案，斜轧辊工件的前轴承座可以放置在前轴承座底座上，后轴承座可以放置在后轴承座底座上，并在完成放置的时候实现定位，如此即可不需要拆卸前、后轴承座，然后再通过连接装置将内花键联轴器和动力装置连接，如此在动力装置启动时即可带动轧辊自转，再通过车削加工装置来对工件进行车削加工即可。

可选的：前轴承座底座的顶部设置有沿厚度方向呈贯穿设置的前限位槽，在前限位槽内设置有沿前轴承座底座宽度方向设置的前键槽；后轴承座底座的顶部设置有沿厚度方向呈贯穿设置的后限位槽，在后限位槽内设置有沿后轴承座底座宽度方向设置的后键槽。

通过采用上述技术方案，只要前限位槽的宽度与前轴承座的宽度、后限位槽的宽度与后轴承座的宽度一致，即可保证工件在水平径向上的定位。前键槽和后键槽的设置，可以通过在前键槽和后键槽中***定位键，而前轴承座和后轴承座上刚好也有键槽，使得定位键和键槽配合即可实现工件的轴向定位。而通过工件本身的重力，即可实现竖直径向上的定位。

可选的：前限位槽和后限位槽内均至少放置有一调整块。

通过采用上述技术方案，由于工件不同，其尺寸也会有所区别，所以调整块的设置一方面可以作为前轴承座/后轴承座与前限位槽/后限位槽配合时的补偿，如此在加工不同的工件时即可无需更换前轴承座底座和后轴承座底座，只需更换不同的调整块即可。其次，调整块也能卡入前轴承座/后轴承座上的缺口中，使工件的限位更加稳定。

可选的：前轴承座底座和后轴承座底座上均设有限位组件，限位组件包括安装在前轴承座底座/后轴承座底座上的限位驱动件、受控于限位驱动件于前限位槽/后限位槽的宽度方向上往复移动的限位块，限位块位于前限位槽/后限位槽内。

通过采用上述技术方案，限位组件能够起到与调整块相同的作用，但不同的是调整块需要根据不同的工件进行更换不同尺寸的调整块，而限位组件设置，只需要通过限位驱动件控制限位块在前限位槽/后限位槽上滑移即可。

可选的：工件调整装置还包括用于驱动后轴承座底座/前轴承座底座沿厚度方向移动的间距调节机构。

通过采用上述技术方案，间距调节机构的设置能够用于调整后轴承座底座和前轴承座底座之间的间距，使得对前、后轴承座间距不同的工件进行加工时，可以不需要拆卸后轴承座底座/前轴承座底座进行重新安装。

可选的：在前键槽和后键槽内均设置有一距离传感器，间距调节机构启动后，当两距离传感器的检测数值相同时停止。

通过采用上述技术方案，在安装工件时，先将工件吊装到工件调整装置正上方，并且使未受间距调节机构控制的轴承座底座上的键槽与工件上相对应的一个轴承座上的键槽相对应，此时，再通过肉眼观察需要调节的方向，然后启动间距调节机构控制后轴承座底座/前轴承座底座朝需要调节的方向移动，在移动过程中当两距离传感器检测数值一致时，即可确定完成对位，在观察无误后将工件完成放置即可。

可选的：动力装置与连接装置间设置有旋转伸缩装置，旋转伸缩装置包括：

内花键轴，与动力装置传动连接，内部中空设置；

花键轴，一端周向限定、周向活动插设于内花键轴上、另一端与连接装置连接；

丝杆升降机，安装于动力装置上用于驱动花键轴轴向活动；

旋转接头，两端分别与丝杆升降机上的伸缩丝杆和花键轴连接。

通过采用上述技术方案，动力装置驱动内花键轴转动，内花键轴带动花键轴转动，进而带动连接装置转动来驱动轧辊转动。而丝杠升降机则能够控制花键轴在轴向上发生移动，从而使得不同长度的工件都能进行对接，而旋转接头的设置，使得丝杠升降机上的伸缩丝杠在周向上与花键轴的不相互干扰的。

可选的：花键轴***内花键轴的一端连接有空心细管，旋转接头连接在空心细管远离花键轴的一端；在内花键轴的一端设置有与空心细管间隙配合的空心导向法兰。

通过采用上述技术方案，减少花键轴和内花键轴的周向限位长度，使轴向滑移阻力更小，磨损更低。

可选的：连接装置为十字万向联轴器。

通过采用上述技术方案，可以实现非同轴心的连接，降低安装所需的精度要求，使安装更加容易。

可选的：车削加工装置包括车刀、驱动车刀沿后轴承座底座宽度方向移动的进刀机构、以及驱动进刀机构沿后轴承座底座厚度方向移动的走刀机构。

通过采用上述技术方案，走刀可以在水平面上沿X、Y两个方向移动，从而能够更好的对轧辊进行高精度加工。

附图说明

图1是斜轧辊工件的侧视图；

图2是斜轧辊工件的结构示意图；

图3是实施例一的结构示意图；

图4是实施例一中动力装置、旋转伸缩装置和连接装置的结构示意图；

图5是实施例一中旋转伸缩装置的主剖视图；

图6是实施例一中旋转接头的主剖视图；

图7是实施例一中工件调整装置和车削加工装置的结构示意图；

图8是实施例一中左向工件安装时的结构示意图；

图9是实施例一中右向工件安装时的结构示意图；

图10是实施例二中工件调整装置的局部结构示意图；

图11是实施例三中工件调整装置的局部结构示意图；

图12是实施例五中工件调整装置的局部结构示意图。

图中，11、轧辊；12、内花键联轴器；13、轴承座端盖；14、前轴承座；15、后轴承座；16、键槽；17、缺口；100、基座；110、前大底座；120、后大底座；200、动力装置；210、R系列减速机电机；220、齿轮减速箱；300、旋转伸缩装置；310、内花键轴；311、空心导向法兰；320、花键轴；321、空心细管；330、安装法兰；340、丝杆升降机；341、伸缩驱动电机；342、伸缩丝杆；350、旋转接头；351、左端盖；352、右端盖；353、旋转轴；354、圆锥滚珠轴承；400、连接装置；500、工件调整装置；510、前轴承座底座；511、前限位槽；512、前键槽；513、调整块；520、后轴承座底座；521、后限位槽；522、后键槽；530、限位组件；531、限位驱动件；532、限位块；533、限位控制丝杆；540、间距调节机构；541、滑移驱动电机；542、滑移丝杆；600、车削加工装置；610、走刀机构；611、走刀控制电机；612、走刀滑轨；613、走刀控制丝杆；620、进刀机构；621、进刀控制电机；622、进刀滑座；623、走刀刀座；630、车刀。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

实施例1：一种大口径无缝管斜轧辊车床，如图3所示，包括基座100、以及安装在基座100上的动力装置200、旋转伸缩装置300、连接装置400、工件调整装置500和车削加工装置600。

基座100上通过螺栓固定安装有前大底座110和后大底座120，动力装置200通过螺栓固定安装在前大底座110上。如图3和图4所示，动力装置200包括R系列减速机电机210和减速齿轮箱，R系列减速机电机210和减速齿轮箱均安装在前大底座110上，R系列减速机电机210的输出轴与减速齿轮箱的输入齿轮连接。

如图4和图5所示，旋转伸缩装置300包括内花键轴310、花键轴320、安装法兰330、丝杆升降机340和旋转接头350，内花键轴310通过轴承转动连接在减速齿轮箱上、并与减速齿轮箱的输出齿轮连接（具体结构本实施例中未示出，并且内花键轴310还可以是通过在表面设置齿来与输出齿轮啮合）。

内花键轴310呈中空设置，且在内花键轴310的一端内壁上设置有内花键，花键轴320插设于内花键轴310内，且在花键轴320的外表面设置有相适配的花键以实现周向定位。

花键轴320***内花键轴310的一端端部固定连接有一空心细管321，内花键轴310远离花键轴320的一端内壁上安装有空心导向法兰311，空心细管321的另一端穿过空心导向法兰311与旋转接头350固定连接，空心细管321与空心导向法兰311间间隙配合。

安装法兰330固定安装在减速齿轮箱上，丝杆升降机340安装在安装法兰330上，丝杆升降机340上的伸缩丝杆342一端固定连接在旋转接头350的另一端，伸缩丝杆342通过一涡轮蜗杆组件（在丝杆升降架内部，图中未示出）驱动旋转，涡轮蜗杆组件通过伸缩驱动电机341驱动。

参照图6，旋转接头350包括左端盖351、右端盖352和旋转轴353，右端盖352与空心细管321连接，左端盖351通过螺栓固定连接在右端盖352上，左端盖351呈环形设置，旋转轴353一端穿过左端盖351，且在旋转轴353上分别安装有两圆锥滚珠轴承354，两圆锥滚珠轴承354分别低设在左端盖351的两侧，旋转轴353的另一端与伸缩丝杆342固定连接。

如图4所示，连接装置400为十字万向联轴器，一端与花键轴320固定连接、另一端用于与工件的内花键联轴器12连接。

如图7所示，工件调整装置500和车削加工装置600通过螺栓固定安装在后大底座120上，工件调整装置500包括前轴承座底座510和后轴承座底座520，前轴承座底座510和后轴承座底座520均通过螺栓固定安装在后大底座120上，且后大底座120上设置有多个可供后轴承座底座520的孔位。

前轴承座底座510的顶部设置有沿厚度方向呈贯穿设置的前限位槽511，在前限位槽511内设置有沿前轴承座底座510宽度方向设置的前键槽512。在前限位槽511内只是放置有一块调整块513。

后轴承座底座520的顶部设置有沿厚度方向呈贯穿设置的后限位槽521，在后限位槽521内设置有沿后轴承座底座520宽度方向设置的后键槽522。在后限位槽521内只是放置有一块调整块513。

其中，结合附图8和附图9，斜轧辊11工件都是成对的，所以其有左向和右向之分，两者上的两轴承座其上的缺口17呈相对设置，因此，分别在对左向和右向的斜轧辊11加工时，调整块513的位置需要进行相应的调整。

如图7和图8所示，车削加工装置600位于工件调整装置500的一侧，其包括走刀机构610、进刀机构620和车刀630，走刀机构610包括走刀控制电机611、走刀滑轨612、走刀控制丝杆613，走刀控制电机611和走刀滑轨612都安装在后大底座120上，走刀滑轨612沿前轴承座底座510的厚度方向设置。

走刀控制丝杆613一端固定连接在走刀控制电机611的转轴上、另一端向走刀滑轨612的长度方向延伸，并位于走刀滑轨612的正上方。

进刀机构620包括进刀控制电机621、进刀滑座622、车削刀座和车削控制丝杆（图中未示出），进刀滑座622滑移安装在走刀滑轨612上、并与走刀控制丝杆613连接，进刀控制电机621固定安装在进刀滑座622上，车削控制丝杆安装在进刀控制电机621的转轴上。走刀刀座623滑移安装在走刀滑座上、并与车削控制丝杆连接。车刀630固定安装在车削刀座上。

工作原理：

先调整好后轴承座底座520和前轴承座底座510之间的距离，以及调整调整块513的尺寸和位置。将工件吊挂倒工件调整装置500上方，在前键槽512和后键槽522内***键，然后将工件慢慢下放，使得前轴承座14和后轴承座15分别放置到钱轴承座底座和后轴承座底座520上，且两个键卡入前轴承座14和后轴承的键槽16内。

启动丝杆升降机340控制伸缩丝杆342轴向移动，进而带动花键轴320和连接装置400做轴向移动，直至连接装置400的端部能够与内花键联轴器12连接，此时，完成连接即可，最后启动车削加工装置600进行加工。

实施例2：如图10所示，与实施例1的不同之处在于，前轴承座底座510和后轴承座底座520上均设有限位组件530，本实施例中以后轴承座底座520为例，限位组件530包括限位驱动件531和限位块532，限位驱动件531为限位电机、其安装在后轴承座底座520的侧面上，其中，限位驱动件531分别位于前轴承座底座510和后轴承座底座520的两相对侧，用以避让工件。

在限位电机的转轴上安装有限位控制丝杆533，限位块532安装在控制丝杆上，且受控于限位控制丝杆533沿后限位槽521的宽度方向上往复移动，限位块532位于后限位槽521内。

实施例3：如图11所示，与实施例1的不同之处在于，工件调整装置500还包括间距调节机构540，间距调节机构540包括滑移驱动电机541和滑移丝杆542，滑移驱动电机541可以安装在后大底座120上或者直接安装在基座100上，其位于后轴承座底座520远离动力装置200的一侧。

滑移丝杆542的一端连接在滑移驱动电机541的转轴上、另一端穿过后轴承座底座520，滑移丝杆542与后轴承座底座520配合用以驱动后轴承座底座520沿厚度方向移动。

其中，后轴承座底座520滑移安装在后大底座120上。

实施例4，与实施例3的不同之处在于，在前键槽512和后键槽522内均设置有一距离传感器（图中未示出），在安装工件时，先将工件吊装到工件调整装置500正上方，并且使未受间距调节机构540控制的轴承座底座上的键槽16与工件上相对应的一个轴承座上的键槽16相对应，此时，再通过肉眼观察需要调节的方向，当间距调节机构540启动正转或反转驱动后轴承座底座520滑动时，只有当两距离传感器的检测数值相同时停止。

实施例5：如图12所示，与实施例2的不同之处在于，工件调整装置500还包括实施例3中的间距调节机构540。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大口径无缝管斜轧辊车床，其特征是，包括：

动力装置（200），提供旋转的驱动力；

工件调整装置（500），包括用于定位前轴承座（14）的前轴承座底座（510）、以及用于定位后轴承座（15）的后轴承座底座（520）；

连接装置（400），用于连接斜轧辊（11）的的内花键联轴器（12）和动力装置（200）；

车削加工装置（600），位于工件调整装置（500）的一侧。

2.根据权利要求1所述的大口径无缝管斜轧辊车床，其特征是：前轴承座底座（510）的顶部设置有沿厚度方向呈贯穿设置的前限位槽（511），在前限位槽（511）内设置有沿前轴承座底座（510）宽度方向设置的前键槽（512）；后轴承座底座（520）的顶部设置有沿厚度方向呈贯穿设置的后限位槽（521），在后限位槽（521）内设置有沿后轴承座底座（520）宽度方向设置的后键槽（522）。

3.根据权利要求2所述的大口径无缝管斜轧辊车床，其特征是：前限位槽（511）和后限位槽（521）内均至少放置有一调整块（513）。

4.根据权利要求3所述的大口径无缝管斜轧辊车床，其特征是：前轴承座底座（510）和后轴承座底座（520）上均设有限位组件（530），限位组件（530）包括安装在前轴承座底座（510）/后轴承座底座（520）上的限位驱动件（531）、受控于限位驱动件（531）于前限位槽（511）/后限位槽（521）的宽度方向上往复移动的限位块（532），限位块（532）位于前限位槽（511）/后限位槽（521）内。

5.根据权利要求2所述的大口径无缝管斜轧辊车床，其特征是：工件调整装置（500）还包括用于驱动后轴承座底座（520）/前轴承座底座（510）沿厚度方向移动的间距调节机构（540）。

6.根据权利要求5所述的大口径无缝管斜轧辊车床，其特征是：在前键槽（512）和后键槽（522）内均设置有一距离传感器，间距调节机构（540）启动后，当两距离传感器的检测数值相同时停止。

7.根据权利要求1所述的大口径无缝管斜轧辊车床，其特征是：动力装置（200）与连接装置（400）间设置有旋转伸缩装置（300），旋转伸缩装置（300）包括：

内花键轴（310），与动力装置（200）传动连接，内部中空设置；

花键轴（320），一端周向限定、周向活动插设于内花键轴（310）上、另一端与连接装置（400）连接；

丝杆升降机（340），安装于动力装置（200）上用于驱动花键轴（320）轴向活动；

旋转接头（350），两端分别与丝杆升降机（340）上的伸缩丝杆（342）和花键轴（320）连接。

8.根据权利要求7所述的大口径无缝管斜轧辊车床，其特征是：花键轴（320）***内花键轴（310）的一端连接有空心细管（321），旋转接头（350）连接在空心细管（321）远离花键轴（320）的一端；在内花键轴（310）的一端设置有与空心细管（321）间隙配合的空心导向法兰（311）。

9.根据权利要求1或7或8所述的大口径无缝管斜轧辊车床，其特征是：连接装置（400）为十字万向联轴器。

10.根据权利要求1所述的大口径无缝管斜轧辊车床，其特征是：车削加工装置（600）包括车刀（630）、驱动车刀（630）沿后轴承座底座（520）宽度方向移动的进刀机构（620）、以及驱动进刀机构（620）沿后轴承座底座（520）厚度方向移动的走刀机构（610）。

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