一种高压扭转的旋转机构制造技术

本发明专利技术公开了一种高压扭转的旋转机构，包括变频电机、减速器、中间传动系统及高压扭转模具；所述变频电机与减速器连接，通过减速器放大扭矩；所述中间传动系统和高压扭转模具安装于减速器上方，且减速器的输出轴、中间传动系统、高压扭转模具共轴；所述减速器的输出轴通过中间传动系统连接高压扭转模具，输出轴带动高压扭转模具旋转。本方案能够提供高压扭转所需的大扭矩，同时进行调速。同时进行调速。同时进行调速。

【技术实现步骤摘要】
一种高压扭转的旋转机构


[0001]本专利技术涉及塑性成形领域，具体涉及一种高压扭转的旋转机构。

技术介绍

[0002]高压扭转工艺作为剧烈塑性变形的一种，可以充分细化材料的晶粒，从而提高材料的力学性能，经细化的晶粒尺寸甚至可达亚微米或纳米级。高压扭转时，上模下行提供轴向的压力，下模随后旋转，通过主动摩擦在工件断面上施加一个扭矩。两者共同作用以达到晶粒细化的效果，但高压扭转需要较大的扭矩，而且扭转速度难以精确控制，所以不能生产尺寸较大的工件，生产效率较低。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种能够产生高压扭转所需的大扭矩，且速度可调的压扭转的旋转机构。
[0004]技术方案：本专利技术包括变频电机、减速器、中间传动系统及高压扭转模具；所述变频电机与减速器连接，通过减速器放大扭矩；所述中间传动系统和高压扭转模具安装于减速器上方，且减速器的输出轴、中间传动系统、高压扭转模具共轴；所述减速器的输出轴通过中间传动系统连接高压扭转模具，输出轴带动高压扭转模具旋转。
[0005]所述中间传动系统包括联轴器、下模固定座、旋转键和下模底座；所述减速器的输出轴与下模固定座下端通过联轴器连接；所述下模固定座的上端为阶梯结构，开设用以安装旋转键的凹槽，旋转键上方安装下模底座；所述高压扭转模具安装在下模底座顶面；使得下模底座及其上方部件能接受减速器输出轴直接传递的扭矩。
[0006]所述下模固定座外套设轴承安装座，轴承安装座与下模固定座之间设置一圈推力调心滚子轴承；所述调心滚子轴承放置在轴承安装座上用于承受轴向力，其上方紧贴下模固定座，减小转动过程的摩擦阻力，便于维持转速。
[0007]所述轴承安装座内壁与下模固定座之间设置深沟球轴承，能够维持转速。
[0008]所述下模固定座与下模底座之间设置隔热板和隔热板加厚层，模具加热时起隔热效果。
[0009]所述高压扭转模具包括安装在下模底座顶面的下模、间隔设置在下模上方的上模、安装于上模的上冲头、安装于下模的下冲头；所述上冲头和下冲头之间放置试样，有效防止试样转动过程中发生脱落。
[0010]所述试样外周设置张紧固定装置，张紧固定装置包括外环和内环，两者过盈配合，内环下方设置垫片，张紧固定装置能够限制试样移动。
[0011]所述减速器为蜗轮蜗杆减速器，减速器的输出轴与减速器之间采用双键连接，可以提供1:100的传动比以获得所需扭矩。
[0012]所述高压扭转模具为可拆卸式，使用时安装在下模底座上，拆装方便。
[0013]有益效果：本专利技术的技术方案与现有技术相比，其有益效果在于：
[0014](1)采用大传动比的减速器，可以放大电机的输出扭矩，由40N
·
m扩大到2000N
·
m以上；
[0015](2)采用变频器改变交流电源的频率，实现电机的变速，从而改变电机的输出扭矩，实现扭矩的控制；
[0016](3)扭矩的传递顺序为:电机——减速器——减速器输出轴——联轴器——下模固定座，下模固定座与模具部分固定连接，即传动级数少，电机扭矩可以很快地传递到模具部分，传动效率高；
[0017](4)下模固定座与模具部分之间利用了一个截面面积较大的块状旋转键，能够传递2000N
·
m以上的大扭矩。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的结构示意图(安装高压扭转模具状态)；
[0019]图2为本专利技术的结构示意图(未安装高压扭转模具状态)；
[0020]图3为图2沿A
‑
A方向的剖视图；
[0021]图4为高压扭转模具的结构示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施方式和说明书附图对本专利技术的技术方案进行详细介绍。
[0023]如图1
‑
3所示，本专利技术包括变频电机201、减速器202、中间传动系统及高压扭转模具。变频电机201可以调速，变频电机201与减速器202连接，通过减速器202放大扭矩。减速器202为蜗轮蜗杆减速器，可以提供1:100的传动比以获得所需扭矩，减速器202的输出轴204与减速器202之间采用双键连接。高压扭转模具为可拆卸式，使用时安装在下模底座216上。减速器202顶面安装减速器安装架203，减速器安装架203上方安装中间传动系统，中间传动系统上方安装高压扭转模具。减速器安装架203和轴承安装座210一起将整个机构固定在工作台上。减速器202的输出轴204、中间传动系统、高压扭转模具共轴。减速器202的输出轴204通过中间传动系统连接高压扭转模具，输出轴204带动高压扭转模具旋转；具体为，中间传动系统包括联轴器205、轴承端盖206、深沟球轴承207、轴承安装座210、调心滚子轴承211、下模固定座212、旋转键215和下模底座216。减速器202的输出轴204与下模固定座212下端通过联轴器205连接；下模固定座212的上端为阶梯结构，端面面积较大，内部开设一凹槽，用以安装旋转键215，旋转键215和该凹槽可以通过螺纹紧固连接。旋转键215上方安装下模底座216，下模底座216通过螺纹紧固件与下模固定座212连接，高压扭转模具安装在下模底座216顶面。下模底座216底部也设置有与旋转键215匹配的凹槽。下模固定座212与下模底座216之间设置隔热板213和隔热板加厚层214，隔热板213与隔热板加厚层214主要用于模具部分加热时起隔热效果，其内部也设置有相匹配的凹槽。安装时，在旋转键215与下模固定座212固连后，隔热板213和隔热板加厚层214以及下模底座215依次通过内部凹槽叠加到下模固定座212上，最后将下模底座216和下模固定座212用螺纹紧固，使得下模底座216能接受减速器输出轴204直接传递的扭矩。
[0024]下模固定座212外套设轴承安装座210，轴承安装座210与下模固定座212之间设置一圈推力调心滚子轴承211；调心滚子轴承211放置在轴承安装座210上用于承受轴向力，其
上方紧贴下模固定座212。轴承安装座210内壁与下模固定座212之间设置深沟球轴承207。轴承安装座210可以固定在工作台面上，其内部安装的两个深沟球轴承207维持转速，并用轴承隔圈209隔开，下模固定座有一环形槽安放弹性挡圈208，用于深沟球轴承207的定位，最后由轴承端盖206进行密封防尘。
[0025]如图3和图4所示，高压扭转模具包括上模221、下模217、上冲头220、下冲头218、垫片222、张紧固定装置以及试样219。下模217安装在下模底座216顶面的凹槽中，下模217上方间隔设置上模221，上冲头220安装于上模221，下冲头218安装于下模217。上模221、下模217、上冲头220、下冲头218共轴设置。上冲头220和下冲头218之间放置试样219。安装时，先将下模217安装在下模底座216上，然后依次放入下冲头220、垫片222、张紧固定装置、试样219、上冲头220以及上模221。试样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压扭转的旋转机构，其特征在于：包括变频电机(201)、减速器(202)、中间传动系统及高压扭转模具；所述变频电机(201)与减速器(202)连接，通过减速器(202)放大扭矩；所述中间传动系统和高压扭转模具安装于减速器(202)上方，且减速器(202)的输出轴(204)、中间传动系统、高压扭转模具共轴；所述减速器(202)的输出轴(204)通过中间传动系统连接高压扭转模具，输出轴(204)带动高压扭转模具旋转。2.根据权利要求1所述高压扭转的旋转机构，其特征在于：所述中间传动系统包括联轴器(205)、下模固定座(212)、旋转键(215)和下模底座(216)；所述减速器(202)的输出轴(204)与下模固定座(212)下端通过联轴器(205)连接；所述下模固定座(212)的上端为阶梯结构，开设用以安装旋转键(215)的凹槽，旋转键(215)上方安装下模底座(216)；所述高压扭转模具安装在下模底座(216)顶面。3.根据权利要求2所述高压扭转的旋转机构，其特征在于：所述下模固定座(212)外套设轴承安装座(210)，轴承安装座(210)与下模固定座(212)之间设置一圈推力调心滚子轴承(211)；所述调心滚子轴承(211)放置在轴承安装座(210)上用于承受轴向力，其上...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱陈豪，边润雨，董莹，吴思远，何祖伟，孙文旭，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：