特长薄板新型对称三辊卷板机的结构和特点
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文章编号：1672－0121(2009) 01－0015－03
特长薄板新型对称三辊卷板机的结构和特点
郭永平
（长钢（集团）锻压机械制造有限公司设计院，山西长治046011）
摘要：分析了特长薄板筒件卷制工艺，介绍了一种新型对称三辊卷板机的结构特点，及其与普通对称三
该新型对称三辊卷板机专用于特长薄板筒件的卷制，其卷板精度高，操作维护方便，是卷制辊卷板机的比较。
特长薄板筒件的理想设备。
关键词：机床技术；结构特点；对称式三辊卷板机；特长薄板中图分类号：315.5+4
文献标识码：B
1引言经用户审查认可后, 签订了购销合同。3
主要技术参数
卷板机是将金属板材弯卷成弧形或圆筒形工件的通用设备，并可借助于辅助装置卷制一定范围内锥形工件, 其产品广泛用于造船、石油、化工、水电、机械制造等行业。而对称三辊卷板机结构简单，操作简便，维修方便，是卷板机中用途最广泛的一种普通卷板机。近年来随着制造业的迅猛发展，卷板机向卷制厚板、高屈服极限和特长薄板的钢板卷制方向发展。这里以W11NC —8×9500mm 数控三辊卷板机为例，介绍我公司研制的一种新型专用卷制特长薄板卷板机的结构和特点。2
特长薄板卷制难点分析
序号[1**********]11
机器规格最大卷板厚度最大卷板宽度
最大规格时最小卷制曲率半径最大规格时最小卷筒直径板材屈服极限上辊直径下辊直径两下辊中心距卷板速度主传动电机功率
为满足用户提出的卷板技术要求, 我们向用户给出了表1所示设计参数。
表1
项
卷板机技术参数
目
单位mm mm mm mm mm MPa mm mm mm m/minkW
技术参数8×[***********][1**********]1
特长薄板是指卷制板材的厚度相对于板材宽度很小，这类特长薄板的卷制主要难点有：①卷制的板材宽度大，工作辊支点跨距大，工作辊挠度变形大，②上辊较长，平衡机构平衡工件卷制精度不易保证。
上辊困难，成形筒件不易卸料。③卷制的板材厚度相对于板材宽度较小，板材在卷制过程中极易打滑，板材卷制成形困难。
2007年初，我公司就W11NC-8×9500数控卷板机项目与用户技术交流，用户提出以下主要技术要求：①最大卷板规格8mm ×9500mm ；②设备调平精度0.2/1000mm，两下辊横向水平度0.1/1000mm，两下辊对上辊的等距度1.3mm ，上辊升降控制精度0.2mm ，卷制板材纵向接缝宽度的均匀度≤1/1000mm ；③计算机控制，三辊全驱动。公司技术人员经过认真考虑分析和研究，确定了设计方案, 该方案
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机器各部分结构及其功能
该机器主要由架体、上辊、下辊、支承辊、传感液压系统和电器系统组成，整机外形结构如图1器、
所示。架体部分为焊接式结构，并进行退火处理，消除内应力，由左机架、右机架、底座及连接梁组成，刚性强，吊装方便，易安装，是机器各部分的载体。而且整机结构积木式组成，造型美观，维修方便。
上辊由上辊、上辊横梁、三组支承辊、上辊传动和轴承体组成。
上辊采用50Mn 材质，经过锻造、调质处理HB240～280，综合力学性能好，强度高，耐磨性强，适用于高负荷工作，使用寿命长。上辊的升降运动由两个为卷制板材提供压下力的油缸驱动，由计算机控
收稿日期：2008－10－27
作者简介：郭永平（1978－）, 男, 助工, 从事弯曲矫正设备设计开发
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上辊部分。传动侧轴承体和上横梁刚性地焊接在一起，该轴承体上装有平衡机构，在卸料时能有效保持上辊平衡，方便取出卷制好的成形工件。翻转轴承体能在倾倒油缸的作用下灵活的倾倒和复位，能保证成形工件顺利的取出和筒形工件装入进行校圆。
下辊部分是由两根下辊、下辊机架和
图1
1. 架体部分6. 液压系统
2. 上辊部分7. 电气系统
整机结构
4. 支承辊部分
5. 传感器部分
3. 下辊部分
下辊传动组成。下辊采用50Mn 材质，经过锻造、调质处理HB240～280，综合性能好，强度高，耐磨性强，适用于高负荷工作，使
制自动调平，可实现同升同降。为了装配、维修方便，将油缸设计成标准油缸用螺钉固定在机架上的结构。油缸互换性好。
上辊横梁采用焊接式框架结构，焊后经过退火时效处理，消除内应力，自身强度高、刚度好，能大大提高工作辊的刚度，满足卷板上辊横梁上均匀精度要求。
布置了三组支承辊，可单独调节，能补偿上辊卷板时的），能保证卷制板挠度（图2材的质量。
上辊传动是整个机器
图2上辊挠度补偿结构
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用寿命长。下辊机架采用焊接式结构，为安装方便, 在下辊机架上加工有定位槽，在下辊的两端装上轴承体, 安装时先将下辊机架装配好后, 将下辊与两端轴承体整体放入下辊机架定位槽内，然后用压板固定即可。这样大大降低了安装难度，其装配结构见图4。下辊传动是由安装在下辊右机架上的低速大扭矩马达通过一级齿轮传动来驱动下辊作回转运动，它是为防止卷制板料出现打滑现象而设计的卷板辅助传动装置。
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的主传动部分，由电机—行1. 上辊挠度补偿机构2. 上辊星摆线针轮减速器驱动上横梁3. 上辊支承辊4. 上辊辊作回转运动，为实现板材弯曲提供主要动力。整个上辊传动装置采用悬挂方式连接在上辊横梁右端（图3），与同种机型相比占地面积小，整个传动装置的重量在抽出工件时能对上辊起到一定的平衡作用。电机采用起重及冶金用电磁制动三相异步电动机———YZRE 电机，该种电机启动扭矩大，过载能力强，制动及时准确，能确保工件在卷制过程中准确定位，操作安全可靠，为卷制好的工件校圆时通过焊缝提供了力量保证。
轴承体分为翻转轴承体和传动侧轴承体，均为优质碳素钢锻件，内部组织致密，并经
图3上辊悬挂式结构
图5支承辊调节结构
1. 支承辊2. 架体
3. 斜铁
4. 调节机构
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图4
1. 下辊轴承体
下辊机架与下辊的装配2. 下辊
3. 轴承体压板4. 下辊机架
倒头部分装有倾倒油缸，倒头可倾倒和复位，方便工件取出。翻转轴承体的翻转和复位装有连锁装置，即翻转轴承体翻转后，整个机器的其他动作均处于待命状态，只有在翻转轴承体复位后才能恢复动作，起到安全保护作用。
支承辊部分由单独的五排支承辊组成。该五排
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支承辊为下辊提供了足够的刚度，并且可在其受力方向上单独调节，能有效地补偿下辊在卷板时的挠度，能提高卷板质量，
过探伤检验，能1. 上辊2. 联轴器3. 上辊横梁4. 行星摆可靠支承整个线针轮减速器5.YZRE 电机
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满足卷板精度要求。其调节机构见图5。
传感器部分采用高精度传感器，以保证位置精度及实现各辊位置实时监控，能方便地指导工人操作。
液压部分的液压系统稳定可靠。主要阀组均选用台湾北部精机优质产品，该阀组为铸造流道，过流量大，阻力小，压力损失小，发热小，使机器性能更加液压接头均采用锥密封快装接头，该接头有可可靠。
靠的径向密封，以保证设备在工作中系统不漏油。液回油滤油器，保证油液清洁，有空气滤压系统有吸、
清器，保证油箱正常呼吸和水分蒸发，系统中有双道的安全保护装置，保证设备的使用安全。
电器系统部分的控制系统采用日本OMRON 公司PLC 可编程控制器，该系统具有人机对话，故障自诊断、操作失误智能判断、断电记忆等保护功能；系统抗干扰能力强、使用寿命长、抗震、运行稳定。设有可移动操作台，能更方便操作人员使用，触摸屏显示工作辊的位置，可实现触摸点击卷板控制，使操作者一目了然。5
W11NC-8×9500mm 数控三辊卷板机的优点W11NC-8×9500mm 数控三辊卷板机和同类产品的比较见表2。
从上表可见，W11NC-8×9500mm 数控卷板机是一种较其他普通对称卷板机更为高级的一种新型卷板机，它相对于普通对称卷板机来说，是一种能更好卷制超长薄板的大型卷板设备，具有结构紧凑，控制精度更高而又经济实用的高档卷板设备。6
结束语
传动方式卷板机类型整体外形结构
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表2数控机与普通机的比较
8×9500数控对称三辊卷板机普通对称三辊卷板机外形小，结构紧凑，机器占地外形大，结构松散，机
面积小器占地面积大三辊全驱动，上辊通过电机行星摆线针轮减速器驱动上辊作回转运动，下辊通过低速大扭矩马达通过一级齿轮传动来驱动下辊作回转运动
下辊驱动，上辊被动，下辊由电机－制动器－分配箱来驱动下作回转运动
卷板质量低，易打滑上辊直径大
卷制小筒径薄
卷板质量高，不打滑
板
卷制同等规格
上辊直径小
板材上辊直径
工作辊挠度补可实现工作辊卷板时挠度补不可实现工作辊卷板偿性
偿
时挠度补偿
分采用上工作辊加上横梁，上横梁上均布三组支承辊，该结构在对称三辊卷板机上应用属国内首创。这一结构的应用，可卷制更小的弯曲半径，同时可大大提高卷板精度。②下辊和下辊轴承体可整体安装在下辊机架内，安装和拆卸方便。③三辊均采用主动辊，在国内对称三辊卷板机上属首创，能有效防止卷制薄板发生打滑现象。④上辊升降油缸采用标准油缸，直接用螺钉固定在底座内，油缸的互换性好，不易漏油，安装和拆卸方便。⑤控制系统具有人机对故障自诊断、操作失误智能判断、断电记忆等保话、
护功能，采用触摸屏显示工作辊位置，使操作者一目了然。
目前，我公司已将此产品结构用于W11NC-8×7000mm 、W11NC-7×8000mm 、W11NC-6×9500mm 等卷板机上，具有广阔的市场前景。
【参考文献】
[1][2][1]
莫斯宁（俄）. 弯曲机与矫正机. 北京：机械工业出版社，1958-10. 徐灏, 等编. 机械设计手册. 北京：机械工业出版社，1992-05. 俞新陆, 等编. 锻压手册（第三版）. 北京：机械工业出版社，2007-10.
W11NC-8×9500mm 数控对称卷板机是一种新型对称卷板机，是在普通对称三辊卷板机结构基础上进行改进设计的，该机能满足特长薄板的卷板质量要求。机器主要在以下结构上做了改进:①上辊部
The Structure and Features of Symmetrical Three-Roller Bending Machine
for Long Thin Sheet Metal
GUO Yongping
（The Designing Institute of Changzhi Steel （Group ）Metalforming Machinery Manufacturing CO.LTD.,
Changzhi 046011, Shanxi China ）
Abstract :Thebending technology for the long thin sheet metal has been analyzed.By comparing with the common symmetrical three-roller bending machine, the features of a new symmetrical three-roller bending machine have been introduced.The new bending machine is special for the long thin sheet metal with high accuracy and easy maintenance.
Keywords :Structureand features; Symmetrical three-roller bending machine; Long thin sheet metal
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