[发明专利]一种全电伺服型分散多动力的大型卧式对轮旋压设备

说明书

技术领域

本发明属于对轮旋压成形技术领域，具体涉及一种全电伺服型分散多动力的大型卧式对轮旋压设备。

背景技术

对轮旋压工艺是一种应用一对或多对内、外旋轮对称布置，同时对筒形工件的内外表面进行旋压成形的方法。

传统的旋压工艺又称为有芯模旋压，芯模的存在大大限制了旋压工艺的加工能力，使传统旋压技术存在如下不足：(1)可加工工件的大小受限于芯模大小，大大降低了旋压工艺加工范围；(2)加工芯模提高了设备的模具成本；(3)芯模的加工精度直接影响所加工零件的内表面质量；(4)对于一些变直径复杂管、环件，有芯模旋压往往无法实现。相对地，对轮旋压设备使用内旋轮取代了芯模，这大大节省了工装成本，有效改善了管内壁精度，同时成形件内部的应力状态有了显著改善。并且旋轮所受的载荷降低了近50％，大幅度地降低成本和能耗。此外，对轮旋压的加工范围很广，能够加工一定范围内任意直径的筒形件，甚至可以加工变直径管件。因此对轮旋压工艺在石油、化工、航天以及军工领域大有可为，尤其适用于高精度的大管径薄壁筒形件(例如大型火箭外壳)的制备。

国外对对轮旋压工艺与设备研究较早，美国的拉迪斯(LatishForging)锻造公司和德国MT(MANTechnology)公司从上世纪七八十年代就设计和制造出对轮旋压设备，并应用于大型薄壁管件(如火箭发动机外壳)的成型加工。目前国内尚无大型对轮旋压设备应用于工程实践的案例见于报告。

国外现有的大型对轮旋压设备以立式结构为主，采取立式结构有利于加工件的夹持，避免重力因素对加工过程的影响。但是立式结构限制了工件的长度，如果要求加工长管件，设备和工件的重心都要提高，不利于工件装卸过程。同时现有大型对轮旋压设备采用动力源较少，各对轮沿工件径向方向的进给运动往往是联动的，由于工作阻力很大，对动力源的功率有较高要求。为了使各对轮协调联动使得传动机构复杂，对传动零部件的刚度、精度都有较高的要求。因此现有的对轮旋压设备仍存在成本高、功耗大、效率低、结构复杂等弊端。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种全电伺服型分散多动力的大型卧式对轮旋压设备，具有成本低、效率高、结构简单的优点。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种全电伺服型分散多动力的大型卧式对轮旋压设备，包括基座11，基座11上面布置有水平滚珠直线导轨23，水平滚珠直线导轨23上连接的外旋轮机构的外旋轮26和内旋轮机构的内旋轮36配合夹住管坯61，管坯61一端置于支撑板12上，支撑板12连接在基座11上，管坯61另一端装夹在可移动旋转装置的自定心卡盘54上。

所述的外旋轮机构包括第一伺服电机21，第一伺服电机21输出端连接水平滚珠丝杆22一端，水平滚珠丝杆22两端固定安装在基座11上，与水平滚珠丝杆22相配合的滚珠丝杆螺母24固定在外旋轮盘25底部，外旋轮盘25安放在水平滚珠直线导轨23上，外旋轮盘25内圈均布安装3组以上旋轮径向进给机构。

所述的内旋轮机构包括第二伺服电机31，第二伺服电机31输出端和水平布置的主丝杠32的输入端连接，主丝杠32一端固定安装在支撑板12上，主丝杠32另一端通过轴承安装在可移动旋转装置的丝杠游动支撑件55上，与主丝杠32配合的丝杠螺母33固定安装在内旋轮盘34中间，内旋轮盘34上开有两通孔，并穿过两根导柱35，导柱35一端固定在支撑板12上，另一端固定在丝杠游动支撑件55上，内旋轮盘34外周均布安装3组以上旋轮径向进给机构。

所述的旋轮径向进给机构包括微伺服电机41，微伺服电机41的输出轴上固定有小齿轮42，小齿轮42与大齿轮43相啮合，大齿轮43固定在螺母套44上，螺母套44与楔块丝杠45的丝杠一端螺纹配合，楔块丝杠45的楔块另一端与旋轮滑块46的楔面配合，旋轮滑块46平面一端安装有内旋轮36或外旋轮26。

所述的可移动旋转装置包括异步电机51，异步电机51固定安装在主轴箱体52上，主轴箱体52体内通过轴承安装有空心主轴53上，异步电机51的输出轴通过动力传动结构和空心主轴53输入端连接，空心主轴53输出端固定连接有自定心卡盘54，空心主轴53内部通过轴承安装有丝杠游动支撑件55，丝杠游动支撑件55一端固定在主轴箱体52上，主轴箱体52固定安放在二维移动座56上。