[发明专利]大型径-轴向辗环机

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型无缝环件热轧成型设备，即大型数控径-轴向辗环机，具体是一种径向轧制部由上抽式芯辊轴机构和四柱式上下双动机构组成，轴向轧制部具有下锥辊电机正向安装特点的大型数控径-轴向辗环机。

背景技术

大型数控径-轴向辗环机是大型无缝环件热轧成型的专用设备，即通过对加热后毛坯施加径、轴向轧制力，实现壁厚减薄、直径扩大、截面轮廓的成形。轧制原理参见图1。

风电、航空航天、核电、船舶等行业需要6000~10000mm直径的大型无缝环件，单个环件重量可达20吨左右。所加工环件的大型化对环件轧制整个过程的操作方便性提出了很高的要求。

由于所加工环件的大型化，轧制过程的重载、变载、高温等，大型数控径-轴向辗环机的各零部件也非常大，非常重。比如现有国产5000mm辗环机径向轧制部采用的上掀盖式整体滑块机构的整体滑块的机架重量在15吨左右（参见图7）。大轧制力的更大的数控径轴向辗环机的径向轧制部如果采用上掀盖式整体滑块机构，则会更重，外形更大，对于加工、装配以及运输都存在很大的不方便。另外径向轧制部的芯辊属于模具，需要定期更换。因此所加工环件的大型化对各零部件的易加工性、易装配性提出了很高的要求。

现有辗环机采用固定式芯辊轴机构和上掀盖式整体滑块单动机构的径向轧制部（参见图7），在易加工性、易装配性上已不能满足所要轧制环件大型化的要求；在生产效率、操作安全方面也不能满足大型环件的上下料需要。环件直径、高度、重量的不断增加，上下料问题成了提高工作效率的瓶颈问题。

现有径-轴向辗环机的轴向轧制部，由于空间的限制，下锥辊驱动电机均采用倒置的安装方式。由于大型数控径-轴向辗环机的锥辊驱动电机均为特制大功率电机，体积、重量均较大，比如济南铸锻所D53K-5000辗环机的锥辊驱动电机功率550KW，外形尺寸830x1620x2197mm，重约5吨;济南铸锻所申报的国家重大专项D53K-8000辗环机的锥辊驱动电机功率730KW，外形尺寸924x1720x2610mm，重约7吨。倒置安装如此大功率的下锥辊驱动电机，装配很困难；电机的工作时转动部件润滑条件恶劣，也不利于电机寿命的发挥。倒置安装也使设备在下锥辊上母线水平面下的设备尺寸较大，也就加大了设备安装地坑的深度，增加了设备地基的造价。

发明内容

本发明针对生产发展所产生的问题，提供一种结构新颖、与原有技术结构相差很大的大型数控径-轴向辗环机，径向轧制部采用上抽式芯辊轴机构和四柱式上下双动机构，轴向轧制部克服空间限制下锥辊驱动电机采用正向安装。本发明既具有易加工性和易装配性高的特点，也可以实现坯料和成品的水平进出，能够降低上下料难度，有利于组成生产线实现自动化的上下料。

本发明所采用的技术方案是：一种大型的径-轴向辗环机，它包括整机底座以及设置于整机底座上的径向轧制部和轴向轧制部，设置于轴向轧制部下锥辊座上的测长装置，其特征是径向轧制部采用上抽式芯辊轴机构和四柱式上下双动机构，轴向轧制部下锥辊驱动电机采用正向安装。

为实现上述技术特征，本发明所采用的具体结构是：所述径向轧制部的四柱式上下双动机构，包括装有主辊组件的主辊座、固定机架、移动机架、移动梁、上下导柱以及芯棍上下支撑座。主辊座和固定机架安装在整机底座上，作为整个径向轧制部的固定支撑不能移动，这两个部件上各开有四个对应同心的导柱孔；两根平行的上导柱穿过位于主辊座和固定机架上边的导柱孔将芯辊上支撑座和移动梁连接在一起；在移动梁和固定机架之间的上导柱上还套装有移动机架；两根平行的下导柱穿过位于主辊座和固定机架下边的导柱孔将芯辊下支撑座和移动机架连接在一起。

所述径向轧制部的上抽式芯辊轴机构，包括芯辊、芯棍上下支撑座以及设置于芯棍上支承座上的套筒和与提升轴相连两个提升油缸。芯辊上端轴承座通过拉杆与芯辊轴向定位连接，可在套筒里上下滑动，而且与提升轴下端固定连接。因此提升油缸就可以通过提升轴带动芯棍下上下动作，即芯棍可以在提升油缸的作用下完全缩入套筒内，也可以在提升油缸的作用下完全伸出套筒外。

所述径向轧制部的芯棍下支撑座上装有料台，两侧有导轨与整机底座相连以提供支撑力。所述径向轧制部的移动机架两侧装有支撑滚轮，在整机底座上滑动以平衡移动机架的重量。

所述径向轧制部，在固定机架上装有推拉移动机架的主轧油缸和两个辅助油缸。主轧油缸和辅助油缸推拉移动机架，就能够通过下导杆带动芯辊下支撑，也就是未插入芯辊的下支撑座前后水平移动。