CN101632999B - 大直径空心辊及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大直径空心辊，包括辊体、左幅板、右幅板、轴，左、右幅板分别设置于辊体内部的两端，轴穿过左、右幅板，轴的大头在右，小头在左；所述左、右幅板之间设置有中间幅板，所述中间幅板固定于辊体的内壁，轴穿过中间幅板中央的通孔，中间幅板的通孔内径大于轴的外径；所述左、右幅板上分别圆周均布有至少三个螺纹孔；所述左、右幅板与辊体之间的配合面上分别设有台阶面。本发明还公开了该大直径空心辊的制造方法。本发明在焊接过程中的透气性更好，在使用过程中灰尘、铁屑等杂物不易进入辊子内部，起吊十分方便且平衡性好，可保证装配精度，并且加工及使用过程中不易发生辊子变形的现象。

Description

大直径空心辊及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种机加工生产线中的部件，具体涉及一种大直径空心辊。本发明还涉及该大直径空心辊的制造方法。

背景技术

辊子是冷轧生产线中的重要部件。在轧制生产中，辊子要与所轧金属直接接触，工作速度有时会很高，辊子的质量和寿命直接关系到整个生产线的生产率、产品的质量及生产成本。未来的轧钢生产向着高速、重载、高强度、高刚度、高精度、连续化和自动化方向发展，对辊子提出了更高的要求。因此，设计出高质量低成本的辊子具有极其重要的意义。

目前国内外应用于冷轧生产线上的大直径空心辊(外径大于800mm)如图1所示，包括轴1、左幅板2、辊体3、右幅板4，左右幅板2、4上各有一个透气孔，该透气孔为光孔。其装配工艺为：先将左右幅板2、4与辊体3焊接为一体，整体竖起来，再将轴1从右端(即右幅板4一端)穿进去。

这种结构的空心辊存在以下问题：

1、左右幅板2、4上仅有一个光孔作为透气孔，不仅透气性不好，而且工作过程中灰尘、铁屑等物易通过此透气孔进入辊子内；

2、左右幅板2、4上没有设置吊装孔，起吊十分不方便；

3、焊接左右幅板2、4与辊体3时，左(右)幅板内侧面与辊体外侧之间的距离A不容易实现，即焊接过程中左右幅板2、4不易在辊体3上定位；

4、轴1的装配困难：左幅板2与轴1之间为过渡或过盈配合，装配时需要将轴1冷却(或将左幅板2加热)。对于外径大于800mm的大直径空心辊来说，轴1的长度比较长，穿进去很费时费力，在轴1从右幅板4一端穿入时，当穿到左幅板2时轴1早已变热(或左幅板2早已变冷)，因此无法保证左幅板2与轴1之间的准确对中。

5、当尺寸L(左幅板内侧面与右幅板内侧面之间的距离)≥1200mm时，辊体3壁厚很薄(当外径≥800mm时，辊体3都使用厚度为20～25mm的钢板卷弯成型)，整体的刚度和强度不好，加工其外表面时易产生不可逆转的变形。变形大了要报废，会极大地提高制造成本；变形小了勉强可用，但会严重影响生产出的带钢的质量，同样会造成相当大的损失。随着社会上需要的带钢宽度越来越大，需要的辊子越来越长，这个问题也越来越突出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大直径空心辊，它可以极大地提高辊子生产的效率、合格率及装配精度，有效地降低成本。

为解决上述技术问题，本发明大直径空心辊的技术解决方案为：

包括辊体、左幅板、右幅板、轴，左、右幅板分别设置于辊体内部的两端，轴穿过左、右幅板，轴的大头在右，小头在左；所述左、右幅板之间设置有中间幅板，所述中间幅板固定于辊体的内壁，轴穿过中间幅板中央的通孔，中间幅板的通孔内径大于轴的外径；所述左、右幅板上分别圆周均布有至少三个螺纹孔；所述左、右幅板与辊体之间的配合面上分别设有台阶面。

本发明还提供该大直径空心辊的制造方法，其技术解决方案为，采用以下步骤制造大直径空心辊：

第一步、分别在左、右幅板及辊体两端加工出台阶面；分别在左、右幅板上加工三个螺纹孔，并使螺纹孔圆周均布；

第二步、将中间幅板焊接在辊体内部的中间位置，中间幅板的外缘与辊体的内壁之间采用间断焊；

第三步、将右幅板焊接在辊体的右端，右幅板与辊体之间采用点焊；

第四步、将轴穿入右幅板并与右幅板装配好；轴的大头在右，小头在左；

第五步、将左幅板焊接在辊体的左端，左幅板与辊体之间采用点焊；

第六步、分别将左、右幅板与辊体之间满焊。

本发明可以达到的技术效果是：

本发明的左、右幅板上分别圆周均布有三个螺纹孔作为焊接过程中的透气孔，焊接制造过程中辊子内部的热量能够通过这六个螺纹孔均匀散热，透气性更好。

本发明采用M20或M24的螺纹孔，辊子在使用过程中，用螺塞堵住螺纹孔，可防止灰尘、铁屑等杂物进入辊子内部。辊子在起吊过程中，该螺纹孔可作为吊装孔，起吊十分方便且平衡性好。

本发明在左、右幅板与辊体之间的配合面上设有台阶面，可保证焊接过程中左、右幅板与辊体之间的准确定位。辊体上的台阶可保证尺寸A的精度，装配更加容易。

本发明在辊体内设置有中间幅板，中间幅板对辊子的转动惯量、转速及平衡性影响极小(可忽略不计)，却增加了辊子的刚度和强度，因此加工及使用过程中不易发生辊子变形的现象。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是现有技术大直径空心辊的结构示意图；

图2是本发明大直径空心辊的结构示意图；

图3是图2中X的局部放大图。

图中，1轴，2左幅板，3辊体，4右幅板，5中间幅板，6透气孔，L左幅板内侧面与右幅板内侧面之间的距离，A左(右)幅板内侧面与辊体外侧之间的距离。

具体实施方式

如图2所示，本发明大直径空心辊(外径大于800mm)，包括轴1、左幅板2、辊体3、右幅板4、中间幅板5，左右幅板2、4分别设置于辊体3内部的两端，轴1穿过左右幅板2、4，轴1的大头在右，小头在左；中间幅板5设置于左右幅板2、4之间。轴1穿过中间幅板5中央的通孔，中间幅板5的通孔内径大于轴1的外径，中间幅板5固定于辊体3的内壁。中间幅板5最好设置于辊体3的中部。

左右幅板2、4上分别圆周均布有三个M20或M24的螺纹孔。

如图3所示，左右幅板2、4与辊体3之间的配合面上分别设有台阶面。由于左右幅板2、4与辊体3之间的配合面上设有台阶面，可保证焊接过程中左右幅板2、4与辊体3之间的准确定位。辊体3上的台阶面可保证尺寸A的精度，装配更加容易。

本发明的左右幅板2、4上分别圆周均布有三个螺纹孔作为焊接过程中的透气孔，焊接制造过程中辊子内部的热量能够通过这六个螺纹孔均匀散热，透气性更好。

本发明采用M20或M24的螺纹孔，辊子在使用过程中，用螺塞堵住螺纹孔，可防止灰尘、铁屑等杂物进入辊子内部。辊子在起吊过程中，该螺纹孔可作为吊装孔，起吊十分方便且平衡性好。

本发明在辊体3内设置有中间幅板5，中间幅板5对辊子的转动惯量、转速及平衡性影响极小(可忽略不计)，却增加了辊子的刚度和强度，解决了加工及使用过程中辊子易变形的问题。现有技术辊子的报废率为50％，而本发明不会出因为辊体变形而报废的情况。

本发明的制造方法为：

1、分别在左右幅板2、4及辊体3两端加工出台阶面；分别在左右幅板2、4上加工三个M20或M24的螺纹孔，并使螺纹孔圆周均布；

2、将中间幅板5焊接在辊体3内部的中间位置，中间幅板5的外缘与辊体3的内壁之间采用间断焊；

3、将右幅板4焊接在辊体3的右端，右幅板4与辊体3之间采用点焊；

4、将轴1穿入右幅板4并与右幅板4装配好；轴1的大头在右，小头在左；

5、将左幅板2焊接在辊体3的左端，左幅板2与辊体3之间采用点焊；

6、分别将左右幅板2、4与辊体3之间满焊。

采用本方法制造大直径空心辊，可保证左幅板2与轴1之间的准确对中。

本发明极大地提高了辊子生产的效率、合格率及装配精度，有效地降低了成本。本发明可应用于天铁酸洗线、包钢酸洗线、包钢镀锌线、邯钢酸洗线、本钢镀锌线、天铁镀锌线、鞍钢1、3、4、5号镀锌线、大连1、2号镀锌线和首钢京唐镀锌线等机组里的共九百多根辊子上。

Claims (7)

1.一种大直径空心辊，包括辊体、左幅板、右幅板、轴，左、右幅板分别设置于辊体内部的两端，轴穿过左、右幅板，轴的大头在右，小头在左；其特征在于：所述左、右幅板上分别圆周均布有至少三个螺纹孔。

2.根据权利要求1所述的大直径空心辊，其特征在于：所述左、右幅板与辊体之间的配合面上分别设有台阶面。

3.根据权利要求1所述的大直径空心辊，其特征在于：所述螺纹孔为M20或M24。

4.根据权利要求1所述的大直径空心辊，其特征在于：所述左、右幅板之间设置有中间幅板，所述中间幅板固定于辊体的内壁，轴穿过中间幅板中央的通孔，中间幅板的通孔内径大于轴的外径。

5.根据权利要求4所述的大直径空心辊，其特征在于：所述中间幅板设置于辊体的中部。

6.一种大直径空心辊，包括辊体、左幅板、右幅板、轴，左、右幅板分别设置于辊体内部的两端，轴穿过左、右幅板，轴的大头在右，小头在左；其特征在于：所述左、右幅板之间设置有中间幅板，所述中间幅板固定于辊体的内壁，轴穿过中间幅板中央的通孔，中间幅板的通孔内径大于轴的外径；所述左、右幅板上分别圆周均布有至少三个螺纹孔；所述左、右幅板与辊体之间的配合面上分别设有台阶面。

7.一种制造权利要求6所述的大直径空心辊的方法，其特征在于：采用以下步骤制造大直径空心辊： 

第一步、分别在左、右幅板及辊体两端加工出台阶面；分别在左、右 幅板上加工三个螺纹孔，并使螺纹孔圆周均布； 

第二步、将中间幅板焊接在辊体内部的中间位置，中间幅板的外缘与辊体的内壁之间采用间断焊； 

第三步、将右幅板焊接在辊体的右端，右幅板与辊体之间采用点焊； 

第四步、将轴穿入右幅板并与右幅板装配好；轴的大头在右，小头在左； 

第五步、将左幅板焊接在辊体的左端，左幅板与辊体之间采用点焊； 

第六步、分别将左、右幅板与辊体之间满焊。 

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