本實(shí)用新型屬于熱軋長(zhǎng)材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種軸向定位精準(zhǔn)且具有極高剛度的短應(yīng)力線軋機(jī)，能更好的實(shí)現(xiàn)熱軋長(zhǎng)材的高精度軋制，尤其能夠滿足非對(duì)稱軋制斷面的高精度要求。

背景技術(shù)：

自從上個(gè)世紀(jì)40年代，瑞典人提出短應(yīng)力回線理念以后，短應(yīng)力線軋機(jī)因其剛度高、更換快速等眾多優(yōu)點(diǎn)在熱軋長(zhǎng)材生產(chǎn)線上得到廣泛的應(yīng)用，世界各國(guó)也涌現(xiàn)出很多短應(yīng)力線軋機(jī)的發(fā)明。隨著中國(guó)鋼鐵業(yè)的大發(fā)展，我們對(duì)長(zhǎng)材軋制各種工藝的研究越來越深入，對(duì)滿足各種工藝狀況的短應(yīng)力線軋機(jī)設(shè)備的研究也越來越深入。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)使用情況，改進(jìn)不足，研發(fā)新結(jié)構(gòu)，形成本實(shí)用新型。

現(xiàn)有短應(yīng)力線軋機(jī)包括輥縫調(diào)整減速箱、軋機(jī)機(jī)芯、軸向定位裝置、導(dǎo)衛(wèi)梁、軋機(jī)移動(dòng)底座等。

現(xiàn)有輥縫調(diào)整減速箱通過渦輪蝸桿和傘齒輪的組合實(shí)現(xiàn)了小空間大速比的傳動(dòng)理念，其缺點(diǎn)是：傘齒輪的加工難和成本高。

長(zhǎng)材軋制時(shí)，上下軋輥對(duì)軋件擠壓變形的同時(shí)承受來自軋件的反作用力，即軋制力。軋輥兩側(cè)的軸承座形成支點(diǎn)，在軋制力的作用下軋輥將會(huì)產(chǎn)生彎曲變形。實(shí)踐證明，在軋輥?zhàn)冃畏较蛏陷S承座圍繞軋輥軸承中心點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度不能被限制；在軋線方向的自由度必須限制。當(dāng)前機(jī)型的軋機(jī)機(jī)芯中拉桿系統(tǒng)采用圓弧面的凸輪結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)軸承座的細(xì)微回轉(zhuǎn)擾動(dòng)。此結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：隨著軋制過程的頻繁咬鋼拋鋼，這種圓弧面的線接觸會(huì)很快磨平，對(duì)軸承座的細(xì)微回轉(zhuǎn)擾動(dòng)產(chǎn)生不利的阻礙作用，降低軋制的精度和設(shè)備的使用壽命。

軋機(jī)機(jī)芯中的輥系軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)普遍采用的結(jié)構(gòu)是蝸桿驅(qū)動(dòng)斜齒輪，帶動(dòng)前后螺紋副轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)軸向調(diào)整，前后螺紋副螺紋間隙的狀態(tài)調(diào)整是此結(jié)構(gòu)控制的關(guān)鍵點(diǎn)。現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)螺紋間隙狀態(tài)的無級(jí)調(diào)整，不能取得最優(yōu)的調(diào)整效果。

軋輥除了承受徑向的軋制力外，由于上下輥槽受力的不均勻性，會(huì)產(chǎn)生軸向力；非對(duì)稱軋制斷面，產(chǎn)生的軸向力會(huì)更大。軋機(jī)機(jī)芯中軋輥輥系操作側(cè)的止推軸承承受此軸向力，傳導(dǎo)到操作側(cè)的軸承座上。當(dāng)前機(jī)型中，有的通過軸承座拉桿系統(tǒng)承壓環(huán)與拉桿形成一個(gè)小環(huán)面配合傳導(dǎo)此軸向力；有的通過在操作側(cè)軸承座外側(cè)增加一個(gè)“耳朵”，在機(jī)架上設(shè)置壓板形成滑道來傳導(dǎo)此軸向力。這兩種軸向定位裝置，都存在一定的缺陷。承壓環(huán)和拉桿的小環(huán)面配合承壓結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：四根拉桿此處全為配合 面，給加工和裝配提出了很高的要求，增加了制造成本；拉桿在承受軋制拉力時(shí)，還要承受軸承座的細(xì)微回轉(zhuǎn)擾動(dòng)帶來的彎曲脈動(dòng)載荷，需要拉桿材料具有抗疲勞沖擊的性能，增加了拉桿成本，降低了使用壽命。機(jī)架上設(shè)置壓板形成滑道限制軸承座外側(cè)“耳朵”結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：軸承座“耳朵”無法設(shè)置到軸承座的中剖面上，不能達(dá)到最好的承力效果；此種結(jié)構(gòu)下，軸承座承受細(xì)微的回轉(zhuǎn)擾動(dòng)，需要通過復(fù)雜的球面付來實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)有短應(yīng)力線軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)梁也存在很多缺點(diǎn)：導(dǎo)衛(wèi)梁與軋機(jī)間連接不夠牢固，導(dǎo)衛(wèi)梁的上下調(diào)整不夠方便，導(dǎo)衛(wèi)滑座的滑動(dòng)調(diào)整不夠靈活，導(dǎo)衛(wèi)滑座的鎖緊不夠牢固等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種軸向定位精準(zhǔn)且具有極高剛度的短應(yīng)力線軋機(jī),加工制造更容易、軸向定位更精準(zhǔn)、使用壽命更高、且具有極高剛度的短應(yīng)力線軋機(jī)。

本實(shí)用新型軸向定位精準(zhǔn)且具有極高剛度的短應(yīng)力線軋機(jī)，包括輥縫調(diào)整減速箱1、軋機(jī)機(jī)芯2、軸向定位裝置3、導(dǎo)衛(wèi)梁4、軋機(jī)移動(dòng)底座5。其中：輥縫調(diào)整減速箱1安裝在軋機(jī)機(jī)芯2的上部，軸向定位裝置3由支撐座31、圓柱轉(zhuǎn)軸33和方形滑塊34組成；軋機(jī)機(jī)芯2通過支撐座31與軋機(jī)移動(dòng)底座5連接，導(dǎo)衛(wèi)橫梁41通過限位止口、連接螺栓43安裝在軋機(jī)移動(dòng)底座5上。

本實(shí)用新型所述的輥縫調(diào)整減速箱，通過增加一級(jí)惰輪來實(shí)現(xiàn)小空間大速比的傳動(dòng)理念。見ZL20140084681.X專利。

本實(shí)用新型所述的軋機(jī)機(jī)芯2由拉桿系統(tǒng)21和軋輥輥系22等組成；拉桿系統(tǒng)21把軋輥輥系22和支撐座31串聯(lián)到一起，形成軋制的主體結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型所述的拉桿系統(tǒng)21中的銅螺母211和承壓環(huán)212之間通過圓柱面或球面形成鉸接，銅螺母211和承壓環(huán)212串在拉桿213上；圓柱面鉸接時(shí)，在銅螺母和承壓環(huán)之間增加一級(jí)過渡環(huán)214。

拉桿系統(tǒng)中的承壓環(huán)設(shè)計(jì)成圓柱面或球面，以適用軸承座細(xì)微回轉(zhuǎn)擾動(dòng)，且成倍提高承壓環(huán)的承壓能力。

本實(shí)用新型所述的軋輥輥系22操作側(cè)的軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)是通過內(nèi)螺紋226和壓套229實(shí)現(xiàn)A和C、B和D螺紋間隙狀態(tài)的無極調(diào)整。軋輥輥系操作側(cè)的螺紋間隙狀態(tài)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)整，軋制軸向力的傳導(dǎo)更為合理，提高軋機(jī)的使用壽命。

本實(shí)用新型所述的軸向定位裝置3的圓柱轉(zhuǎn)軸33設(shè)置在軸承座32的側(cè)面，與方形滑塊34形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，方形滑塊34安裝在支撐座31的滑道內(nèi)。設(shè)計(jì)圓柱轉(zhuǎn)軸和滑塊鉸接的軸向定位裝置，讓軸向定位更精準(zhǔn)，承受軸向力更大。

本實(shí)用新型所述的導(dǎo)衛(wèi)梁4中的導(dǎo)衛(wèi)橫梁41通過限位止口和連接螺栓43安裝到 軋機(jī)移動(dòng)底座5上，連接螺栓43將其進(jìn)行固定形成一個(gè)牢固的整體，導(dǎo)衛(wèi)橫梁41與軋機(jī)移動(dòng)底座5之間的螺栓孔設(shè)計(jì)成長(zhǎng)孔，通過導(dǎo)衛(wèi)橫梁41上部的調(diào)整螺栓43實(shí)現(xiàn)導(dǎo)衛(wèi)梁高度的上下調(diào)整。導(dǎo)衛(wèi)梁和軋機(jī)移動(dòng)底座之間通過限位止口和連接螺栓固定，形成更牢固整體結(jié)構(gòu)，保證軋制過程的穩(wěn)定運(yùn)行。

本實(shí)用新型所述的導(dǎo)衛(wèi)滑座44的鎖緊和調(diào)整采用ZL201520514886.1專利的結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型所述的軸向定位精準(zhǔn)且具有極高剛度的短應(yīng)力線軋機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.本實(shí)用新型所述的輥縫調(diào)整減速箱用圓柱直齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)了小空間大速比的傳動(dòng)理念，節(jié)約了加工成本，降低了裝配和維護(hù)的難度。

2.本實(shí)用新型所述的軋機(jī)機(jī)芯，拉桿系統(tǒng)中的承壓環(huán)設(shè)計(jì)成圓柱面或球面，以適用軸承座細(xì)微回轉(zhuǎn)擾動(dòng)，且成倍提高承壓環(huán)的承壓能力，改變現(xiàn)有圓弧面容易失效的缺點(diǎn)。

3.本實(shí)用新型所述的軋機(jī)機(jī)芯，軸向調(diào)整后部螺紋付的外螺紋與壓蓋拆分成兩件，實(shí)現(xiàn)螺紋間隙狀態(tài)的無級(jí)調(diào)整，讓軋制軸向力的傳導(dǎo)更合理，提高軋機(jī)的使用壽命。

4.本實(shí)用新型所述的軸向定位裝置，圓柱轉(zhuǎn)軸設(shè)置在軸承座側(cè)面，與方形滑塊形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，在軸承座細(xì)微回轉(zhuǎn)擾動(dòng)時(shí)，圓柱軸與滑塊之間的回轉(zhuǎn)中心線與軸承座中心線重合；圓柱面和滑塊的側(cè)立面承受軸向力能力更強(qiáng)，且容易加工，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的軸向定位，提高軋制精度。

5.本實(shí)用新型所述的導(dǎo)衛(wèi)梁和軋機(jī)移動(dòng)底座之間通過限位止口和連接螺栓固定，形成更牢固的整體結(jié)構(gòu)，當(dāng)導(dǎo)衛(wèi)給軋件導(dǎo)向產(chǎn)生水平扭轉(zhuǎn)力時(shí)，它能更好的把此力化解傳導(dǎo)到基礎(chǔ)上，保證軋制過程的穩(wěn)定運(yùn)行；導(dǎo)衛(wèi)梁與軋機(jī)移動(dòng)底座之間連接的螺栓孔設(shè)計(jì)成長(zhǎng)孔，通過導(dǎo)衛(wèi)梁上部的調(diào)整螺栓實(shí)現(xiàn)導(dǎo)衛(wèi)梁高度的上下調(diào)整，在不同軋制道次對(duì)導(dǎo)衛(wèi)梁高度要求不同時(shí)，本實(shí)用新型導(dǎo)衛(wèi)梁的適用性更高。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。其中，輥縫調(diào)整減速箱1、軋機(jī)機(jī)芯2、軸向定位裝置3、導(dǎo)衛(wèi)梁4、軋機(jī)移動(dòng)底座5。

圖2為本實(shí)用新型輥縫調(diào)整減速箱的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，蝸桿11、渦輪12、齒輪13、惰輪14、齒輪15。

圖3為本實(shí)用新型輥縫調(diào)整減速箱直線傳動(dòng)的傳動(dòng)示意圖。其中，齒輪13、惰輪14、齒輪15。

圖4為本實(shí)用新型輥縫調(diào)整減速箱折線傳動(dòng)的傳動(dòng)示意圖。其中，齒輪13、惰 輪14、齒輪15。

圖5為本實(shí)用新型軋機(jī)機(jī)芯的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，拉桿系統(tǒng)21、上軋輥輥系22。

圖6為本實(shí)用新型拉桿系統(tǒng)圓柱面承壓環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，銅螺母211、承壓環(huán)212、拉桿213、過渡環(huán)214。

圖7為本實(shí)用新型拉桿系統(tǒng)球面承壓環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，銅螺母211、承壓環(huán)212、拉桿213、過渡環(huán)214。

圖8為本實(shí)用新型軋輥輥系操作側(cè)的局部剖面圖，其中，軋輥221、止推軸承222、止推軸承座223、軋輥軸承蓋224、蝸桿225、內(nèi)螺紋套226、中間套227、止推軸承外螺紋蓋228、壓套229。

圖9為現(xiàn)有軋輥輥系操作側(cè)的局部剖面圖，其中，軋輥231、止推軸承232、止推軸承座233、軋輥軸承蓋234、蝸桿235、內(nèi)螺紋壓套236、中間套237、止推軸承外螺紋蓋238。

圖10為本實(shí)用新型軸向定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，支撐座31、支撐座上限位板311、支撐座下限位板312、軸承座32、壓鍵35。

圖11為本實(shí)用新型軸向定位裝置的爆炸示意圖，其中，支撐座31、支撐座上限位板311、支撐座下限位板312、軸承座32、圓柱轉(zhuǎn)軸33、方形滑塊34、壓鍵35。

圖12為本實(shí)用新型導(dǎo)衛(wèi)梁和軋機(jī)移動(dòng)底座的裝配結(jié)構(gòu)示意圖，其中，軋機(jī)移動(dòng)底座5、導(dǎo)衛(wèi)橫梁41、連接螺栓42、調(diào)整螺栓43、導(dǎo)衛(wèi)滑座44。

具體實(shí)施方式

圖1所示的軸向定位精準(zhǔn)且具有極高剛度的短應(yīng)力線軋機(jī)，包括輥縫調(diào)整減速箱1、軋機(jī)機(jī)芯2、軸向定位裝置3、導(dǎo)衛(wèi)梁4、軋機(jī)移動(dòng)底座5。其中：輥縫調(diào)整減速箱1安裝在軋機(jī)機(jī)芯2的上部，軸向定位裝置3由支撐座31、圓柱轉(zhuǎn)軸33和方形滑塊34組成。軋機(jī)機(jī)芯2通過支撐座31與軋機(jī)移動(dòng)底座5連接，導(dǎo)衛(wèi)梁4通過限位止口和連接螺栓43安裝在軋機(jī)移動(dòng)底座5上。

圖2-4所示的輥縫調(diào)整減速箱，由蝸桿11驅(qū)動(dòng)渦輪12，齒輪13與渦輪12安裝在同一軸上，齒輪13驅(qū)動(dòng)惰輪14，惰輪14驅(qū)動(dòng)齒輪15，齒輪15驅(qū)動(dòng)拉桿213實(shí)現(xiàn)軋輥輥縫的調(diào)整。

圖5所示的軋機(jī)機(jī)芯，拉桿系統(tǒng)21把軋輥輥系22和支撐座31串聯(lián)到一起，形成軋制的主體結(jié)構(gòu)。

圖6、圖7所示的拉桿系統(tǒng)，銅螺母211和承壓環(huán)212之間通過圓柱面或球面形成鉸接以適應(yīng)軋制時(shí)軸承座細(xì)微的回轉(zhuǎn)擾動(dòng)，銅螺母211和承壓環(huán)212串在拉桿213上，銅螺母211和拉桿213的梯形螺紋副承受軋制力，由于圓柱面或球面鉸接的存在， 拉桿213只受軋制拉力的作用。圓柱面結(jié)構(gòu)需要在銅螺母和承壓環(huán)之間增加一級(jí)過渡環(huán)214，這樣圓柱鉸接副的中心線才能始終平行于軋線。

圖8所示軋輥輥系的操作側(cè)結(jié)構(gòu)，蝸桿225驅(qū)動(dòng)止推軸承座223外側(cè)的斜齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)前后螺紋副轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)軋輥221的軸向調(diào)整。前后螺紋副的螺牙間隙會(huì)直接影響軋輥軸向定位的精確性，此處受結(jié)構(gòu)和空間的影響中間套227和壓套229不能傳導(dǎo)大的軸向力，因此A和C、B和D的螺牙間隙狀態(tài)只有調(diào)整成如圖所示情形，才能保證中間套227和壓套229不傳導(dǎo)大的軸向力，同時(shí)保證軸向定位的精確。軸向力的傳導(dǎo)途徑：軋輥221把軋制軸向力傳導(dǎo)到止推軸承222上，止推軸承222把軋制軸向力傳導(dǎo)給止推軸承外螺紋蓋228，止推軸承外螺紋蓋228通過螺栓把軋制軸向力傳導(dǎo)給止推軸承座223，止推軸承座223再通過A和C的螺紋副把軋制軸向力傳導(dǎo)給上軋輥軸承蓋224，軋輥軸承蓋224把軋制軸向力傳導(dǎo)給軸承座32，軸承座32再通過軸向定位裝置3傳導(dǎo)給軋機(jī)移動(dòng)底座5，進(jìn)而傳導(dǎo)到軋機(jī)基礎(chǔ)上。本實(shí)用新型把附圖6所示現(xiàn)有的內(nèi)螺紋壓套236拆分成附圖5所示的內(nèi)螺紋226和壓套229的目的是實(shí)現(xiàn)A和C、B和D螺紋間隙狀態(tài)的無級(jí)調(diào)整，使軸向力傳導(dǎo)路徑最優(yōu)，同時(shí)保證軸向定位的精準(zhǔn)。

圖9所示軋輥輥系操作側(cè)的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，通過止推軸承外螺紋蓋228上的螺栓孔位有級(jí)調(diào)整的，只能近似的調(diào)整出螺紋圖中A和C、B和D的狀態(tài)，致使中間套237和內(nèi)螺紋壓套236承受較大的軸向力，同時(shí)影響軋輥軸向定位的精確性，降低軋機(jī)的使用壽命。

圖10、圖11所示的軸向定位裝置3，圓柱轉(zhuǎn)軸33設(shè)置在軸承座32側(cè)面，與方形滑塊34形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，壓鍵35實(shí)現(xiàn)方形滑塊34的滑動(dòng)限位，圓柱轉(zhuǎn)軸33的中心線通過軋輥軸承中心點(diǎn)，在軸承座32細(xì)微回轉(zhuǎn)擾動(dòng)時(shí)，圓柱轉(zhuǎn)軸33在方形滑塊34中回轉(zhuǎn)，此圓柱鉸接面承受軋制軸向力，傳導(dǎo)給方形滑塊34的側(cè)立面，方形滑塊的側(cè)立面把軸向力傳導(dǎo)到支撐座31上，進(jìn)而通過軋機(jī)移動(dòng)底座5傳導(dǎo)到軋機(jī)基礎(chǔ)上。實(shí)現(xiàn)合理精準(zhǔn)的軸向定位，提高軋制精度。

圖12所示的導(dǎo)衛(wèi)梁4和軋機(jī)移動(dòng)底座5通過限位止口和連接螺栓42固定，形成牢固整體結(jié)構(gòu)，能更好的化解導(dǎo)衛(wèi)導(dǎo)向軋件時(shí)產(chǎn)生的水平扭轉(zhuǎn)力，并傳導(dǎo)到基礎(chǔ)上，保證軋制過程的穩(wěn)定運(yùn)行；導(dǎo)衛(wèi)橫梁41與軋機(jī)移動(dòng)底座5之間的螺栓孔設(shè)計(jì)成長(zhǎng)孔，通過導(dǎo)衛(wèi)橫梁41上部的調(diào)整螺栓43實(shí)現(xiàn)導(dǎo)衛(wèi)梁高度的上下調(diào)整。導(dǎo)衛(wèi)滑座44與導(dǎo)衛(wèi)橫梁41的固定見ZL 201520514886.1專利。