CN105834253A - 一种型钢矫直机组合辊环的预应力锁紧机构 - Google Patents

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Abstract

一种型钢矫直机组合辊环的预应力锁紧机构，包括矫直辊轴、组合辊环、液压拉伸器、预应力拉杆；将组合辊环套在矫直辊轴的右侧轴头上；将预应力拉杆从矫直辊轴的中心通孔左侧穿入，预应力拉杆的右部插入液压拉伸器的圆柱形缸体内腔，预应力拉杆的右部凸起外螺纹旋入缸体内腔的内螺纹；活塞环紧紧抵住矫直辊右轴头的端面；旋紧液压拉伸器上的梯形螺母将压紧环左侧端面压紧在组合辊环的右侧端面上。本发明通过液压拉伸器将预应力杆拉伸后产生的预应力转变为能同时压紧辊片和辊套的正压力，有效地在矫直辊上固定组合辊环。将预应力杆产生的拉力转化为静摩擦力矩，有效地传递矫直力矩，取消了键连接方式，使用寿命长、拆卸方便。

Description

一种型钢矫直机组合辊环的预应力锁紧机构
技术领域
本发明涉及冶金型钢矫直机设备领域。
背景技术
型钢矫直机是型钢生产线上的重要设备。型钢矫直机的矫直辊分为整体矫直辊环和组合辊环两种方式。组合辊环是由辊套和辊片组成，通过不同的辊片组合，可以得到不同型钢需要的矫直辊型。组合辊环的出现，大大降低了矫直辊的消耗量。但是，目前组合矫直辊环在矫直辊轴上的固定方式仍然采用比较落后的螺母锁紧方式，传递矫直力矩的方式也是采用传统的键连接方式。
目前，传统的组合辊环在矫直辊轴上的固定机构在生产实际过程中存在以下两个方面的缺陷：1、在实际生产过程中，由于组合辊环仅仅采用双螺母进行人工锁紧在矫直辊的轴头上，在连续冲击及旋转的工况下，锁紧螺母经常松动，导致矫直辊在矫直过程中经常脱落，容易发生事故。2、组合辊环的辊片通过键连接方式与辊环连接，辊环又通过键连接方式与矫直辊轴连接，矫直力矩依靠上述的双键进行传递。由于矫直过程中冲击力较大，容易导致连接键受到矫直冲击力而发生压溃，一旦连接键被压溃，辊片很难从辊套上拆卸下来，辊套也很难从矫直辊轴上拆卸下来，只能通过破坏方式进行拆卸，造成设备的损害。
发明内容
本发明的目的就是要解决以上问题，提供一种型钢矫直机组合辊环的预应力锁紧机构，能有效地将矫直机组合辊环固定在矫直辊轴上，同时又能可靠地传递矫直力矩。
本发明的技术方案是这样得以实现的：一种型钢矫直机组合辊环的预应力锁紧机构，其特点是：包括中心开有通孔且右部设有凸起圆环的矫直辊轴、组合辊环、液压拉伸器、呈“八”字状的压紧环、预应力拉杆；
所述的组合辊环包括辊套、多个辊片、圆螺母，将多个辊片通过间隙配合逐个套装在辊套上，在辊套右端用圆螺母压紧固定；
所述的液压拉伸器包括圆筒状的活塞环、中心开有通孔的圆柱形缸体、旋套在缸体后部的梯形螺母、装在缸体尾部的快速高压接头；缸体前端开有环形槽，圆筒状活塞环装在环形槽内，活塞环后部与快速高压接头之间设有油缸，缸体内腔中部设有内螺纹；
所述的预应力拉杆呈圆柱杆状，左端和右部均设有圆柱形凸起，左端凸起比右部凸起粗，右部圆柱形凸起的外圆周设有外螺纹；
将压紧环通过间隙配合大口朝左套在液压拉伸器的圆柱缸体的外圆柱面上；将组合辊环通过间隙配合套在矫直辊轴的右侧轴头上；将预应力拉杆从矫直辊轴的中心通孔左侧穿入，预应力拉杆的左端圆柱形凸起卡在矫直辊轴左端的中心孔外，将截面为“几”字型的固定环小口朝前从矫直辊轴的右端套在预应力拉杆上，使预应力拉杆位于矫直辊轴的中心位置；预应力拉杆的右部插入套有压紧环的液压拉伸器的圆柱形缸体内腔，预应力拉杆的右部凸起外螺纹旋入缸体内腔的内螺纹，通过螺纹副R固定在液压拉伸器上；活塞环紧紧抵住矫直辊右轴头的端面；旋紧液压拉伸器上的梯形螺母将压紧环左侧端面压紧在组合辊环的右侧端面上。
本发明通过液压拉伸器将预应力杆拉伸后产生的预应力转变为能同时压紧辊片和辊套的正压力，有效地在矫直辊上固定组合辊环。将预应力杆产生的拉力转化为静摩擦力矩，有效地传递矫直力矩，取消了键连接方式，使用寿命长、拆卸方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的组合辊环装配示意图。
图3是本发明的液压拉伸器示意图。
图4是本发明的压紧环示意图。
图5是本发明的预应力拉杆示意图。
图中：1.矫直辊轴；2.预应力拉杆；3.组合辊环；4.固定环；5.压紧环；6.梯形螺母；7.缸体；8.快速高压接头；9.活塞环；10.圆螺母；11.辊套；12.辊片；R. 螺纹副。
具体实施方式
从图1可见，本发明包括中心开有通孔的矫直辊轴1、组合辊环3、液压拉伸器、压紧环5、预应力拉杆2；矫直辊轴1的通孔左端设有比通孔粗的粗孔，矫直辊轴1的右部设有凸起圆环，用于卡住辊套11的左端凸起环。
从图2可见，组合辊环3包括左端有凸起环的筒状辊套11、多个辊片12、圆螺母10。多个辊片12包括辊片a、b、c、d、e、f……等，将多个辊片12通过间隙配合按工艺要求逐个套装在辊套1上，并在辊套1右侧用圆螺母10压紧固定。
从图3可见，液压拉伸器包括圆筒状的活塞环9、中心开有通孔的圆柱形缸体7、套在缸体后部的梯形螺母6、装在缸体7尾部的快速高压接头8；缸体7前端开有环形槽，圆筒状活塞环9装在环形槽内，活塞环9后部与快速高压接头8之间设有油缸，缸体7内腔中部设有内螺纹。通过快速高压接头8注入高压油（500-700MPa），可推动活塞环9向前伸出1-2mm。
从图4可见，截面为“八”字型的筒状压紧环5为钢制作件，压紧环5的前段开口大后端开口小，通过间隙配合可套在液压拉伸器的缸体7外圆柱面上。
从图5可见，预应力拉杆2由合金钢制作，呈圆柱杆状，左端和右部均设有圆柱形凸起，右部凸起的右端圆杆加工成长方体状，便于用夹具固定后旋紧螺纹，左端凸起比右部凸起粗，右部的凸起刚好可以从矫直辊轴1中心通孔左端穿入，左端凸起被挡在矫直辊轴1中心通孔左端外的粗孔内，右部圆柱形凸起外圆周设有外螺纹，外圆面磨削加工而成。预应力拉杆2插入矫直辊轴1中心通孔内，预应力拉杆2的右部插入液压拉伸器的圆柱形缸体7内腔，预应力拉杆的右部凸起外螺纹旋入缸体7内腔的内螺纹，通过螺纹副R固定在液压拉伸器上。
将组合辊环3通过间隙配合轻松地套在矫直辊轴1的右部凸起的右侧轴头上，将预应力拉杆2从矫直辊轴1左侧的中心通孔穿入，然后从矫直辊轴1的右端将截面为“几”字形的固定环4套装在预应力拉杆2上，固定环4使预应力拉杆位于矫直辊轴1的中心位置；将“八”字型的压紧环5大口朝左套在液压拉伸器的圆柱缸体7的外圆周前部；将液压拉伸器通过螺纹副R旋紧在预应力拉杆2右端凸起的螺纹上，并旋转螺纹副，一直到活塞环9抵住矫直辊右轴头的端面；旋转液压拉伸器上的梯形螺母6，将压紧环5左侧端面压靠在组合辊环的右侧端面上。
工作时通过液压拉伸器上的快速接头8注入高压油（500-700MPa），高压油推动活塞环9伸出1-2mm，其反向作用力（100吨左右）将拉伸预应力拉杆在弹性范围内伸长1-2mm；预应力拉杆伸长1-2mm后，梯形螺母与压紧环5结合面K之间形成了1-2mm的间隙，此时，旋转梯形螺母6消除该间隙；将快速接头8的高压油泄压，此时，预应力拉杆形成弹性变形应力，该力约等于高压油对活塞环的作用力（一般在100吨左右）。预应力拉杆形成的应力对梯形螺母与压紧环结合面K、辊片与压紧环结合面L、辊套与辊片a结合面M、辊套与矫直辊轴结合面N产生正压力（约100吨），该压力将组合辊环紧紧固定在矫直辊轴头上；同时，结合面K、L、M、N上的正压力在矫直辊旋转时形成静摩擦力矩，该力矩足以克服矫直力矩，从而无需通过键连接传递矫直力矩。

Claims (5)

1.一种型钢矫直机组合辊环的预应力锁紧机构，其特征在于： 包括中心开有通孔且右部设有凸起圆环的矫直辊轴(1)、组合辊环(3)、液压拉伸器、呈“八”字状的压紧环(5)、预应力拉杆(2)；
所述的组合辊环（3）包括辊套（11）、多个辊片（12）、圆螺母（10），将多个辊片（12）通过间隙配合逐个套装在辊套（1）上，在辊套右端用圆螺母（10）压紧固定；
所述的液压拉伸器包括圆筒状的活塞环（9）、中心开有通孔的圆柱形缸体（7）、旋套在缸体后部的梯形螺母（6）、装在缸体尾部的快速高压接头（8）；缸体前端开有环形槽，圆筒状活塞环装在环形槽内，活塞环后部与快速高压接头之间设有油缸，缸体内腔中部设有内螺纹；
所述的预应力拉杆（2）呈圆柱杆状，左端和右部均设有圆柱形凸起，左端凸起比右部凸起粗，右部圆柱形凸起的外圆周设有外螺纹；
将压紧环(5)通过间隙配合大口朝左套在液压拉伸器的圆柱缸体（7）的外圆柱面上；将组合辊环（3）通过间隙配合套在矫直辊轴（1）的右侧轴头上；将预应力拉杆（2）从矫直辊轴（1）的中心通孔左侧穿入，预应力拉杆的左端圆柱形凸起卡在矫直辊轴左端的中心孔外，将截面为“几”字型的固定环（4）小口朝前从矫直辊轴的右端套在预应力拉杆上，使预应力拉杆位于矫直辊轴的中心位置；预应力拉杆的右部插入套有压紧环（5）的液压拉伸器的圆柱形缸体内腔，预应力拉杆的右部凸起外螺纹旋入缸体内腔的内螺纹，通过螺纹副R固定在液压拉伸器上；活塞环（9）紧紧抵住矫直辊右轴头的端面；旋紧液压拉伸器上的梯形螺母（6）将压紧环（5）左侧端面压紧在组合辊环的右侧端面上。
2.根据权利要求1所述的一种型钢矫直机组合辊环的预应力锁紧机构， 其特征在于：所述的矫直辊轴（1）的通孔左端设有比通孔粗的粗孔，预应力拉杆（2）的左端圆柱形凸起位于粗孔内。
3.根据权利要求1或2所述的一种型钢矫直机组合辊环的预应力锁紧机构， 其特征在于：预应力拉杆（2）的右端圆杆加工成长方体状。
4.根据权利要求1或2所述的一种型钢矫直机组合辊环的预应力锁紧机构，其特征在于：所述的压紧环(5)为钢制作件。
5.根据权利要求1或2所述的一种型钢矫直机组合辊环的预应力锁紧机构，其特征在于：所述的预应力拉杆（2）由合金钢制成，外圆面磨削加工而成。
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