制桶工艺学
第五章 卷边
第一节 卷边设备和工艺
二、卷边机的结构
目前，卷边机有很多种类，大略地可分为立式的与卧式的两大类。在国内，立式的卷边机主要是采用单头、手动的简单立式，因而应用的厂家不多。国内众多的制桶厂所采用的大多是卧式卷边机。卧式卷边机可细分为双头双驱动卧式卷边机、双头单驱动卧式卷边机以及单头单驱动卧式卷边机等类型。其中，被应用较多的主要的是双头单驱动的卧式卷边机。因此，以下我们讨论的主要的便是这种类型的卷边机。
卷边机一般由主机部分、输送部分和喷胶部分组成。卷边机的生产能力为6～8只/分钟。最高日产量约为3500只左右。通过更换工装，可以生产钢桶外径为440毫米至600毫米、板厚为1.0毫米至1.5毫米的不同规格的钢桶。同时调整牌坊的间距，可以生产出高度为700毫米至1000毫米之间不同高度的钢桶。
1.主机
（1）主机的工作原理。由电动机传出的动力经齿轮减速机构减速之后，分别传递给钢圈及凸轮传动机构，使钢圈带动上好桶底盖的桶身一起转动。而凸轮传动机构则变转动为滚轮滑块的上下滑动，在活动牌坊推进并夹紧钢捅半成品之后，带动滚轮作压下运动，完成其整个的卷合动作。
（2）主机的结构。主机是卷边机的主体部分，其余二大部分都是为主机服务的。从输送部分传送过来的钢桶半成品在主机经工作机构完成卷边之后，再由输送部分传送至下道工序。而且输送部分及喷胶系统的工作状态同时也服从于主机的工作状态指令。
主机部分由传动部分、机体部分和工作机构部分组成。
① 传动部分结构。传动部分由电动机皮带传动、齿轮传动、离合器、制动器以及凸轮传动机构等组成。
传动部分的作用是将电动机的动力经传动部分的分配，传递给工作机构和输送机构。电动机通常安装在机床的基础上，它传递给工作机构的动力经皮带传动传递给主轴之后，再经齿轮传动分别传递给钢圈轴和凸轮轴。电动机一般选四级电机（转速达到1470转/分）经皮带传动机构减速后，转速大大下降，但其产生的转矩却相应地增加了。该转矩在经过以后各道的齿轮传动机构的不断减速中，还将不断地相应增大，以达到工作机构的低转速大转矩的工作要求。其中皮带传动中的大皮带盘，兼起着大飞轮的作用。利用飞轮所具有的储能、放能的特性，能达到克服尖峰负载转矩、减小电动机容量的目的。
卷边机的齿轮传动机构主要是由平面直齿圆柱齿轮所组成的。该齿轮传动机构在将动力传递至钢圈轴的传动路线为闭式齿轮传动。而传递至凸轮轴一路的传动路线则是安装在机体上的开式齿轮传动。这种开式齿轮传动、齿轮没有防尘罩或者机壳，齿轮完全暴露在外边，这样，不仅外界杂物极易侵人，而且对齿轮的润滑也不方便。因此，这种传动的工作条件很不好，轮齿易磨损司相反地，闭式齿轮传动，都是装在经过精确加工而且封闭严密沟箱体内。它与开式齿轮传动相比，润滑及保护等条件要好的多，所以齿轮传动的工作条件良好，轮齿的寿命较长。
近来，一些新型的卷边机上，己经彻底抛弃了开式齿轮传动的落后形式，而将其改为闭式齿轮传动或者是具有良好润滑和装在封闭箱体内的链传动机构形式。并且在传动路线上，有了较大的改动。不再象过去的那样，由一个原动机（电动机）提供动力。而是将动力源分成几个，左右牌坊的动力各自分开，钢圈轴转动及滚轮压下凸轮均转动也由各自不同的动力源提供动力。主机的各个动作的配合由也脑协调。
② 机体的结构。主机机体主要由牌坊、推进气缸和机座等组成。机体部分是卷边机的重要的主体，各主要机构如传动机构、工作机构如操纵机构部安装在机体上，并使卷边机成为一个完整的整体。牌坊是卷边机的一个重要的组成部分，有固定牌坊（或称左牌坊）、活动牌坊（或称右牌坊）之分。在工作时，固定牌坊不动，它是固定在机座上，活动牌坊在推进气缸的推动下沿机座向固定牌坊方向滑动，最终将位于固定牌坊和活动牌坊之间的钢桶半成品夹住，并使之在卷边过程中转动。两牌坊的相对面上均有滑槽，使得滚轮滑块可以在滑槽中上下滑动。在活动牌坊的底部两侧，也开有滑槽，能使活动牌坊在推进气缸的推动下方便地作水平滑动。牌坊和机座一般均采用优质灰铸铁铸成。牌坊的外形呈箱形体，里面有筋条，以增加刚性和强度。牌坊的机座的刚性、强度和加工精度，对卷边均影响很大，所以制造时，一定要给予充分地重视。在铸造后，须经人工时效处理，以消除或稳定铸件内的应力，保证铸件的几何精度。对重要部位，必须进行精密的机加工及处理，才能使主机充分发挥作用。
目前，牌坊也有用钢板焊接件构成的。但同样的，牌坊经焊接成形之后，须进行去应力退火处理，以消除焊接时构件所产生的应力及变形，焊接件和铸件相比，具有制造方便，重量轻，内腔容积大的优点。
牌坊采用活动形式主要是在进，出料时，钢桶进出方便，而且在卷边工作时，便于很快地夹紧。目前，新设计的卷边机还有采用双活动牌坊式的，以减少辅助时间，提高整机的速度。活动牌坊的滑动推进方式有直接推进式和连杆推进式的。推进动力有电机螺杆推进的，液压油缸推进的、气缸连杆推进的几种，卧式卷边机采用的是单活动牌坊气缸连杆推进的形式、利用一个固定在活动牌坊上的气缸由活塞杆的运动带动一个曲柄滑块机构使活动牌坊在机座上作直线往复式移动。
2.工作机构的结构。
工作机构由滑块、滚轮部件、钢圈等组成。整个工作机构都安装在机体上。滑块上装有滚轮、弹簧以及滚轮的调节机构。在凸轮和弹簧的作用下，滑块沿着机体上的燕尾槽作上下往复运动。在向下运动过程中，安装在滑块上的滚轮逐渐地将旋转的钢桶半成品的接合边缘卷合成形。随后，在弹簧力的作用下，滑块向上返回原位。钢圈在卷合的过程里，一方面夹着钢桶半成品旋转，另一方面，在滚轮下压卷合钢桶半成品时，钢圈的外圆周表面对钢板起到一个垫座的作用。因此，钢圈的外周轮缘为主要的作用部位。该外周轮缘的表面必须具有一定的硬度，以满足在卷合过程中钢板对它的磨损。轮缘外周一般有一定的倾斜度，前段约为4°～7°，后段约为1°～1.5°，以便于夹持钢桶时的进出，轮缘的宽度应和钢桶顶底盖的拉伸深度相当，以保证卷边后钢桶顶底的深度达到工艺标准。轮缘的宽度一般为18.5毫米左右。钢圈后面应和钢圈轴线垂直，和轮缘外周面的交线不能倒角，只能略去毛刺而保持直角相交，以免卷边成形后包住钢圈，对脱卸不利。
滚轮部件也是工作机构的主要组成之一。它是由滚轮、滚轮轴以及滚轮调整装置所组成。通过正确地调节滚轮的装置，可以使滚轮向左右作较小的位移，帮助滚轮处于合适的位置迸行良好地工作。
滚轮部件通常都安装在滑块体上，随着滑块的向下滑移而完成下压卷合动作。滑块体内安装有蜗轮、蜗杆——丝杆调节机构。通过这个机构，可以调整滚轮相对钢桶卷合部的压下量。
