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对金属桶翻边机的探索上

2022-04-29 来源:安宁市农业机械网

对金属桶翻边机的探索(上)

翻边机是用来完成金属桶桶身翻边工序的机器,其种类繁多。如果就工作时金属桶的放置方式而言,可分为卧式翻边机和立式翻边机(其中依桶的轴线水平放置者称为卧式,垂直放置者称为立式);若按一次能翻边的边数分类,则可分为单头翻边机和双头翻边机(其中一次只对桶的一端翻边的为单头翻边机,桶身两端同时翻边的称为双头翻边机);就翻边的原理来分,则应分为液压式翻边机和挤压式翻边机;要按所加工的桶形分,又可分为圆桶翻边机和异形桶翻边机。下面以圆桶和异形桶翻边机为两大类,分别阐述以上各种翻边机的主要结构和工作原理。

一、圆桶翻边机

1、浪压式:滚压式翻边机的主要工作部件为两个运动的压辊,其工作原理见图1。工作时两压棍和桶身三者之间作相对运动(转动、平移或摆动),使桶身得以翻边。

圆桶滚压式翻边机虽有许多不同的结构和类型,但在翻边过程中都必须具有两种运动.一是压辊应相对于桶身作进给运动,使桶边能向外翻出;二是桶身应绕其轴线作旋转运动,以使圆桶边缘处处都能翻边。桶身获得旋转运动的方法有两种,一种是桶身作主动旋转,另一种是桶身作被动旋转。前者是桶身直接由电动机和减速机构带动旋转,在翻边时由转动的桶身借助摩擦力带动压辊旋转;后者则是由电动机及减速机构带动压辘转动,桶身靠摩擦力的作用被主动旋转的压辑带动旋转。下面通过实例说明圆桶滚压式翻边机的主要结构和原理。

图2为一圆桶卧式双头翻边机的传动图。该机的主要工作部件是两个主动旋转的压辊,故属桶身作被动旋转的滚压式翻边机。这台机床的结构左右对称,工作时两边同时动作,使桶身两边同时翻边,但为了表达得清楚一些,将图中左右上半部表示为上压辑处于最高位置,让桶身喂入、呈待翻边的状态;左上半部表示为上压辑进给到终点处于最低位置桶身完毕的状态。下面从液压式翻边应具有的两个运动来阐述这台专机的工作原理和过程。

1)进给运动:该机的进给运动是由上压辊3作摆动来实现的。上压辊3固装在上压辊轴1上,上压辊轴1又通过轴承2支承于压辊托架5上。当凸轮8顺时针转动凸轮升程不断增加时,通过滚轮6使压辑托架5绕支点A作逆时针摆动。那末,安装于压辊托架上的上压辑3随之向桶内摆动,直至上压辊轴1处于水平位置(如图中左上半部所示)为止,从而完成进给。然后,凸轮8转至最小升程,靠弹簧7的作用,压辊托架5顺时针摆动回到原位,上压辊3则退出桶外,此时已翻边的桶框便可取出,下一个待翻边桶框可以放入。

凸轮8是由电动机11驱动的,电动机11通过一级皮带传动(皮带轮12和10)使蜗杆轴15旋转,由于与蜗杆啮合的蜗轮(图中未表示)与凸轮8同轴,所以蜗杆轴15的旋转会使凸轮8得到慢速转动。

2)主旋转运动:主旋转运动在该机中表现为上、下、压辊的转动,这一转动也是由电动机11驱动的。电动机11使蜗杆轴15旋转,由于蜗杆轴15的右端固装有怆轮9,通过它与齿轮13的啮合,使主轴14旋转。再通过齿轮16与17的啮合,使下辑轴18旋转,因而固装于下辊轴上的下压辊19获得了主旋转运动。当上压辊向下摆动进给时,齿轮4与17逐渐啮合,故上压辊也获得了主旋转运动。此时位于上、下压辊间的桶身受摩擦力的作用,被压辊带动着绕自身的轴线旋转,同时在上压辊的进给作用下完成翻边。

翻边过程中,挡圈23起到防止桶身轴向窜动的作用,挡圈23的下端必须开口,以免防碍上压辑的运动。

托、翻桶装置21在翻边前起支承桶框的作用,翻边后起送离桶框的作用。其工作原理和基本结构见图3。该图中托桶架为弧形,架上装有四个滚轮,以托住水平放置的桶框。当气缸中的活塞处于最下位置时,四个托桶液轮托住桶框,使桶框处于待翻边状态。待翻边结束后,活塞上行推动托桶架。使之绕其支点A向上摆动,桶框则被翻出托桶架外。然后再让活塞下行,托桶架回位,滚轮将托住下一个桶框。

图2所示翻边机结构比较简单、紧凑,双头同时翻边,生产效率较高,但其翻边均匀性较差,翻边尺寸精度较低。

图4所示为另一种结构形式的圆桶卧式双头翻边机。该机主要由床身、左右主轴箱、左右翻边压轮即上压辊、左右偏心滚压盘即下压辊以及气动装置等组成。这台设备左右结构完全相同且呈对称布置,可实现桶身两端同步翻边。它既可与其他设备相联组成生产线进行全自动生产,也可由人工上、下桶身进行单工序半自动生产。下面以圆桶滚压式翻边机应具有的两个运动即主旋转运动和进给运动外加床头箱的送进运动为线索来阐述这台专机的工作原理和单工序操作该机的工作过程。

a.床头箱的送进运动:首先设备接电,按下左、右电动机启动按钮,输送装置来料后再按下左、右快进按钮,左、右气缸2中活塞上行,通过三眼板3和卧式挺杆机构4使左右床头箱1送进,由行程限位块24来限制左、右床头箱的送进行程,桶身即桶框21此时套在偏心滚压盘23上。

b.主旋转运动和进给运动按下左、右离合器合上按钮,左、右离合器8合上,此时电动机13经一级皮带传动12所传递来的动力一支通过齿轮传动9使主轴6旋转;另一支通过二级齿轮传动10、11使凸轮14旋转,凸轮的转动再经过凸轮从动杆15和杠杆16、压杆17、滑块18带动固装在滑块上的翻边压轮19向下压住桶框,桶框随着偏心液压盘一起向下移动,同时由于摩擦力的作用,桶框和翻边压轮随着偏心液压盘23一起转动完成翻边。翻边结束后,翻边压轮快退,偏心液压盘及桶框由于安装在偏心液压盘内的弹簧复位力作用随着翻边压轮向上移动直到复位到原位即中心位置。然后按下左右离合器脱开按钮,左、右离合器8脱开,左、右制动器7制动第一级齿轮传动轴的转动,从而主轴6和翻边压轮19停止运动。最后按下左、右快退按钮,气缸2中活塞下行,左、右床头箱退回到原来位置。输送装置送桶框到下道工序。

该设备较图2的摆动式翻边机结构更合理,调整也较容易,自动化程度较高,扳边均匀性及扳边精度也较好,在目前应用较为广泛。

还有一种圆桶卧式双头液压翻边机也属滚压式翻边机这一类。其外形与图4相似。但其进给运动和床头箱送进运动都是用液压完成的,从而结构在图4简单(用一个简单的液压泵和液压缸代替了凸轮进给等一套机械传动和进给装置)。其主旋转运动仍由电动机给一级皮带传动和齿转传动减速后带动主轴旋转。它的自动化程度高,板边精度较好,传动平稳,噪音小,国外普遍使用它。在国内,由于液压元件泄漏问题未得到很好解决和液压机用油价格较高等因素影响,在某种程度上也限制了该种型式的翻边机在国内大范围地投入使用。

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