本发明涉及型材轧制设备，具体地说是一种轴类件三辊楔横轧机，动力源通过传动机构与减速机相连，减速机的输出端通过传动轴B与三轴平衡箱输入端连接，三轴平衡箱的输出端通过三根传动轴C分别与三个轧辊连接，带动三个轧辊同步同向旋转；三个轧辊端面圆心之间的连线呈等边三角形，轧辊C位于轧辊A与轧辊B的下方、且沿轴向开有接料槽，待轧制的棒料由气动液压系统驱动推料杆轴向进料至三个轧辊之间，经三个轧辊轧制后的轴类件容置于接料槽内，随轧辊C的转动径向出料。本发明采用轴向进料、径向出料，三个轧辊同步同向旋转对棒料进行轧制，用力均匀，使得轴类件心部应力状态得到改善，可以很好地控制轴类件中心可能出现的疏松缺陷。
1.一种轴类件三辊楔横轧机，其特征在于：包括分别安装在轧机机架上的动力源、减速机(10)、三轴平衡箱(12)、轧辊A(1)、轧辊B(2)、轧辊C(3)及气动液压系统(8)，其中动力源通过传动机构与所述减速机(10)相连，该减速机(10)的输出端通过传动轴B(11)与所述三轴平衡箱(12)输入端连接，所述三轴平衡箱(12)的输出端通过三根传动轴C(13)分别与轧辊A(1)、轧辊B(2)及轧辊C(3)连接，带动轧辊A(1)、轧辊B(2)及轧辊C(3)同步同向旋转；所述轧辊A(1)、轧辊B(2)及轧辊C(3)均为主动辊，端面圆心之间的连线呈等边三角形，该轧辊C(3)位于轧辊A(1)与轧辊B(2)的下方、且沿轴向开有接料槽(5)，待轧制的棒料(4)由所述气动液压系统(8)驱动推料杆(7)轴向进料至轧辊A(1)、轧辊B(2)及轧辊C(3)之间，经所述轧辊A(1)、轧辊B(2)及轧辊C(3)轧制后的轴类件(6)容置于所述接料槽(5)内，随所述轧辊C(3)的转动径向出料；所述轧辊A(1)、轧辊B(2)及轧辊C(3)的传动轴C(13)上均安装有调整各轧辊径向的弧形齿。
2.按权利要求1所述的轴类件三辊楔横轧机，其特征在于：所述轧辊A(1)、轧辊B(2)及轧辊C(3)的轴向径向尺寸相同，所述轧辊A(1)与轧辊B(2)等高设置，且轧辊A(1)端面圆心与轧辊B(2)端面圆心之间的连线与水平面平行。
3.按权利要求1所述的轴类件三辊楔横轧机，其特征在于：所述棒料(4)始终位于轧辊A(1)、轧辊B(2)及轧辊C(3)内切区域，通过所述轧辊A(1)、轧辊B(2)及轧辊C(3)上的型模轧制成所述轴类件(6)。
4.按权利要求1所述的轴类件三辊楔横轧机，其特征在于：所述传动机构包括皮带轮(9)、皮带(16)及传动轴A(14)，该传动轴A(14)的一端与所述减速机(10)相连，另一端连接有所述皮带轮(9)，所述动力源的输出端通过皮带(16)与皮带轮(9)连接。
5.按权利要求4所述的轴类件三辊楔横轧机，其特征在于：所述动力源为气动离合器(19)，该气动离合器(19)通过皮带(16)与皮带轮(9)相连接，所述轧辊A(1)、轧辊B(2)及轧辊C(3)每转动一周，该气动离合器(19)分离。
6.按权利要求5所述的轴类件三辊楔横轧机，其特征在于：所述气动离合器(19)连接有空压机储气罐(17)，并在连接的管路上安装有空压机压力表(18)。
一种轴类件三辊楔横轧机
技术领域
[0001] 本发明涉及型材轧制设备，具体地说是一种轴类件三辊楔横轧机，可用于火车轴系列轴类件的轧制。
背景技术
[0002] 楔横轧技术最早于1885年出现在德国。1961年，捷克斯洛伐克首先将这项工艺与设备用于工业生产。随后，英国的雷德曼(Redman)公司引进了这项技术，东德、日本、苏联等国家也先后采用这种工艺生产轴类零件毛坯。早在20世纪50年代，我国就开始楔横轧的探讨与实验工作(来源于网络楔横轧技术介绍)。但是，这些楔横轧技术的研究与应用，大多数局限在两辊楔横轧技术研究与应用。两辊楔横轧机在轧制过程中，容易出现导板刮伤、内部疏松、轴件弯曲严重等缺陷。
[0003] 后来，部分人提出了三辊楔横轧技术；开始也只是停留在理论成形阶段，而没有应用到实际生产中。三辊楔横轧与两辊楔横轧相比，优点为：
[0004] 1.更容易实现轴向流动；
[0005] 2.轧件心部应力状态改善；
[0006] 3.可以较好地控制轧件中心可能出现的疏松缺陷；
[0007] 4.取消了导板，不会发生导板刮伤轧制表面的缺陷。
[0008] 由于三辊楔横轧中，轧辊最大外径受轧件最小直径限制，会出现三个轧辊在最大直径外相碰的问题(出处：零件轧制成形技术》2010年4月出版，化工工业出版社，主编胡正寰)。目前，世界上最大的三辊楔横轧机为Φ1060mm轧机，可加工零件尺寸为Φ100mm×700mm，生产效率为6～10件/min(出处《：特种轧制设备》2014年，冶金工业出版社，主编周存龙等)，无法满足加工大直径、长轴轴类件的需求。
发明内容
[0009] 为了解决两辊楔横轧机轧制过程中容易出现的上述缺陷，以及为了满足大直径、长轴轴类件的需求，本发明的目的在于提供一种轴类件三辊楔横轧机。
[0010] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0011] 本发明包括分别安装在轧机机架上的动力源、减速机、三轴平衡箱、轧辊A、轧辊B、轧辊C及气动液压系统，其中动力源通过传动机构与所述减速机相连，该减速机的输出端通过传动轴B与所述三轴平衡箱输入端连接，所述三轴平衡箱的输出端通过三根传动轴C分别与轧辊A、轧辊B及轧辊C连接，带动轧辊A、轧辊B及轧辊C同步同向旋转；所述轧辊A、轧辊B及轧辊C端面圆心之间的连线呈等边三角形，该轧辊C位于轧辊A与轧辊B的下方、且沿轴向开有接料槽，待轧制的棒料由所述气动液压系统驱动推料杆轴向进料至轧辊A、轧辊B及轧辊C之间，经所述轧辊A、轧辊B及轧辊C轧制后的轴类件容置于所述接料槽内，随所述轧辊C的转动径向出料。
[0012] 其中：所述轧辊A、轧辊B及轧辊C的轴向径向尺寸相同，所述轧辊A与轧辊B等高设置，且轧辊A端面圆心与轧辊B端面圆心之间的边线与水平面平行；所述轧辊A、轧辊B及轧辊C的传动轴C上均安装有调整各轧辊径向的弧形齿；所述棒料始终位于轧辊A、轧辊B及轧辊C内切区域，通过所述轧辊A、轧辊B及轧辊C上的型模轧制成所述轴类件；所述传动机构包括皮带轮、皮带及传动轴A，该传动轴A的一端与所述减速机相连，另一端连接有所述皮带轮，所述动力源的输出端通过皮带与皮带轮连接；所述动力源为气动离合器，该气动离合器通过皮带与皮带轮相连接，所述轧辊A、轧辊B及轧辊C每转动一周，该气动离合器分离；所述气动离合器连接有空压机储气罐，并在连接的管路上安装有空压机压力表。
[0013] 本发明的优点与积极效果为：
[0014] 1.本发明采用轴向进料、径向出料，三个轧辊同步同向旋转对棒料进行轧制，用力均匀，更容易实现轴向流动，使得轴类件心部应力状态得到改善，可以很好地控制轴类件中心可能出现的疏松缺陷。
[0015] 2.本发明取消了导板，避免发生导板刮伤轧制表面的情况，环保、噪音小。
[0016] 3.本发明三个轧辊的轴向、径向尺寸一致，直径可以调节，轴径相位可调，多楔楔入，一次成型，可采用循环冷却水进行水冷，生产全过程自动化程度高，成本低。
附图说明
[0017] 图1为本发明的整体结构示意图；
[0018] 图2为本发明进料的结构原理图；
[0019] 图3为本发明三个轧辊的结构原理图之一；
[0020] 图4为本发明三个轧辊的结构原理图之二；
[0021] 图5为本发明三个轧辊的端面结构原理图；
[0022] 图6为本发明另一种驱动方式的结构示意图；
[0023] 其中：1为轧辊A，2为轧辊B，3为轧辊C，4为棒料，5为接料槽，6为轴类件，7为推料杆，8为气动液压系统，9为皮带轮，10为减速机，11为传动轴B，12为三轴平衡箱，13为传动轴C，14为传动轴A，15为电机，16为皮带，17为空压机储气罐，18为空压机压力表，19为气动离合器。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图对本发明作进一步详述。
[0025] 如图1、图2所示，本发明包括分别安装在轧机机架上的动力源、减速机10、三轴平衡箱12、轧辊A1、轧辊B2、轧辊C3及气动液压系统8，其中动力源可为电机15，传动机构包括皮带轮9、皮带16及传动轴A14，该传动轴A14的一端与减速机10相连，另一端连接有皮带轮9，电机15的输出端通过皮带16与皮带轮9连接。
[0026] 减速机10的输出端通过传动轴B11与三轴平衡箱12输入端连接，三轴平衡箱12的输出端输出有三根传动轴C13，每根传动轴C13上均连接有一个轧辊。
[0027] 如图3、图4及图5所示，三根传动轴C13上的三个轧辊分别为轧辊A1、轧辊B2及轧辊C3，该轧辊A1、轧辊B2及轧辊C3的轴向径向尺寸相同，三个轧辊端面圆心之间的连线呈等边三角形，即三个轧辊的圆心所在一个圆，该圆的圆心与每个轧辊圆心之间的连线之间的夹角为120°。轧辊A1与轧辊B2等高设置，轧辊C3位于轧辊A1与轧辊B2的下方、且沿轴向开有接料槽5；轧辊A1端面圆心与轧辊B2端面圆心之间的连线与水平面平行。三个轧辊上均有轧制棒料4的型模，电机15的动力通过减速机10、三轴平衡箱12传递给三个轧辊，使轧辊A1、轧辊B2及轧辊C3同步同向旋转。在轧辊A1、轧辊B2及轧辊C3的辊轴(即传动轴C13)上均安装有弧形齿，该弧形齿为现有技术，本实施例的弧形齿的模数为6，齿宽为50mm；采用弧形齿可调整三个轧辊的径向。本实施例的轧辊A1、轧辊B2及轧辊C3直径可调，直径为Φ1100mm～Φ1200mm。
[0028] 气动液压系统8位于三个轧辊进料端的一侧，通过推料杆7将棒料4轴向进料至轧辊A1、轧辊B2及轧辊C3之间，棒料4始终位于轧辊A1、轧辊B2及轧辊C3内切区域(即棒料4分别与三个轧辊相切)，通过轧辊A1、轧辊B2及轧辊C3上的型模进行轧制，三个轧辊同步同向旋转，达到径向压缩，轴向延伸；三个轧辊同时对棒料4用力，用力均匀，棒料4始终位于三轧辊内切区域，可迅速成形。
[0029] 如图6所示，动力源为气动离合器19，该气动离合器19通过皮带16与皮带轮9相连接，从而控制轧辊A1、轧辊B2及轧辊C3的转动与停止。三个轧辊每转动一周，气动离合器19分离，三个轧辊停止转动。气动离合器19连接有为其提供气体的空压机储气罐17，并在连接的管路上安装有空压机压力表18。
[0030] 本发明的工作原理为：
[0031] 棒料4轴向进料，采用气动液压系统8通过推料杆7将棒料4一次性推到指定位置。
[0032] 电机18将电能转化为动能通过皮带16传送给皮带轮9，皮带轮9将动能通过传动轴A14传送给减速机10，减速机10减速后通过传动轴B11将动力传送到三轴平衡箱12，三轴平衡箱12将动力均匀地通过三根传动轴C13传送到三个轧辊，带动三个轧辊转动，开始作业；三个轧辊同步同向转动，且均为主动轴。三个轧辊同时对棒料4用力，使棒料4迅速成形，轧制成火车轴系列的轴类件6。轧制完的轴类件6在轧辊C3上的接料槽5转至下方时，落入到接料槽5中，随轧辊C3的转动，径向出料。
[0033] 本发明在轧制过程中，可采用循环水冷系统。
[0034] 本发明可以生产出大直径(Φ140mm～Φ300mm)、长轴(1000mm～3000mm)的轴类件，可加工500KG的火车轴系列轴类件。
[0035] 本发明的三轴平衡箱12为市购产品，购置于辽中金龟减速机厂，型号为H-1250；气动液压系统8为市购产品，购置于天津市同润液压机销售有限公司，型号为12.5千牛气液顶料缸；气动离合器19为市购产品，购置于无锡市东日机械制造有限公司，型号为85#。
