[實(shí)用新型]徑-軸向輾環(huán)實(shí)驗測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220492953.0
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN202762926U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 談玉龍;王強(qiáng);韓雙慧;趙東;何芳
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號: B21H1/06
• 分類號: B21H1/06;B21B38/08
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種徑-軸向輾環(huán)實(shí)驗測試裝置，用于室溫環(huán)境下進(jìn)行軟金屬材料小型環(huán)件的軋制，獲得軸向軋制力、軸向軋制力矩以及徑向軋制力、徑向軋制力矩等力能參數(shù)，為制定大型環(huán)件軋制工藝、環(huán)件軋制理論研究創(chuàng)造實(shí)驗條件。

背景技術(shù)

大型環(huán)件軋制是借助徑-軸向輾環(huán)機(jī)使環(huán)件產(chǎn)生連續(xù)局部塑性變形，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)壁厚減小、直徑擴(kuò)大、截面輪廓成形的塑性加工工藝。該工藝適用于生產(chǎn)各種形狀和尺寸的環(huán)形機(jī)械零件，如軸承環(huán)、齒圈、法蘭、輪轂、薄壁筒形件、風(fēng)電法蘭、高頸法蘭等各類無縫環(huán)形鍛件。由于徑-軸向軋制技術(shù)具有節(jié)能、節(jié)材、高效、優(yōu)質(zhì)等技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)點(diǎn)，大幅度降低了高性能大型環(huán)件的生產(chǎn)成本，受到各行業(yè)的廣泛關(guān)注。

徑-軸向輾環(huán)機(jī)設(shè)備體積大，無法直接獲取相關(guān)力能參數(shù)，只能通過設(shè)備的液壓系統(tǒng)壓力值及電機(jī)的電壓值、電流值等參數(shù)間接獲取。由于液壓泄露、摩擦等因素的干擾，會使間接獲取的參數(shù)存在較大的誤差，給研究工作帶來諸多影響。同時利用徑-軸向輾環(huán)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗成本高，實(shí)驗難度大，無法開展大量的實(shí)驗研究。對于徑-軸向輾環(huán)研究較少，不僅是因為徑軸向輾環(huán)工藝較徑向輾環(huán)受力情況復(fù)雜，缺少實(shí)驗設(shè)備是限制其深入研究的最大瓶頸。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種徑-軸向輾環(huán)實(shí)驗測試裝置，用于室溫環(huán)境下進(jìn)行軟金屬材料小型環(huán)件的軋制，獲得軸向軋制力、軸向軋制力矩以及徑向軋制力、徑向軋制力矩等力能參數(shù)，為制定大型環(huán)件軋制工藝、環(huán)件軋制理論研究創(chuàng)造實(shí)驗條件。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

徑-軸向輾環(huán)實(shí)驗測試裝置，包括徑向軋制機(jī)構(gòu)、軸向軋制機(jī)構(gòu)以及機(jī)座，所述的徑向軋制機(jī)構(gòu)和軸向軋制機(jī)構(gòu)均活動連接在機(jī)座上；所述的徑向軋制機(jī)構(gòu)主要包括主輥裝置、芯輥裝置、兩套檢測裝置Ⅰ、兩套驅(qū)動裝置Ⅰ，所述的主輥裝置和芯輥裝置分別與兩套檢測裝置Ⅰ相連，所述的兩套驅(qū)動裝置Ⅰ分別驅(qū)動芯輥裝置水平運(yùn)動和主輥裝置軸向轉(zhuǎn)動；所述的軸向軋制機(jī)構(gòu)包括上錐輥裝置、下錐輥裝置、上錐輥滑塊裝置、三套檢測裝置Ⅱ、四套驅(qū)動裝置Ⅱ和軸向機(jī)構(gòu)機(jī)架，所述的上錐輥裝置位于上錐輥滑塊裝置上，所述的上錐輥滑塊裝置、下錐輥裝置分別與軸向機(jī)構(gòu)機(jī)架相連，上錐輥裝置、下錐輥裝置和上錐輥滑塊裝置分別與三套檢測裝置Ⅱ相連，所述的四套驅(qū)動裝置Ⅱ分別驅(qū)動上錐輥裝置、下錐輥裝置做轉(zhuǎn)動，上錐輥滑塊裝置做垂直運(yùn)動，軸向機(jī)構(gòu)機(jī)架做水平運(yùn)動。

所述的徑向軋制機(jī)構(gòu)和軸向軋制機(jī)構(gòu)均通過導(dǎo)軌滑塊安裝在機(jī)座。

所述的主輥裝置包括主輥和主輥?zhàn)?，所述的主輥安裝在主輥?zhàn)?，主輥?zhàn)c機(jī)座固定連接；所述的兩套檢測裝置Ⅰ包括扭矩傳感器Ⅰ，壓力傳感器Ⅰ；所述的兩套驅(qū)動裝置Ⅰ包括伺服電機(jī)Ⅰ和伺服電機(jī)Ⅱ；所述的伺服電機(jī)Ⅱ通過伺服減速機(jī)、聯(lián)軸器與扭矩傳感器Ⅰ相連；所述的扭矩傳感器Ⅰ通過聯(lián)軸器與主輥相連；

所述的芯輥裝置包括芯輥和芯輥支架，所述的芯輥安裝于芯輥支架上，芯輥支架通過導(dǎo)軌滑塊安裝在機(jī)座上；所述的芯輥支架通過聯(lián)軸器、絲杠與伺服電機(jī)Ⅰ相連，所述的伺服電機(jī)Ⅰ驅(qū)動芯輥支架做水平運(yùn)動；所述的絲杠通過絲杠螺母與壓力傳感器Ⅰ相連。

所述的三套檢測裝置Ⅱ包括扭矩傳感器Ⅱ、扭矩傳感器Ⅲ、壓力傳感器Ⅱ；所述的四套驅(qū)動裝置Ⅱ包括伺服電機(jī)Ⅲ、伺服電機(jī)Ⅳ、伺服電機(jī)Ⅴ和伺服電機(jī)Ⅵ；所述的上錐輥滑塊通過導(dǎo)軌滑塊與軸向機(jī)構(gòu)機(jī)架相連，所述的上錐輥滑塊通過絲杠在伺服電機(jī)Ⅲ的驅(qū)動下垂直運(yùn)動；所述的絲杠通過絲杠螺母與壓力傳感器Ⅱ相連。

所述的上錐輥裝置包括上錐輥，所述的上錐輥通過聯(lián)軸器連接扭矩傳感器Ⅱ，所述的扭矩傳感器Ⅱ通過聯(lián)軸器和伺服減速機(jī)與伺服電機(jī)Ⅳ相連，所述伺服電機(jī)Ⅳ的驅(qū)動上錐輥轉(zhuǎn)動。

所述的下錐輥裝置包括下錐輥，所述的下錐輥通過聯(lián)軸器連接扭矩傳感器Ⅲ，所述的扭矩傳感器Ⅲ通過聯(lián)軸器和伺服減速機(jī)與伺服電機(jī)Ⅴ相連，所述的伺服電機(jī)Ⅴ驅(qū)動下錐輥轉(zhuǎn)動。

所述的伺服電機(jī)Ⅵ通過聯(lián)軸器和伺服減速機(jī)與絲杠相連，所述的絲杠通過絲杠螺母與軸向機(jī)構(gòu)機(jī)架相連。

所述的下錐輥裝置安裝在軸向機(jī)架上，不可垂直運(yùn)動。

所述軸向軋制機(jī)構(gòu)通過絲杠在伺服電機(jī)的驅(qū)動下水平運(yùn)動。軸向軋制機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的軸向軋制力矩通過扭矩傳感器得到，軸向軋制力通過絲杠螺母連接的壓力傳感器測量得到。

徑向軋制機(jī)構(gòu)上安裝有扭矩傳感器和壓力傳感器，用于檢測軋制過程中產(chǎn)生的徑向軋制力和徑向軋制力矩。軸向軋制機(jī)構(gòu)上安裝有扭矩傳感器和壓力傳感器，用于檢測軋制過程中產(chǎn)生的軸向軋制力和軸向軋制力矩。