專利名稱：一種異形截面法蘭的熱變形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于風(fēng)電塔筒連接法蘭件的加工裝置，具體涉及一種異形截面法蘭的熱變形裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)電塔筒在風(fēng)力發(fā)電機組中主要起支撐作用，同時用于吸收機組的震動，一般的風(fēng)電塔筒由四節(jié)組成，風(fēng)電法蘭是焊接在塔筒兩端起上下件連接作用。目前風(fēng)電塔筒法蘭的生產(chǎn)過程為，選用速鑄坯或鋼錠作為原料，然后經(jīng)加熱、鐓粗、沖孔后上碾環(huán)機，將坯料碾成矩形截面的法蘭毛皮環(huán)。然而風(fēng)電法蘭在使用過程中的截面形狀一般為L形或為T形， 這樣就需要通過機加工，將矩形截面的法蘭毛皮環(huán)加工成L形或T形截面的法蘭環(huán)，采用現(xiàn)有的加工設(shè)備加工既費時費力，消耗掉大量的能源，又要浪費掉大量的材料，同時也會破壞金屬內(nèi)部的纖維組織結(jié)構(gòu)，還會降低環(huán)件的強度。因此，有必要對現(xiàn)有的法蘭毛皮環(huán)加工設(shè)備進行改進。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種異形截面法蘭的熱變形裝置，該裝置可以通過簡單的工藝步驟，一次性地將環(huán)形件加工成異形截面，既可以減少機加工的工作量，又可以節(jié)省大量的原材料。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是設(shè)計一種異形截面法蘭的熱變形裝置，其特征在于，所述熱變形裝置包括主軋輥和芯輥，在所述芯輥上設(shè)有芯模段，所述熱變形裝置通過主軋輥、芯輥和芯輥上的芯模段將鋼坯軋制成具有異形截面的法蘭環(huán)。為了便于加工不同異形截面的法蘭環(huán)，優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述芯輥上設(shè)有的芯模段與芯輥之間為整體結(jié)構(gòu)，或為可拆卸式的分體結(jié)構(gòu)。為了防止在軋制過程中法蘭環(huán)向上竄動，進一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，在所述芯輥的上端設(shè)有棘齒棘齒式定位鎖緊機構(gòu)。為了便于控制被軋制法蘭環(huán)的厚度尺寸，進一步優(yōu)選的技術(shù)方案還包括，所述熱變形裝置在位于被軋制法蘭環(huán)上下端面的部位分別設(shè)有可移動的上托輥和下托輥。為了便于軋制不同尺寸的環(huán)形件，進一步優(yōu)選的技術(shù)方案還包括，所述上軋輥與下軋輥分別與驅(qū)動機構(gòu)連接，所述驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動上軋輥與下軋輥的旋轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動機構(gòu)被安裝在移動支架上，所述的移動支架與液壓驅(qū)動機構(gòu)連接。本實用新型的優(yōu)點和有益效果在于由于在本實用新型中，采用在芯輥上設(shè)置了芯模，通過改變芯模的截面形狀實現(xiàn)軋制出不同異形截面的環(huán)形件。因此該法蘭熱變形裝置可以一次性地將芯輥與芯模安裝好，然后通過主軋輥、芯輥和安裝在芯輥上的芯模以及上托輥與下托輥，將沖有階梯孔的鋼坯軋制成異形截面的毛坯環(huán)。通過上述工藝加工的毛坯環(huán)既可以節(jié)省原材料，又可減少機加工的工作量，同時還可以減少能源的浪費。
圖1是本實用新型法蘭熱變形裝置工作初始狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型法蘭熱變形裝置工作中間工藝或終止狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、主軋輥；2、芯輥；3、芯模段；4、鋼坯；5、法蘭環(huán)；6、上托輥；7、下托輥。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。如附圖1、2所示，本實用新型是一種異形截面法蘭的熱變形裝置，該熱變形裝置包括主軋輥1和芯輥2，在所述芯輥上設(shè)有芯模段3，所述熱變形裝置通過主軋輥1、芯輥2 和芯輥上的芯模段3將鋼坯4軋制成具有異形截面的法蘭環(huán)5。在本實用新型中為了便于加工不同異形截面的法蘭環(huán)，優(yōu)選的實施方案是，所述芯輥上設(shè)有的芯模段3與芯輥2之間為整體結(jié)構(gòu)，或為可拆卸式的分體結(jié)構(gòu)。在本實用新型中為了防止在軋制過程中法蘭環(huán)向上竄動，進一步優(yōu)選的實施方案是，在所述芯輥的上端設(shè)有棘齒棘齒式定位鎖緊機構(gòu)。在本實用新型中為了便于控制被軋制法蘭環(huán)5的厚度尺寸，進一步優(yōu)選的實施方案還包括，所述熱變形裝置在位于被軋制法蘭環(huán)5上下端面的部位分別設(shè)有可移動的上托輥6和下托輥7。在本實用新型中為了便于軋制不同尺寸的環(huán)形件，進一步優(yōu)選的技術(shù)方案還包括，所述上軋輥6與下軋輥7分別與驅(qū)動機構(gòu)連接，所述驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動上軋輥6與下軋輥7的旋轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動機構(gòu)被安裝在移動支架上，所述的移動支架與液壓驅(qū)動機構(gòu)連接。本實用新型中熱變形裝置的工作過程包括如下工藝步驟第一步、將鋼還加熱后鐓粗；第二步、用直徑小于等于300_的實心沖子，在鐓粗后鋼坯的中心，從單面沖出通孔；第三步、然后將定位模放置在所述通孔上，再壓機壓定位模；定位模包括依次連接的大圓柱段、圓臺段和設(shè)在圓臺下端與所述通孔配合的階梯軸段，定位模的高度大于等于沖通孔后鋼坯的厚度；第四步、然后將定位模取出，再用與大圓柱段直徑相等直徑為400mm的實心沖子， 將所述通孔沖壓成階梯孔；第五步、將沖出階梯孔的坯料經(jīng)二次加熱后放入到碾環(huán)機上進行碾環(huán)加工；所述的碾環(huán)機設(shè)有主軋輥和芯輥，在所述芯輥上設(shè)有芯模段，所述碾環(huán)機通過主軋輥、芯輥和芯輥上的芯模段將鋼坯軋制成具有L形截面的法蘭。為了防止定位模取出時的困難，在本實用新型中優(yōu)選的實施方案是，所述第三步驟中在定位模放置之前，在定位模的承壓面上涂抹鱗片石墨和柴油的混合液，同時在鋼坯的承壓面上撒上干石墨粉。為了減小軋制啟動狀態(tài)時的驅(qū)動力，在本實用新型中進一步優(yōu)選的實施方案是， 所述第五步的軋制工藝開始前在所述鋼坯的階梯孔的臺階與所述芯模下端面之間可設(shè)有3 5_的間隙。為了防止被軋制環(huán)件的向上竄動，在本實用新型中進一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有， 在所述芯輥的上端設(shè)有定位鎖緊機構(gòu)。為了有效地控制被軋制環(huán)件的高度尺寸，進一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述碾環(huán)機在所述上下端面分別設(shè)有可移動的上托輥和下托輥。為了防止各軋輥受熱后變軟，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，在所述第五步的軋制步驟中用冷卻水冷卻芯輥、芯模和主軋輥。實施例1 例如軋制截面呈L形的塔頂型風(fēng)塔法蘭重量約2 10噸外經(jīng)達4 7m，其截面尺寸稍有變化，坯料重量就相差很大。截面呈L形塔頂型風(fēng)塔法蘭的設(shè)計原則操作簡單、實用、安裝；制坯形狀規(guī)整、定位準確、環(huán)坯成性良好，更換模具簡潔、方便。熱變形工藝包括將鋼錠加熱后用4000鐓油壓機鐓粗鋼坯，然后先用直徑為 300_的實心沖子在鋼坯的中心沖出小的通孔，然后再用定位模將小孔壓成大的階梯孔，再用直徑為400mm的實心沖子在鋼坯的中心沖出大的通孔，在大通孔的上端還留有一段用定位模壓出的比大通孔直徑更大的階梯孔；在完成上述沖孔工藝后再將鋼坯進行二次加熱， 再將加熱后的鋼坯放入碾環(huán)機上，將其軋制成截面呈L形的毛坯環(huán)。沖小孔的目的是防止鋼坯上端面的過度塌陷變形。在定位模向下壓鋼坯時，應(yīng)控制下壓的高度h;h等于鋼坯的厚度減去定位模壓入鋼坯的深度。由于定位模在向下壓鋼坯時，被擠壓的金屬將流向小的通孔內(nèi)，因此鋼坯上端面的塌陷變形會很小。由于在定位模的下端設(shè)置了大通孔直徑為 400mm的臺階，將定位模由鋼坯中取出后，用直徑為400mm的實心沖子先在平模臺上壓實， 然后再將鋼坯轉(zhuǎn)到?jīng)_孔臺上沖大通孔。其中大通孔的直徑應(yīng)依據(jù)碾環(huán)機的心輥直徑而設(shè)定，為防止定位模取出時困難，可在定位模的承壓面上涂抹鱗片石墨和廢機油的混合液，并在鋼坯的承壓面上撒上干石墨粉。在本實用新型中軋制環(huán)形件的過程是在碾環(huán)機上進行的，如圖3、4所示，依據(jù)碾環(huán)機的特點，芯輥上的芯模段應(yīng)落在成型沖孔后鋼坯的階梯孔內(nèi)，并且在階梯孔與芯輥和芯輥的芯模段之間要留有40mm 50mm的間隙。鋼坯在安裝的初始狀態(tài)，芯輥的芯模段底端應(yīng)與階梯孔的臺階之間留有3mm 5mm的間隙。在碾環(huán)機啟動時先使鋼坯件慢速轉(zhuǎn)動幾圈，用以消除鋼坯件的橢圓度，隨后的軋制方法與操作矩形截面的環(huán)形件相似，在軋制中用冷卻水冷卻主軋輥、芯輥和芯輥上的芯模段。截面呈L形塔頂型風(fēng)塔法蘭在軋制過程中是平穩(wěn)的，由于芯輥在向下進給直至到位都有一個鎖緊力控制，固芯模段的下端面對鋼坯件有一個防止鋼坯件上竄的壓力，在主軋輥壓力的作用下，不停轉(zhuǎn)動的主軋輥帶動鋼坯件和芯輥旋轉(zhuǎn)，隨著芯輥與主軋輥之間間隙的不斷減小，環(huán)件的直徑越來越大，碾環(huán)機上的下錐輥起著稱重的作用，下錐輥除了自傳還要配合不斷向下移動并自轉(zhuǎn)的上錐輥完成環(huán)形件厚度方向的控制。在本實用新型中風(fēng)塔法蘭可選用Q345E鋼材作為原料，該鋼材的熱塑性非常好， 更有利于L形截面環(huán)的成型。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種異形截面法蘭的熱變形裝置，其特征在于，所述熱變形裝置包括主軋輥和芯輥， 在所述芯輥上設(shè)有芯模段，所述熱變形裝置通過主軋輥、芯輥和芯輥上的芯模段將鋼坯軋制成具有異形截面的法蘭環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的異形截面法蘭的熱變形裝置，其特征在于，所述芯輥上設(shè)有的芯模段與芯輥之間為整體結(jié)構(gòu)，或為可拆卸式的分體結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的異形截面法蘭的熱變形裝置，其特征在于，在所述芯輥的上端設(shè)有棘齒棘齒式定位鎖緊機構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的異形截面法蘭的熱變形裝置，其特征在于，所述熱變形裝置在位于被軋制法蘭環(huán)上下端面的部位分別設(shè)有可移動的上托輥和下托輥。
5.如權(quán)利要求4所述的異形截面法蘭的熱變形裝置，其特征在于，所述上軋輥與下軋輥分別與驅(qū)動機構(gòu)連接，所述驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動上軋輥與下軋輥的旋轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動機構(gòu)被安裝在移動支架上，所述的移動支架與液壓驅(qū)動機構(gòu)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種異形截面法蘭的熱變形裝置，其特征在于，所述熱變形裝置包括主軋輥和芯輥，在所述芯輥上設(shè)有芯模段，所述熱變形裝置通過主軋輥、芯輥和芯輥上的芯模段將鋼坯軋制成具有異形截面的法蘭環(huán)。該裝置采用在芯輥上設(shè)置了芯模，通過改變芯模的截面形狀實現(xiàn)軋制出不同異形截面的環(huán)形件。因此該法蘭熱變形裝置可以一次性地將芯輥與芯模安裝好，然后通過主軋輥、芯輥和安裝在芯輥上的芯模以及上托輥與下托輥，將沖有階梯孔的鋼坯軋制成異形截面的毛坯環(huán)。通過上述工藝加工的毛坯環(huán)既可以節(jié)省原材料，又可減少機加工的工作量，同時還可以減少能源的浪費。
文檔編號B21H1/06GK202343824SQ201120416538
公開日2012年7月25日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者周洪亮, 承立新, 是潤春, 楊家灼, 繆惠民 申請人:江陰市恒潤環(huán)鍛有限公司