阅读说明：本技术 一种成形阶梯轴的三辊斜轧装置 (Three-roller skew rolling device for forming stepped shaft ) 是由 束学道 张松 王吉泰 夏迎香 叶曹棋 王英 徐海洁 殷安民 左锦荣 谢重阳 谯自 于 2021-10-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种成形阶梯轴的三辊斜轧装置,包括机架和三个轧辊,机架上固定设置有用于驱动轧辊旋转的轧辊转动驱动机构,特点是机架上固定设置有中间架板,中间架板上设置有三个相互独立且与轧辊一一对应的轧辊调节机构,轧辊调节机构用于调节轧辊的偏转角度和相对轧件的径向距离,机架上固定设置有轧件轴向牵引机构；优点是该三辊斜轧装置可调节轧辊的偏转角度,也可调节轧辊与轧件之间的径向距离,可轧制出不同规格的阶梯轴和直轴等,其通用性较好；而且轧辊调节机构可用于调节轧辊的偏转角度和相对轧件的径向距离,其结构紧凑,更重要的是该轧辊调节机构保证了对轧辊偏转角度调节的稳定性和可靠性,从而保证了轧件的表面成形质量。(The invention discloses a three-roller skew rolling device for forming stepped shafts, which comprises a rack and three rollers, wherein a roller rotation driving mechanism for driving the rollers to rotate is fixedly arranged on the rack, and the three-roller skew rolling device is characterized in that a middle frame plate is fixedly arranged on the rack, three roller adjusting mechanisms which are independent from each other and correspond to the rollers one by one are arranged on the middle frame plate, the roller adjusting mechanisms are used for adjusting the deflection angles of the rollers and the radial distances relative to rolled pieces, and a rolled piece axial traction mechanism is fixedly arranged on the rack; the three-roller skew rolling device has the advantages that the deflection angle of the roller can be adjusted, the radial distance between the roller and a rolled piece can also be adjusted, stepped shafts, straight shafts and the like with different specifications can be rolled, and the three-roller skew rolling device is good in universality; and the roller adjusting mechanism can be used for adjusting the deflection angle of the roller and the radial distance relative to a rolled piece, has compact structure, and more importantly, ensures the stability and the reliability of the adjustment of the deflection angle of the roller by the roller adjusting mechanism, thereby ensuring the surface forming quality of the rolled piece.)

一种成形阶梯轴的三辊斜轧装置

技术领域

本发明涉及轴类件的轧制技术，尤其涉及一种成形阶梯轴的三辊斜轧装置。

背景技术

斜轧是指轧件在旋转方向相同、纵轴线相互交叉(或倾斜)的两个或三个轧辊之间沿自身轴线边旋转、边变形、边前进的轧制。其中应用较多的是三辊斜轧技术，主要用于空心长轴件的轧制成形。轧制时，要求三辊斜轧机的三个轧辊：（1）、同时、同步、同向的旋转；（2）、相对轧制轴线的偏转角度要一致，以保证轧制时的轧制力以及轧件的表面成形质量。但是目前的三辊斜轧机的轧辊的偏转角度以及沿轧件的径向位置很多是无法调整的，这就使得三辊斜轧机的通用性较差，且无法轧制阶梯轴，而且基本只能加工一种规格的轧件；而为了提高斜轧机的通用性，也有的三辊斜轧机上设置了轧辊的偏转调整机构和径向移动机构，但是其结构复杂，占用设备的空间大，而且调整时的稳定性和可靠性不好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种成形阶梯轴的三辊斜轧装置，其可对轧辊进行偏转角度的调节，也可驱动轧辊沿轧件的径向移动，以轧制出不同规格和形状的轧件，如阶梯轴，使得三辊斜轧机的通用性较好，且简化了轧辊调节机构的结构，减小了占用空间，同时保证了调节机构对轧辊偏转角度调节的稳定性和可靠性。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种成形阶梯轴的三辊斜轧装置，包括机架和三个轧辊，所述的机架上固定设置有用于驱动所述的轧辊旋转的轧辊转动驱动机构，所述的机架上固定设置有中间架板，所述的中间架板上设置有三个相互独立且与所述的轧辊一一对应的轧辊调节机构，所述的轧辊调节机构用于调节轧辊的偏转角度和相对轧件的径向距离，所述的机架上固定设置有轧件轴向牵引机构。

进一步地，所述的轧辊调节机构包括安装座和调节杆，所述的安装座固定在所述的中间架板上，所述的轧辊上同轴固定设置有主轴，所述的调节杆与所述的主轴相垂直，且所述的调节杆的下端与所述的主轴转动连接，所述的安装座上设置有用于调节所述的调节杆的自转角度的调节杆转动调节机构，从而用于调节所述的轧辊相对轧件轧制轴线的偏转角度，所述的安装座上设置有用于驱动所述的调节杆沿其轴向移动的调节杆移动驱动机构，从而用于调节所述的轧辊相对轧件的径向距离。

进一步地，所述的调节杆转动调节机构包括盖板、偏转调节板和两根调节螺杆，所述的盖板固定在所述的安装座上，所述的盖板上固定设置有两个内螺纹法兰，两根所述的调节螺杆一一对应地与所述的内螺纹法兰相螺接，所述的调节螺杆的内端一体设置有球头，所述的偏转调节板固定在所述的调节杆上，所述的偏转调节板上设置有两个竖直且沿所述的调节杆对称设置的滑槽，所述的滑槽内设置有滑块，所述的滑块与所述的滑槽竖直滑动配合，所述的滑块内设置有球形连接孔，所述的球头嵌入所述的球形连接孔中且可相对转动。

进一步地，所述的调节杆移动驱动机构包括第一伺服电缸，所述的第一伺服电缸的输出轴与所述的调节杆相固定。

进一步地，所述的安装座上固定设置有支撑块，所述的支撑块上固定设置有导套，所述的调节杆轴向穿过所述的导套，以起到对调节杆的定位和支撑作用，所述的调节杆相对所述的导套既可旋转也可轴向移动。

进一步地，所述的调节杆的下端固定设置有连接座，所述的主轴穿过所述的连接座且通过轴承与所述的连接座转动连接。

进一步地，所述的轴承为双列圆锥滚子轴承，轧制时，双列圆锥滚子轴承主要承受轧辊的轴向力和径向力，是主要的承力部件。

进一步地，所述的轧辊转动驱动机构包括三个固定在所述的机架上的电动机，所述的电动机分别通过可伸缩万向节与三个所述的轧辊上的主轴一一对应地连接。

进一步地，所述的轧件轴向牵引机构包括第二伺服电缸、拉杆、保持架、卡盘和转轴，所述的第二伺服电缸固定在所述的机架上，所述的拉杆与所述的第二伺服电缸的输出轴相固定，所述的保持架与所述的拉杆的端部相固定，所述的机架上固定设置有导杆，所述的保持架与所述的导杆水平滑动配合，所述的转轴的一端与所述的保持架通过轴承转动连接，所述的转轴的另一端通过法兰与所述的卡盘同轴固定连接。

进一步地，所述的卡盘为三爪卡盘或四爪卡盘。

与现有技术相比，本发明的优点是该三辊斜轧装置可调节轧辊的偏转角度，也可调节轧辊与轧件之间的径向距离，可轧制出不同规格的阶梯轴和直轴等，其通用性较好；而且轧辊调节机构可用于调节轧辊的偏转角度和相对轧件的径向距离，其结构紧凑，占用空间较小，更重要的是该轧辊调节机构保证了对轧辊偏转角度调节的稳定性和可靠性，从而保证了轧件的表面成形质量。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的轧辊调节机构的立体结构示意图；

图4为本发明的轧辊调节机构的半剖图；

图5为本发明的调节杆与主轴的连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图所示，一种成形阶梯轴的三辊斜轧装置，包括机架1和三个轧辊2，轧辊2上同轴固定设置有主轴21，机架1上固定设置有用于驱动轧辊旋转的轧辊转动驱动机构，轧辊转动驱动机构包括三个固定在机架1上的电动机3，三个电动机3分别通过可伸缩万向节31与三个轧辊2上的主轴21一一对应地连接；机架1上固定设置有中间架板11，中间架板11上设置有三个相互独立且与轧辊2一一对应的轧辊调节机构A，轧辊调节机构A用于调节轧辊2的偏转角度和相对轧件的径向距离，轧辊调节机构A包括安装座4和调节杆5，安装座4固定在中间架板11上，调节杆5与主轴21相垂直，且调节杆5的下端固定或一体设置有连接座51，主轴21穿过连接座51且通过双列圆锥滚子轴承52与连接座51转动连接，双列圆锥滚子轴承52在轧制时主要承受轴向力和径向力，是主要的承力部件，安装座4上设置有用于调节调节杆5的自转角度的调节杆转动调节机构，从而用于调节轧辊2相对轧件轧制轴线的偏转角度，调节杆转动调节机构包括盖板6、偏转调节板61和两根调节螺杆62，盖板6固定在安装座4上，盖板6上固定设置有两个内螺纹法兰63，两根调节螺杆62一一对应地与内螺纹法兰63相螺接，调节螺杆62的内端一体设置有球头（图中未显示），偏转调节板61固定在调节杆5上，偏转调节板61上设置有两个竖直且沿调节杆5对称设置的滑槽64，滑槽64内设置有滑块65，滑块65与滑槽64竖直滑动配合，滑块65内设置有球形连接孔66，球头嵌入球形连接孔66中且可相对转动；安装座4上设置有用于驱动调节杆5沿其轴向移动的调节杆移动驱动机构，从而用于调节轧辊2相对轧件的径向距离，调节杆移动驱动机构包括第一伺服电缸7，第一伺服电缸7的输出轴与调节杆5相固定；

机架1上固定设置有轧件轴向牵引机构，轧件轴向牵引机构包括第二伺服电缸8、拉杆81、保持架82、卡盘83和转轴84，第二伺服电缸8固定在机架1上，拉杆81与第二伺服电缸8的输出轴相固定，保持架82与拉杆81的端部相固定，机架1上固定设置有导杆12，保持架82与导杆12水平滑动配合，转轴84的一端与保持架82通过轴承转动连接，转轴84的另一端通过法兰与卡盘83同轴固定连接。

上述实施例中，还可在轧辊调节机构A的安装座4上固定设置有支撑块41，支撑块41上固定设置有导套42，调节杆5轴向穿过导套42，调节杆5相对导套42既可旋转也可轴向移动，以起到对调节杆5的定位和支撑的作用；而为了轧制时使调节杆5受力更均匀，以提高轧机轧制时的稳定性，减少振动，还可使调节杆5与导套42通过凸缘式滚动花键副连接。

上述实施例中，调节杆5的下端还可通过其他现有结构与主轴21转动连接，卡盘83可采用三爪卡盘或四爪卡盘。调节螺杆62上的螺纹采用可自锁的螺纹，当调节螺杆62停止旋转时，可防止调节螺杆62受到振动而退出。

上述实施例中，该三辊斜轧装置的轧辊调节机构A的调节方法为：在轧制前，同时旋转两根调节螺杆62，且旋转方向相反，使一根调节螺杆62向内顶进，另一根调节螺杆62向外退出，调节螺杆62向内顶进时通过球头与滑块65的配合推动偏转调节板61旋转，偏转调节板61带动调节杆5绕自身轴线同步旋转，即调节杆5自转，调节杆5带动主轴21偏转，即轧辊2相对轧件轧制轴线的偏转角度，当轧辊2的偏转角度调节到位时，停止旋转两根调节螺杆62；而当需要轧制阶梯轴时，轧制时，第一伺服电缸7带动调节杆5沿轧件的径向移动，调节杆5带动偏转调节板61同步移动，此时，由于盖板6固定不动，滑块65和偏转调节板61上的滑槽64滑动配合，而调节杆5穿过导套42后带动轧辊2沿轧件的径向移动，即调节轧辊2与轧件之间的径向距离。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，其保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。