[發明專利]超大型輾環機

有效

• 申請號: 201010186082.5
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN101823111A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 江浩;崔永剛;陳建平;葉洪生;鐘曉兵;漆小虎
• 申請（專利權）人: 二重集團（德陽）重型裝備股份有限公司
• 主分類號: B21H1/06
• 分類號: B21H1/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 楊冬

技術領域

本發明涉及金屬壓力成型領域，尤其是一種用于加工筒體鍛件的超大型輾環機。

背景技術

環件即如軸承環、齒圈、法蘭、輪轂等各類無縫環形鍛件，環件產品廣泛應用于機械、 汽車、火車、船舶、石油化工、航空航天、原子能、風力發電等眾多工業領域。環件軋制亦 稱輾環、環件輾擴、擴孔、軋環，即通過軋制設備使環件產生連續局部塑性變形，進而實現 壁厚減小、直徑擴大、截面輪廓成形的塑性加工工藝。

輾環常用設備為輾環機，亦稱軋環機、環軋機、擴孔機，其包括機架、驅動輥、芯輥、 芯輥進給機構、抱輥及抱輥調整機構、驅動機構及傳動機構。芯輥、驅動輥、抱輥軸線相互 平行，驅動輥兩側分別設置有一套抱輥及抱輥調整機構，驅動輥及兩側抱輥以環件外圓為共 切圓，芯輥與驅動輥相對設置且芯輥與環件內圓相切。

加工時，驅動輥通過傳動機構驅動，環件在摩擦作用下繞其自身軸線轉動，抱輥、芯輥 在摩擦作用下被環件帶動繞自身軸線轉動；通過抱輥調整機構調整抱輥的位置，進而改變驅 動輥、抱輥共切圓的直徑，最終確定環件外圓直徑；環件轉動過程中，通過芯輥進給機構使 芯輥壓下，從而環件沿周向產生連續的局部塑性變形，進而使環件壁厚和內圓直徑達到預期 值。

現有的輾環機，根據各輥軸線設置方向的不同，可分為軸線傾斜布置的立式，國內設備 代號D?51系列；軸線垂直布置的臥式，國內設備代號D52系列。無論立式還是臥式，均為單 機架結構，驅動輥、芯輥、抱輥一端固定，一端懸空，環件通過各輥懸空端之間的開口上下 料。其中立式的抱輥、驅動輥、芯輥均設置于機架頂部也即環件的頂部，芯輥位于驅動輥下 方，環件重量通過芯輥懸掛支撐；臥式的機架為一平臺，環件重量通過機架支撐。

由于采用單機架結構，現有輾環機普遍存在以下缺點：剛性差，軋制時，各輥懸空側變 形大，不利于提高軋制能力。軋輥軸線與傳動軸軸向均不平行，傳動系統均需配置轉向機構， 而轉向機構則限制了軋制能力的提高，同時傳動系統復雜，增加了設備和基礎的造價，如軋 輥縱向布置的臥式結構，使軋制力受傘齒輪模數制約難以提高。由于上述局限，目前國內外 輾環設備最大軋制力不超過600噸，生產的環件重量、規格小，高度普遍小于1米，僅用于 軸承環、齒圈、法蘭、輪轂等產品的生產制造。

隨著我國核反應堆、石油化工、風力發電、航空航天等重要領域技術裝備的快速發展， 對大型筒型鍛件的需求與日俱增，同時對環件的尺寸、性能和材質都提出了更高的要求。但 這種大型筒節對設備能力要求極高，生產難度較大，現有的輾環機設備和工藝無法適應其生 產。因此目前大型筒型鍛件生產還不得不依靠大型水壓機進行自由鍛造來解決，該工藝生產 工效低，尺寸精度差，鍛件利用率較低，需多次加熱，能耗大，鍛件制造成本較高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種軋制力大、剛性好，能適應大型筒節制造要求， 加工精度高、效率高、成本低的超大型輾環機。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：超大型輾環機，包括機架、驅動輥、芯輥、 芯輥進給機構、抱輥及抱輥調整機構；所述芯輥、驅動輥、抱輥軸線相互平行，所述芯輥、 抱輥分別通過芯輥進給機構、抱輥調整機構支撐；所述驅動輥兩側分別設置有一套抱輥及抱 輥調整機構，驅動輥及兩側抱輥以環件外圓為共切圓，芯輥與驅動輥相對設置且芯輥與環件 內圓相切，所述機架包括縱向并相對設置的傳動側機架和操作側機架，所述驅動輥、抱輥、 芯輥軸線均為水平設置；所述驅動輥設置于傳動側機架和操作側機架下部之間，所述驅動輥 兩端分別通過驅動輥軸承座支撐；所述芯輥設置于傳動側機架和操作側機架之間并位于驅動 輥上方，所述芯輥進給機構成對并分別設置于芯輥兩端，所述芯輥兩端分別通過芯輥軸承座 與對應芯輥進給機構相連；所述抱輥兩端分別通過抱輥軸承座與對應抱輥調整機構相連；所 述芯輥軸向雙向至少其中之一設置為芯輥抽出方向，沿抽出方向由芯輥一端指向另一端，其 中起點端為懸空端，終點端為抽出端；由芯輥及其抽出端芯輥軸承座、或者由芯輥及其兩端 的芯輥軸承座組成抽出單元；設置有沿芯輥抽出方向往復運動的抽輥機構，所述抽輥機構設 置有抽出單元的可拆卸式固定結構。