CN101758082B - 一种具有线性调节功能的相位调节器 - Google Patents

一种具有线性调节功能的相位调节器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种线性调节功能的“相位调节器”调整装置,包括固定在中间芯轴(10)上的左调整盘(4)与右调整盘(5)及两个调整柱销(6);左调整盘(4)依靠联接螺栓(9)与轧辊轴套(3)联结成一体,右调整盘(5)依靠联接螺栓(8)与万向接轴(7)联结成一体;两个调整柱销(6)位于左、右调整盘轮盘接合处,两调整盘与中间芯轴(10)组成转动副。用来实现二辊轧机中的任一支轧辊,在一定范围内单独实现“线性调节”,满足上、下两轧辊的相位角度线性调节功能。用来解决轧钢生产中如:“精轧螺纹钢”、“右旋锚杆钢筋”的横肋“相位调节”的发明设计,本结构简单、运行可靠稳定、现场调整快捷,有很好推广和应用价值。

Description

一种具有线性调节功能的相位调节器
技术领域
本设计发明属于机械领域,涉及一种具有线性调节功能的相位调节器;主要用来实现二辊轧机中的任一支轧辊,在一定范围内单独实现“线性调节”,满足上、下两轧辊的相位角度线性调节。用来解决轧钢生产中如:“精轧螺纹钢”、“右旋锚杆钢筋”的横肋“相位调节”的技术难题。本结构简单、运行可靠稳定、现场调整快捷,属国内首创,有很好推广和应用价值。
背景技术
精轧螺纹钢筋是国外七十年代发展起来的钢筋新品种。其特点是新型的热轧周期断面钢材,在钢筋的任意截面处都能用带有内螺纹的连接器连接或拧上带有螺纹的螺帽进行锚固。应用时无需机械加工,按需要截取一定长度即可直接使用,且锚固性能好,适应性强,施工方便。主要应用于高层建筑、地铁、桥梁、高等级高速公路、高速铁路等。进入2009年,随着国家一系列加大社会基础设施建设政策相继出台,国内电气化高速铁如雨后春笋进入到快速建设时期,需要大量“高强度”、”高精度”精轧螺纹钢筋。
精轧螺纹的核心技术就是:如何保证精轧螺纹钢筋的横肋轧制成形后,确保在同一螺旋面上,且能顺利在通条钢筋上旋上螺帽。根据目前二辊成品轧机的传动方式,必需在其中一轧辊上设计一调节装置,实现轧辊独立“圆周线上线性调节”功能,以达到通过任一轧辊调节,保证精轧螺纹钢筋横肋在同一螺旋面上。
CN2756350公开了一种螺纹钢横肋形成螺旋线的装置,它位于轧机机列下传动接轴总成上,并与其融为一体,包括接轴体2、带内齿花键的轴套4、外齿花键7等部件,其中接轴体2、外齿花键7也是组成下传动接轴总成的零件,其结构要点是:带内齿花键的轴套4端头旁边设有蜗轮6,在接轴体2上与蜗轮6相应的位置对称地设有两根蜗杆5,蜗杆5与蜗轮6构成蜗轮副;蜗轮6内孔与带内齿花键的轴套4有相同的内齿花键,并与外齿花键7构成了花键副;带内齿花键的轴套4与接轴体2之间设有胀套1。当轧机机列上下轧辊横肋刻槽中心线不重合时,转动蜗杆5即可调节下轧辊的相对角位移,直至横肋刻槽中心线重合,这样生产出来的螺纹钢横肋就能形成螺旋线。
CN2072450公开了一种冷拔轧螺纹钢装置,由装在机架上的上轧辊组件、下轧辊组件和调节轧辊径向位置的调整机构组成,三个轧辊辊面成120。呈“Δ”形布置,通过调整机构,既可改变三个轧辊相对于中心的位置,以满足不同规格的螺纹钢的加工需要,又可消除该机构中的螺纹间的轴向间隙,以减小轧辊的弹跳值,使被加工件的工艺参数稳定。
CN2756350公开了一种螺纹钢横肋形成螺旋线的装置,本装置结构复杂制作费用高,在每次调整转动蜗杆5即可调节下轧辊的相对角位移时,需要将4-5个联结螺栓松开,费时费力,不能实现快速高效调节。每次上线轧制时,相位调整时间至少在1小时左右,并且他们在上、下两支轧辊的横肋加工上要做相对精确初步定位加工
CN2072450公开了一种冷拔轧螺纹钢装置,本装置是在轧辊辊系的组件上实现轧辊的径向调节,不能实现轧辊沿轴线的线性周向调节。不能满足具有线性调节功能的相位调节器的功能。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种具有线性调节功能的相位调节器装置。设计发明一种“结构简单”、“调整快捷”、“圆周方向具有线性调节”功能的高效“相位调节器”是突破生产开发“高强度”、“高精度”精轧螺纹的核心技术所在。
一种具有线性调节功能的相位调节器,包括固定在中间芯轴(10)上的左调整盘(4)与右调整盘(5)及两个调整柱销(6);左调整盘(4)依靠联接螺栓(9)与轧辊轴套(3)联结成一体,右调整盘(5)依靠联接螺栓(8)与万向接轴(7)联结成一体;两个调整柱销(6)位于左、右调整盘轮盘接合处,两调整盘与中间芯轴(10)组成转动副。
优选的,调整柱销(6)为带球面头的螺栓,左调整盘(4)在两个调整柱销(6)的悬进、松退的力偶作用下,能够在0-8°圆周范围内实现任意线性正、反转动。
优选的,左调整盘(4)和右调整盘(5)采用40CrMo调质处理,表面硬度达到HRC38-42;中间芯轴(10)采用45#锻钢调质处理,表面硬度达到HRC36-40;调整柱销(6)采用40CrMo调质处理,表面硬度达到HRC38-42,且球面头表面采用高频淬火处理。
因二辊轧机的上、下辊传动是通过万向节轴与轧辊上轴套法兰连接进行扭矩传动的,本发明的相位调节器,串联在万向节轴端面与轧辊轴套端面,其两端的连接形式分别与万向节轴端面、轧辊轴套端面配套连接。该“相位调节器”由左、右对称的两部分装配连接而成,靠中间芯轴(10)组成转动副,在圆周任意截面180°方向上设计两个调整柱销(6),以此实现左调整盘(4)在一定圆周范围内任意线性调节。
本设计用来实现二辊轧机中的任一支轧辊,在一定范围内单独实现“线性调节”,满足上、下两轧辊的相位角度线性调节功能;可靠性高、调节角度范围大,既可以可靠的传递“轧制力矩”,又可以方便快捷的使“轧辊”在圆周方向0-8°范围内任意旋转定位,从而使上下辊辊槽的“横肋螺旋角”一致,解决了如:“精轧螺纹”、“右旋锚杆钢筋”的横肋在轧制过程中“横肋”不能首尾相接,极易“周向错位”的技术难题。
本结构与国内专业厂家所使用的“花键齿式调节器”相比(类似于CN2756350公开了一种螺纹钢横肋形成螺旋线的装置),该套机构具有体积小、重量轻、结构简单、易于操作与维修、运行可靠、调整快捷等优点,广泛适用于各种“螺旋带肋钢筋”轧制过程中的“周向调整”,尤其是能实现真正意义上“线性微调”功能,各项指标均达到国内领先水平。
附图说明
图1为本结构装置调节原理说明简图
图中:1轧机上轧辊,2轧机下轧辊,3轧辊轴套,4左调整盘,5右调整盘,6调整柱销,7万向接轴,8万向接轴联结螺栓,9轧辊轴套联结螺栓,10中间芯轴。
图2为图1的局部放大图。
图3为高强精轧螺纹外形尺寸。其中:a-横肋顶高,b--横肋底宽,c-两横肋间距,dv-基圆宽度,dh--基圆高度,α-横肋的螺旋角,R-横肋根部倒角。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
实施例1
本发明所述的一种用于线性调节功能“相位调节器”装置,主要包括左调整盘4与右调整盘5及两个调整柱销、部分两调整盘的连接部件。形成一套完整调节装置。左调整盘4依靠联接螺栓与轧辊轴套3联结成一体,右调整盘5依靠联接螺栓与万向接轴7联结成一体,左调整盘4在两个柱销的悬进、松退的力偶作用下,能够在设计的圆周范围内实现任意线性正、反转动。
根据带有旋向的如:“右旋锚杆钢筋“、”精轧螺纹钢“等产品的尺寸要求,设计“相位调节器”装置调整范围。设计完成装机后,安装形式如上图1所示,通过两调整柱销的悬进、松退,使得左调整盘4连体轧机的上轧辊沿圆周方向线性转动,再将两柱销锁紧。开动轧机,将加热炉烧好的小料进行过样轧制,检验钢筋的横肋间距是否符合工艺要求,根据实物情况再进行二次修正调节,直到达到工艺尺寸要求,最后将两柱销锁紧。开始正常生产。修正调节可以采用公知的方法。
实施例2
现场生产高强度精轧螺纹钢筋φ20(旋向为左旋),横肋间距为:(13.5±0.15)mm,要求横肋均匀分布同一螺旋面上,生产线速度为9.0m/s。
根据横肋间距要求,设计“相位调节器”的最大调整圆周角度α=8°,轧辊的最大外径为D=370mm,计算相位调节器的最大位移调整量。高强度精轧螺纹钢筋φ20的横肋间距最大为13.5+0.15=13.65,上、下轧辊横肋最大位移调整量S=13.65/2=6.825mm。设计“相位调节器”的圆周调整角度α最大为8°,按上轧辊的最大外径370mm计算,上轧辊的最大圆周位移量:L=α/360*3.14*370=25.82mm。完全满足位移调节量为(0-6.825)mm要求。
首次上线试生产150吨高强度精轧螺纹钢筋φ20(旋向为左旋),调整方便、快捷、稳定,仅用35分钟就轧制出合格产品,取得很好效果。
实施例3
现场生产高强度右旋锚杆钢筋φ22(旋向为右旋),横肋间距为:(14.5±0.15)mm,要求横肋均匀分布同一螺旋面上,生产线速度为8.8m/s。根据横肋间距要求,设计“相位调节器”的最大调整圆周角度α=8°,轧辊的最大外径为D=370mm,计算相位调节器的最大位移调整量。高强度右旋锚杆钢筋φ22的横肋间距最大为14.5+0.15=14.65,上、下轧辊横肋最大位移调整量S=14.65/2=7.325mm。设计“相位调节器”的圆周调整角度α最大为8°,按上轧辊的最大外径370mm计算,上轧辊的最大圆周位移量:
L=α/360*3.14*370=25.82mm。完全满足位移调节量为(0-7.325)mm要求。
首次上线试生产300吨高强度右旋锚杆钢筋φ22(旋向为右旋),调整方便、快捷、稳定,仅用30分钟就轧制出合格产品,取得很好效果。
实施例4
现场生产高强度精轧螺纹钢筋φ25(旋向为左旋),横肋间距为:(14.8±0.15)mm,要求横肋均匀分布同一螺旋面上,生产线速度为8.0m/s。根据横肋间距要求,设计“相位调节器”的最大调整圆周角度α=6°,轧辊的最大外径为D=370mm,计算相位调节器的最大位移调整量。高强度精轧螺纹钢筋φ25的横肋间距最大为14.8+0.15=14.95,上、下轧辊横肋最大位移调整量S=14.95/2=7.475mm。设计“相位调节器”的圆周调整角度α最大为6°,按上轧辊的最大外径370mm计算,上轧辊的最大圆周位移量:L=α/360*3.14*370=19.363mm。完全满足位移调节量为(0-7.475)mm要求。
首次上线试生产50吨高强度精轧螺纹钢筋φ25(旋向为左旋),调整方便、快捷、稳定,仅用30分钟就轧制出合格产品,取得很好效果。

Claims (3)

1.一种具有线性调节功能的相位调节器,包括固定在中间芯轴(10)上的左调整盘(4)与右调整盘(5)及两个调整柱销(6);左调整盘(4)和右调整盘(5)左、右对称,左调整盘(4)依靠联接螺栓(9)与轧辊轴套(3)联结成一体,右调整盘(5)依靠联接螺栓(8)与万向接轴(7)联结成一体;其特征在于,两个调整柱销(6)位于左、右调整盘轮盘接合处,设置在圆周任意截面180°方向上;两调整盘与中间芯轴(10)组成转动副。
2.如权利要求1所述的具有线性调节功能的相位调节器,其特征在于,调整柱销(6)为带球面头的螺栓,左调整盘(4)在两个调整柱销(6)的悬进、松退的力偶作用下,能够在0-8°圆周范围内实现任意线性正、反转动。
3.如权利要求2所述的具有线性调节功能的相位调节器,其特征在于,左调整盘(4)和右调整盘(5)采用40CrMo调质处理,表面硬度达到HRC38-42;中间芯轴(10)采用45#锻钢调质处理,表面硬度达到HRC36-40;调整柱销(6)采用40CrMo调质处理,表面硬度达到HRC38-42,且球面头表面采用高频淬火处理。
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