專利名稱：單側驅動式輪管機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種輪管機，尤指一種由單側驅動及將金屬加工件的輥軋部位以及其相關的長度均予以全面包覆輥軋彎曲的輪管機。
最早的輥軋彎曲金屬管是采用直徑相同且排列成金字塔形的三個輥輪的輪管機，由于三個輥輪均各自被驅動，于是在輥彎金屬管時發生被加工的金屬管內，外環圓周的角速度發生較大差異，且三個輥輪的轉速為定速，無法因應內、外環的圓周比率不同而自動調整其轉速，往往發生間或性頓挫現象，難以制出圓滑的金屬圓環圈體，也經常發生馬達故障。后又推出一種輪管機，機上輥輪與左、右輥輪分別由兩組不同速率的油壓馬達驅動，以在不同速率下達到自動調速的目的，其雖有些改進，但由于每個輥輪上的模具，僅能將被輥軋彎曲的金屬件包覆一半表面，另一半具有充份的空間可資變形，尤其是生產金屬管件的廠家所生產出來的管壁厚度的均勻性、材質，型板的正確性，有縫管的焊接特性均各有不同，同一個廠生產的管材也有不同，雖然，在相同的設定條件下成型便發生或多或少的歪偏或變形或挫曲現象，尤以薄管為最嚴重。
本發明的目的是要提供一種單側驅動式輪管機，采用六具輥軋模具將被輥軋彎曲的金屬加工件的部位及其相關的長度部分予以全面包覆。
本發明的目的是這樣實現的單側驅動式輪管機包括一機座，機座有頭座、尾座、萬向接頭組及齒輪箱，以及驅動的油壓馬達，頭座與尾座上有多數支輥輪，其上分別套設成型模具，輥輪的兩端以可旋轉式分別固定在頭座與尾座滑座的軸孔內，且在頭尾座上設升降裝置，其軸桿的下端與滑座的頂部鎖固在一起。輥輪配設成三對并列的空間形態，每一對均有一上方輥輪及一下方輥輪，且上、下輥輪各自對應配設的升降裝置同步升降；每一對輥輪的下方輥輪是主動輥輪，由其所對應配屬的萬向接頭而為油壓馬達所驅動，而上方輥輪是從動輥輪，樞設在頭、尾座間的滑座軸孔內，因而使多具輥輪模具在輥彎作業時，將擬彎加工的金屬加工件的外周擬輥彎部位及其相關長度部份一起緊密全面包覆下成型。輥輪模具裝在頭座及尾座之間。也可將輥輪模具裝在尾座之外部。三對輥輪模具的第一和第三對是以第二對為中心呈等徑向角度關系配置。三對輥輪的兩端由套筒軸承以可旋轉地固定在頭座和尾座的滑座軸孔內。套筒軸承以一止動螺絲鎖固在套筒軸承的外周與滑座內孔之間。還有一進料機構和導桿，進料機構有一縱長形付機座；一可在付機座上往復移動的臺車部；一設在臺車上方的送料臺，送料臺上有一推送金屬加工件的垂直平面，平面中央有一通孔，導桿由通孔貫穿直抵機座的輥輪附近；縱長形付機座的縱長方向下方樞設一根縱長螺桿，螺桿穿過臺車部，與軸設在臺車部兩端的螺母螺合，螺桿一端經由一齒輪的嚙合而為一變速馬達或油壓馬達所驅動，當變速馬達或油壓馬達動轉時，臺車樞設的螺母便為馬達所驅動的縱長螺桿的運轉而驅動的行進。進料機構的臺車包括一可行走在兩連體工型鋼付機座頂面兩側之上段四具導輪，及行走在兩連體工型鋼付機座頂面兩側的下段四具導輪，導輪均為兩連體工型鋼軌道所導引而行走。進料機構的臺車是以一包容性C形引導部包覆在H形鋼軌的頂部及兩側部的引導下而行進或后退。多數具輥輪模具的使用多寡可根據實際需要增減。
由于采用上述方案，本發明不僅以單側驅動可消除加工管件內，外圈的加圓周角速差異所產生的挫曲變形的缺陷，且六個輥輪模具可將所欲加工管件的部位及其相關長度部分均予以全面包覆，使被加工管件在輥彎過程中幾乎沒有可以變形或挫曲的空間，再有，本發明的六個輥輪模具是成對升降，不論輥輪位置如何升降總是永遠包住加工件的外周，緊緊保護住，又將R對及T對的滑座的滑動軌道對應于S對滑座的配置以等徑向角度關系，可使本發明所輥彎成型的圓弧角度達到最小限度。
下面通過附圖與實施例對本發明進一步詳細說明。


圖1是本發明實施例1結構圖。
圖2是圖1主機座1側視圖。
圖3是圖2分解圖。
圖4是本發明實施例2斜視圖。
圖5是圖4主機座側視圖。
圖5是本發明實施例3斜視圖。
圖7A是本發明輥彎模具之一剖視圖。
圖7B是本發明輥彎模具之二剖視圖。
圖7C是本發明輥彎模具之三剖視圖。
圖8A是本發明六具輥彎模具的用途說明圖。
圖8B、圖8C是本發明的操作一及二示意圖。
圖8D為本發明的操作三示意圖。
圖8E為本發明的操作四示意圖。
圖8F為本發明的操作五示意圖。
圖8G為本發明的操作六示意圖。
圖8H為本發明的操作七示意圖。
圖8I為本發明的操作八示意圖。
圖8J為本發明的操作九示意圖。
圖8K為本發明的操作十示意圖。
圖9為本發明進料機構斷面圖。
圖10為本發明進料機構另一實施例斷面圖。
圖中1主機座，2進料機構，3導桿裝置，4、4B、4C金屬加工件，10付機座，10A外側邊，10C內側邊，11頭座，12尾座，13升降裝置，14滑座，15輥輪，15A、15B套筒軸承，16輥軋模具，17萬向接頭，18齒輪箱，21臺車，24縱長螺桿，26B、26C導輪，31導桿，131升降裝置下端，133、134、135、136蝸輪組，137電動變速馬達141凸緣，143螺絲，144上、下軸孔，151-156輥輪模具，157A、157、158、159彈性卡合鋼珠裝置，172連桿，173第二萬向接頭，175萬向接頭的公端子，202通孔，210C型引導部，211縱長型導塊，212角型銅條，R、S、T輥輪組與模具。
參見圖1；本發明實施例1包括主機座1、進料機構2和導桿裝置3；主機座1是由頭座11及尾座12、升降裝置13、滑座14、輥輪15、輥軋模具16、萬向接頭17和齒輪箱18，以及油壓馬達或電動變速馬達(圖中未示)等構成。本發明的頭座11和尾座12均設有三排輥輪線151-156，輥輪上均套置模具16(圖2、3)，各輥輪151-156均通過套筒軸承15A、15B以可旋轉方式樞設在滑座14的上、下軸孔144之內(圖3)，且使上、下兩模具16將被加工件的外周全面予以包覆(圖2、圖7A-7C)。本發明的輥輪及模具位置的升降調整是由設在機座上的螺桿升降裝置13來完成(也可用其它裝置)，螺桿升降裝置13的下端131與滑座14上端的兩凸緣141以栓梢或螺絲143鎖固在一起(圖3)，其上端則與蝸輪組133、134、135、136及油壓馬達(或電動變速馬達137)借鏈條連動在一起(圖1)，而下方三支輥輪152、154、156則經由第二萬向接頭173、連桿172和第一萬向接頭而與齒輪箱連接成為主動傳動輥輪，至上三支輥輪只樞設在頭尾機座11、12的兩滑座14內(圖2、3)，從圖中可知本發明的輥輪151-156與頭機座11內的滑座14相樞接的構造，也可做成松配合的抽拉式連接。
如圖3所示；每一支輥輪的插入端有一凹溝153，而機座11內的滑座14的套筒軸承15B內與第二萬向接頭的公端子175相接合時，彈性卡合鋼珠裝置157A、157、158、159適可卡入輥輪插入端的凹溝153內，如此將使輥輪在更換模具16時，更加方便實用。
如圖4、5實施例2中所示；輥輪的模具也可裝在尾座外側，同時其進料機構2及導桿也應對應往外挪動(圖中未示)，本實施例對于輕載金屬加工件，例如薄管、薄型板的輥彎加工不致使輥輪發生嚴重應變時，便可采取這種方式操作，在進料和取料上較為方便，其余構造與實施例1相同。
如圖6實施例3中所示；也可做成垂直型升降的滑座，這種輪管機對于大圓徑的金屬加工管件相當實用，其余構造均同于實施例1。
如圖8A所示；單側傳動的三對輥輪與模具R、D、T每一對的上、下模具均以滑座14連在一起，以同步升降；R對輥輪模具作為校正之用，S對是供作定位之用，T對則供作成型之用；本發明的六個模具將欲成型的金屬加工件的部位和其相關長度部分均予以全面包覆(圖7A、7C)，故金屬加工件經由本發明的多個模具的校正、定位及成型后，其整體長度的正確成型自可達到所予期的規格要求。
當本發明欲進行大尺寸的輥彎作業時(圖8B、8C)導桿引伸至S對模具上，將T對(或R對)模具按所需的彎曲半徑要求升高其高度，在進料機構2的推送及R、S、T三對的下方輥輪的順時針方向運轉下將如圖7A至7C所示的金屬加工件4、4B、4C輥彎成所需的圓徑，由圖8B、8C可知本發明的金屬加工件的進料方向是可逆性的，使用者可根據個人習慣自行調整。圖8D、8E的輥輪配置可校正曲度不相同的金屬加工件；如加工管件圓徑過小(圖8D虛線所示)欲校正較大時，可將S對輥輪模具同時往上略調升，將第一次輥彎加工件再徑圖8D的三對輥輪模具校正即可(圖8D實線所示)。如嫌校正圓尚有不足，則可再將對輥輪模具高度略為上升，直到達到所需的圓徑為止，反之，當輥彎的圓過大，欲校正較小時，可按圖8E的配置，將S對輥輪模具的高度往下調降或將R、T對輥輪模具的高度往上調升即可，其操作過程同圖8D。
如圖8F所示的輥輪配置方式可對成型的輥彎金屬件，特別是對方形管、扁形管或薄料型板的輥彎作業，作進一步校正，此時，導桿應先抽離輥輪組，S對輥輪模具組往下調降，而R及T對輥輪模具則同時往上調升，因而構成更小的圓徑輥彎模具的配置，對于前述方形管，扁形管及型板的輥彎作業甚為方便實用。
本發明上述使用說明實施例，系針對薄管，U形或異形材，在考慮不變形、不偏斜的要求下使用六具輥輪模具，如對于高級管材或型板已經生產廠方嚴格檢驗的，可省去校正過程，即R組輥輪的上方輥輪模具可不用，如圖8G、8I、8J及8K所示。如不考慮輥軋的成品偏斜與否，T組輥輪的上方輥輪模具可省略不用，如圖8H、8J、8K所示。在進行大圓徑輥彎或校正成型圓徑的正確性時可省略S組輥輪下方輥輪模具，如圖8I、8K所示。總之，本發明的輥輪模具使用多寡及進料機構或導桿的使用與否均可根據實際需要選擇。
本發明的進料機構2是配屬在輥軋彎曲機的機座1的前方，在進料機構的前方設一導桿裝置3(圖1)，導桿裝置3的導桿31穿過進料機構2的通孔202(圖9)而直抵機座1的輥輪15的模具16上，以便正確引導管材成型。
如圖9所示；本發明的進料機構是將付機座10采用臥式H型鋼鋼軌10，而將臺車的支撐及引導行走設置上，下兩段導輪，在臺車的上段設一上段四具導輪26B，并可行走在兩連體工型鋼軌10的頂面兩外側邊10A上，而臺車的下段則設一下段四具導輪26C，行走在連體工型鋼軌的頂面兩側邊10C上，不論上下段導輪26B、26C的小徑輪部均為兩連體工型鋼軌的側面部上、下兩面及縱長端面所導引，同時也將縱長螺桿24穿過進料機構的中心，亦即設在上段導輪26B的上方，由此可知，本實施例的導引相當穩定，且摩擦阻力最小，同時制造及裝配都容易、方便。
如圖1、10所示；本發明進料機構另一實施例是將一般臺車21加以簡化，將臺車上的導輪26B、25C省略，而將臺車21的頂面形成一包容的C型引導部210，付機座10采用H型鋼軌，其縱長向的外側再貼兩道縱長型導塊211，以便包容的C型引導部210可由付機座10的H型鋼軌的一端套入，為使C型引導部210得以在H型鋼軌的頂面及兩側面的滑行行進更加順暢潤滑，在相對應于兩道滑塊211的頂、底面及外側等三面的臺車上分別嵌設角型銅條212，這樣臺車構造更加簡單、穩定性好、磨耗小，結構簡單、使用壽命長。
本發明進料機構所使用的臺車是由螺桿驅動的，臺車上的導輪又為H型鋼軌所引導，或利用包容性C型引導部在H型鋼軌之頂、側兩面滑行進、達成一穩定而精確的定速帶動。
權利要求
1.一種單側驅動式輪管機，包括一機座，機座有頭座、尾座、萬向接頭組及齒輪箱，以及驅動的油壓馬達，頭座與尾座上有多數支輥輪，其上分別套設成型模具，輥輪的兩端以可旋轉式分別固定在頭座與尾座滑座的軸孔內，且在頭尾座上設升降裝置，其軸桿的下端與滑座的頂部鎖固在一起，其特征在于輥輪配設成三對并列的空間形態，每一對均有一上方輥輪及一下方輥輪，且上、下輥輪各自對應配設的升降裝置同步升降；每一對輥輪的下方輥輪是主動輥輪，由其所對應配屬的萬向接頭而為油壓馬達所驅動，而上方輥輪是從動輥輪，樞設在頭、尾座間的滑座軸孔內，因而使多具輥輪模具在輥彎作業時，將擬彎加工的金屬加工件的外周擬輥彎部位及其相關長度部份一起緊密全面包覆下成型。
2.如權利要求1所述的單側驅動式輪管機，其特征是輥輪模具裝在頭座及尾座之間。
3.如權利要求1所述的單側驅動式輪管機，其特征是輥輪模具裝在尾座之外部。
4.如權利要求1所述的單側驅動式輪管機，其特征是三對輥輪模具的第一和第三對是以第二對為中心呈等徑向角度關系配置。
5.如權利要求1所述的單側驅動式輪管機，其特征是三對輥輪的兩端由套筒軸承以可旋轉地固定在頭座和尾座的滑座軸孔內。
6.如權利要求1所述的單側驅動式輪管機，其特征是套筒軸承以一止動螺絲鎖固在套筒軸承的外周與滑座內孔之間。
7.如權利要求1所述的單側驅動式輪管機，其特征是還有一進料機構和導桿，進料機構有一縱長形付機座；一可在付機座上往復移動的臺車部；一設在臺車上方的送料臺，送料臺上有一推送金屬加工件的垂直平面，平面中央有一通孔，導桿由通孔貫穿直抵機座的輥輪附近；縱長形付機座的縱長方向下方樞設一根縱長螺桿，螺桿穿過臺車部，與軸設在臺車部兩端的螺母螺合，螺桿一端經由一齒輪的嚙合而為一變速馬達或油壓馬達所驅動，當變速馬達或油壓馬達動轉時，臺車樞設的螺母便為馬達所驅動的縱長螺桿的運轉而驅動的行進。
8.如權利要求7所述的單側驅動式輪管機，其特征是進料機構的臺車包括一可行走在兩連體工型鋼付機座頂面兩側之上段四具導輪，及行走在兩連體工型鋼付機座頂面兩側的下段四具導輪，導輪均為兩連體工型鋼軌道所導引而行走。
9.如權利要求7所述的單側驅動式輪管機，其特征是進料機構的臺車是以一包容性C形引導部包覆在H形鋼軌的頂部及兩側部的引導下而行進或后退。
10.如權利要求1所述的單側驅動式輪管機，其特征是多數具輥輪模具的使用多寡可根據實際需要增減。
全文摘要
本發明涉及一種單側驅動式輪管機，其特點是使用六具輥軋模具，將被輥軋彎曲的金屬加工件的部位及其相關長度部分均予以全面包覆，使成型后的金屬加工件的挫曲或變形的可能性減至最低限度，從而提高產量和質量。
文檔編號B21D7/00GK1125164SQ9411952
公開日1996年6月26日 申請日期1994年12月21日 優先權日1994年12月21日
發明者吳泗嗆 申請人:陳淵坤