[发明专利]一种铁道车辆车轴楔横轧成形轧机组及成形方法

说明书

本发明提供了一种铁道车辆车轴楔横轧成形轧机组及成形方法，属于金属塑性成形技术领域。该方法包括：加热到轧制温度的轧件送入第一楔横轧机的进料侧；轧机停在进料位置，将轧件送入第一楔横轧机上轧辊的接料口；变频电机驱动第一楔横轧机进行第一次轧制，完成轧件的中间部分轧制成形，轧制完成后，轧件滚落到第二楔横轧机的进料侧；第二楔横轧机重复上述步骤进行第二次轧制，将轧件的两侧部分轧制成形，由此完成整个铁道车辆车轴的轧制成形过程，轧件滚落到第二楔横轧机的出料侧。该方法适用于实现楔横轧铁道车辆车轴的成形问题。

技术领域

本发明属于金属塑性成形技术领域，特别涉及一种铁道车辆车轴楔横轧成形轧机组及成形方法。

背景技术

轨道交通作为公共交通和大宗运输载体发展迅速，车轴是铁路车辆关键零部件，市场需求量大。采用先进高效的楔横轧近净成形技术生产铁道车辆车轴，与原锻造比较，具有高效、节材和环境友好等优点。但是铁道车辆车轴是超大型轴类零件，不但直径大，而且轴向尺寸很长，采用一台楔横轧机成形，设备庞大、模具制造和调试难度大。采用两台轧机并联布置的楔横轧机组通过两次轧制实现铁道车辆车轴的成形是一种解决途径。但是该楔横轧机组涉及到两次轧制、轧件反复进出料和轧件在机组间传递等多重环节，尤其轧件进出料及传递的过程会显著影响机组的工作效率，增加第二次轧制时的温降，致使第二架轧机的设备负载增大。针对上述问题，需要提供一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种铁道车辆车轴楔横轧成形轧机组及成形方法，所述方法采用两架楔横轧机并联式布置，轧制成形铁道车辆车轴。该方法通过变频电机和轧辊进出料的设计解决了楔横轧机并联机组进出料的控制问题，能显著地缩短工艺流程，提高楔横轧并联机组的工作效率。适用于实现楔横轧铁道车辆车轴的成形问题。

根据本发明技术方案的第一方面，提供一种铁道车辆车轴楔横轧成形轧机组，所述铁道车辆车轴楔横轧成形轧机组包括并联布置的第一楔横轧机和第二楔横轧机，所述铁道车辆车轴楔横轧成形轧机组由变频电机驱动控制先后完成第一架楔横轧机的进料、轧制、出料的工艺过程，将铁道车辆车轴轧制成形，无需对轧件进行反复进出料以及在机组间传递。

进一步地，所述第一楔横轧机和第二楔横轧机由变频电机经过减速器、齿轮座实现驱动和控制。

进一步地，所述第一楔横轧机和第二楔横轧机的上轧辊模具设置接料口、挡块和落料口，接料口是进料时轧件在模具上的存放位置，轧件落在挡块上；落料口是轧制完成后轧件落下的位置。

进一步地，为保持轧件放置稳定，挡块与水平夹角15°≤θ≤30°。

进一步地，所述第一楔横轧机和第二楔横轧机的下轧辊模具在模具楔入段前端设置接料段，用于轧制开始前托住从上轧辊接料口落下来的轧件，接料段的直径等于模具基圆，模具后端设置出料口，轧件轧制成形后落入出料口。

进一步地，所述第一楔横轧机和第二楔横轧机的上轧辊接料口对应下轧辊接料段，圆周角相等，为θ₁，对应的弧长L1＝1.2～1.5d，d为轧制直径，θ₁＝360L1/(πD)，D为轧辊模具内径。

进一步地，所述第一楔横轧机和第二楔横轧机的上轧辊落料口对应下轧辊出料口，圆周角相等，为θ₂，为θ₂，对应的弧长L2＝1.5～1.8d，θ₂＝360L2/(πD)。

根据本发明技术方案的第二方面，提供一种控制铁道车辆车轴楔横轧成形轧机组进出料的成形方法，所述成形方法采用根据以上任一方面所述的铁道车辆车轴楔横轧成形轧机组进行操作，包括以下步骤：

S1，加热到轧制温度的轧件送入第一楔横轧机的进料侧；

S2，轧机停在进料位置，将轧件送入第一楔横轧机上轧辊的接料口；