專利名稱：三鉸拉桿方柱形高剛度軋機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于型剛和線材軋制生產(chǎn)用的高剛度軋機。
文獻“SY型高剛度軋機及其在軋鋼技術(shù)改造中的應(yīng)用”(<鋼鐵>-1989年國際軋鋼會議論文專輯P15-21，1990)和“SY型高剛度軋機的推廣與技術(shù)發(fā)展(<冶金設(shè)備>P16-19，1991.3期)中介紹的SY型高剛度軋機是近年來開發(fā)和研制的高剛度軋機，在鋼鐵企業(yè)的部分型鋼和線材廠中得到了推廣和應(yīng)用，受到了行業(yè)界的重視和好評。
這種SY型高剛度軋機的軋輥軸承，采用四列短圓柱滾子軸承。軋機上、下兩個軋輥的軸承座用帶有右、左螺紋的拉桿通過螺母及球面墊相聯(lián)結(jié)，同時軸承座還設(shè)有滑槽同方柱連結(jié)而形成單鉸拉桿方柱型結(jié)構(gòu)，設(shè)計者認為這種結(jié)構(gòu)使軸承座具有可自位性能，軋輥四列短圓柱滾子軸承載荷沿寬度方向均勻分布。
SY型高剛度軋機主要結(jié)構(gòu)可簡化成桿系見圖2。通過理論分析發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)自由度為零，存在著原理錯誤。該軋機的軸承座可自位性失效而成為剛性支座(非鉸鏈支座)，致使軋輥軸承嚴重偏載降低工作壽命。對250 SY型高剛度軋機現(xiàn)場測試證明當軋輥受力時，軸承座不傾斜擺動而只有軸承底部微量的彈性變形(見圖4)?，F(xiàn)場測試與現(xiàn)場使用結(jié)果表明該軋機對于軋輥軸向竄動的控制能力差，軸承工作狀況不良，常出現(xiàn)燒軸承等事故。
本發(fā)明的目的是為了解決SY型高剛度軋機存在的問題而設(shè)計的一種三鉸拉桿方柱型高剛度軋機，從原理和結(jié)構(gòu)上確保軋輥軸承座的可自位性和軋輥軸向高剛度性能、提高軸承工作壽命、軋制成品的尺寸精度和負公差軋制率。
三鉸拉桿方柱型高剛度軋機，由軋輥、軸承、軸承座、軋輥徑向和軸向調(diào)節(jié)系統(tǒng)、底座、萬向聯(lián)軸節(jié)、傳動系統(tǒng)和電機等零部件組成。其要點在于將上、下兩個軋輥的軸承座(2)，用帶有右、左螺紋的拉桿(3)通過螺母(4)、雙凹球面墊(5)與凸球面墊(6)連結(jié)，凸球面墊(6)與軸承座(2)鏜孔之間為動配合間隙，軸承座(2)上的滑槽(7)和方柱(8)用鉸鏈聯(lián)結(jié)，在鉸接處方柱(8)的內(nèi)側(cè)是內(nèi)側(cè)球面墊(10)，其外側(cè)是外側(cè)球面墊(9)且用緊定螺釘(11)頂緊，內(nèi)側(cè)球面墊(10)和外側(cè)球面墊(9)的球心重合在一起。
三鉸拉桿方柱結(jié)構(gòu)形成的以連桿(軋輥、軸承與軸承座)為主動件的三鉸拉桿方柱單自由度桿系系統(tǒng)(見圖3)，其動作原理為當軋輥受軋制力而產(chǎn)生彎曲撓度變形時，軸承座跟隨軋輥軸線的傾斜而傾斜擺動，軋輥卸載時靠軋輥的彈性回復(fù)使軋輥軸線恢復(fù)為水平線，軸承座跟隨恢復(fù)原位。軸承座具有良好的自位性能，保證使軸承座上的四列短圓柱滾子軸承沿寬度方向(即各列)保持均載，以提高軸承的工作壽命。
本結(jié)構(gòu)由于軋輥軸承座滑槽內(nèi)鉸鏈的安裝間隙靠強化緊定螺釘消除并得到控制而具有軋輥軸向高剛度性能。
附圖及實施例

圖1為三鉸拉桿方柱型高剛度軋機的結(jié)構(gòu)示意2為SY型軋機主要結(jié)構(gòu)桿系簡3為三鉸拉桿方柱型高剛度軋機主要結(jié)構(gòu)桿系簡4為三鉸拉桿方柱型高剛度軋機和SY型高剛度軋機軸承座自位性能的靜態(tài)實測圖在附圖1中，(1)軋輥，(2)軸承座，(3)拉桿，(4)螺母，(5)雙凹球面墊，(6)凸球面墊，(7)滑槽，(8)方柱，(9)外側(cè)球面墊，(10)內(nèi)側(cè)球面墊，(11)緊定螺釘。
附圖1為本發(fā)明的一個實施例。
該實施例是在現(xiàn)有的250SY型高剛度軋機上進行的，SY型高剛度軋機的軋輥、軸承、軸承座、軋輥輥縫調(diào)節(jié)用減速器、軋輥軸向調(diào)節(jié)系統(tǒng)、萬向聯(lián)軸節(jié)及底座等繼續(xù)留用，只是改動了軋輥輥縫調(diào)節(jié)系統(tǒng)及軸向軸承座與方柱聯(lián)結(jié)的局部個別零部件。亦即，改動了螺母(4)、凸球面墊(6)、外加雙凹球面墊(5)，在軸承座滑槽(7)與方柱(8)聯(lián)結(jié)系統(tǒng)中將各自無聯(lián)系的方柱前后兩個球面墊改造成為一副鉸鏈，使軸承座(2)相對方柱(8)既滑動又轉(zhuǎn)動，從而形成三鉸拉桿方柱結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，原理上實現(xiàn)了軸承座的可自位性。
發(fā)明人對本發(fā)明的250三鉸拉桿方柱型高剛度軋機進行了靜、動態(tài)工業(yè)性實驗。軸承座動、靜態(tài)自位性實測參數(shù)為α＝3.07×10-3度/噸，但250SY型高剛度軋機自位性能實測參數(shù)α＝0，兩種軋機的對比靜態(tài)可自位性能示于圖4。實測曲線鮮明地證明了SY型高剛度軋機軸承座是剛性支座，只有軸承座下部位的微量彈性變形，四列短圓柱滾子軸承嚴重偏載，載荷峰值超過原均載荷的三倍以上，工作壽命急劇下降，SY型高剛度軋機用戶反映也證實了這一點。另外，三鉸拉桿方柱型高剛度軋機的動態(tài)軋輥軸向竄動實測值為δ＝0.01mm，而SY型高剛度軋機軋輥軸向竄動量卻為δ＝0.4mm，由此可見，三鉸拉桿方柱型高剛度軋機不僅具有可靠的軸承座自位性能，而且還具有顯著的軋輥軸向高剛度性能。
利用本發(fā)明所公開的技術(shù)方案，只改動SY型高剛度軋機的軋輥輥縫調(diào)節(jié)系統(tǒng)及軸向軸承座與方柱聯(lián)結(jié)的局部個別零部件，就將SY型高剛度軋機改造成為三鉸拉桿方柱型高剛度軋機。SY型高剛度軋機的軋輥、軸承、軸承座、軋輥輥縫調(diào)節(jié)用減速器、軋輥軸向調(diào)節(jié)系統(tǒng)、萬向聯(lián)軸節(jié)及底座等繼續(xù)留用，因此將本發(fā)明的技術(shù)用于改造現(xiàn)有的SY型高剛度軋機，可大量節(jié)省設(shè)備改造費用，具有十分顯著的經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求
1.三鉸拉桿方柱型高剛度軋機由軋輥、軸承、軸承座、軋輥徑向軸向調(diào)節(jié)系統(tǒng)、底座、萬向聯(lián)軸節(jié)、電機和傳動系統(tǒng)等零部件所組成，其特征是將上、下兩個軋輥的軸承座(2)、用帶有右、左螺紋的拉桿(3)通過螺母(4)、雙凹球面墊(5)與凸球面墊(6)連結(jié)，凸球面墊(6)與軸承座(2)鏜孔之間為動配合間隙，軸承座(2)上的滑槽(7)和方柱(8)通過內(nèi)外側(cè)球面墊(9)、(10)組成鉸鏈連結(jié)，由此形成以軋輥軸承座為主動件的三鉸拉桿方柱單自由度桿系，當軋輥受力時軸承座跟隨軋輥產(chǎn)生彎曲變形傾斜相應(yīng)角度，軋輥卸載時軸承座隨軋輥的彈性回復(fù)而擺回原位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高剛度軋機，其特征在于鉸接處方柱(8)的內(nèi)側(cè)是內(nèi)側(cè)球面墊(10)，外側(cè)是外側(cè)球面墊(9)，通過緊定螺釘(11)將其頂緊。
3.根據(jù)要求1、2所述的高剛度軋機，其特征在于內(nèi)側(cè)球面墊(10)和外側(cè)球面墊(9)的球面中心重合在一起。
全文摘要
三鉸拉桿方柱形高剛度軋機，其上、下兩個軋輥的軸承座(2)，用帶有右、左螺紋的拉桿(3)通過螺母(4)、雙凹球面墊(5)與凸球面墊(6)連結(jié)，凸球面墊(6)與軸承座(2)鏜孔之間為動配合間隙，軸承座(2)上的滑槽(7)和方柱(8)通過內(nèi)、外側(cè)球面墊(9)、(10)鉸鏈連結(jié)，由此形成以軋輥軸承座為主動件的三鉸拉桿方柱單自由度桿系，因而該軋機具有良好且可靠的軸承座自位性能和軋輥軸向高剛度性能。該發(fā)明可以大大提高軋制成品的尺寸精度和負公差軋制率，延長軋機軸承的工作壽命，具有顯著的經(jīng)濟效益。
文檔編號B21B31/00GK1061172SQ9110913
公開日1992年5月20日 申請日期1991年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月21日
發(fā)明者申光憲, 安瑞臣, 謝朝暉, 肖宏, 胡長來, 馬鐵嶺, 李平 申請人:唐山鋼鐵公司一軋鋼廠, 東北重型機械學(xué)院秦皇島分校