[发明专利]一种高压扭转的旋转机构

说明书

本发明公开了一种高压扭转的旋转机构，包括变频电机、减速器、中间传动系统及高压扭转模具；所述变频电机与减速器连接，通过减速器放大扭矩；所述中间传动系统和高压扭转模具安装于减速器上方，且减速器的输出轴、中间传动系统、高压扭转模具共轴；所述减速器的输出轴通过中间传动系统连接高压扭转模具，输出轴带动高压扭转模具旋转。本方案能够提供高压扭转所需的大扭矩，同时进行调速。

技术领域

本发明涉及塑性成形领域，具体涉及一种高压扭转的旋转机构。

背景技术

高压扭转工艺作为剧烈塑性变形的一种，可以充分细化材料的晶粒，从而提高材料的力学性能，经细化的晶粒尺寸甚至可达亚微米或纳米级。高压扭转时，上模下行提供轴向的压力，下模随后旋转，通过主动摩擦在工件断面上施加一个扭矩。两者共同作用以达到晶粒细化的效果，但高压扭转需要较大的扭矩，而且扭转速度难以精确控制，所以不能生产尺寸较大的工件，生产效率较低。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种能够产生高压扭转所需的大扭矩，且速度可调的压扭转的旋转机构。

技术方案：本发明包括变频电机、减速器、中间传动系统及高压扭转模具；所述变频电机与减速器连接，通过减速器放大扭矩；所述中间传动系统和高压扭转模具安装于减速器上方，且减速器的输出轴、中间传动系统、高压扭转模具共轴；所述减速器的输出轴通过中间传动系统连接高压扭转模具，输出轴带动高压扭转模具旋转。

所述中间传动系统包括联轴器、下模固定座、旋转键和下模底座；所述减速器的输出轴与下模固定座下端通过联轴器连接；所述下模固定座的上端为阶梯结构，开设用以安装旋转键的凹槽，旋转键上方安装下模底座；所述高压扭转模具安装在下模底座顶面；使得下模底座及其上方部件能接受减速器输出轴直接传递的扭矩。

所述下模固定座外套设轴承安装座，轴承安装座与下模固定座之间设置一圈推力调心滚子轴承；所述调心滚子轴承放置在轴承安装座上用于承受轴向力，其上方紧贴下模固定座，减小转动过程的摩擦阻力，便于维持转速。

所述轴承安装座内壁与下模固定座之间设置深沟球轴承，能够维持转速。

所述下模固定座与下模底座之间设置隔热板和隔热板加厚层，模具加热时起隔热效果。

所述高压扭转模具包括安装在下模底座顶面的下模、间隔设置在下模上方的上模、安装于上模的上冲头、安装于下模的下冲头；所述上冲头和下冲头之间放置试样，有效防止试样转动过程中发生脱落。

所述试样外周设置张紧固定装置，张紧固定装置包括外环和内环，两者过盈配合，内环下方设置垫片，张紧固定装置能够限制试样移动。

所述减速器为蜗轮蜗杆减速器，减速器的输出轴与减速器之间采用双键连接，可以提供1:100的传动比以获得所需扭矩。

所述高压扭转模具为可拆卸式，使用时安装在下模底座上，拆装方便。

有益效果：本发明的技术方案与现有技术相比，其有益效果在于：

(1)采用大传动比的减速器，可以放大电机的输出扭矩，由40N·m扩大到2000N·m以上；

(2)采用变频器改变交流电源的频率，实现电机的变速，从而改变电机的输出扭矩，实现扭矩的控制；

(3)扭矩的传递顺序为:电机——减速器——减速器输出轴——联轴器——下模固定座，下模固定座与模具部分固定连接，即传动级数少，电机扭矩可以很快地传递到模具部分，传动效率高；

(4)下模固定座与模具部分之间利用了一个截面面积较大的块状旋转键，能够传递2000N·m以上的大扭矩。

附图说明

图1为本发明的结构示意图(安装高压扭转模具状态)；