專利名稱：大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大型無縫環(huán)件熱軋成型設(shè)備，即大型數(shù)控徑-軸向碾環(huán)機(jī)，具體是一種上下錐輥的軸承套筒裝配難度大為降低的大型徑-軸向碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置。
背景技術(shù)：
大型數(shù)控徑-軸向碾環(huán)機(jī)是大型無縫環(huán)件熱軋成型的專用設(shè)備，即通過對(duì)加熱后毛坯施加徑、軸向軋制力，實(shí)現(xiàn)壁厚減薄、直徑擴(kuò)大、截面輪廓的成形。軋制原理參見圖I。大型徑-軸向碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，由主軋油缸提供壓力，通過上下錐輥對(duì)環(huán)件毛坯軸向方向施加軋制力(參見圖2)。錐輥是軸向軋制裝置的核心零件。 風(fēng)電、航空航天、核電、船舶等行業(yè)需要600(Tl0000mm直徑的大型無縫環(huán)件，單個(gè)環(huán)件重量可達(dá)20噸左右。由于所加工環(huán)件的大型化，軋制過程的重載、變載、高溫等，大型數(shù)控徑-軸向碾環(huán)機(jī)的各零部件也非常大，非常重。作為核心零件，單個(gè)錐輥重量在8噸左右，大軋制力的大型數(shù)控徑軸向碾環(huán)機(jī)單個(gè)錐輥重量甚至在10噸以上，因此大型徑-軸向碾環(huán)機(jī)對(duì)錐輥及其配合零件的的易裝配性、易維護(hù)性提出了很高的要求。大型徑-軸向碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，錐輥前后端需要各用三到四套軸承定位。為方便這些軸承的安裝，需要在將前端軸承裝入錐輥后，再在軸承組外面裝配一個(gè)大套筒。然后將裝好軸承和套筒的組件裝入錐輥?zhàn)?。后端軸承則先裝入后套筒，然后再把套筒裝入錐輥?zhàn)?。由于大型?軸向碾環(huán)機(jī)軋制過程的重載、變載、高溫等，這個(gè)錐輥前后軸承套筒內(nèi)外徑和長度都在IOOOmm左右。這些套筒軸和錐輥?zhàn)m然是間隙配合，但是由于外形尺寸大，配合面長，導(dǎo)致兩個(gè)零件從開始接觸到裝配結(jié)束，軸承套筒的配合行程過長，也就導(dǎo)致了裝配時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，設(shè)備大修時(shí)拆卸也很困難(參見圖5)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)新穎、性能可靠的、裝配難度大為降低的大型數(shù)控徑-軸向碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，其特征是采用階梯軸孔配合的方式，降低上下錐輥軸承套筒和錐輥?zhàn)b配時(shí)的配合行程，從而減少裝配或拆卸的時(shí)間，降低裝配或拆卸的難度。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，它包括中空的錐棍座和設(shè)置于錐棍座內(nèi)的前后軸承套筒，其特征是前后軸承套筒與錐棍座的接觸面設(shè)置成階梯面，錐輥?zhàn)吓c之對(duì)應(yīng)設(shè)置階梯孔。本方案的具體特點(diǎn)還有，前軸承套筒和后軸承套筒階梯面上的大徑外圓和小徑外圓的直徑差為IOmm ;錐輥?zhàn)系碾A梯孔與階梯面之間是0. Olmm數(shù)量級(jí)的間隙配合。在前后軸承套筒的外圓上均刻有數(shù)條與軸線平行的槽線。所述槽線寬度為1.5mm,深度為1mm。[0012]軸承套筒小徑外圓的軸線長度稍大于或等于整個(gè)階梯面配合長度的一半，而錐輥?zhàn)拇髲絻?nèi)孔的軸線長度大于軸承套筒小徑外圓的軸線長度至少50_。這種大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，主體結(jié)構(gòu)(參見圖2)由機(jī)架、上錐輥?zhàn)?、下錐輥?zhàn)⑸襄F輥、下錐輥組成，還包括提供軸向軋制裝置在整機(jī)底座上前后移動(dòng)動(dòng)力的移動(dòng)油缸、上下錐輥的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)中的電機(jī)與減速箱、提供上錐輥?zhàn)舷禄瑒?dòng)及軋制力的主軋油缸和平衡油缸、錐輥預(yù)緊拆卸油缸(此油缸非必備件)等。其中上錐輥和下錐輥尺寸相同，因此上下錐輥所用軸承及軸承套筒外形尺寸也一樣。本實(shí)用新型錐輥前軸承套筒和后軸承套筒的外圓均為階梯軸，大徑外圓和小徑外圓的直徑大小之差以IOmm為佳；在前后軸承套筒的外圓上均刻有數(shù)條與軸線平行的槽線，寬度以1.5mm,深度以Imm為佳，以便于裝配時(shí)被封閉空氣的逃逸；錐輥?zhàn)吓c前后軸承套筒相配合的孔也都是階梯孔，其大徑內(nèi)孔和小徑內(nèi)孔的直徑與相應(yīng)的大徑外圓和小徑外圓的直徑相等。軸承套筒小徑外圓的軸線長度稍大于或等于整個(gè)配合長度的一半，而錐輥?zhàn)拇髲絻?nèi)孔的軸線長度要大于軸承套筒小徑外
圓的軸線長度，以不小于50mm為佳。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型所采用的結(jié)構(gòu)，不會(huì)導(dǎo)致設(shè)備外形尺寸變大，不會(huì)額外增加重量，而且結(jié)構(gòu)簡單，易加工易實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型所采用的結(jié)構(gòu)使上下錐輥軸承套筒裝配時(shí)的配合行程減少一半以上，即將軸承套筒的配合行程由IOOOmm左右減少到500mm左右，大大減少了裝配及維護(hù)拆卸時(shí)間，降低了裝配難度，具有較高的經(jīng)濟(jì)效
Mo
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型實(shí)施例是濟(jì)南鑄鍛所申報(bào)的國家重大專項(xiàng)D53K-8000大型數(shù)控徑-軸向碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置。圖I是大型數(shù)控徑軸向碾環(huán)機(jī)工作原理示意圖。圖2是本實(shí)用新型剖視圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的上錐輥裝配示意(剖視)圖。圖4是圖3上錐輥前端裝配I處的放大圖。圖5是圖3上錐輥后端裝配II處的放大圖。圖6是未采用本實(shí)用新型的上錐輥前端裝配放大圖。圖中I一主棍，2一芯棍,3一抱棍,4一上維棍,5一下維棍,6—環(huán)件,7一前端壓蓋,8一前端軸承組，9一上維棍座，10一前軸承套筒，11一維棍定位套，12一后端軸承組，13一后軸承套筒，14一下維棍座，15一機(jī)架，16一電機(jī)，17—減速箱，18—移動(dòng)油缸，19一平衡油缸，20一主乳油缸，21—預(yù)緊拆卸油缸。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)(參見圖2)由機(jī)架15、上錐輥?zhàn)?、下錐輥?zhàn)?4、上錐輥4、下錐棍5組成,還包括提供軸向軋制裝置前后移動(dòng)動(dòng)力的移動(dòng)油缸18、提供上下錐棍旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的電機(jī)16和減速箱17、提供上錐輥?zhàn)舷禄瑒?dòng)及軋制力的主軋油缸20和平衡油缸19，以及錐輥預(yù)緊拆卸油缸21。其中上錐輥4和下錐輥5尺寸相同，所用前端軸承組8和后端軸承組12型號(hào)一樣，軸承套筒除潤滑孔外結(jié)構(gòu)尺寸一樣，故下文僅以上錐輥裝配為例(參見圖3)詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)。如圖4和圖5所示,將上錐棍前軸承套筒10和后軸承套筒13的外圓做成階梯軸，將錐輥?zhàn)系呐浜峡紫鄳?yīng)的做成階梯孔，總配合長度沒有變化，結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度和剛度沒有變化。對(duì)于前軸承套筒的裝配，如圖4。裝配時(shí)，先將前端壓蓋7等零件裝入上錐輥4，再將前端軸承組8裝入上錐棍4。然后將前軸承套筒10裝入已裝好前端軸承組8的上錐棍
4。再將已裝好前軸承套筒10的上錐棍4組件裝入上錐棍座9,此時(shí)因?yàn)榍拜S承套筒10外圓是階梯軸，上錐輥?zhàn)?與之配合的孔是階梯孔，前軸承套筒10的前端小徑外圓雖然已進(jìn)入上錐輥?zhàn)?，但與上錐輥?zhàn)?的大徑內(nèi)孔有大于5mm的間隙，非常容易裝入；直到軸承套筒10的大徑外圓與上錐輥?zhàn)?的大徑內(nèi)孔開始接觸，整個(gè)裝配過程才進(jìn)入0. Olmm數(shù)量級(jí)的間隙裝配過程，此時(shí)前軸承套筒10已經(jīng)進(jìn)入上錐輥?zhàn)? 一半以上，也就是說前軸承套筒10長度方向的前一半的裝配非常輕松。本實(shí)用新型合理設(shè)計(jì)階梯軸孔的長度尺寸，使前軸承套筒10的大徑外圓開始和上錐輥?zhàn)?的大徑內(nèi)孔接觸時(shí)，前軸承套筒10的小徑外圓還沒有和上錐輥?zhàn)?的小徑內(nèi)孔接觸；直到前軸承套筒10的大徑外圓與上錐輥?zhàn)?的大徑內(nèi)孔的配合長度大于50mm左右時(shí)(此時(shí)軸承套筒10和上錐輥?zhàn)?已經(jīng)能保證同心定位)，前軸承套筒10的小徑外圓才開 始和上錐輥?zhàn)?的小徑內(nèi)孔接觸，進(jìn)入0. Olmm數(shù)量級(jí)的間隙裝配過程。這時(shí)前軸承套筒10的大徑外圓和小徑外圓與上錐輥?zhàn)?相應(yīng)的大徑內(nèi)孔和小徑內(nèi)孔才同時(shí)進(jìn)入0. Olmm數(shù)量級(jí)的間隙裝配過程。而此時(shí)離前軸承套筒10完全裝入上錐輥?zhàn)?已不足一半的長度。所以說本實(shí)用新型將前軸承套筒10的配合行程由IOOOmm左右減少到500mm左右，大大減少了裝配及維護(hù)拆卸時(shí)間，降低了裝配難度。對(duì)于后軸承套筒的裝配，如圖5。裝配時(shí)，先將后端軸承組12裝入錐輥定位套11。然后將后軸承套筒13裝入已裝好后端軸承組12的錐棍定位套11。再將已裝好后軸承套筒13的錐輥定位套11組件裝入上錐輥?zhàn)?，此時(shí)因?yàn)楹筝S承套筒13外圓是階梯軸，上錐輥?zhàn)?與之配合的孔是階梯孔，后軸承套筒13的小徑外圓雖然已進(jìn)入上錐輥?zhàn)?，但與上錐輥?zhàn)?的大徑內(nèi)孔有大于5_的間隙，非常容易裝入；直到后軸承套筒13的大徑外圓開始和上錐輥?zhàn)?的大徑內(nèi)孔接觸，開始進(jìn)入0. Olmm數(shù)量級(jí)的間隙裝配，此時(shí)后軸承套筒13已經(jīng)進(jìn)入上錐輥?zhàn)? 一半以上，也就是說后軸承套筒13長度方向前一半的裝配非常輕松。本實(shí)用新型合理設(shè)計(jì)階梯軸孔的長度尺寸，使后軸承套筒13的大徑外圓和上錐輥?zhàn)?的大徑內(nèi)孔開始接觸時(shí)，后軸承套筒13的小徑外圓還沒有和上錐輥?zhàn)?的小徑內(nèi)孔接觸；直到后軸承套筒13的大徑外圓與上錐輥?zhàn)?的大徑內(nèi)孔的配合長度大于50mm左右時(shí)(此時(shí)軸承套筒13和上錐輥?zhàn)?已經(jīng)能保證同心定位)，后軸承套筒13的小徑外圓才開始和上錐輥?zhàn)?的小徑內(nèi)孔接觸，進(jìn)入0. Olmm數(shù)量級(jí)的間隙裝配。這時(shí)后軸承套筒13的大徑外圓和小徑外圓與上錐輥?zhàn)?相應(yīng)的大徑內(nèi)孔和小徑內(nèi)孔才同時(shí)進(jìn)行0. Olmm數(shù)量級(jí)的間隙裝配過程。而此時(shí)離后軸承套筒13完全裝入上錐輥?zhàn)?已不足一半的長度。所以說本實(shí)用新型將后軸承套筒13的配合行程也由IOOOmm左右減少到500mm左右，大大減少了裝配及維護(hù)拆卸時(shí)間，降低了裝配難度。
權(quán)利要求1.一種大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，它包括中空的錐輥?zhàn)驮O(shè)置于錐輥?zhàn)鶅?nèi)的前后軸承套筒，其特征是前后軸承套筒與錐輥?zhàn)慕佑|面設(shè)置成階梯面，錐輥?zhàn)吓c之對(duì)應(yīng)設(shè)置階梯孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，其特征是前軸承套筒和后軸承套筒階梯面上的大徑外圓和小徑外圓的直徑差為IOmm ;錐輥?zhàn)系碾A梯孔與階梯面之間是O. Olmm數(shù)量級(jí)的間隙配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，其特征是在前后軸承套筒的外圓上均刻有數(shù)條與軸線平行的槽線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，其特征是所述槽線寬度為I.5mm,深度為 1mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，其特征是軸承套筒小徑外圓的軸線長度稍大于或等于整個(gè)階梯面配合長度的一半，而錐輥?zhàn)拇髲絻?nèi)孔的軸線長度大于軸承套筒小徑外圓的軸線長度至少50mm。
專利摘要一種大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，主體結(jié)構(gòu)由機(jī)架、上錐輥?zhàn)⑾洛F輥?zhàn)?、上錐輥、下錐輥組成，還包括提供動(dòng)力的移動(dòng)油缸、電機(jī)與減速箱、主軋油缸和平衡油缸、錐輥預(yù)緊拆卸油缸。其中錐輥前軸承套筒和后軸承套筒的外圓均為階梯軸，大徑外圓和小徑外圓的直徑大小之差以10mm為佳；在前后軸承套筒的外圓上均刻有數(shù)條與軸線平行的槽線，寬度以1.5mm，深度以1mm為佳，以便于裝配時(shí)被封閉空氣的逃逸；錐輥?zhàn)吓c前后軸承套筒相配合的孔也都是階梯孔，其大徑內(nèi)孔和小徑內(nèi)孔的直徑與相應(yīng)的大徑外圓和小徑外圓的直徑相等。軸承套筒小徑外圓的軸線長度稍大于或等于整個(gè)配合長度的一半，而錐輥?zhàn)拇髲絻?nèi)孔的軸線長度要大于軸承套筒小徑外圓的軸線長度，以不小于50mm為佳。
文檔編號(hào)B21H1/06GK202461380SQ20122008223
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者單寶德, 徐會(huì)彩 申請(qǐng)人:濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所有限公司