CN101642776A - 硬质合金组合式轧辊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金轧钢用轧辊技术领域，尤其是一种使用硬质合金作辊环、用于线材、棒材轧钢的硬质合金组合式轧辊。包括一轧辊轴，其特征是所述的轧辊轴的轧制工作区域的一端设有止推挡圈，另一端设有压盖，压盖与轧辊轴之间设有内螺纹环和外螺纹环，内螺纹环与外螺纹环之间螺纹配合，外螺纹环套装在轧辊轴上。中间位置设有止动环；在止推挡圈和止动环之间、止推挡圈和压盖之间各设有若干件硬质合金环件。硬质合金环件主要通过压盖、内外螺纹环来压紧。既保证优越耐磨性能，又大大降低成本，同时避免热装配内应力造成辊环碎裂。

Description

硬质合金组合式轧辊

技术领域

本发明涉及冶金轧钢用轧辊技术领域，尤其是一种使用硬质合金作辊环、用于线材、棒材轧钢的硬质合金组合式轧辊。

背景技术

随着轧钢技术的进步和装备水平的提高，线、棒材生产线已逐步走向连续化、自动化、高效化，对轧辊的耐磨性和热稳定性要求越来越高，以前普遍采用的各类球墨铸铁轧辊已无法满足更高的使用要求。特别是以热轧带肋钢筋为主的棒材生产线，除了成品机架对轧辊的硬度和韧性有特殊要求外，小规格品种大多采用切分轧制技术，其预切分、切分道次对轧辊的要求有时甚至比带肋钢筋成品辊的要求还要苛刻。

目前，多数棒材生产线仍采用传统的铸铁轧辊，其中精轧机组采用离心铸造高镍铬针状贝氏体球墨铸铁轧辊，其成品轧辊的单槽过钢量根据轧制规格和工艺条件不同，只有100～400t/槽。这意味着一条单班(8小时)产量1000t左右的棒材生产线每班要更换3～5次轧槽，造成累计的换辊换槽时间长，轧机调整频繁，生产事故多发，从而导致整个生产线的作业率下降、成材率等技术经济指标差、产品尺寸波动大和综合生产成本增加。高速线材轧机中轧条形尺寸要求随着产品精度要求提高越来越高，对中轧轧辊耐磨性能要求逐步提高。

因此，开发和应用高耐磨、长寿命轧辊是提高棒材生产线生产效率的重要手段。这类轧辊主要有离心铸造高速钢复合轧辊、锻造高速钢辊环组合辊、碳化钨辊环组合辊。

硬质合金具有硬度高、抗压强度高、高耐磨性、与钢的亲和力低、摩擦系数小等特点，在使用过程表现出如下突出优点：能提升轧制速度，大大减少轧机的停机次数，实现高速轧制，提高了设备的有效作业率；硬质合金的烧熔、划伤及粘钢现象少，且修磨时间短；轧制产品的精度高、表面质量好，且综合物理性能得到明显提高。但是硬质合金材料价格较高，用户一次性投资大，推广应用较为困难。

与整体轧辊相比，复合轧辊可大量节约硬质合金用量，生产成本比整体轧辊低得多。国内目前开发的硬质合金材料复合轧辊，大都是机械热过盈装配法，由于轧辊工作状况十分恶劣，过大的热装应力使碎辊率很高。

现有技术中，如专利号为00236610.X实用新型属于金属轧制领域，包括辊轴和辊环，辊环由3个以上的辊片组成，辊片的形状有圆柱形、圆锥形及圆环多边形，圆环多边形辊片的轴向截面的外圆截线为直线、折线、斜线、曲线中任一种；又如专利号为03226253.1一种采用液压螺母轴向夹紧方式将辊环固定在轧辊轴上的组合式轧辊装置，对轧辊在组合装置的设计，其结构装配形式与本发明完全不同。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中轧机的辊环制造成本高和碎裂事故的问题，提供一种结构合理，由脆性大的超硬材料和韧性优越的钢件材料组合装配而成，即保证优越耐磨性能，又大大降低成本，同时避免热装配内应力造成辊环碎裂的硬质合金组合式轧辊。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种硬质合金组合式轧辊，包括一轧辊轴，其特征是所述的轧辊轴的轧制工作区域的一端设有止推挡圈，另一端设有压盖，中间位置设有止动环；在止推挡圈和止动环之间、止推挡圈和压盖之间各设有若干件硬质合金环件。

作为优选，所述的压盖与轧辊轴之间设有内螺纹环和外螺纹环，内螺纹环与外螺纹环之间螺纹配合，外螺纹环套装在轧辊轴上。外螺纹环轴孔位置采用键定位于轧辊轴上，也可以在径向采用销钉来定位，或螺纹直接加工在轧辊轴上，但螺纹加工在轧辊轴上，加工和热处理都会比较麻烦。

作为优选，所述的轧辊轴在装有外螺纹环处设有环状矩形槽，环状矩形槽上设一键槽，键槽内设有螺纹环止动键，外螺纹环内孔上也设有键槽，外螺纹环分设成两块。分成两部分的外螺纹环卡装设在轧辊轴上的环状矩形槽内，螺纹环止动键使外螺纹环在环状矩形槽内不转动，当内螺纹环旋装在外螺纹环上时，两者的自由度即被完全消除。

作为优选，所述的压盖上设有若干个沉孔，内螺纹环上设有与压盖上沉孔数相等的螺孔，压盖与内螺纹环通过螺钉、弹簧垫圈连接在一起。本发明的两部分的硬质合金环件主要通过压盖、内外螺纹环来压紧。

作为优选，所述的轧辊轴与止推挡圈配合处设有轴肩，止推挡圈内孔的一端设有止推孔肩。实际操作时，传动侧端与工作侧端也采用内外螺纹环和压盖的形式，同样可以工作，但为了减少装配工序和加工工件，传动侧一端采用轴肩、孔肩的装配方式更加合理。

作为优选，所述的轧辊轴与止动环配合处设有键槽，键槽内设有止动环键。止动环与轧辊轴微间隙配合，止动环键防止了止动环绕轧辊轴旋转。

作为优选，所述的压盖和止动环之间、止动环和止推挡圈之间设有的硬质合金环件数量相等。硬质合金环件的均匀排列使得辊轴工作时受力平衡，能提高本产品的使用寿命。

作为优选，所述的压盖与止推挡圈之间设有的若干件硬质合金环件A，每件硬质合金环件A上设有数条轧槽。这是本发明的一种实施例，压盖与止推挡圈之间不设止动环，每件硬质合金环件A相互贴近的端面设有密封圈，硬质合金环件A上的多条轧槽根据所制造的产品规格、生产线具体情况而定。

作为优选，所述的轧辊轴与压盖相互配合处设有工作侧密封圈，轧辊轴与止推挡圈轴向配合处设有传动侧密封件，压盖、止推挡圈、止动环与各硬质合金环件端部贴合面处都设有密封圈，各硬质合金环件端部贴合面之间设有密封圈。轧辊轴与压盖之间、轧辊轴与止推挡圈之间的轴孔配合都采用微间隙配合，它们的轴孔之间装设O型密封圈，压盖与硬质合金环件、止推挡圈与硬质合金环件、止动环与硬质合金环件各部件是两端部贴合，该贴合面之间设有O型密封圈，装密封圈的槽只开设在两相互贴合件的其中一件上。

本发明的有效益是：每条槽单槽轧制量为4000～5000t，为普通铸铁辊环的10倍，有效节约换辊换槽时间；轧制产品精度高、表面质量好，综合物理性能得到明显提高。

因此，本发明是一种结构设计合理，综合成本低，外圈工作面的硬质合金环件既具有碳化钨材料或其它超硬材料优越的耐磨性能，而具有高韧性的合金结构钢的轧辊轴及辅件又可避免辊环碎裂事故发生，以及大大降低了成本的硬质合金组合式轧辊。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是本发明图1中的M局部放大结构示意图。

图3是本发明图1中的N局部放大结构示意图。

图4是本发明图1的左视结构示意图。

图5是本发明图2中的件6外螺纹环一种结构示意图。

图6是本发明的一种实施例结构示意图。

图中：1.轧辊轴，2.硬质合金环件，21.硬质合金环件A，3.止动环，31.第一止动环，32.第二止动环，4.止推挡圈，5.压盖，6.外螺纹环，7.内螺纹环，8.螺钉，9.弹簧垫圈，10.密封圈，11.环形槽，12.止动环键，13.止推孔肩，14.螺纹环止动键，15.环状矩形槽，16.传动侧密封件，17.工作侧密封圈。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

参见图1，本实施例用锻延加工的方法经调质处理加工制成轧辊轴1。

传动侧即装配止推挡圈4的轴端先装入O型传动侧密封件16，把止推挡圈4从轧辊轴1的工作侧即装配压盖5的一端套入，止推挡圈4内孔中的止推孔肩13把止推挡圈4抵住，使止推挡圈4与轧辊轴1定位。

如图3所示，把O型密封圈10压入硬质合金环件2的环形槽11中，依次把硬质合金环件2从轧辊轴1的工作侧套入，同样把O型密封圈压入止动环3的环形槽内，再依次把硬质合金环件2从轧辊轴1的工作侧套入，同样要装配O型密封圈，止动环3的左右两侧的硬质合金环件2的数量相等。

参见图2、图4、图5，把外螺纹环6左右两部分装入在轧辊轴1设在工作侧的环状矩形槽15内并套合为一个整体。环状矩形槽15孔内设有键槽，该键槽与设在环状矩形槽15内的键槽相对应，装一外螺纹环止动键14。

内螺纹环7旋合到外螺纹环6上，并旋合到位，把O型密封圈压入压盖5的环形槽内，当工作侧密封圈17装入后，压盖5装在工作侧最外端，并把12颗内六角紧定螺钉8和弹簧垫圈9装配在内螺纹环7的螺孔内，打紧内六角紧定螺钉8，硬质合金组合式轧辊装配完成。

参见图6，本发明的一种实施例，在压盖5与止推挡圈4之间设三件硬质合金环件A21，每件硬质合金环件A21上设有数条轧槽，不设止动环3，在每件硬质合金环件A21相互紧贴的端面上设有O型密封圈，装密封圈的环形槽开设在靠合面的其中一件硬质合金环件A21上，止推挡圈4与压盖5的安装方式与前述实施例相同。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换后的结构均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种硬质合金组合式轧辊，包括一轧辊轴(1)，其特征是所述的轧辊轴(1)的轧制工作区域的一端设有止推挡圈(4)，另一端设有压盖(5)，中间位置设有止动环(3)；在止推挡圈(4)和止动环(3)之间、止推挡圈(4)和压盖(5)之间各设有若干件硬质合金环件(2)。

2.根据权利要求1所述的硬质合金组合式轧辊，其特征在于所述的压盖(5)与轧辊轴(1)之间设有内螺纹环(7)和外螺纹环(6)，内螺纹环(7)与外螺纹环(6)之间螺纹配合，外螺纹环(6)套装在轧辊轴(1)上。

3.根据权利要求1或2所述的硬质合金组合式轧辊，其特征在于所述的轧辊轴(1)在装有外螺纹环(6)处设有环状矩形槽(15)，环状矩形槽(15)上设一键槽，键槽内设有螺纹环止动键(14)，外螺纹环(6)内孔上也设有键槽，外螺纹环(6)分设成两块。

4.根据权利要求1或2所述的硬质合金组合式轧辊，其特征在于所述的压盖(5)上设有若干个沉孔，内螺纹环(7)上设有与压盖(5)上沉孔数相等的螺孔，压盖(5)与内螺纹环(7)通过螺钉(8)、弹簧垫圈(9)连接在一起。

5.根据权利要求1所述的硬质合金组合式轧辊，其特征在于所述的轧辊轴(1)与止推挡圈(4)配合处设有轴肩，止推挡圈(4)内孔的一端设有止推孔肩(13)。

6.根据权利要求1所述的硬质合金组合式轧辊，其特征在于所述的轧辊轴(1)与止动环(3)配合处设有键槽，键槽内设有止动环键(12)。

7.根据权利要求1所述的硬质合金组合式轧辊，其特征在于所述的压盖(5)和止动环(3)之间、止动环(3)和止推挡圈(4)之间设有的硬质合金环件(2)数量相等。

8.根据权利要求1所述的硬质合金组合式轧辊，其特征在于所述的压盖(5)与止推挡圈(4)之间设有的若干件硬质合金环件A(21)，每件硬质合金环件A(21)上设有数条轧槽。

9.根据权利要求1或2或7所述的硬质合金组合式轧辊，其特征在于所述的轧辊轴(1)与压盖(5)相互配合处设有工作侧密封圈(17)，轧辊轴(1)与止推挡圈(4)轴向配合处设有传动侧密封件(16)，压盖(5)、止推挡圈(4)、止动环(3)与各硬质合金环件(2)端部贴合面处都设有密封圈(10)，各硬质合金环件(2)端部贴合面之间设有密封圈。

Images