一种模块化卧式型钢弯曲矫直装置

摘要

本发明提供一种模块化卧式型钢弯曲矫直装置，属于机械工程技术领域。该装置包括压下模块和支撑驱动模块；压下模块主要由压下机架、液压油缸和施压装置组成；支撑驱动模块主要由支撑驱动机架、支撑驱动装置、减速电机和联轴器组成；该装置采用了模块化设计的思想，通过压下模块和支撑驱动模块两类功能模块间的组合与排布实现型材各种弯曲及矫直加工过程；装置模块化的设计使得其能够在施工现场方便地组装、转移及根据不同需求改变加工功能，挺高建筑施工现场对型材进行塑性加工的能力和效率。

说明书

技术领域

本发明涉及机械工程技术领域，特别是指一种模块化卧式型钢弯曲矫直装置。

背景技术

型钢广泛应用于厂房、桥梁、输电铁塔等工业建筑和大型金属结构的建设工程中。在复杂建筑结构的施工过程中涉及的型钢往往规格繁多且几何形态各异，而且当型钢构件在完成工厂预制并输送至施工现场进行安装过程中往往因为一些施工情况和构件自身的变化而需要进行形态上的调整或矫直。然而由于施工现场往往不具有大型成套化弯曲和矫直装备的运输、安装和使用条件，使得这种调整非常难以实施，从而迟滞了施工的进度。因此需求一种能够广泛适应多种规格型材加工，能够快速和便利在施工现场条件下展开和组装，并且同时具备矫直、辊弯及压弯等多种型材塑性弯曲加工能力的机械装备。而目前的型材弯曲矫直装备不能同时达到以上要求，尚未有近似的专利技术问世。

发明内容

本发明针对于施工现场对型材弯曲加工的技术要求，提供一种模块化卧式型钢弯曲矫直装置，通过装备组件的模块化实现对不同规格型材弯曲加工的快速调整及在施工现场条件下的快速展开和组装，通过不同模块的组合实现型材的多种弯曲加工方式。

该装置包括压下模块和支撑驱动模块，压下模块包括压下机架、液压油缸和施压装置，压下机架上开有地角螺栓孔，压下机架通过地脚螺栓孔与预埋的地脚螺栓连接；液压油缸的缸筒固定在压下机架与地面垂直的立板上，液压油缸的活塞杆连接在施压装置的支架上；施压装置包括支架、轴承压盖和压辊，支架有一与地面垂直的支架立板，支架立板的一侧与液压油缸的活塞杆连接，支架立板另一侧有两个基座，两个基座与轴承压盖装配组成一个完整的滑动轴承；支撑驱动模块包括支撑驱动机架、支撑驱动装置、减速电机和联轴器，支撑驱动机架上同样开有地角螺栓孔，支撑驱动机架通过地脚螺栓孔与预埋的地脚螺栓进行连接；支撑驱动机架的顶部设计有电机安装板，减速电机通过电机安装板固定在支撑驱动机架上，减速电机的驱动轴穿过电机安装板上开的孔并通过联轴器与支撑驱动装置的压辊相连；支撑驱动装置的压辊通过联轴器与减速电机的驱动轴连接。

支撑驱动装置中基座与支撑驱动机架的立板直接连接，未设置施压装置中的支架立板，支撑驱动装置的其他组成和结构与施压装置相同。

压辊由两个具有间距的辊片和一根穿过辊片中心的中轴组成，辊片过盈装配在中轴上，辊片不能沿中轴的轴线转动。

中轴的两端分别与支架两个基座与轴承压盖组成的滑动轴承相配合，使压辊能够沿滑动轴承的轴线整体转动。

当需要对型钢进行辊弯或弯曲加工时，根据加工需求，平行布置两个支撑驱动模块，在两个支撑驱动模块之间的中轴线位置对向轴线平行布置一个压下模块。

当需要对型钢进行矫直加工时，根据加工需求，平行布置3至5个支撑驱动模块，在每两个支撑驱动模块之间的中轴线位置对向轴线平行布置一个压下模块。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

模块化卧式型钢弯曲矫直装置采用了模块化设计的思想，将型材各种弯曲加工过程分解为装置的压下和支撑驱动两类基本功能模块，在压下模块上集成对型材进行压下所需的各项功能组件，在支撑驱动模块上集成对型材进行支撑并实现其连续进给所需的各项功能组件，通过两类功能模块间的组合与排布实现型材各种弯曲及矫直加工过程。装置模块化的设计使得其能够在施工现场方便地组装、转移及根据不同需求改变加工功能，挺高了建筑施工现场对型材进行塑性加工的能力和效率。

附图说明

图1为压下模块和支撑驱动模块不同工作模式下的组合方式及工作意图；其中，图1(a)为辊弯工作模式下的组合方式及工作示意图；图1(b)为压弯工作模式下的组合方式及工作示意图；图1(c)为五辊矫直工作模式下的组合方式示意图；

图2为压下模块示意图；其中，图2(a)是主视图，图2(b)是侧视图；

图3为支撑驱动模块示意图；其中，图3(a)是主视图，图3(b)是侧视图；

图4为压辊结构及其与型材接触关系示意图；其中，图4(a)是加工H型钢时的接触状态，图4(b)是加工T型钢时的接触状态。

其中：1—压下模块，2—支撑驱动模块，3—压下机架，4—液压油缸，5—施压装置，6—地角螺栓孔，7—支架，8—轴承压盖，9—压辊，10—辊片，11—中轴，12—支撑驱动机架，13—支撑驱动装置，14—减速电机，15—联轴器，16—电机安装板，17—H型钢，18—T型钢。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种模块化卧式型钢弯曲矫直装置。

如图1、图2和图3所示，该装置中压下机架3上开有地角螺栓孔6，压下机架3通过地脚螺栓孔6与预埋的地脚螺栓连接；液压油缸4的缸筒固定在压下机架3与地面垂直的立板上，液压油缸4的活塞杆连接在施压装置5的支架7上；施压装置5包括支架7、轴承压盖8和压辊9，支架7有一与地面垂直的支架立板，支架立板的一侧与液压油缸4的活塞杆连接，支架立板另一侧有两个基座，两个基座与轴承压盖8装配组成一个完整的滑动轴承；支撑驱动模块2包括支撑驱动机架12、支撑驱动装置13、减速电机14和联轴器15，支撑驱动机架12上同样开有地角螺栓孔，支撑驱动机架12通过地脚螺栓孔与预埋的地脚螺栓进行连接；支撑驱动机架12的顶部设计有电机安装板16，减速电机14通过电机安装板16固定在支撑驱动机架12上，减速电机14的驱动轴穿过电机安装板16上开的孔并通过联轴器15与支撑驱动装置13的压辊9相连；支撑驱动装置13的压辊通过联轴器15与减速电机14的驱动轴连接。

图1为压下模块和支撑驱动模块在不同工作模式下的组合方式意图。当需要对型钢进行辊弯或弯曲加工时，模块的布置方式是相同的，首先需要根据型钢的规格及弯曲加工需求成一定距离轴线平行地布置两个支撑驱动模块2，然后在两个支撑驱动模块2之间的中轴线位置对向轴线平行地布置一个压下模块1。当需要对型钢进行辊弯加工时，首先将型钢头部放在两个支撑驱动模块2上，然后由压下模块1通过液压油缸4经施压装置5对型钢头部进行压下并达到指定的压弯量并锁死油缸位置，然后启动两个支撑驱动模块2的减速电机14，通过减速电机14的驱动使型钢连续进给实现辊弯加工过程。当需要对型钢进行指定位置的弯曲加工时，首先将型钢放在两个支撑驱动模块2上，并将其需要进行弯曲加工的位置放在压下模块1的施压装置5的正下方，然后根据加工需求通过液压油缸4经施压装置5使型钢达到指定的压弯量。当需要对型钢进行矫直加工时，根据加工需求成一定距离轴线平行地布置3至5个支撑驱动模块2，在每两个支撑驱动模块2之间的中轴线位置对向轴线平行地布置一个压下模块1，这样可以通过模块数量的增减组成五辊至九辊矫直装置对型钢进行加工。其中，图1(a)为辊弯工作模式下的组合方式及工作示意图；图1(b)为压弯工作模式下的组合方式及工作示意图；图1(c)为五辊矫直工作模式下的组合方式示意图。以图1(c)所示的五辊矫直装置为例，在矫直过程中首先将型钢头部放在前部两个支撑驱动模块2上,然后通过液压油缸4调整各个压下模块1的施压装置5达到指定的压下量并锁死油缸位置，然后启动全部支撑驱动模块2的减速电机14，通过减速电机14的驱动使型钢连续进给实现矫直加工过程。

图2为压下模块示意图。其中，图2(a)是主视图，图2(b)是侧视图。在使用过程中首先根据压下模块1的布置位置预埋地脚螺栓，然后将地角螺栓孔6套入地脚螺栓并上紧螺母，从而实现压下模块1在地面上的定位和固定。压下机架3则为压下模块1上的组件提供一个安装平台并将加工过程中的作用力传递给地面。液压油缸4则作为一个动作元件推动施压装置5而实现压下功能。施压装置5通过支架7和轴承压盖8为压辊9提供支撑和润滑，压辊9则直接与型材接触并在摩擦力的作用下随其进给而发生转动。

图3为支撑驱动模块示意图。其中，图3(a)是主视图，图3(b)是侧视图。同样在使用过程中首先根据支撑驱动模块2的布置位置预埋地脚螺栓，然后将地角螺栓孔6套入地脚螺栓并上紧螺母，从而实现支撑驱动模块2在地面上的定位和固定。支撑驱动机架12则为支撑驱动模块2上的组件提供一个安装平台并将加工过程中的作用力传递给地面。减速电机14作为驱动元件通过联轴器15将旋转运动传递给支撑驱动装置13上的压辊9，压辊9则直接与型材接触并在摩擦力的作用下驱动型材进给，支撑驱动装置13与施压装置5的功能一样为压辊9提供支撑和润滑。

图4为压辊结构及其与型材接触关系示意图。可以看到压辊9由两个具有一定间距的辊片10和一根穿过辊片10中心的中轴11组成，辊片10过盈装配在中轴11上不能沿中轴11的轴线转动。如图4(a)所示，当对H型钢或工字钢进行加工时，型材的翼缘位于两个辊片10外侧，而如图4(b)所示，当对T型钢进行加工时，型材的腹板位于两个辊片10中间，其接触状态都为型材主要进行弯曲或矫直加工的方向。因此压辊的这一结构设计能够适应多种型材的加工需求。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。