一种食品冷冻设备的配件的加工设备

技术领域

本发明属于钢管加工技术领域，具体涉及一种食品冷冻设备的配件的加工设备。

背景技术

大型的食品冷冻设备需要使用到焊接钢管，焊接钢管需要采用钢带直接弯曲成型为管坯，但是钢管直接弯曲成型时由于内外表面延伸率的差距过大容易导致弯曲成型过程中产生微小裂纹以及形变缺陷。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种食品冷冻设备的配件的加工设备，解决相关技术中钢管直接弯曲成型时由于内外表面延伸率的差距过大容易导致弯曲成型过程中产生微小裂纹以及形变缺陷的技术问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明提供一种食品冷冻设备的配件的加工设备，包括筒体，所述筒体的两端设有端盖，筒体的内部设有第一轧辊、第二轧辊、第一清洁辊、第二清洁辊、第一润滑辊和第二润滑辊，第一轧辊、第二轧辊、第一清洁辊、第二清洁辊、第一润滑辊和第二润滑辊的中心分别设置第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴和第六轴，其中第一轴的两端通过轴承连接端盖，第一轴靠近端盖的位置套设有底盘，底盘固定连接端盖，第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴和第六轴均通过轴承连接底盘；

第二轴、第三轴和第六轴的一端设有行星齿轮，第一轴的一端设有与行星齿轮啮合的中心齿轮，第一轴的一端连接用于驱动第一轴旋转的第一电机，第一轴的转速大于第二轴的转速；

第一清洁辊和第二清洁辊的表面覆盖有清洁层，第六轴的内部设有圆柱形腔，第二润滑辊的内部设有以第二润滑辊的轴线为中心的环形腔，环形腔的长度小于第二润滑辊的长度，环形腔通过通道连通第六轴的内部的圆柱形腔，第二润滑辊的表面设有多个出液孔，出液孔连通环形腔，第六轴的一端连接润滑液供管，该润滑液供管连通第六轴的圆柱形腔；

第五轴的轴线与第二轧辊的轴线的垂直距离小于第六轴的轴线与第二轧辊的轴线的垂直距离；因此钢带与第一轧辊接触的一面与第二润滑辊接触，钢带与第二轧辊接触的一面与第一润滑辊接触，也即钢带延伸量大的一面与第二润滑辊接触被涂覆润滑液，因为在后续弯曲成型管坯的加工过程中钢带延伸量大的一面作为外表面与用于弯曲的压辊等部件接触。

第一清洁辊和第二清洁辊远离第一轧辊的一侧的筒体上设有条形的进料口，第一润滑辊和第二润滑辊远离第一轧辊的一侧的筒体上设有条形的出料口。

作为本发明的进一步优化方案，出液孔内部靠近外端的位置设有与出液孔过盈配合的海绵塞，或者在出液孔内设置柱塞，柱塞的长度大于第二润滑辊的环形腔与第二润滑辊的表面的距离，柱塞的内端连接弹簧，柱塞的侧面开有方槽，柱塞的外端设有小孔，该小孔通过通道与柱塞的侧面的方槽连通。

作为本发明的进一步优化方案，增加用于钢带弯曲成型的半成型机构，半成型机构位于筒体的一侧，包括第一成型机架和第二成型机架，第一成型机架上设置两个前后对称设置的旋转座，旋转座的中心通过转轴与第一成型机架转动连接，旋转座的中心的转轴的一端连接第二电机的输出端，第二电机驱动旋转座顺时针旋转，两个旋转座之间设有多个支撑辊，多个支撑辊以旋转座为中心均匀环形阵列分布设置；

支撑辊的两端通过支杆连接旋转座，支杆的宽度小于支撑辊的直径，支杆的外端与支撑辊中心的间距小于支撑辊的半径。通过支杆连接不会影响被切断的钢带从支撑辊脱离。

旋转座上方的第二成型机架上设有三个成型块，三个成型块连接用于驱动成型块沿旋转座的径向方向移动的第一直线驱动机构；三个成型块上均设有与支撑辊间隙配合的成型槽，支撑辊的横截面形状为圆形，成型块的横截面形状为半圆形；右侧的两个成型块之间设有切割机构，切割机构包括切割轮,切割轮通过轮轴连接第一滑座，切割轮的轮轴连接切割电机的输出端,第一滑座连接第二滑座，第二滑座上设有用于驱动第一滑座支撑辊的轴向移动的第二直线驱动机构，第二成型机架上设有用于驱动第二滑座沿旋转座的径向移动的第三直线驱动机构；

三个成型块的右侧的第二成型机架上设有卸料机构，卸料机构包括卸料块，卸料块上设有与支撑辊间隙配合的半圆形槽，半圆形槽的内径小于成型块的成型槽的内径，卸料块沿前后方向上的长度小于钢带与旋转座之间的间距，卸料块连接用于驱动其沿支撑辊的轴向移动的第四直线驱动机构，第四直线驱动机构连接用于驱动其沿旋转座的径向移动的第五直线驱动机构，第五直线驱动机构设置于第二成型机架上。

作为本发明的进一步优化方案，支撑辊的数量为N，相邻的两个成型块的移动路径的夹角等于360°/N。能够使三个成型块与三个相邻的支撑辊能够一一对应。

切割轮的移动路径与右侧的两个成型块的移动路径之间的夹角相等。使切割轮能够切割到两个支撑辊之间的钢带的中间位置。

作为本发明的进一步优化方案，相邻的支撑辊之间的钢带的长度约为支撑辊的周长，能够使通过成型块和支撑辊配合初步成型的U形件可以直接通过压辊压成圆形。但是如果钢带长度短于支撑辊的周长也可以在后续的钢管成型工艺中进行弥补。

作为本发明的进一步优化方案，第二直线驱动机构包括固定连接第二滑座的第一链轮座，第一链轮座上设有两个前后对称设置的第一链轮，两个第一链轮通过链轮轴连接第一链轮座,一个第一链轮的链轮轴连接链轮电机的输出端,两个第一链轮上饶有第一链条，第一链条靠近旋转座的一侧的一个或多个链节连接第一滑座。链条直线驱动机构能够使切割轮能够快速的对钢带进行切割，能够提供较短的切割时间。

作为本发明的进一步优化方案，第四直线驱动机构包括连接第五直线驱动机构的第二链轮座，第二链轮座上设有两个前后对称设置的第二链轮，两个第二链轮上饶有第二链条，第二链条靠近旋转座的一侧的一个或多个链节连接卸料块。第五直线驱动机构可以与第三直线驱动机构同步，用于将卸料块移动到装载有被切断的钢带的支撑辊上，然后第四直线驱动机构驱动卸料块向支撑辊的一侧推动使其脱离支撑辊，进一步的可以在卸料机构的下方设置传送带用于输送被推动脱离的钢带。

在本发明的实施例中，第一直线驱动机构、第三直线驱动机构和第五直线驱动机构均为气缸或液压缸或直线电机。

本发明提供一种食品冷冻设备的配件的加工设备的加工方法，包括以下步骤：

步骤S1，钢带从进料口进入筒体，从第一清洁辊和第二清洁辊之间通过，被第一清洁辊和第二清洁辊对其表面进行清洁；

步骤S2，清洁后的钢带进入第一轧辊和第二轧辊之间进行轧制，由于第二轧辊的转速第一第一轧辊的转速，钢带一面延伸量大于另外一面的延伸量；

步骤S3，轧制后的钢带通过第一润滑辊和第二润滑辊之间，被第二润滑辊在延伸量较大的一面涂覆润滑液；

步骤S4，钢带输出到半成型机构，第二电机驱动旋转座旋转，将钢带以旋转座的转轴为中心环绕在支撑辊上，钢带延伸量较小的一面接触支撑辊；

步骤S5，一个支撑辊的轴线移动到最左侧的成型块的移动路径上，然后第一直线驱动机构驱动成型块向支撑辊移动，三个成型块分别移动直至卡在三个相邻的支撑辊上，支撑辊上的部分钢带由于成型块的作用被挤压成弧形；第一直线驱动机构驱动成型块向支撑辊移动的同时第三直线驱动机构驱动第二滑座向支撑辊移动，在切割轮接触钢带时切割电机启动，第二直线驱动机构驱动切割轮沿钢带的宽度方向横向切断钢带；

第一直线驱动机构驱动成型块向支撑辊移动的同时第五直线驱动机构驱动卸料块移动接触支撑辊，然后第四直线驱动机构驱动卸料块移动将支撑辊上的上一次被切断的钢带卸下；之后第一直线驱动机构、第三直线驱动机构和第五直线驱动机构分别驱动成型块、第二滑座和第四直线驱动机构复位；

步骤S6，第二电机驱动旋转座继续旋转，将下一个支撑辊的轴线移动到最左侧的成型块的移动路径上，然后重复步骤S5。

本发明的有益效果在于：

本发明能够对钢带进行清洁、轧制和润滑，便于后续的弯曲加工，而且集中布置于筒体内，降低占用空间，有利于提高安全性；

本发明能够通过第一轧辊和第二轧辊的转速差使钢带的两面产生延伸量差，降低弯曲成型过程中产生微小裂纹以及形变缺陷的可能性；

本发明通过差速轧制之后沿钢带的宽度方向而非长度方向弯曲钢带，避免了管坯沿长度方向延伸量的差距增加。

附图说明

图1为本发明的实施例一的一种食品冷冻设备的配件的加工设备的前视图。

图2为本发明的实施例一的一种食品冷冻设备的配件的加工设备的轴向剖视图。

图3为本发明的实施例一的一种食品冷冻设备的配件的加工设备的第一径向剖视图。

图4为本发明的实施例一的第二润滑辊的横截面示意图。

图5为本发明的本发明的实施例一的一种食品冷冻设备的配件的加工设备的第二径向剖视图。

图6为本发明的实施例二的一种食品冷冻设备的配件的加工设备的径向剖视图。

图7为本发明的实施例二的第二润滑辊的横截面示意图。

图8为图7的A处放大图。

图9为本发明的实施例三的一种食品冷冻设备的配件的加工设备的前视图；

图10为本发明的实施例三的成型块和第一直线驱动机构的组合示意图；

图11为本发明的实施例三的切割机构的结构示意图；

图12为本发明的实施例三的卸料机构的结构示意图；

图13为本发明的实施例三的一种食品冷冻设备的配件的加工设备的加工方法的流程图。

图中：筒体101，端盖102，第一轧辊103，第二轧辊104，第一清洁辊105，第二清洁辊106，第一润滑辊107，第二润滑辊108，环形腔1081，出液孔1082，海绵塞1083，柱塞1084，弹簧1085，方槽1086，小孔1087，第一轴109，第二轴110，第三轴111，第四轴112，第五轴113，第六轴114，行星齿轮115，底盘116，中心齿轮117，第一电机118，进料口119，出料口120，第一成型机架201，第二成型机架202，旋转座203，支撑辊204，成型块205，第一直线驱动机构206，成型槽207，切割轮208，第一滑座209，第二滑座210，第二直线驱动机构211，第三直线驱动机构212，卸料块213，第四直线驱动机构214，第五直线驱动机构215。

实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

实施例

如图1-图5所示，一种食品冷冻设备的配件的加工设备，包括筒体101，所述筒体101的两端设有端盖102，筒体101的内部设有第一轧辊103、第二轧辊104、第一清洁辊105、第二清洁辊106、第一润滑辊107和第二润滑辊108，第一轧辊103、第二轧辊104、第一清洁辊105、第二清洁辊106、第一润滑辊107和第二润滑辊108的中心分别设置第一轴109、第二轴110、第三轴111、第四轴112、第五轴113和第六轴114，其中第一轴109的两端通过轴承连接端盖102，第一轴109靠近端盖102的位置套设有底盘116，底盘116固定连接端盖，第一轴109、第二轴110、第三轴111、第四轴112、第五轴113和第六轴114均通过轴承连接底盘116；

第二轴110、第三轴111和第六轴114的一端设有行星齿轮115，第一轴109的一端设有与行星齿轮115啮合的中心齿轮117，第一轴109的一端连接用于驱动第一轴109旋转的第一电机118，第一轴109的转速大于第二轴110的转速；

第一清洁辊105和第二清洁辊106的表面覆盖有清洁层，第六轴114的内部设有圆柱形腔，第二润滑辊108的内部设有以第二润滑辊108的轴线为中心的环形腔1081，环形腔1081的长度小于第二润滑辊108的长度，环形腔1081通过通道连通第六轴114的内部的圆柱形腔，第二润滑辊108的表面设有多个出液孔1082，出液孔1082连通环形腔1081，出液孔1082内部靠近外端的位置设有与出液孔1082过盈配合的海绵塞1083；第六轴114的一端连接润滑液供管，该润滑液供管连通第六轴114的圆柱形腔；

第五轴113的轴线与第二轧辊104的轴线的垂直距离小于第六轴114的轴线与第二轧辊104的轴线的垂直距离；因此钢带与第一轧辊103接触的一面与第二润滑辊108接触，钢带与第二轧辊104接触的一面与第一润滑辊107接触，也即钢带延伸量大的一面与第二润滑辊108接触被涂覆润滑液，因为在后续弯曲成型管坯的加工过程中钢带延伸量大的一面作为外表面与用于弯曲的压辊等部件接触。

第一清洁辊105和第二清洁辊106远离第一轧辊103的一侧的筒体101上设有条形的进料口119，第一润滑辊107和第二润滑辊108远离第一轧辊103的一侧的筒体101上设有条形的出料口120。

第一电机118驱动第一轴109旋转，第一轴109驱动中心齿轮117旋转，中心齿轮117带动行星齿轮115旋转，行星齿轮115带动第二轴110、第三轴111和第六轴114与第一轴109反向旋转，从而驱动第一轧辊103与第二轧辊104反向旋转，第一清洁辊105与第一轧辊103反向旋转，第一润滑辊107与第一轧辊103反向旋转；

钢带从进料口119进入筒体101，从第一清洁辊105和第二清洁辊106之间通过，被第一清洁辊105和第二清洁辊106对其表面进行清扫，去除表面尘杂或铁皮；

清洁后的钢带进入第一轧辊103和第二轧辊104之间进行轧制，由于第二轧辊104的转速第一第一轧辊103的转速，钢带一面延伸量大于另外一面的延伸量，使后续的钢带在成型为管状的过程中能够减小外表面所需的延伸量，降低内表面和外表面的延伸量之差，在轧制过程中提前产生延伸量差，避免后续成型为管状的过程中内外表面延伸量差过大导致的管坯成型缺陷；

轧制后的钢带通过第一润滑辊107和第二润滑辊108之间，被第二润滑辊108在表面涂覆润滑液；

润滑液从出液孔1082排出的力可以是由润滑液供管增加供给压力或者通过第二润滑辊108的旋转离心力提供；

之后钢带从筒体101的出料口120输出到后续弯曲成型管坯的加工。

在本发明的实施例中，第一清洁辊105和第二清洁辊106表面的清洁层是刷毛或毛毡或刮刀，如果使用刮刀作为清洁层，第一清洁辊105上的刮刀以第一清洁辊105的轴线为中心均匀环形阵列分布；

第二清洁辊106上的刮刀以第二清洁辊106的轴线为中心均匀环形阵列分布。

在本发明的实施例中，第二轴110、第三轴111和第六轴114的两端均设有行星齿轮115，第一轴109的两端均设有中心齿轮117。两端对称结构提高设备运转的稳定性。

在本发明的实施例中，润滑液供管供给油水混合润滑剂，其通过旋转接头连接第六轴114。

实施例

如图6-图8所示，区别于实施例一，在本实施例中，出液孔1082内设置柱塞1084，柱塞1084的长度大于第二润滑辊108的环形腔1081与第二润滑辊108的表面的距离，柱塞1084的内端连接弹簧1085，柱塞1084的侧面开有方槽1086，柱塞1084的外端设有小孔1087，该小孔1087通过通道与柱塞1084的侧面的方槽1086连通。柱塞1084受到钢带压力时向内移动，方槽1086连通第二润滑辊108的环形腔1081，润滑液从柱塞1084的小孔1087排到钢带上，通过这种方式仅在钢带上涂覆润滑液，避免润滑液泄露到其他地方。

实施例

如图9-图12所示，在实施例一的基础上增加用于钢带弯曲成型的半成型机构，半成型机构位于筒体101的一侧，包括第一成型机架201和第二成型机架202，第一成型机架201上设置两个前后对称设置的旋转座203，旋转座203的中心通过转轴与第一成型机架201转动连接，旋转座203的中心的转轴的一端连接第二电机的输出端，第二电机驱动旋转座203顺时针旋转，两个旋转座203之间设有多个支撑辊204，多个支撑辊204以旋转座203为中心均匀环形阵列分布设置；

支撑辊204的两端通过支杆连接旋转座203，支杆的宽度小于支撑辊204的直径，支杆的外端与支撑辊204中心的间距小于支撑辊204的半径。通过支杆连接不会影响被切断的钢带从支撑辊204脱离。

旋转座203上方的第二成型机架202上设有三个成型块205，三个成型块205连接用于驱动成型块205沿旋转座203的径向方向移动的第一直线驱动机构206；三个成型块205上均设有与支撑辊204间隙配合的成型槽207，支撑辊204的横截面形状为圆形，成型块205的横截面形状为半圆形；右侧的两个成型块205之间设有切割机构，切割机构包括切割轮208,切割轮208通过轮轴连接第一滑座209，切割轮208的轮轴连接切割电机的输出端,第一滑座209连接第二滑座210，第二滑座210上设有用于驱动第一滑座209支撑辊204的轴向移动的第二直线驱动机构211，第二成型机架202上设有用于驱动第二滑座210沿旋转座203的径向移动的第三直线驱动机构212；

三个成型块205的右侧的第二成型机架202上设有卸料机构，卸料机构包括卸料块213，卸料块213上设有与支撑辊204间隙配合的半圆形槽，半圆形槽的内径小于成型块205的成型槽207的内径，卸料块213沿前后方向上的长度小于钢带与旋转座203之间的间距，卸料块213连接用于驱动其沿支撑辊204的轴向移动的第四直线驱动机构214，第四直线驱动机构214连接用于驱动其沿旋转座203的径向移动的第五直线驱动机构215，第五直线驱动机构215设置于第二成型机架202上。

在本发明的实施例中，支撑辊204的数量为N，相邻的两个成型块205的移动路径的夹角等于360°/N。能够使三个成型块205与三个相邻的支撑辊204能够一一对应。

切割轮208的移动路径与右侧的两个成型块205的移动路径之间的夹角相等。使切割轮208能够切割到两个支撑辊204之间的钢带的中间位置。

在本发明的实施例中，相邻的支撑辊204之间的钢带的长度约为支撑辊204的周长，能够使通过成型块205和支撑辊204配合初步成型的U形件可以直接通过压辊压成圆形。但是如果钢带长度短于支撑辊204的周长也可以在后续的钢管成型工艺中进行弥补。

在本发明的实施例中，第二直线驱动机构211包括固定连接第二滑座210的第一链轮座，第一链轮座上设有两个前后对称设置的第一链轮，两个第一链轮通过链轮轴连接第一链轮座,一个第一链轮的链轮轴连接链轮电机的输出端,两个第一链轮上饶有第一链条，第一链条靠近旋转座203的一侧的一个或多个链节连接第一滑座209。链条直线驱动机构能够使切割轮208能够快速的对钢带进行切割，能够提供较短的切割时间。

在本发明的实施例中，第四直线驱动机构214包括连接第五直线驱动机构215的第二链轮座，第二链轮座上设有两个前后对称设置的第二链轮，两个第二链轮上饶有第二链条，第二链条靠近旋转座203的一侧的一个或多个链节连接卸料块213。第五直线驱动机构215可以与第三直线驱动机构212同步，用于将卸料块213移动到装载有被切断的钢带的支撑辊204上，然后第四直线驱动机构214驱动卸料块213向支撑辊204的一侧推动使其脱离支撑辊204，进一步的可以在卸料机构的下方设置传送带用于输送被推动脱离的钢带。

在本发明的实施例中，第一直线驱动机构206、第三直线驱动机构212和第五直线驱动机构215均为气缸或液压缸或直线电机。

如图13所示，基于本实施例的一种食品冷冻设备的配件的加工设备，本发明提供一种食品冷冻设备的配件的加工设备的加工方法，包括以下步骤：

步骤S1，钢带从进料口119进入筒体101，从第一清洁辊105和第二清洁辊106之间通过，被第一清洁辊105和第二清洁辊106对其表面进行清洁；

步骤S2，清洁后的钢带进入第一轧辊103和第二轧辊104之间进行轧制，由于第二轧辊104的转速第一第一轧辊103的转速，钢带一面延伸量大于另外一面的延伸量；

步骤S3，轧制后的钢带通过第一润滑辊107和第二润滑辊108之间，被第二润滑辊108在延伸量较大的一面涂覆润滑液；

步骤S4，钢带输出到半成型机构，第二电机驱动旋转座203旋转，将钢带以旋转座203的转轴为中心环绕在支撑辊204上，钢带延伸量较小的一面接触支撑辊204；

步骤S5，一个支撑辊204的轴线移动到最左侧的成型块205的移动路径上，然后第一直线驱动机构206驱动成型块205向支撑辊204移动，三个成型块205分别移动直至卡在三个相邻的支撑辊204上，支撑辊204上的部分钢带由于成型块205的作用被挤压成弧形；第一直线驱动机构206驱动成型块205向支撑辊204移动的同时第三直线驱动机构212驱动第二滑座210向支撑辊204移动，在切割轮208接触钢带时切割电机启动，第二直线驱动机构211驱动切割轮208沿钢带的宽度方向横向切断钢带；

第一直线驱动机构206驱动成型块205向支撑辊204移动的同时第五直线驱动机构215驱动卸料块213移动接触支撑辊204，然后第四直线驱动机构214驱动卸料块213移动将支撑辊204上的上一次被切断的钢带卸下；之后第一直线驱动机构206、第三直线驱动机构212和第五直线驱动机构215分别驱动成型块205、第二滑座210和第四直线驱动机构214复位；

步骤S6，第二电机驱动旋转座203继续旋转，将下一个支撑辊204的轴线移动到最左侧的成型块205的移动路径上，然后重复步骤S5。

步骤S1中，钢带可以是加热到热轧需求之后送入轧制机构；

在成型块205未复位时第二电机应该停止驱动旋转座203继续旋转，由于钢带并非完全刚性，此时轧制机构可以继续工作，在步骤S5中，切割轮208可以不复位，在下一次切割时第二直线驱动机构211驱动切割轮208反向移动即可，同理卸料块213也可以不复位，在下一次卸料时第四直线驱动机构214驱动卸料块213反向移动即可。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。