CN212192275U - 立式冷辗机床 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了立式冷辗机床，包括有基座，基座上竖向设置有两个机架，两个机架上分别开设有矩形方孔，矩形方孔的下部装配有辗轮轴组件，辗轮轴组件包括有连接传动的减速电机和辗压轮，机架的侧面在辗轮轴组件的上方固定有芯轴组件，芯轴组件包括两侧装配于竖向导轨上的安装座，安装座之间设置有油缸，油缸的活塞杆上连接有芯轴，机架上固定有用于保证工件圆度精度的圆度辊组件，机架上在芯轴组件上方设置有支撑轮组件，支撑轮组件包括由主油缸驱动的主滑块，主滑块上设置有支撑轮，机架上还设置有上下料机构，上下料机构包括有上料滑道、下料滑道以及料爪。其优点在于：结构合理，占地面积小，能够加工外径250mm‑400mm工件。
Description
技术领域
本实用新型涉及冷辗机床制造技术领域，具体地说是立式冷辗机床。
背景技术
轴承套圈均为圆环形状，其毛坯的传统加工方法是热锻造+车加工，近年来随着冷辗扩加工技术的逐渐成熟，有部分取代车加工的趋势。冷辗扩加工具有节能、节材、高效等优点，能够降低加工成本，经过冷辗扩加工的轴承套圈致密度高、金属流线分布合理、表面呈压应力状态，且能剔除一些有内部缺陷的零件(起到检验的作用)，使轴承使用寿命大幅度提高。
现有的冷辗机在结构布局上均为卧式，卧式冷辗机床的各个轴系在同一个水平面内，辗压力为水平方向，承受辗压力的主体结构以机架下部为主，上部设置辅助拉杆，拉杆的尺寸不能很大，刚性较差。卧式冷辗机床只有前面和上面敞开，对机床的调整和维护造成不便；工件的上下料通道可以垂直布置，工件利用自身重量自动完成下料动作，上下料结构简单，但如果工件重量大会造成严重的磕碰伤。另外，大型冷辗机如果采用卧式结构会使其占地面积非常大，因上述原因，目前市场上缺乏能加工外径在250mm以上工件的冷辗机。
发明内容
本实用新型之目的是弥补上述之不足，向社会公开结构合理，占地面积小，能够加工外径250mm-400mm工件的立式冷辗机床。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
立式冷辗机床，包括有基座，基座上竖向设置有两个机架，两个机架上分别开设有矩形方孔，矩形方孔的下部装配有辗轮轴组件，辗轮轴组件包括有连接传动的减速电机和辗压轮，机架的侧面在辗轮轴组件的上方固定有芯轴组件，芯轴组件包括两侧装配于竖向导轨上的安装座，安装座之间设置有油缸，油缸的活塞杆上连接有芯轴，机架上固定有用于保证工件圆度精度的圆度辊组件，机架上在芯轴组件上方设置有支撑轮组件，支撑轮组件包括由主油缸驱动的主滑块，主滑块上设置有支撑轮，机架上还设置有上下料机构，上下料机构包括有上料滑道、下料滑道以及料爪。
进一步优化本技术方案的措施是：
上述的减速电机通过联轴器与所述辗压轮连接传动；辗轮轴组件还包括有第一轴承座和第二轴承座，第一轴承座和第二轴承座安装于对应的机架的矩形方孔的下部。
上述的芯轴与两侧的安装座之间分别设置有水平导轨，安装座的底部分别设置有复位杆，复位杆的上端连接有复位弹簧。
上述的圆度辊组件包括有伺服电机、滚动导轨、滚珠丝杠以及滚轮，滚珠丝杠置于滚动导轨上，并与伺服电机连接传动，滚珠丝杠的前端固定有一支架，滚轮装配于该支架的前端。
上述的主滑块的两侧固定有支座，支座上分别设置有支撑轮，两个支撑轮设置于工件的两侧；支撑轮为满装滚子的厚壁滚动轴承。
上述的主滑块装配于竖向设置的滑块导轨上。
上述的上料滑道的尾部设置有平推气缸，料爪设置于上料滑道的尾部一侧，上料滑道旁在料爪侧平行设置有推入气缸。
上述的上料滑道的底部设置上料滑道基体，上料滑道基体与机架相固定；下料滑道的底部设置有下料滑道基体，下料滑道基体与机架相固定。
上述的上料滑道的底部设置有调节块，该调节块上设置有调节槽。
上述的机架上还设置有测量机构，测量机构包括有与机架相固定的测量机构基体，测量机构基体上设置有相适配的测量导轨和测量滑块，测量滑块上固定有光栅尺。
本实用新型与现有技术相比的优点是：
本实用新型结构合理，采用立式布局，提供下压力的支撑轮组件、加工时置于工件内孔中的芯轴、提供辗扩力的辗压轮竖直分布，工件竖向放置加工，工件从机架一侧的上料滑道上料，加工完成中从另一侧的下料滑道下料，利用竖向空间，能够大大减小设备的占地面积，能够适用于外径250mm-400mm工件的加工。
附图说明
图1是本实用新型的主视图；
图2是本实用新型的右视剖视图；
图3是图1中机架的结构示意图；
图4是图1中辗轮轴组件的结构示意图；
图5是图1中芯轴组件的结构示意图；
图6是图5的左视剖视图；
图7是图1中圆度辊组件的结构示意图；
图8是图1中支撑轮组件的结构示意图；
图9是图8的左视图；
图10是图8中支撑轮的局部剖视图；
图11是图1中上下料机构中上料部分的结构示意图；
图12是图11的俯视图；
图13是图1中测量机构的结构示意图；
图14是图13的俯视图；
图15是本实用新型的加工原理图。
具体实施方式
本实用新型附图中各附图标记的名称是：
基座1、机架11、矩形方孔11a、辗轮轴组件2、减速电机21、辗压轮22、联轴器23、第一轴承座24、第二轴承座25、芯轴组件3、竖向导轨31、安装座32、油缸33、活塞杆33a、芯轴34、水平导轨35、复位杆36、复位弹簧36a、圆度辊组件4、伺服电机41、滚动导轨42、滚珠丝杠43、滚轮44、支架45、支撑轮组件5、主油缸51、主滑块52、支撑轮53、滑块导轨54、支座55、上料滑道61、上料滑道基体61a、调节块61b、调节槽61c、下料滑道62、下料滑道基体62a、料爪63、平推气缸64、推入气缸65、测量机构7、测量机构基体71、测量导轨72、测量滑块73、光栅尺74、工件8。
下面结合附图进一步详细描述本实用新型：
如图1至图15所示，
立式冷辗机床，包括有基座1，基座1上竖向设置有两个机架11，两个机架11上分别开设有矩形方孔11a，矩形方孔11a的下部装配有辗轮轴组件2，辗轮轴组件2包括有连接传动的减速电机21和辗压轮22，机架11的侧面在辗轮轴组件2的上方固定有芯轴组件3，芯轴组件3包括两侧装配于竖向导轨31上的安装座32，安装座32之间设置有油缸33，油缸33的活塞杆33a上连接有芯轴34，机架11上固定有用于保证工件圆度精度的圆度辊组件4，机架11上在芯轴组件3上方设置有支撑轮组件5，支撑轮组件5包括由主油缸51驱动的主滑块52，主滑块52上设置有支撑轮53，机架11上还设置有上下料机构，上下料机构包括有上料滑道61、下料滑道62以及料爪63。
基座1以及机架11作为整个冷辗机床的基础，其须在很大的辗扩力及驱动力矩作用下保持足够的刚性以保证加工出的产品具有良好的精度。
实施例中，减速电机21通过联轴器23与所述辗压轮22连接传动；辗轮轴组件2还包括有第一轴承座24和第二轴承座25，第一轴承座24和第二轴承座25安装于对应的机架11的矩形方孔11a的下部。
实施例中，芯轴34与两侧的安装座32之间分别设置有水平导轨35，安装座32的底部分别设置有复位杆36，复位杆36的上端连接有复位弹簧36a。水平导轨35不仅能够起到导向作用，而且还能为芯轴34提供支撑力。复位杆36及复位弹簧36a在支撑轮53撤销了对芯轴34的下压力时，使芯轴34上移复位。
实施例中，圆度辊组件4包括有伺服电机41、滚动导轨42、滚珠丝杠43以及滚轮44，滚珠丝杠43置于滚动导轨42上，并与伺服电机41连接传动，滚珠丝杠43的前端固定有一支架45，滚轮44装配于该支架45的前端。
实施例中，主滑块52的两侧固定有支座55，支座55上分别设置有支撑轮53，两个支撑轮53设置于工件的两侧；支撑轮53为满装滚子的厚壁滚动轴承(外圈壁厚较大)，设置两个支撑轮53以保证工件两侧下压力的均衡性。
实施例中，主滑块52装配于竖向设置的滑块导轨54上。
实施例中，上料滑道61的尾部设置有平推气缸64，料爪63设置于上料滑道61的尾部一侧，上料滑道61旁在料爪侧平行设置有推入气缸65。
实施例中，上料滑道61的底部设置上料滑道基体61a，上料滑道基体61a与机架11相固定；下料滑道62的底部设置有下料滑道基体62a，下料滑道基体62a与机架11相固定。
实施例中，上料滑道61的底部设置有调节块61b，该调节块61b上设置有调节槽61c。利用调节槽61c可以调节上料滑道61的倾斜度，使工件8能够平稳、缓速下滑，避免对工件8造成磕碰伤。
实施例中，机架11上还设置有测量机构7，测量机构7包括有与机架11相固定的测量机构基体71，测量机构基体71上设置有相适配的测量导轨72和测量滑块73，测量滑块73上固定有光栅尺74。
工作原理：
本实用新型的冷辗机床采用立式布局，基座1上竖向设置有两个机架11，机架11上从下至上设置有辗轮轴组件2、芯轴组件3以及支撑轮组件5，机架11一侧设置主要由上料滑道61构成的上料机构，机架11另一侧设置主要由下料滑道62构成的下料机构。将需要加工的工件8竖向放于上料滑道61内，工件8沿上料滑道61下滑至上料滑道61底部，平推气缸64将工件8推入料爪63，再由推入气缸65推入位于两个机架11之间的加工区域。工件8就位后，芯轴组件3利用竖向导轨31调整竖向高度后，油缸33启动，使活塞杆33a伸出，将芯轴34送至工件8的内孔中；接着支撑轮组件5的主油缸51工作，使主滑块52带着支撑轮53下降，并使支撑轮53与芯轴34支撑接触。如图15所示，冷辗加工时，支撑轮53提供下压力，辗压轮22在减速电机21带动下顺时针转动，辗压轮22(作为外模具，辗压轮22的外圆面具有工件轮廓形状的型槽)接触工件8的外表面，芯轴34(作为内模具，芯轴34的外圆面同样具有工件轮廓形状的型槽)接触工件8的内表面，芯轴34做逆时针的从动旋转运动，芯轴34在支撑轮53的推动下持续不断地靠向辗压轮22，使工件8的壁厚减小、直径增大，同时将槽型映于工件8上，对工件8完成冷辗加工；冷辗加工后的工件8，从下料滑道62完成下料(下一个待加工的工件8被推入加工区域的同时，将加工区域内完成加工的工件推入下料滑道62)。工件8的上下料由上下料机构自动完成，自动化程度高。本冷辗机床采用立式结构，利用竖向空间，大大减小了设备的占地面积，能够适用于外径250mm-400mm工件的加工。
本冷辗机床设置有圆度辊组件4，圆度辊组件4的滚轮44在伺服电机41、滚动导轨42、滚珠丝杠43控制下始终保持对工件8施加合适的修正力，以保证工件的圆度精度。这个修正力大小要适当，过小则修园效果不好，过大会使辗扩力能参数恶化，故要随着工件尺寸的增大，由事先编制的程序精确控制其位置。
支撑轮组件5的主滑块52由滑块导轨54导向，在主油缸51的推动下，带动支撑轮53压向芯轴34，再由芯轴34压向工件8，从而完成辗扩加工。这个辗扩力很大，在500-1500KN，且进给速度要在很大的范围内变化(0.01-20毫米/秒)，以适应快进、粗辗、精辗等不同阶段的要求。其中快进、快退动作由液压泵供油，辗压阶段则由伺服电机驱动的高压小流量泵供油。
本冷辗机床还设置有测量机构7，通过测量机构7上的光栅尺74可以对工件尺寸进行测量，并反馈给电控***，电控***根据尺寸的变化适时调整进给参数直至完成辗扩进程。
本实用新型的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本实用新型的范围。
Claims (10)
1.立式冷辗机床，包括有基座(1)，其特征是：所述的基座(1)上竖向设置有两个机架(11)，两个机架(11)上分别开设有矩形方孔(11a)，所述的矩形方孔(11a)的下部装配有辗轮轴组件(2)，所述的辗轮轴组件(2)包括有连接传动的减速电机(21)和辗压轮(22)，所述的机架(11)的侧面在辗轮轴组件(2)的上方固定有芯轴组件(3)，所述的芯轴组件(3)包括两侧装配于竖向导轨(31)上的安装座(32)，所述的安装座(32)之间设置有油缸(33)，油缸(33)的活塞杆(33a)上连接有芯轴(34)，所述的机架(11)上固定有用于保证工件圆度精度的圆度辊组件(4)，所述的机架(11)上在芯轴组件(3)上方设置有支撑轮组件(5)，所述的支撑轮组件(5)包括由主油缸(51)驱动的主滑块(52)，所述的主滑块(52)上设置有支撑轮(53)，所述的机架(11)上还设置有上下料机构，所述的上下料机构包括有上料滑道(61)、下料滑道(62)以及料爪(63)。
2.根据权利要求1所述的立式冷辗机床，其特征是：所述的减速电机(21)通过联轴器(23)与所述辗压轮(22)连接传动；所述的辗轮轴组件(2)还包括有第一轴承座(24)和第二轴承座(25)，所述的第一轴承座(24)和第二轴承座(25)安装于对应的机架(11)的矩形方孔(11a)的下部。
3.根据权利要求2所述的立式冷辗机床，其特征是：所述的芯轴(34)与两侧的安装座(32)之间分别设置有水平导轨(35)，所述的安装座(32)的底部分别设置有复位杆(36)，所述的复位杆(36)的上端连接有复位弹簧(36a)。
4.根据权利要求3所述的立式冷辗机床，其特征是：所述的圆度辊组件(4)包括有伺服电机(41)、滚动导轨(42)、滚珠丝杠(43)以及滚轮(44)，所述的滚珠丝杠(43)置于滚动导轨(42)上，并与伺服电机(41)连接传动，所述的滚珠丝杠(43)的前端固定有一支架(45)，所述的滚轮(44)装配于该支架(45)的前端。
5.根据权利要求4所述的立式冷辗机床，其特征是：所述的主滑块(52)的两侧固定有支座(55)，所述的支座(55)上分别设置有支撑轮(53)，两个支撑轮(53)设置于工件的两侧；所述的支撑轮(53)为满装滚子的厚壁滚动轴承。
6.根据权利要求5所述的立式冷辗机床，其特征是：所述的主滑块(52)装配于竖向设置的滑块导轨(54)上。
7.根据权利要求6所述的立式冷辗机床，其特征是：所述的上料滑道(61)的尾部设置有平推气缸(64)，所述的料爪(63)设置于上料滑道(61)的尾部一侧，所述的上料滑道(61)旁在料爪侧平行设置有推入气缸(65)。
8.根据权利要求7所述的立式冷辗机床，其特征是：所述的上料滑道(61)的底部设置上料滑道基体(61a)，所述的上料滑道基体(61a)与机架(11)相固定；所述的下料滑道(62)的底部设置有下料滑道基体(62a)，所述的下料滑道基体(62a)与机架(11)相固定。
9.根据权利要求8所述的立式冷辗机床，其特征是：所述的上料滑道(61)的底部设置有调节块(61b)，该调节块(61b)上设置有调节槽(61c)。
10.根据权利要求9所述的立式冷辗机床，其特征是：所述的机架(11)上还设置有测量机构(7)，所述的测量机构(7)包括有与机架(11)相固定的测量机构基体(71)，所述的测量机构基体(71)上设置有相适配的测量导轨(72)和测量滑块(73)，所述的测量滑块(73)上固定有光栅尺(74)。
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Effective date of registration: 20211111 Address after: 315202 No. 1, Guangming Road, Guangming Village, Zhuangshi street, Zhenhai District, Ningbo City, Zhejiang Province Patentee after: Ningbo Naitejia Machinery Manufacturing Co.,Ltd. Patentee after: Nanyang Qinda Steel Pipe Technology Co.,Ltd. Address before: 315202 No. 1, Guangming Road, Guangming Village, Zhuangshi street, Zhenhai District, Ningbo City, Zhejiang Province Patentee before: Ningbo Naitejia Machinery Manufacturing Co.,Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of utility model: Vertical cold rolling machine Effective date of registration: 20220607 Granted publication date: 20201222 Pledgee: Guangfa Bank Co.,Ltd. Ningbo Branch Pledgor: Ningbo Naitejia Machinery Manufacturing Co.,Ltd.|Nanyang Qinda Steel Pipe Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980007098 |
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| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20201222 Effective date of abandoning: 20240716 |
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Granted publication date: 20201222 Effective date of abandoning: 20240716 |