CN102601703B - 剖分轴承座轴瓦的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种剖分轴承座轴瓦的加工方法，包括以下步骤：将定位机构装在工件轴上并使轴瓦卡在定位机构中；将角度定位板装在机床托板上；将磨削机构装在角度定位板上；旋转角度定位板使磨削机构的砂轮轴中心线与轴瓦中心线在同一水平面上重合；摇动手柄使轴瓦外球面与磨头接触；启动机床电机和电机使轴瓦和磨头旋转，采用范成法对轴瓦外球面进行磨削，直至轴瓦外球面加工完成；对轴瓦外球面两端面的对称度进行检测，使轴瓦外球面两端面的对称度满足要求；对轴瓦进行热处理；对轴瓦进行剖分；检测剖分后轴瓦外球面球径的增大量，使剖分后的轴瓦满足要求。通过实施本发明加工方法能制作、修复剖分轴承座轴瓦，满足生产需求，降低生产成本。

Description

剖分轴承座轴瓦的加工方法

技术领域

    本发明涉及轴承座的加工方法，尤其涉及剖分轴承座轴瓦的加工方法。

背景技术

在国内外钢铁企业的炼钢连铸生产线，在连铸机扇形段整体驱动辊的中间一般配置有剖分轴承座和轴承，该剖分轴承座结构较为复杂，主要由带内球面轴承底座、轴承上座、半个带外球面外圈、一个剖分式组合内圈、一组长圆柱滚子、剖分式密封环、密封圈等部件构成。剖分轴承座内部设计有二套独立系统：冷却系统和润滑系统，因此剖分轴承座又称水冷式轴承座。剖分轴承座的基本特点为：1、轴承座、轴承和轴是完全分离的，在检查轴承时不需拆除与轴承相连的轴以及与轴相连的相关设备，简化了驱动辊的安装和拆卸；2、剖分轴承座的水冷系统和高可靠的密封性能，最大限度地延长了轴承座的使用寿命，同时也适应于钢坯连铸的高温环境；3、轴承的自调心和左右移动的组合功能，能够满足浇铸时对连铸辊的自适应要求。特别地，所述剖分轴承座所具有的密封、冷却、润滑、自调心和左右移动的特性，是一般轴承座所不能同时具备的。

通常情况下，宽厚板连铸机机组共有17个扇形段，其中0＃扇形段下的弧形区有8台扇形段，水平段有9台扇形段。每台扇形段均有一对驱动辊，驱动辊为一根整体辊，整体驱动辊的中间配置有剖分轴承座和轴承（一般三分节辊配有两套剖分轴承组件），在驱动辊的两端（通常称为自由端和固定端）则为普通轴承。剖分轴承组件的大量采用不仅简化了扇形段驱动辊的设计和组装，而且还相应提高了连铸辊的刚性，降低了挠度。连铸辊选用剖分轴承组件适应于连铸技术的发展要求，同时也代表着当前国际上连铸辊的主流设计趋势。

目前，国内炼钢连铸生产线所使用的剖分轴承座和剖分轴承主要依赖于进口，国内尚无生产厂家能够掌握此项生产技术。因此，一旦剖分轴承座和剖分轴承损坏就只能报废处理，进口购置新的剖分轴承座和剖分轴承，而且进口的剖分轴承座和剖分轴承价格昂贵，从而增加了国内钢铁企业的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种剖分轴承座轴瓦的加工方法，通过实施该加工方法能制作、修复剖分轴承座轴瓦，满足生产需求，降低生产成本。

本发明是这样实现的：

一种剖分轴承座轴瓦的加工方法，包括以下步骤：

步骤一，将剖分轴承座轴瓦加工装置中定位机构的定位套套装在与机床电机相连的工件轴上，轴瓦安装在定位套上，将压紧环套装在工件轴上，通过压紧环使轴瓦压紧在定位套上并用压紧螺钉将压紧环固定在定位套的后端，即使轴瓦卡在定位套和压紧环的两个凸台之间，且两个凸台的高度均低于轴瓦的厚度，两个凸台之间的距离等于轴瓦的宽度；

步骤二，将砂轮轴座和电机通过角度定位板安装在机床托板上，使磨削机构中砂轮轴的中心线与轴瓦的中心线在同一水平面上重合，电机通过皮带轮带动皮带驱动设置在砂轮轴上的磨头；

步骤三，摇动机床上的第一、第二手柄调节轴瓦和磨削机构的位置，使轴瓦外球面与磨削机构的磨头接触；

步骤四，启动机床电机和磨削机构中的电机，使工件轴和砂轮轴进行旋转，工件轴的旋转同时带动固定在工件轴上的定位机构以及固定在定位机构内的轴瓦进行旋转，砂轮轴的旋转同时带动固定在砂轮轴上的磨头进行旋转；采用范成法对轴瓦外球面进行磨削，直至轴瓦外球面加工完成；

步骤五，对轴瓦外球面两端面的对称度进行检测，以两端翻面测量D值差为准，若D值差≤0.2mm，说明轴瓦外球面两端面的对称度满足要求，若D值差＞0.2mm，说明轴瓦外球面两端面的对称度不满足要求，需使用矫正装置对轴瓦外球面进行压变矫正，直至轴瓦外球面两端面的对称度满足要求；

步骤六，对轴瓦进行热处理：将轴瓦加温810℃～870℃，保温60分钟～120分钟后油淬；油淬后回火，将轴瓦加热至120℃～210℃，保温2～6小时，回火后粗磨；然后再次进行回火，将轴瓦加热至130℃～210℃，保温2～6小时，回火后细磨处理；最后将细磨后的轴瓦加热至130℃～210℃，保温2～6.5小时回火；

步骤七，对轴瓦进行在线切割，即对轴瓦进行剖分；

步骤八，测量剖分后轴瓦外球面球径的增大量，若剖分后轴瓦外球面球径的增大量≤剖分前轴瓦外球面球径×0.03%，说明该剖分后的轴瓦满足要求，若剖分后轴瓦外球面球径的增大量＞剖分前轴瓦外球面球径×0.03%，说明该剖分后的轴瓦不满足要求，需通过矫正装置对剖分后的轴瓦外球面进行压变，压变后将轴瓦加热至135℃～210℃，保温2～6.5小时回火。

所述步骤七中，轴瓦的剖缝宽度范围在0.1～0.6mm之间，线切割速度在0.1～0.7mm/min之内。

所述步骤八中，矫正装置对剖分后轴瓦外球面进行压变的压变量为剖分后轴瓦外球面球径增大量的两倍。

所述采用上述定位机构磨削出的轴瓦外球面满足圆度要求:0.03mm。

所述磨削出的轴瓦外球面形状，面轮廓度控制在0.03mm范围。

所述磨头为中空圆柱形磨头，磨头内径略大于轴瓦宽度。

本发明是一种用于加工制作和修复剖分轴承座轴瓦的加工方法，该加工方法是基于剖分轴承座轴瓦的加工装置加以实现的。

首先，将定位机构中的定位套固定在工件轴上，通过压紧环使轴瓦压紧在定位套上并用压紧螺钉将压紧环固定在定位套的后端，从而使得轴瓦卡在定位套和压紧环的两个凸台之间，且上述定位机构和卡在定位机构中的轴瓦均能随工件轴旋转。其次，将角度定位板和磨削机构安装在机床上，在角度定位板的作用下，使磨削机构中的砂轮轴中心线与轴瓦中心线在同一水平面上重合，通过机床上的第一、第二手柄调节轴瓦和磨削机构的位置，使轴瓦外球面与磨头接触，并采用范成法对轴瓦外球面进行磨削，直至轴瓦外球面加工完成。然后，对磨削出的轴瓦外球面两端面对称度进行检测，并对不满足要求的轴瓦外球面进行压变矫正。经对称度检测后的轴瓦，采用多次回火的方式进行热处理。最后，对轴瓦进行剖分，测量剖分后轴瓦外球面球径的增大量，对不满足要求的轴瓦外球面进行压变矫正，矫正后将轴瓦回火稳定。

通过实施本发明加工方法能制作、修复剖分轴承座轴瓦，满足生产需求，降低生产成本。    

附图说明

图1为实施本发明一种剖分轴承座轴瓦加工方法的加工装置结构示意图；

图2为安装有轴瓦的定位机构结构示意图；

图3为图1中磨削机构的结构示意图（省略皮带和电机）；

图4为本发明中对轴瓦外球面两端面对称度的检测示意图；

图5为本发明中对轴瓦外球面两端面的矫正示意图。

图中：1机床，2工件轴，3轴瓦，4砂轮轴，5皮带，6电机，7角度定位板，8磨头，9砂轮轴座，10定位套，11压紧环，12压紧螺钉，13轴承套组，14皮带轮，15矫正装置，16机床电机，17第一手柄，18第二手柄，D为轴瓦外球面两端翻面测量值。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图1，一种剖分轴承座轴瓦的加工方法，包括以下步骤：

步骤一，将剖分轴承座轴瓦加工装置中定位机构的定位套10套装在与机床电机16相连的工件轴2上，轴瓦3安装在定位套10上，将压紧环11套装在工件轴2上，通过压紧环11使轴瓦3压紧在定位套10上并用压紧螺钉12将压紧环11固定在定位套10的后端，即使轴瓦3卡在定位套10和压紧环11的两个凸台之间，且两个凸台的高度均低于轴瓦3的厚度，两个凸台之间的距离等于轴瓦3的宽度，参见图2。

步骤二，将砂轮轴座9和电机6通过角度定位板7安装在机床1托板上，使磨削机构中砂轮轴4的中心线与轴瓦3的中心线在同一水平面上重合，电机6通过皮带轮14带动皮带5驱动设置在砂轮轴4上的磨头8；

步骤三，摇动机床1上的第一、第二手柄17、18调节轴瓦3和磨削机构的位置，使轴瓦3外球面与磨削机构的磨头8接触，本实施例中所使用的磨头为中空圆柱形磨头，磨头内径略大于轴瓦宽度。

步骤四，启动机床电机16和磨削机构中的电机6，使工件轴2和砂轮轴4进行旋转，工件轴2的旋转同时带动固定在工件轴2上的定位机构以及固定在定位机构内的轴瓦3进行旋转，砂轮轴4的旋转同时带动固定在砂轮轴4上的磨头8进行旋转；采用范成法对轴瓦3外球面进行磨削，直至轴瓦3外球面加工完成。

结合上述步骤二至步骤四，采用范成法对轴瓦3外球面进行磨削，要使磨削出的轴瓦3外球面符合要求就必须满足以下两个条件：1）轴瓦3外球面中心线必须和砂轮轴4中心线在同一水平面上重合，即与砂轮轴4一端固接的磨头8端面和轴瓦3外球面成90°垂直磨削；2）在本发明中，由于轴瓦3外球面中心线必须和砂轮轴4中心线在同一水平面上重合，且机床1的进给方式只有横向进给和纵向进给，即X方向进给和Y方向进给，所以要保持轴瓦3外球面中心线和砂轮轴4中心线在同一水平面上重合的要求，在磨削过程中磨削机构进给时就只须在Y方向上进给即可。

在本实施例中，通过上述步骤一至步骤四，且采用上述定位机构磨削出的轴瓦3外球面满足圆度要求:0.03mm；磨削出的轴瓦3外球面形状，面轮廓度控制在0.03mm范围(≤0.03mm)。

步骤五，在本实施例中，为了保证加工精度，还需要对轴瓦外球面两端面的对称度进行检测，以两端翻面测量D值差为准，若D值差≤0.2mm，说明轴瓦外球面两端面的对称度满足要求，若D值差＞0.2mm，说明轴瓦外球面两端面的对称度不满足要求，需使用矫正装置对轴瓦外球面进行压变矫正，参见图5，直至轴瓦外球面两端面的对称度满足要求；

步骤六，对轴瓦进行热处理：将轴瓦加温至810℃～870℃，保温60分钟～120分钟后油淬；油淬后回火，将轴瓦加热至120℃～210℃，保温2～6小时，回火后粗磨；然后再次进行回火，将轴瓦加热至130℃～210℃，保温2～6小时，回火后细磨处理；最后将细磨后的轴瓦加热至130℃～210℃，保温2～6.5小时回火；

步骤七，对轴瓦3进行在线切割，即对轴瓦3进行剖分，在本实施例中，轴瓦3的剖缝宽度范围在0.1～0.6mm之间，线切割速度在0.1～0.7mm/min之内。

步骤八，测量剖分后轴瓦外球面球径的增大量，若剖分后轴瓦外球面球径的增大量≤剖分前轴瓦外球面球径×0.03%，说明该剖分后的轴瓦满足要求，若剖分后轴瓦外球面球径的增大量＞剖分前轴瓦外球面球径×0.03%，说明该剖分后的轴瓦不满足要求，需通过矫正装置对剖分后的轴瓦外球面进行压变，压变测量为外径增大量的两倍，压变后将轴瓦加热至135℃～210℃，保温2～6.5小时回火。出炉后再检查变形量，仍不满足要求的作废品处理。

本发明中所用的装置安装时将剖分轴承座轴瓦加工装置中的磨削机构安装在角度定位板7上且磨削机构的安装位置与定位机构相对，即将砂轮轴座9和电机6固定在角度定位板7上，砂轮轴4的中部通过轴承套组13安装在砂轮轴座9上，砂轮轴4的一端安装有皮带轮14，电机6通过皮带5与皮带轮14相连，砂轮轴4的另一端固定有磨头8，磨头8与轴瓦3外球面相对，磨头8能在电机6的驱动下随砂轮轴4旋转。在本发明中，磨头8为中空圆柱形，磨头8的内径略大于轴瓦3的宽度。

通过实施本发明加工方法能制作、修复剖分轴承座轴瓦，满足生产需求，降低生产成本。

Claims (6)

1.一种剖分轴承座轴瓦的加工方法，其特征是：所述加工方法包括以下步骤：

步骤一，将剖分轴承座轴瓦加工装置中定位机构的定位套套装在与机床电机相连的工件轴上，轴瓦安装在定位套上，将压紧环套装在工件轴上，通过压紧环使轴瓦压紧在定位套上并用压紧螺钉将压紧环固定在定位套的后端，即使轴瓦卡在定位套和压紧环的两个凸台之间，且两个凸台的高度均低于轴瓦的厚度，两个凸台之间的距离等于轴瓦的宽度；

步骤二，将砂轮轴座和电机通过角度定位板安装在机床托板上，使磨削机构中砂轮轴的中心线与轴瓦的中心线在同一水平面上重合，电机通过皮带轮带动皮带驱动设置在砂轮轴上的磨头；

步骤三，摇动机床上的第一、第二手柄调节轴瓦和磨削机构的位置，使轴瓦外球面与磨削机构的磨头接触；

步骤四，启动机床电机和磨削机构中的电机，使工件轴和砂轮轴进行旋转，工件轴的旋转同时带动固定在工件轴上的定位机构以及固定在定位机构内的轴瓦进行旋转，砂轮轴的旋转同时带动固定在砂轮轴上的磨头进行旋转；采用范成法对轴瓦外球面进行磨削，直至轴瓦外球面加工完成；

步骤五，对轴瓦外球面两端面的对称度进行检测，以两端翻面测量D值差为准，若D值差≤0.2mm，说明轴瓦外球面两端面的对称度满足要求，若D值差＞0.2mm，说明轴瓦外球面两端面的对称度不满足要求，需使用矫正装置对轴瓦外球面进行压变矫正，直至轴瓦外球面两端面的对称度满足要求；

步骤六，对轴瓦进行热处理：将轴瓦加温至810℃～870℃，保温60分钟～120分钟后油淬；油淬后回火，将轴瓦加热至120℃～210℃，保温2～6小时，回火后粗磨；然后再次进行回火，将轴瓦加热至130℃～210℃，保温2～6小时，回火后细磨处理；最后将细磨后的轴瓦加热至130℃～210℃，保温2～6.5小时回火；

步骤七，对轴瓦进行在线切割，即对轴瓦进行剖分；

步骤八，测量剖分后轴瓦外球面球径的增大量，若剖分后轴瓦外球面球径的增大量≤剖分前轴瓦外球面球径×0.03%，说明该剖分后的轴瓦满足要求，若剖分后轴瓦外球面球径的增大量＞剖分前轴瓦外球面球径×0.03%，说明该剖分后的轴瓦不满足要求，需通过矫正装置对剖分后的轴瓦外球面进行压变，压变后将轴瓦加热至135℃～210℃，保温2～6.5小时回火。

2.根据权利要求1所述的剖分轴承座轴瓦的加工方法，其特征是：所述步骤七中，轴瓦的剖缝宽度范围在0.1～0.6mm之间，线切割速度在0.1～0.7mm/min之内。

3.根据权利要求1所述的剖分轴承座轴瓦的加工方法，其特征是：所述步骤八中，矫正装置对剖分后轴瓦外球面进行压变的压变量为剖分后轴瓦外球面球径增大量的两倍。

4.根据权利要求1所述的剖分轴承座轴瓦的加工方法，其特征是：所述采用上述定位机构磨削出的轴瓦外球面满足圆度要求:0.03mm。

5.根据权利要求1所述的剖分轴承座轴瓦的加工方法，其特征是：所述磨削出的轴瓦外球面形状，面轮廓度控制在0.03mm范围。

6.根据权利要求1所述的剖分轴承座轴瓦的加工方法，其特征是：所述磨头为中空圆柱形磨头，磨头内径略大于轴瓦宽度。