一种双轮缘行走轮的制造方法及其制造设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于大型港口集装箱行走轮锻压-轧制成形工艺及制造设备技术领域，具 体地说，涉及一种双轮缘行走轮的制造方法及其制造设备。
【背景技术】
[0002] 目前，双轮缘行走轮被广泛应用于港口、船舶、矿山、工程机械等领域。双轮缘行走 轮具有形状复杂，承受载荷大，工作环境恶劣等特点。
[0003] 现有技术中，传统双轮缘行走轮制造方式有模锻、自由锻、铸造或焊接等。模锻成 形优于其它制造方式，主要表现在：模锻件组织致密均匀，流线连续，材料内部缺陷和破碎 树枝状组织易于锻合。但现有技术中的双轮缘行走轮的制造方法存在如下诸多技术问题：
[0004] 1、采用现有技术中的双轮缘行走轮制造方法，存在脱模角度、锻造成形力大、轮坯 尖角充型不饱满、模具寿命低等。
[0005] 2、现有技术中针对双轮缘行走轮的制造设备不能满足大型走轮坯的技术要求，且 采用现有设备生产双轮缘行走轮存在大量加工余量，模锻后机械切削加工余量大，金属成 材率低等问题。
【发明内容】
[0006] 本发明所采用的技术方案，能够有效解决采用现有技术中的双轮缘行走轮制造方 法，存在脱模角度、锻造成形力大、轮坯尖角充型不饱满、模具寿命低等技术问题，同时还能 解决现有技术中针对双轮缘行走轮的制造设备不能满足大型走轮坯的技术要求，且采用现 有设备生产双轮缘行走轮存在大量加工余量，模锻后机械切削加工余量大，金属成材率低 等问题；而提供了一种双轮缘行走轮的制造方法及其制造设备。
[0007] 本发明的技术构思是，为了解决现有技术中存在脱模角度、锻造成形力大、轮坯尖 角充型不饱满、模具寿命低、不能满足大型走轮坯的技术要求，存在大量加工余量，模锻后 机械切削加工余量大，金属成材率低等技术问题，本发明的技术构思是研制一套辗轧双轮 缘行走轮的轧辊，在压力机+立式车轮轧机机组上生产双轮缘行走轮，用相对少的金属投 料，得到余量分布合理、性能优越的行走轮坯。轮坯材质致密度高，金属的成份和晶体组织 均匀，其辐板、轮辋以及双轮缘的金属纤维流线组织良好，利于提高行走轮的机械强度。
[0008] 本发明的所提供的技术方案是，一种双轮缘行走轮的制造方法，利用压力机和立 式车轮轧机机组生产双轮缘行走轮，所述双轮缘行走轮成形工艺流程包括坯料的切割及加 热、预成型、成型、乳制、冲孔和平整；具体步骤如下：
[0009] 第一步，坯料的切割及加热；由行走轮成品留出加工余量，得到双轮缘行走轮轮坯 形状，根据轮坯的重量，加上轮毂孔的冲孔冲块以及加热的烧损，得出所需的下料重量；对 轮坯进行切割，而后将其放置在加热炉中；
[0010] 第二步，预成型，准确计算轮毂、轮辋的金属体积，预成型工步预先分配轮毂、轮辋 的金属体积，合理分配轮毂、轮辋的金属体积，计算金属流动半径，即模锻时存在金属流动 分流面，分流面内侧金属流向轮毂，外侧金属流向轮辋；
[0011] 第三步，成型，形状合理的预成型坯在成型压力机上锻压成形，获得成型坯；
[0012] 第四步，乳制，将双轮缘行走轮轮坯在9辊立式车轮轧机上辗轧，其作用是对模锻 后的成型坯进行扩径成形，使辐板延展，并完成轮辋内径、轮辋内外侧面、外径中部踏面和 双轮缘部位的精确成形；
[0013] 第五步，冲孔和平整，将辗轧后的走轮坯运送到压弯压力机，对轮毂孔的连皮进行 冲孔，而后再放置在一套专用的模具中对轮辋和辐板进行平整，以消除走轮坯在轧制过程 中出现的轻微扭曲。
[0014] 所述烧损的烧损率按3. 5%计算；所述对轮坯进行切割采用专用的切割机床或大 型的圆盘锯；所述放置在加热炉中的加热时间大于等于5小时。
[0015] 所述立式车轮轧机上共有9个轧辊，分别为主辊、左辐板辊、右辐板辊、上定心辊、 下定心辊、左轧边斜辊、右轧边斜辊、左导向辊和右导向辊。
[0016] 所述9个轧辊中参与齿轮坯辗轧变形的只有3个，分别是主辊、左辐板辊和右辐板 辊；其余6个轧辊不参与工件变形，只是起到保持辗轧过程的稳定作用，分别是上定心辊、 下定心辊、左轧边斜辊、右轧边斜辊、左导向辊和右导向辊。
[0017] 所述平整工艺后，将走轮坯运送到链式冷床上冷却，至此完成双轮缘行走轮轮坯 的辗轧成形过程。
[0018] -种双轮缘行走轮的制造设备，包括立式车轮轧机，所述立式车轮轧机共有9个 轧辊，分别为主辊、左辐板辊、右辐板辊、定心辊、下定心辊、左轧边斜辊、右轧边斜辊、左导 向辊和右导向辊。
[0019] 所述主辊、左辐板辊和右辐板辊等3个工具参与齿轮坯辗轧变形；所述上定心辊、 下定心辊、左轧边斜辊、右轧边斜辊、左导向辊和右导向辊等6个工具起到保持辗轧过程的 稳定作用。
[0020] 所述主辊由凸台和边槽组成，所述凸台设有角度α，所述角度α为1-3°，倾向成 型坯外侧面；所述主辊两侧设计边槽，所述边槽呈锲形。
[0021] 所述上定心辊、下定心辊均设有托台和托肩；所述托台高度大于主辊边槽深度。
[0022] 所述左福板棍和右福板棍均设有固定角度及圆弧；所述固定角度设置8-15°，与 成品行走轮对应，兼顾辗轧时辋面不产生折叠；所述圆弧大小对应成品行走轮部位，确保余 量均匀。
[0023] 采用本发明所提供的技术方案，能够有效解决现有技术中存在脱模角度、锻造成 形力大、轮坯尖角充型不饱满、模具寿命低、不能满足大型走轮坯的技术要求，存在大量加 工余量，模锻后机械切削加工余量大，金属成材率低等技术问题，本发明技术方案还具有用 相对少的金属投料，得到余量分布合理、性能优越的行走轮坯。轮坯材质致密度高，金属的 成份和晶体组织均匀，其辐板、轮辋以及双轮缘的金属纤维流线组织良好，利于提高行走轮 的机械强度。由于外径面双轮缘辗轧成型，其形状接近成品形状，表面无折叠缺陷，使得机 械加工余量减少，金属投料减少。该制造方式能大批量、高效率精确地组织生产，且模具可 以重复使用，单件制造成本大大降低。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明所述的双轮缘行走轮坯的结构示意图；
[0025] 图2为本发明所述的用于立式车轮轧机辗轧双轮缘行走轮轮坯的结构示意图；
[0026] 图3为本发明所述的主辊的结构示意图；
[0027] 图4为本发明所述的定心辊的结构示意图；
[0028] 图5为本发明所述的辐板辊的结构示意图；
[0029] 其中，1为双轮缘行走轮坯；2为主辊；3为定心辊；4为辐板辊；5为凸台；6为边 槽；7为托台；8为托肩；9为固定角度；10为圆弧。
【具体实施方式】
[0030] 如图1-5所示，本发明的所提供的技术方案是，一种双轮缘行走轮的制造方法，利 用压力机和立式车轮轧机机组生产双轮缘行走轮，所述双轮缘行走轮成形工艺流程包括坯 料的切割及加热、预成型、成型、乳制、冲孔和平整；具体步骤如下：第一步，坯料的切割及 加热；由行走轮成品留出加工余量，得到双轮缘行走轮轮坯形状，根据轮坯的重量，加上轮 毂孔的冲孔冲块以及加热