專利名稱：微尺度靜定性四輥軋機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及重型、冶金機(jī)械結(jié)構(gòu)及技術(shù)領(lǐng)域，尤其是提升現(xiàn)代四輥軋 機(jī)的穩(wěn)定和安全性。
背景技術(shù)：
軋制薄、中厚板及箔帶的現(xiàn)代四輥軋機(jī)輥系機(jī)構(gòu)，普遍存在微尺度不 靜定弊端，產(chǎn)生超大軋輥軸向力和軋制支反力的不等偏差，危害軸承工作 壽命，降低板帶質(zhì)量，甚至引起板帶起跳和跑偏事故，軋機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定， 危及安全性。隨軋制負(fù)荷及速度的增加，此弊端更嚴(yán)重。
四輥軋機(jī)微尺度不靜定輥系包括兩個(gè)方面，1)軋輥彎曲變形引起的輥
系超靜定性，使軋機(jī)滾動(dòng)軸承別勁而過(guò)早損壞；2)為更換軋輥裝拆方便所 需的不得已間隙成為輥系靜不定性的根源，四個(gè)軋輥軸線間的"平行定位" 偏移距設(shè)置不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)效用，必然發(fā)生軋輥間動(dòng)、靜態(tài)微尺度交叉現(xiàn)象。 輥間微尺度交叉角的變化y5^0.04。，遠(yuǎn)小于交叉軋機(jī)(PC)的工作交叉角

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有軋制薄、中厚板及箔帶四輥軋機(jī)普遍存在微尺度不靜定 弊端，本發(fā)明提供一種微尺度靜定性四輥軋機(jī)。它具有上、下工作輥及其 對(duì)應(yīng)支承輥間保持平行定位靜定性機(jī)構(gòu)，以防止在軋機(jī)運(yùn)行間發(fā)生軋輥動(dòng) 態(tài)交叉現(xiàn)象，將止推滾動(dòng)軸承的軸向力負(fù)荷保持在軸承許用載荷值以下， 徑向?qū)捪盗袧L動(dòng)軸承均載，確保軋機(jī)輥系安全運(yùn)行。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是這種微尺度靜定性四輥
軋機(jī)，包括機(jī)架1、上支撐輥輥系2、上工作輥輥系3、下工作輥輥系6、
下支撐輥輥系7和壓下機(jī)構(gòu)，其特征在于所述四輥軋機(jī)還包括工作輥與
支承輥軸線平行定位機(jī)構(gòu)、上和下工作輥軸承座的雙球面墊機(jī)構(gòu)以及降低 工作輥軸向力偏載的固定軟墊鍵。
所述工作輥和支承輥軸線平行定位機(jī)構(gòu)，由操縱端的牽拉扇板鎖緊機(jī)
構(gòu)8和傳動(dòng)端的插口擋板機(jī)構(gòu)4組成，使工作輥與支承輥沿水平方向機(jī)構(gòu)靜定不受不得已間隙的干擾，在軋制工況下保持平行運(yùn)轉(zhuǎn)。
操縱端的牽拉扇板鎖緊機(jī)構(gòu)8，由牽引扇板IO、轉(zhuǎn)軸ll、偏心軸12、 鎖緊擺臂13和支座14組成。牽引扇板10以偏心軸12與鎖緊擺臂13鉸鏈 連接，鎖緊擺臂13與支座14通過(guò)轉(zhuǎn)軸11實(shí)現(xiàn)鉸鏈連接，支座14則固定 于操縱端支承輥軸承座16的側(cè)跨腿上，通過(guò)鎖緊擺臂13的擺動(dòng)將操縱端 工作輥軸承座19牽拉至緊貼于操縱端支承輥軸承座16的側(cè)跨腿內(nèi)壁上， 并由鎖緊擺臂13實(shí)現(xiàn)鎖緊。偏心軸12的偏心值用于微調(diào)牽引扇板10對(duì)工 作輥軸承座19的壓緊，使工作輥軸承座19相對(duì)于支承輥軸承座16側(cè)跨腿 內(nèi)壁的貼緊度也隨之調(diào)整。
傳動(dòng)端的插口擋板機(jī)構(gòu)4，由螺紋頂軸22、 T型鍵23、插口擋板24、 加強(qiáng)螺釘25和微調(diào)螺釘26組成。T型鍵23用螺栓固定于傳動(dòng)端支承輥軸 承座29的側(cè)跨腿上，T型鍵23依靠其T型的凸起將插口擋板24固定在支 承輥軸承座29上，由插口擋板24將傳動(dòng)端工作輥軸承座28貼緊支承輥軸 承座29的側(cè)跨腿內(nèi)壁。同時(shí)，T型鍵23與插口擋板24上的空槽之間存在 2mm間隙，可通過(guò)螺紋頂軸22使插口擋板24相對(duì)于T型鍵23進(jìn)行移動(dòng)， 從而調(diào)整插口擋板24適度夾緊傳動(dòng)端工作輥軸承座28，以保證工作輥18 伴隨熱膨脹而產(chǎn)生的軸向伸長(zhǎng)不受阻礙，微調(diào)螺釘26頂緊在支承輥軸承座 29上，通過(guò)微調(diào)螺釘26的調(diào)整以保證插口擋板24與工作輥軸承座28之間 留有0.05mm間隙。加強(qiáng)螺釘25用于加強(qiáng)插口擋板24受力的剛性。下工作 輥和下支承輥軸線平行定位機(jī)構(gòu)與上工作輥和上支承輥軸線平行定位機(jī)構(gòu) 完全相同。所說(shuō)的兩輥軸線平行定位機(jī)構(gòu)，只是保持兩個(gè)軋輥(工作輥與 支承輥)軸線定位機(jī)構(gòu)。兩個(gè)軋輥的平行度還須靠工作輥兩端軸承座與支 承輥兩端軸承座跨腿接觸面之間襯板27和襯板27的厚度(4.5mm)的微量 調(diào)整加以實(shí)現(xiàn)。
雙球面墊機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)上、下工作輥軸承座的平面自位。雙球面墊機(jī)構(gòu) 的上凸球面墊30、中間凹球面墊31和下凸球面墊32相連接組成1桿2低 副鉸鏈桿系機(jī)構(gòu)。所述雙球面墊置于下工作輥輥系6的兩端軸承座的4個(gè) 平衡缸柱塞33的上端表面，并嵌入于上工作輥輥系3的兩端軸承座內(nèi)。以 實(shí)現(xiàn)工作輥軸承座隨工作輥負(fù)荷彎曲使輥頸傾斜而擺動(dòng)，防止工作輥輥系機(jī)構(gòu)超靜定，確保寬系列徑向滾動(dòng)軸承34每列均載。
上、下工作輥操縱端軸向固定鍵采用軟墊鍵結(jié)構(gòu)。所說(shuō)的軟墊鍵由鋼
制擋鍵21和電木軟墊20組成，操縱端支承輥軸承座16裝有軸向擋板15， 在軸向擋板15與操縱端工作輥軸承座19之間設(shè)置軟墊鍵，在軟墊鍵的鋼 制擋鍵21朝向操縱端的一側(cè)加電木軟墊20。以低剛度特性降低左右軸向力 支撐點(diǎn)的可能出現(xiàn)的推力軸承35的偏載率。
本發(fā)明的有益效果是該發(fā)明可實(shí)現(xiàn)軋機(jī)輥系在軋制間歇時(shí)空載荷和 軋制時(shí)高載荷的交替運(yùn)行狀態(tài)下都能保持機(jī)構(gòu)學(xué)微尺度等效靜定條件，防 止在外干擾力矩下有側(cè)隙的軸承座運(yùn)動(dòng)副的兩軋輥動(dòng)態(tài)微尺度交叉行為， 從而控制軸向力處于極小值。同時(shí)抵御來(lái)自萬(wàn)向接軸附加力矩的干擾，確 保軸承座跟隨軋輥彎曲變形引起的輥頸空間傾斜而自位擺動(dòng)，使寬系列短 圓柱滾動(dòng)軸承每列滾子的徑向載荷均勻分布而延長(zhǎng)其使用壽命。實(shí)現(xiàn)四輥 軋機(jī)在重載高速工況下安全、穩(wěn)定運(yùn)行，為板形板厚裝置提供穩(wěn)定發(fā)揮功 能的平臺(tái)以保證制品軋制精度的質(zhì)量。


圖1是微尺度靜定性四輥軋機(jī)主視圖-， 圖2是微尺度靜定性四輥軋機(jī)右視圖； 圖3是微尺度靜定性四輥軋機(jī)A-A視圖4是微尺度靜定性四輥軋機(jī)工作輥輥系結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是操縱端的牽拉扇板鎖緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是傳動(dòng)端的插口擋板機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是雙球面墊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是軟墊鍵結(jié)構(gòu)示意圖。
在上述附圖中，l.機(jī)架，2.上支撐輥輥系，3.上工作輥輥系，4.傳動(dòng)端 的插口擋板機(jī)構(gòu)，5.雙球面墊機(jī)構(gòu)，6.下工作輥輥系，7.下支撐輥輥系，8. 操縱端的牽拉扇板鎖緊機(jī)構(gòu)，9.軟墊鍵，IO.牽拉扇板，ll.轉(zhuǎn)軸，12.偏心軸， 13.鎖緊擺臂，14.支座，15.軸向擋板，16.操縱端支承輥軸承座，17.操縱端 襯板，18.工作輥，19.操縱端工作輥軸承座，20.電木軟墊，21.鋼制擋鍵， 22.螺紋頂軸，23.T型鍵，24.插口擋板，25.螺釘，26.微調(diào)螺釘，27.傳動(dòng)端襯板，28.傳動(dòng)端工作輥軸承座，29.傳動(dòng)端支承輥軸承座，30.上凸球面墊， 31.凹球面墊，32.下凸球面墊，33.平衡缸柱塞，34.寬系列徑向滾動(dòng)軸承， 35.推力軸承。
具體所述方式
圖1是本發(fā)明公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例。上、下工作輥操縱端軸承座的軸向 推力軸承選用時(shí)考慮最大軋制轉(zhuǎn)速為300 rpm條件，用雙列推力圓錐滾子軸 承更換承載力不高的原有4點(diǎn)接觸推力球軸承。其操縱端軸承座的操縱端 牽拉扇板鎖緊機(jī)構(gòu)8和傳動(dòng)端軸承座的傳動(dòng)端插口擋板機(jī)構(gòu)4將上、下工 作輥沿軋制方向緊貼于對(duì)應(yīng)支承輥側(cè)跨腿內(nèi)壁面，以4.5mm的襯板厚度微 量調(diào)整確保上、下工作輥和支承輥軸線在軋制運(yùn)行中平行定位。上、下支 承輥軸線平行，通過(guò)制定嚴(yán)格測(cè)量校核的裝配規(guī)程加以實(shí)現(xiàn)，以保證上、 下4個(gè)軋輥全部平行定位。4個(gè)軋輥的平行定位，尤其是工作輥對(duì)應(yīng)支承輥 的平行定位，確保輥系機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靜定性，防止發(fā)生軋輥間的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)交 叉現(xiàn)象，抵御來(lái)自萬(wàn)向接軸附加力矩的干擾，不衍生因軋輥交叉引起的超 大軸向力，將換輥裝配所需的不得已間隙只作為軸承座熱膨脹補(bǔ)償空間， 消除偏移距定位機(jī)理的不確定性。上、下工作輥操縱及傳動(dòng)端軸承座的平 衡缸柱塞之間設(shè)置的雙球面墊成為機(jī)構(gòu)靜定鉸鏈副，確保在支承輥受軋制 力彎曲撓度時(shí)，工作輥軸承座隨相應(yīng)的工作輥軸頸傾斜而擺動(dòng)，確保軸承 座內(nèi)的4列短圓柱滾子軸承每列均載。上、下工作輥操縱端軸承座的軸向 固定軟墊鍵，以低剛度特性降低由于左右軸向力支撐點(diǎn)結(jié)構(gòu)原因而可能出 現(xiàn)的推力圓錐滾子軸承的偏載率。
權(quán)利要求
1. 一種微尺度靜定性四輥軋機(jī)，包括機(jī)架(1)、上支撐輥輥系(2)上工作輥輥系(3)、下工作輥輥系(6)、下支撐輥輥系(7)和壓下機(jī)構(gòu)，其特征是所述四輥軋機(jī)還包括工作輥與支承輥軸線平行定位機(jī)構(gòu)、雙球面墊機(jī)構(gòu)(5)以及降低工作輥軸向力偏載的固定軟墊鍵(9)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的四輥軋機(jī)，其特征是所述上、下工作輥和對(duì) 應(yīng)的上、下支承輥軸線平行定位機(jī)構(gòu)，由傳動(dòng)端的插口擋板機(jī)構(gòu)(4)和操 縱端的牽拉扇板鎖緊機(jī)構(gòu)(8)組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的四輥軋機(jī)，其特征是所述傳動(dòng)端的插口 擋板機(jī)構(gòu)(4)的T型鍵(23)用其T型凸起將插口擋板(24)的一端固定 在支承輥軸承座(29)上，其另一端壓緊傳動(dòng)端工作輥軸承座(28)，插口 擋板(24)的端部裝有螺紋頂軸(22)，插口擋板(24)的中部設(shè)置加強(qiáng)螺 釘(25)和微調(diào)螺釘(26)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的四輥軋機(jī)，其特征是所述牽拉扇板鎖緊 機(jī)構(gòu)(8)的支座(14)固定于操縱端支承輥軸承座(16)的側(cè)跨腿上，鎖 緊擺臂(13)與支座(14)通過(guò)轉(zhuǎn)軸(11)鉸鏈連接，牽引扇板(10)的 一端通過(guò)偏心軸(12)與鎖緊擺臂(13)鉸鏈連接，牽引扇板(10)的另 一端壓緊操縱端工作輥軸承座(19)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的四輥軋機(jī)，其特征是所述雙球面墊機(jī)構(gòu)(5) 的上凸球面墊(30)、中間凹球面墊(31)和下凸球面墊(32)相連接組成 1桿2低副鉸鏈桿系機(jī)構(gòu)，將所述雙球面墊機(jī)構(gòu)(5)置于下工作輥輥系(6) 的兩端軸承座的4個(gè)平衡缸柱塞(33)的上端表面，并嵌入于上工作輥輥 系(3)的兩端軸承座內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的四輥軋機(jī)，其特征是操縱端支承輥軸承座 (16)裝有軸向擋板(15)，在軸向擋板(15)與操縱端工作輥軸承座(19)之間設(shè)置軟墊鍵(9)，在軟墊鍵(9)的鋼制擋鍵(21)朝向操縱端的一側(cè) 加電木軟墊(20)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種微尺度靜定性四輥軋機(jī)，包括機(jī)架(1)、上支撐輥輥系(2)上工作輥輥系(3)、下工作輥輥系(6)、下支撐輥輥系(7)和壓下機(jī)構(gòu)，其特征是所述四輥軋機(jī)還包括工作輥與支承輥軸線平行定位機(jī)構(gòu)、上、下工作輥軸承座的雙球面墊機(jī)構(gòu)(5)以及降低工作輥軸向力偏載的固定軟墊鍵(9)。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)軋機(jī)輥系在軋制間歇時(shí)空載荷和軋制時(shí)高載荷的交替運(yùn)行狀態(tài)下都能保持機(jī)構(gòu)學(xué)等效靜定條件，防止在外干擾力矩下有側(cè)隙的軸承座運(yùn)動(dòng)副的兩軋輥動(dòng)態(tài)微尺度交叉行為，從而控制軸向力處于極小值，同時(shí)抵御來(lái)自萬(wàn)向接軸附加力矩的干擾，確保軸承座跟隨軋輥彎曲變形引起的輥頸空間傾斜而自位擺動(dòng)，使寬系列短圓柱滾動(dòng)軸承每列滾子的徑向載荷均勻分布而延長(zhǎng)其使用壽命，實(shí)現(xiàn)四輥軋機(jī)在重載高速工況下安全、穩(wěn)定運(yùn)行，為板形板厚裝置提供穩(wěn)定發(fā)揮功能的平臺(tái)以保證制品軋制精度的質(zhì)量。
文檔編號(hào)B21B13/00GK101428295SQ20081008001
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月1日
發(fā)明者丁肇棣, 明 李, 申光憲, 白明華 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)