一種改進(jìn)型矯直機(jī)支承輥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種改進(jìn)型矯直機(jī)支承輥，包括支承輥本體、軸承和軸承套，支承輥本體中部為輥身，支承輥前部和后部設(shè)置輥頸，輥頸與輥身交界處為過渡圓弧，輥頸通過軸承套與軸承連接，軸承為圓錐滾子軸承，軸承套的內(nèi)表面為與輥頸過渡圓弧相配合的圓弧結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型通過對支承輥連接部位的改進(jìn)，使剪切力集中點(diǎn)分散受力，能夠明顯減少輥脖斷裂事故，不僅能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)順行，又減輕工人的維修強(qiáng)度，同時(shí)達(dá)到降低成本的目的。
【專利說明】一種改進(jìn)型矯直機(jī)支承輥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及矯直機(jī)輥系【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種改進(jìn)型矯直機(jī)支承輥。
【背景技術(shù)】
[0002]矯直機(jī)是軋鋼廠鋼板矯正的一種常見設(shè)備，用于對金屬型材、棒材、管材、線材等進(jìn)行矯直，它通過輥?zhàn)咏M件對棒材等進(jìn)行擠壓使其改變直線度，其中，輥?zhàn)咏M件包括矯直輥、中間輥、支承輥等，其性能和使用情況的好壞，直接影響生產(chǎn)的作業(yè)率和成本、產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量等，所以，輥?zhàn)咏M件是矯直生產(chǎn)中最關(guān)鍵的備件之一。
[0003]在實(shí)際生產(chǎn)中，由于多種原因，例如:工件與輥?zhàn)又苯咏佑|引起的接觸應(yīng)力、熱應(yīng)力、剪切應(yīng)力、殘余應(yīng)力和輥?zhàn)颖旧淼闹圃烊毕莸?，都會造成輥?zhàn)拥拇罅肯?，以致矯直機(jī)在正常使用周期內(nèi)被迫提前下機(jī)，甚至非正常報(bào)廢，這些都嚴(yán)重影響生產(chǎn)，所以，分析輥?zhàn)訐p壞原因，改進(jìn)并提高輥?zhàn)邮褂脡勖?，，是軋鋼生產(chǎn)提高生產(chǎn)效率、實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)節(jié)約、降低消耗的有力措施。
[0004]申請?zhí)枮?00710039837.7的中國專利公開了一種用于矯直機(jī)的支承輥，包括用于支承一矯直輥的支承輥輥組，支承輥輥體中段部的輥型沿直徑方向是四次或二次多項(xiàng)式曲線，用于消除了輥系接觸過程中出現(xiàn)的應(yīng)力集中問題，但該種設(shè)計(jì)僅從輥身表面出發(fā)，是通過改變輥型來實(shí)現(xiàn)的，并未對輥?zhàn)拥倪B接部分，如輥頸、軸承等進(jìn)行分析，所以并不完善。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種改進(jìn)型矯直機(jī)支承輥，通過對支撐輥連接部位的改造，解決剪切力集中的問題，提高生產(chǎn)效率，達(dá)到增產(chǎn)節(jié)約、降低消耗的效果。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種改進(jìn)型矯直機(jī)支承輥，包括支承輥本體、軸承和軸承套，所述支承輥本體中部為輥身，所述支承輥前部和后部設(shè)置輥頸，所述輥頸與輥身交界處為過渡圓弧，所述輥頸通過軸承套與軸承連接。
[0007]所述軸承套的內(nèi)表面為與輥頸過渡圓弧相配合的圓弧結(jié)構(gòu)，所述軸承為圓錐滾子軸承，所述軸承的內(nèi)表面與所述軸承套的外表面配合連接。
[0008]所述軸承為高碳鉻軸承鋼制件，所述軸承套為高錳耐磨鋼制件。
[0009]矯直輥在工件加工時(shí)，輥?zhàn)訐p壞尤其是支承輥損壞，其中一個(gè)重要原因是應(yīng)力分布不均。為解決這一問題，既可以從改造輥身形態(tài)入手，也可以從改造輥?zhàn)舆B接處入手。通過對整個(gè)支承輥的受力點(diǎn)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的輥頸軸承安裝部位與輥身交界處的圓角太小，從而形成了一個(gè)受力尖點(diǎn)，這樣就造成剪切力集中，同時(shí)，連接軸承通常為圓柱輥?zhàn)虞S承，不利于應(yīng)力的分散，一旦矯正過程中矯直力過大，就會造成輥頸的過載斷裂。
[0010]本實(shí)用新型通過對支承輥連接部位的改進(jìn)，采用過渡圓弧代替受力尖點(diǎn)，并使用與之相適應(yīng)的軸承組件，使剪切力集中點(diǎn)分散受力，能夠明顯減少輥脖斷裂事故，不僅能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)順行，又減輕工人的維修強(qiáng)度，同時(shí)達(dá)到降低成本的目的。【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是傳統(tǒng)支承輥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1、2所示:一種改進(jìn)型矯直機(jī)支承輥，包括支承輥本體、軸承2和軸承套5，支承輥本體中部為輥身3，支承輥前部和后部設(shè)置輥頸1，輥頸與輥身交界處為過渡圓弧，輥頸通過軸承套與軸承連接。
[0014]軸承套的內(nèi)表面為與輥頸過渡圓弧相配合的圓弧結(jié)構(gòu)；軸承為圓錐滾子軸承,可為高碳鉻軸承鋼制件，適用于工作溫度為_40°C?130°C范圍，經(jīng)高溫回過火后，其適應(yīng)工作溫度可高達(dá)250°C，可滿足一般機(jī)械的要求；軸承的內(nèi)表面4與軸承套的外表面配合連接。
[0015]輥頸斷裂是輥?zhàn)右环N較為嚴(yán)重的損壞形式，其原因主要有兩種:一種是內(nèi)在原因，是由于輥?zhàn)颖旧泶嬖谌毕?，如輥?zhàn)硬馁|(zhì)問題或是輥?zhàn)颖倔w表面設(shè)計(jì)制造不合理；另一種是外在原因，由軋制工藝條件和使用造成，如超載等造成的斷裂。
[0016]本實(shí)用新型主要針對外在原因，以某廠的四重式9輥矯直機(jī)為例，對其整個(gè)支承輥的受力點(diǎn)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)輥頸軸承安裝部位與輥身交界處的圓角太小，半徑只有5_，從而形成了一個(gè)受力尖點(diǎn)，并且，傳統(tǒng)的圓柱形輥?zhàn)虞S承內(nèi)表面與輥頸弧面直接接觸，接觸切點(diǎn)處也會承受非常大的應(yīng)力，如圖1中剖視圖/所示，這些都造成剪切力集中，加劇輥頸斷裂危險(xiǎn)。
[0017]如果輥?zhàn)觾?nèi)部存在裂紋，那么在矯直過程中，在板坯來料厚度與理論厚度相差太大、軋制壓力增加、熱應(yīng)力疊加等綜合因素的影響下，裂紋會在受力尖點(diǎn)和接觸切點(diǎn)處快速連接，形成一個(gè)較大的裂紋，這種裂紋在交變應(yīng)力作用下，由內(nèi)向外逐漸擴(kuò)大，當(dāng)裂紋大到一定程度時(shí)，就發(fā)生疲勞斷裂或者矯直力過大直接使其剪斷。
[0018]根據(jù)以上情況，可以對輥身與輥頸的接觸點(diǎn)進(jìn)行受力分析。首先，確定矯直機(jī)所能承載的最大軋制力，并將該軋制力分解至每一根支承輥，然后，把每根支承輥所受軋制力與接觸點(diǎn)處單位面積所承受最大壓力進(jìn)行對比。由于圓弧過渡面最利于集中載荷的平均分布，所以可以將接觸點(diǎn)處設(shè)計(jì)為有最小受力面積的圓弧面。在該實(shí)施例中，經(jīng)過計(jì)算后，將原本半徑5_的圓角擴(kuò)展為半徑55_的圓弧面,如圖2中剖視圖//所示,便可以滿足載荷應(yīng)力平均分布的要求。
[0019]在剖視圖//中，為解決軸承內(nèi)表面與輥頸接觸點(diǎn)應(yīng)力大的問題，可以在軸承內(nèi)表面與輥頸弧面之間引入軸承套。軸承套為高錳耐磨鋼制件，這種制件受到的外來沖擊越大，其自身表層耐磨性越高，并且隨著表面硬化層的逐漸磨損，新的加工硬化層會連續(xù)不斷形成，所以其摩擦及承力效果十分顯著，軸承套的內(nèi)表面為與輥頸過渡圓弧相配合的圓弧結(jié)構(gòu)，其外表面與軸承內(nèi)表面配合連接，這樣就在整體上改變輥?zhàn)油鈬B接部分應(yīng)力不均的問題，實(shí)現(xiàn)了輥?zhàn)娱L壽命、低消耗的目標(biāo)。
【權(quán)利要求】
1.一種改進(jìn)型矯直機(jī)支承輥，包括支承輥本體、軸承和軸承套，所述支承輥本體中部為輥身，所述支承輥前部和后部設(shè)置輥頸，其特征在于:所述輥頸與輥身交界處為過渡圓弧，所述輥頸通過軸承套與軸承連接。
2.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型矯直機(jī)支承輥，其特征在于:所述軸承套的內(nèi)表面為與輥頸過渡圓弧相配合的圓弧結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型矯直機(jī)支承輥，其特征在于:所述軸承為圓錐滾子軸承，所述軸承的內(nèi)表面與所述軸承套的外表面配合連接。
4.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型矯直機(jī)支承輥，其特征在于:所述軸承為高碳鉻軸承鋼制件。
5.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型矯直機(jī)支承輥，其特征在于:所述軸承套為高錳耐磨鋼制件。
【文檔編號】B21D1/02GK203695656SQ201320850381
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】朱書成, 黃國強(qiáng), 李俊朝, 張紅偉, 王金明 申請人:南陽漢冶特鋼有限公司