卷圆装置

技术领域

本发明涉及工具工装制造技术领域，更具体地说，涉及一种卷圆装置。

背景技术

目前，在高温气冷堆反应堆压力容器及蒸汽发生器等核岛主设备制造过程及其与之相关工具工装制造过程中，常会涉及到小尺寸(Ф100mm～Ф500mm)圆环卷圆作业，且圆环工件数量小、制造车间无相应专业卷圆设备的情况，如购买专业卷圆设备，由于圆环工件数量较小，会大大增加制造成本，且小批量卷圆工件制造完毕后，专业卷圆设备会弃之不用，造成极大的浪费。在此情况下，通常只能选择操作者手工卷制圆环成型，操作者手工卷制圆环成型，采用火焰加热+锤击，此种圆环成型方法，制造周期比较长，圆环成型质量不佳，圆环尺寸和表面质量均无法保证，如遇不锈钢或镍基合金材质圆环成型，不允许火焰加热，难以实现圆环成型。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种卷圆装置，该卷圆装置制造成本低、结构简单、操作方便，该卷圆装置可实现钢带、圆钢的快速卷圆成型，且卷圆尺寸精度高，表面质量好。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种卷圆装置，包括：

底板；

支撑框架，所述支撑框架固定于所述底板上，所述支撑框架上设置有第一滑道和第二滑道，所述第一滑道和第二滑道的延伸方向相互垂直；

上辊支撑件，所述上辊支撑件能够沿着所述第一滑道滑动，且所述上辊支撑件滑动至设定位置后能够与所述支撑框架相对固定，所述上辊支撑件上具有上辊支撑杆；

上辊，所述上辊转动地设置在所述上辊支撑杆上；

两个下辊支撑件，所述下辊支撑件能够沿着所述第二滑道滑动，且所述下辊支撑件滑动至设定位置后能够与所述支撑框架相对固定，所述下辊支撑件上具有下辊支撑杆；

两个下辊，两个所述下辊分别设置在两个所述下辊支撑杆上，所述上辊的中心线和两个所述下辊的中心线平行，且卷圆过程中所述上辊的中心线距两个所述下辊的中心线的距离相等。

优选地，上述卷圆装置中，还包括驱动所述上辊支撑件沿着所述第一滑道滑动的驱动件；

所述驱动件为液压千斤顶。

优选地，上述卷圆装置中，所述第一滑道内设置有复位弹簧，所述上辊支撑件的一端与所述复位弹簧相抵，所述驱动件与所述上辊支撑件的另一端接触。

优选地，上述卷圆装置中，所述上辊的圆周面上设置有周向凹槽；

所述周向凹槽的槽壁为弧面。

优选地，上述卷圆装置中，还包括驱动两个所述下辊支撑件相互靠近或远离的驱动组件。

优选地，上述卷圆装置中，所述驱动组件包括主动齿轮、与所述主动齿轮啮合的第一从动齿轮和第二从动齿轮、与所述第一从动齿轮固定连接的第一丝杆以及与所述第二从动齿轮固定连接的第二丝杆，所述第一丝杆与一个所述下辊支撑件螺纹连接，所述第二丝杆与另一个所述下辊支撑件螺纹连接。

优选地，上述卷圆装置中，还包括固定在所述底板上的挡板，所述挡板上开设有条形孔，两个所述下辊支撑杆的一端与所述下辊支撑件固定连接且另一端伸入所述条形孔内。

优选地，上述卷圆装置中，还包括与所述上辊连接的摇杆，所述摇杆转动带动所述上辊转动。

优选地，上述卷圆装置中，所述上辊上设置有多边形轴，所述摇杆上开设有与所述多边形轴配合的轴孔。

优选地，上述卷圆装置中，所述第一滑道和第二滑道均为滑槽，所述上辊支撑件和所述下辊支撑件上具有与所述滑槽配合的凸起。

应用上述实施例提供的卷圆装置时，根据待加工圆环的直径调整上辊支撑件和下辊支撑件的相对位置，上辊支撑件沿着第一滑道滑动，下辊支撑件沿着第二滑道滑动。过两个下辊轴线的平面为第一平面，上辊的轴线距第一平面的距离为L，调整上辊支撑件和下辊支撑件的相对位置，最终使上辊的中心线距两个下辊的中心线的距离相等，且上辊的轴线距第一平面的距离L小于下辊的半径，卷圆过程中，上辊与待加工圆环的内壁贴合，两个下辊均与待加工圆环的外壁贴合，转动上辊，以使钢带或圆钢最终形成圆环，实现圆环卷制、合口。

本发明提供的卷圆装置制造成本低、结构简单、操作方便，应该上述卷圆装置可实现钢带、圆钢的快速卷圆成型，且卷圆尺寸精度高，表面质量好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的卷圆装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的卷圆装置的半剖图；

图3为本发明实施例提供的支撑框架的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的上辊支撑件的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的上辊的剖视图；

图6为本发明另一实施例提供的上辊的剖视图；

图7为本发明实施例提供的下辊支撑件的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的下辊支撑件与驱动组件的传动示意图。

在图1-8中：

1-底板、2-下辊支撑件、2a-下辊支撑杆、2b-第二滑动凸起、3-下辊、4-挡板、5-摇杆、6-支撑框架、6a-第一滑道、6b-第二滑道、7-压板、8-圆环、9-液压千斤顶、10-上辊、10a-多边形轴、10b-周向凹槽、11-上辊支撑件、11a-第一滑动凸起、11b-上辊支撑杆、12-复位弹簧、13-主动齿轮、14-第一从动齿轮、15-第一丝杆、16-第二从动齿轮、17-第二丝杆。

具体实施方式

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种卷圆装置，该卷圆装置制造成本低、结构简单、操作方便，该卷圆装置可实现钢带、圆钢的快速卷圆成型，且卷圆尺寸精度高，表面质量好。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1-图2，本发明提供的卷圆装置主要用于将钢带、圆钢等卷成圆环8。上述卷圆装置包括底板1、支撑框架6、上辊支撑件11、上辊10、两个下辊支撑件2以及两个下辊3。

底板1用于支撑上述支撑框架6、上辊支撑件11、上辊10、两个下辊支撑件2以及两个下辊3。支撑框架6固定于底板1上，支撑框架6可以可拆卸的设置于底板1上，或者，支撑框架6与底板1可以采用手氩焊接连接，尽量避免焊接变形。支撑框架6上设置有第一滑道6a和第二滑道6b，第一滑道6a和第二滑道6b的延伸方向相互垂直。

上辊支撑件11能够沿着第一滑道6a滑动，并且上辊支撑件11滑动至设定位置后能够与支撑框架6相对固定，上辊支撑件11上具有上辊支撑杆11b。具体地，上辊支撑件11与支撑框架6滑动配合，上辊支撑件11沿着第一滑道6a滑动至合适位置后，可以将上辊支撑件11与支撑框架6相对固定。上辊10转动地设置在上辊支撑杆11b上，具体地，上辊10可以相对于上辊支撑件11转动，上辊支撑杆11b插入上辊10的轴孔内。

两个下辊支撑件2能够沿着第二滑道6b滑动，并且下辊支撑件2滑动至设定位置后能够与支撑框架6相对固定，下辊支撑件2上具有下辊支撑杆2a。具体地，两个下辊支撑件2与支撑框架6滑动配合，两个下辊支撑件2沿着第二滑道6b滑动以相互靠近或相互远离。下辊支撑件2沿着第二滑道6b滑动至合适位置后，可以将下辊支撑件2与支撑框架6相对固定。

两个下辊3分别设置在两个下辊支撑杆2a上，上辊10的中心线和两个下辊3的中心线平行，即上辊10的轴线和两个下辊3的轴线相互平行。在卷圆过程中上辊10的中心线距两个下辊3的中心线的距离相等，即在卷圆环8的过程中，上辊10的轴线距两个下辊3的轴线的距离相等。具体地，下辊支撑杆2a插入下辊3的轴孔内，下辊3与下辊支撑杆2a可以过盈配合，下辊3与下辊支撑杆2a相对固定。当然两个下辊3也可以分别相对于两个下辊支撑件2转动，两个下辊3与两个下辊支撑件2转动连接。

应用上述实施例提供的卷圆装置，根据待加工圆环8的直径调整上辊支撑件11和下辊支撑件2的相对位置，上辊支撑件11沿着第一滑道6a滑动，下辊支撑件2沿着第二滑道6b滑动。过两个下辊3轴线的平面为第一平面，上辊10的轴线距第一平面的距离为L，调整上辊支撑件11和下辊支撑件2的相对位置，最终使上辊10的中心线距两个下辊3的中心线的距离相等，且上辊10的轴线距第一平面的距离L小于下辊3的半径，卷圆过程中，上辊10与待加工圆环8的内壁贴合，两个下辊3均与待加工圆环8的外壁贴合，转动上辊10，以使钢带或圆钢最终形成圆环8，实现圆环8卷制、合口。

其中，上辊10的轴线距第一平面的距离L越小，则加工出的圆环8直径越小，上辊10的轴线距第一平面的距离L越大，则加工出的圆环8直径越大。通过调整上辊10的轴线距第一平面的距离L，可以实现不同规格圆环8的预弯、卷制、校圆作业。

本发明提供的卷圆装置制造成本低、结构简单、操作方便，应该上述卷圆装置可实现钢带、圆钢的快速卷圆成型，且卷圆尺寸精度高，表面质量好。

上辊10与上辊支撑杆11b可以采用间隙配合，且两者之间涂膏状润滑油脂，保证卷圆过程顺畅。

如图2所示，在一具体实施例中，上述卷圆装置还包括驱动上辊支撑件11沿着第一滑道6a滑动的驱动件。

驱动件为液压千斤顶9。当然，驱动件还可以为X伸缩架、直线电机等。

进一步地，第一滑道6a内设置有复位弹簧12，上辊支撑件11的一端与复位弹簧12相抵，驱动件与上辊支撑件11的另一端接触。如此，驱动件伸出时驱动上辊支撑件11移动且压缩复位弹簧12，驱动件收缩时，复位弹簧12的弹力作用可以使上辊支撑件11反向移动。

第一滑道6a可以沿着竖直方向设置，上辊支撑件11的底部与复位弹簧12相抵，驱动件与上辊支撑件11的顶部接触。当然第一滑道6a也可以相对于竖直方向倾斜，在此不作限定。液压千斤顶9的应用可保证足够的卷圆压力，且压力可调。复位弹簧12的应用很巧妙，可实现上辊的向上滑动，自动化程度高。复位弹簧12可以为强力弹簧。

当然，也可以操作人员直接驱动上辊支撑件11沿着第一滑道6a滑动，在此不作限定。

如图6所示，为了防止卷圆过程中钢带或圆钢发生错位，上辊的圆周面上设置有周向凹槽10b，卷圆过程中钢带或圆钢位于上辊的凹槽内即可。

优选地，周向凹槽10b的槽壁为弧面。换言之，周向凹槽10b的槽壁的截面为弧线。

当然，周向凹槽10b的槽壁为弧面也可以为其它类型的面，在此不作限定。

为了便于调节两个下辊3的位置，上述卷圆装置还包括驱动两个下辊支撑件2相互靠近或远离的驱动组件。驱动组件可以带动两个下辊支撑件2沿着第二滑道6b滑动，进而实现两个下辊3的位置调整。

如图8所示，驱动组件包括主动齿轮13、与主动齿轮13啮合的第一从动齿轮14和第二从动齿轮16、与第一从动齿轮14固定连接的第一丝杆15以及与第二从动齿轮16固定连接的第二丝杆17，第一丝杆15与一个下辊支撑件2螺纹连接，第二丝杆17与另一个所述下辊支撑件2螺纹连接。主动齿轮13转动带动第一从动齿轮14和第二从动齿轮16，第一从动齿轮14转动带动第一丝杆15转动，第一丝杆15与一个下辊支撑件2螺纹连接，第一丝杆15转动以使一个下辊支撑件2螺沿着第二滑道6b滑动。第二从动齿轮16转动带动第二丝杆17转动，第二丝杆17与另一个下辊支撑件2螺纹连接，第二丝杆17转动以使另一个下辊支撑件2螺沿着第二滑道6b滑动，如此主动齿轮13沿一个方向转动时，两个下辊支撑件2相互靠近，主动齿轮13反向转动时，两个下辊支撑件2相互远离。

主动齿轮13一侧设有手柄，通过转动手柄，带动主动齿轮13转动，进而带动第一从动齿轮14和第二从动齿轮16转动。当然，主动齿轮13也可以由电机驱动，在此不作限定。

当然，驱动组件也可以包括分别带动两个下辊支撑件2滑动的两个伸缩缸，在此不作限定。

为了防止两个下辊3脱离下辊支撑杆2a，上述卷圆装置还包括固定在底板1上的挡板，挡板上开设有条形孔，两个下辊支撑杆2a的一端与下辊支撑件2固定连接且另一端伸入条形孔内。下辊支撑件2沿第二滑道6b滑动时，下辊支撑杆2a的另一端沿着条形孔滑动，下辊位于下辊支撑件2和挡板之间。挡板的条形孔内可适当涂润滑油，挡板与底板1可以采用手氩焊接连接。

为了便于驱动上辊转动，上述卷圆装置还包括与上辊连接的摇杆5，摇杆5转动带动上辊转动。操作人员手持摇杆5，转动摇杆5，进而摇杆5带动上辊转动，实现卷圆。

进一步地，上辊上设置有多边形轴10a，摇杆5上开设有与多边形轴10a配合的轴孔。多边形轴10a的截面为多边形。多边形轴10a插入摇杆5的轴孔内，以实现摇杆5转动时带动上辊转动。多边形轴10a可以为方形轴，摇杆5可以为棘轮扳手。

多边形轴10a与摇杆5的轴孔可以为间隙配合，方便拆卸，单边间隙控制在0.5mm以内，在使用时，此处涂膏状润滑油脂，保证上辊可顺畅转动。上辊沿着轴向的长度根据待卷圆环8宽度确定，比待卷圆环8宽度大约5～10mm即可。

当然，也可以利用电机等部件带动上辊转动，在此不作限定。

上辊支撑件11最优选择由碳钢或低合金钢板或圆钢整体机加成型，也可选择上辊支撑杆11b与主体部分采用全焊透拼焊结构。主体部分厚度与支撑框架6厚度一致。

上辊支撑杆11b用于支撑上辊，上辊支撑杆11b的尺寸根据待卷钢带的厚度确定，待卷钢带厚度为5mm及以下时，上辊支撑杆11b的外圆可按30mm设计；上辊支撑杆11b的长度根据待卷圆环8宽度设计，不超过上辊支撑杆11b直径的2倍，保证其具有足够刚性，避免在卷圆过程发生变形。

在另一具体实施例中，第一滑道6a和第二滑道6b均为滑槽，上辊支撑件11和下辊支撑件2上具有与滑槽配合的凸起。上辊支撑件11上设置有第一滑动凸起11a，第一滑动凸起11a位于第一滑道6a内，下辊支撑件2上设置有第二滑动凸起2b，第二滑动凸起2b位于第二滑道6b内。第一滑道6a可以包括两个平行的滑槽，第一滑动凸起11a的数量也为两个，且两个第一滑动凸起11a分别位于两个平行的滑槽内。第一滑动凸起11a可以为圆柱状或T型，在此不作限定。

第一滑道6a与第二滑动凸起2b的尺寸大0.5mm，第一滑道6a与第二滑动凸起2b的尺寸大0.5mm，以保证下辊支撑件2和上辊支撑件11可以顺畅滑动。

上述卷圆装置中，还包括与支撑框架6固定连接的压板7，压板7将第一滑道6a的顶端封堵，如此可以防止上辊支撑件11脱离第一滑道6a。压板7可以通过个螺钉固定在支撑框架6中，液压千斤顶9通过点焊或螺纹连接的形式与压板7固定。

底板1上可以设置多个定位孔，便于将该卷圆装置固定在高度适宜的工作平台上，便于卷圆操作。底板1可以由40～50mm厚碳钢或低合金钢板加工而成。

支撑框架6可以由40～50mm厚碳钢或低合金钢板加工而成，加工过程注意尺寸精度控制，尤其是与其他零件配做区域。

下辊支撑件2最优选择由碳钢或低合金钢板或圆钢整体机加成型，也可选择下辊支撑杆2a与主体部分采用全焊透拼焊结构，主体部分厚度与支撑框架6厚度一致。

下辊支撑杆2a为下辊的支撑部分，与下辊3采用过盈配合，其应具有足够刚性，避免卷圆过程中发生变形，待卷钢带厚度为5mm及以下时，下辊支撑杆2a的外圆可按20mm设计。

上辊由碳钢或低合金钢钢板或圆钢整体机加而成。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。