CN106424146A - 一种十八辊轧机侧支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种十八辊轧机侧支撑结构，采用分段的芯轴通过止口连接在一起成为一整根的芯轴，若干个背衬轴承均匀的分布在芯轴上，背衬轴承采用无内圈设计，每个背衬轴承两端设计有隔板、密封挡环以及调整环，在调整环上设计一孔，销轴穿过该孔，隔板及密封挡环上均开有凹槽，销轴卡在凹槽内，起到防转作用。该侧支撑结构，省去了内圈厚度，能够有效的增加芯轴直径，提高芯轴支撑刚性，同时分段的芯轴设计使每个单独润滑管路对应润滑点数量减半，润滑效率加倍，远离油气进口端的轴承也能够得到较好的润滑，显著提高了侧支撑结构的可靠性，特别是对于轧制较宽的带材以及轧制侧支撑力较大等恶劣工况也能够进行稳定可靠的支撑。

Description

一种十八辊轧机侧支撑结构

技术领域

本发明属于不锈钢冷轧技术领域，具体涉及一种十八辊轧机侧支撑结构。

背景技术

十八辊轧机广泛应用于不锈钢冷连轧中，由于工作辊直径小，水平刚性差，需要侧支撑装置对工作辊在水平方向上进行支撑。

十八辊轧机侧支撑装置在本领域常规结构如下：

两根工作辊由四组侧支撑装置进行支撑，每组侧支撑装置由一根侧支撑辊和两列背衬轴承以及侧支撑摆臂构成，每一列背衬轴承由一根芯轴串起来，各个背衬轴承内圈之间由隔板隔开。背衬轴承的润滑通常采用油气润滑形式，轴承内圈开有油气润滑孔，芯轴为空心轴结构设计，并在芯轴每个背衬轴承油气润滑孔位置对应开有小孔，小孔与轴承内圈油气润滑孔连通，芯轴通孔内部安装分配器，油气通过分配器，经芯轴小孔送至轴承。

考虑侧支撑摆臂、背衬轴承、侧支撑辊与中间辊的干涉问题，背衬轴承外圈直径尺寸通常只能设计的较小。按照常规结构，背衬轴承外圈尺寸减去外圈厚度、轴承滚动体直径以及内圈厚度，芯轴外径只能设计的很小。

小芯轴外径会带来两个问题：第一，芯轴刚性较小，背衬轴承受力传递到芯轴时，芯轴变形大，支撑效果差，甚至产生芯轴破坏的情况。第二，小芯轴外径造成芯轴通孔直径变小，造成油气润滑量不足；并且根据以目前分配器的分配能力，在同一根芯轴上背衬轴承较多时（一般来说大于6个时），离油气进口远端润滑的润滑点会发生润滑不到位，甚至轴承烧损的情况。

以上两点原因造成十八辊冷轧机侧支撑装置的可靠性低，特别是当轧机升高轧制速度或进行大负荷轧制时。

发明内容

本发明的目的是克服现有十八辊轧机的支撑装置由于芯轴外径小、润滑不到位，特别是在轧机升高轧制速度或进行大负荷轧制时，导致的支撑装置的可靠性低的问题。

为此，本发明提供了一种十八辊轧机侧支撑结构，包括侧支撑摆臂支座，侧支撑摆臂支座上安装有侧支撑辊和芯轴，所述芯轴是由多根分段芯轴通过止口连接成的一整根轴，芯轴的两个端部均安装有压板，压板通过螺栓将芯轴固定在侧支撑摆臂支座上；

所述芯轴上串有多个均匀间隔的背衬轴承，相邻的背衬轴承之间设有隔板，隔板通过螺栓固定在侧支撑摆臂支座上；

所述背衬轴承由轴承外圈和轴承滚子组成，轴承滚子与芯轴滚动接触。

所述每一个背衬轴承的两端均设有套在芯轴上的密封挡环，密封挡环的外端设有套在芯轴上的调整环，调整环位于密封挡环和隔板之间。

所述密封挡环和隔板的环面上沿轴向分别开设有一凹槽，调整环的环面上沿轴向开设有一通孔，销轴穿过该通孔，且两端分别卡在密封挡环和隔板的凹槽内。

所述隔板上的凹槽沿径向延伸至隔板的端面。

所述芯轴是由两根分段芯轴通过止口连接而成，两根分段芯轴分别是芯轴一和芯轴二。

所述芯轴一沿轴向中心线开设有两条过润滑液的流道，分别是流道一和流道二，流道一的轴向中心线与芯轴一的轴向中心线重合，且流道一和芯轴一上的每一个背衬轴承之间通过径向的小孔一连通，芯轴二沿轴向中心线开设有流道三，流道三与芯轴二上的每一个背衬轴承之间通过径向的小孔二连通。

所述流道三的轴向中心线与芯轴二的轴向中心线重合。

所述多根分段芯轴在止口连接处设有O型密封圈。

本发明的有益效果：本发明提供的这种十八辊轧机侧支撑结构，采用分段的芯轴通过止口连接在一起成为一整根的芯轴，若干个背衬轴承为一组，均匀的分布在芯轴上，背衬轴承采用无内圈设计，每个背衬轴承两端设计有隔板。背衬轴承滚子两端以及隔板之间设计分别有密封挡环以及调整环，在调整环上设计一孔，销轴穿过该孔并且两端均突出调整环端面，隔板及密封挡环上均开有凹槽，销轴卡在凹槽内，起到防转作用。该侧支撑结构，省去了内圈厚度，能够有效的增加芯轴直径，提高芯轴支撑刚性，同时分段的芯轴设计使每个单独润滑管路对应润滑点数量减半，润滑效率加倍，远离油气进口端的轴承也能够得到较好的润滑，显著提高了侧支撑结构的可靠性，特别是对于轧制较宽的带材以及轧制侧支撑力较大等恶劣工况也能够进行稳定可靠的支撑。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是十八辊轧机侧支撑结构的结构示意图。

图2是芯轴上的背衬轴承的结构放大图。

图3是隔板的示意图。

图4是调整环的示意图。

图5是密封挡环的示意图。

图6是十八辊轧机侧支撑结构的等轴侧视图。

图7是图6的剖视图。

附图标记说明：1、芯轴；2、背衬轴承；3、隔板；4、侧支撑摆臂支座；5、压板；6、销轴；7、调整环；8、侧支撑辊；9、O型密封圈；10、密封挡环；11、流道一；12、流道二；13、流道三；14、小孔一；15、小孔二；16、凹槽；101、芯轴一；102、芯轴二；201、轴承外圈；202、背衬轴承滚子。

具体实施方式

实施例1：

如图1、图6和图7所示，本实施例提供了一种十八辊轧机侧支撑结构，包括侧支撑摆臂支座4，侧支撑摆臂支座4上安装有侧支撑辊8和芯轴1，所述芯轴1是由多根分段芯轴通过止口连接成的一整根轴，芯轴1的两个端部均安装有压板5，压板5通过螺栓将芯轴1固定在侧支撑摆臂支座4上；所述芯轴1上串有多个均匀间隔的背衬轴承2，相邻的背衬轴承2之间设有隔板3，隔板3通过螺栓固定在侧支撑摆臂支座4上；所述背衬轴承2由轴承外圈201和轴承滚子202组成，轴承滚子202与芯轴1滚动接触。

十八辊轧机侧支撑结构的工作原理是：

背衬轴承2将侧支撑辊8受到的水平力均匀的作用在芯轴1上，芯轴1经各个背衬轴承2之间的隔板3将侧支撑力传递到侧支撑摆臂支座4上。侧支撑辊8的轴向力先传递到背衬轴承2上，背衬轴承2所受的轴向力经过隔板3传递到侧支撑摆臂支座4。

需要说明的是，以往的结构，在同一根芯轴1上背衬轴承2较多时（一般来说大于6个时），离油气进口远端润滑的润滑点会发生润滑不到位，甚至轴承烧损的情况，为了解决该问题，本发明采用分段式芯轴，即芯轴1是由多根分段芯轴通过止口连接成的一整根轴，芯轴1两端通过压板5将芯轴1轴向固定在侧支撑摆臂支座4上。同样背衬轴承2外径条件下，本发明芯轴1直径大于有轴承内圈结构的芯轴1直径，这样也保证了芯轴1内孔直径，使润滑效果良好。

芯轴1承受力的同时，还作为背衬轴承2的内圈，背衬轴承2采用无内圈结构，因此背衬轴承滚子202直接在芯轴1上滚动，省去的背衬轴承内圈的厚度可以加在芯轴1上，即芯轴1直径可以增加，因此提高了芯轴1的刚性。

本实施例提供的该侧支撑结构，省去了内圈厚度，能够有效的增加芯轴直径，提高芯轴支撑刚性。

实施例2：

在实施例1的基础上，如图1和图2所示，所述每一个背衬轴承2的两端均设有套在芯轴1上的密封挡环10，密封挡环10的外端设有套在芯轴1上的调整环7，调整环7位于密封挡环10和隔板3之间。

本实施例中的背衬轴承2采用的是无内圈结构，背衬轴承滚子202直接在芯轴1上滚动，芯轴1直径可以增加，因此提高了芯轴1的刚性。

但是一个不可忽略的问题是：以往的侧支撑结构，采用有内圈的背衬轴承设计，内圈宽度可以设计的略宽于滚动体两端面距离，作为背衬轴承的轴向游隙；同时，由于有轴承内圈，可以把串在芯轴上的轴承内圈、密封挡环以及隔板，通过两端压板压在一起，在摩擦力的作用下保证轴承密封挡环、隔板、轴承内圈紧紧压在一起不会相对转动。若采用无轴承内圈的设计，轴承的轴向游隙难以保证，并且在背衬轴承转动时，密封挡环以及调整环在轴向有一定间隙的情况下会跟随轴承旋转，导致磨损，磨损产生两个问题，一是轴承游隙变大，二是磨损碎屑进入轧制乳化液，影响产品板面质量和堵塞乳化液过滤装置。

为解决上述问题，本发明背衬轴承采用无内圈设计，各个隔板3固定在侧支撑摆臂支座4上，背衬轴承滚子202两端设计分别有密封挡环10以及调整环7，其中调整环7厚度在装配时修磨，以保证背衬轴承的轴向游隙值在设计范围内。

实施例3：

在实施例2的基础上，如图3、图4和图5所示，所述密封挡环10和隔板3的环面上沿轴向分别开设有一凹槽16，调整环7的环面上沿轴向开设有一通孔，销轴6穿过该通孔，且两端分别卡在密封挡环10和隔板3的凹槽16内。

关于实施例2中提到的背衬轴承2转动时，密封挡环10以及调整环7在轴向有一定间隙的情况下会跟随轴承旋转，也就是调整环7、密封挡环10相对转动的问题，如图3、图4和图5所示，在调整环7上设计一通孔，销轴6穿过该通孔并且两端均突出调整环7端面。隔板3及密封挡环10上均开有凹槽16，装配后，销轴6两端分别卡在隔板3及密封挡环10的凹槽内。达到防止调整环7、密封隔板10相对转动的目的。

实施例4：

在实施例3的基础上，如图3所示，所述隔板3上的凹槽16沿径向延伸至隔板3的端面。隔板3上的凹槽16与隔板3的上端开通，这样可以保证在更换背衬轴承2时，不用把隔板3从侧支撑摆臂支座4上拆下，就可以快速的更换背衬轴承2。

实施例5：

在实施例1的基础上，如图1所示，所述芯轴1是由两根分段芯轴通过止口连接而成，两根分段芯轴分别是芯轴一101和芯轴二102。

如图1所示，所述芯轴一101沿轴向中心线开设有两条过润滑液的流道，分别是流道一11和流道二12，流道一11的轴向中心线与芯轴一101的轴向中心线重合，且流道一11和芯轴一101上的每一个背衬轴承2之间通过径向的小孔一14连通，芯轴二102沿轴向中心线开设有流道三13，流道三13与芯轴二102上的每一个背衬轴承2之间通过径向的小孔二15连通。所述流道三13的轴向中心线与芯轴二102的轴向中心线重合。

以往的结构，背衬轴承的润滑通常采用油气润滑形式，轴承内圈开有油气润滑孔，芯轴为空心轴结构设计，并在芯轴每个背衬轴承油气润滑孔位置对应开有小孔，小孔与轴承内圈油气润滑孔连通，芯轴通孔内部安装分配器，油气通过分配器，经芯轴小孔送至轴承。但根据以目前分配器的分配能力，在同一根芯轴1上背衬轴承2较多时（一般来说大于6个时），离油气进口远端润滑的润滑点会发生润滑不到位，甚至轴承烧损的情况，为了解决上述问题，如图1所示，芯轴一101轴向开设有两个流道，其中位于芯轴一101中心的流道一11通往对应背衬轴承2位置的小孔一14，另外偏离中心的流道二12与芯轴二102上的流道三13，并通往对应的小孔二15。这种结构相当于原来一路润滑的轴承变为了用两路润滑同样数量的轴承，润滑效率加倍，能够明显改善轴承润滑效果。特别的是，如果生产的带材较宽时，一根芯轴对应背衬数量更多，如十几个甚至二十个轴承，芯轴并不限于两段，而可以分成三段、四段来对背衬轴承进行润滑，进油气孔也不局限于一端的芯轴，可以从两端的芯轴进入，达到更好的润滑效果。

实施例6：

在实施例1的基础上，由于该结构需要通过润滑油，因此需要良好的密封性，因此在所述多根分段芯轴在止口连接处设有O型密封圈9。需要说明的是，如图1所示，在密封挡环10和轴承外圈201的内壁之间也设有密封圈，以确保整个结构的密封性。

本发明提供的十八辊轧机侧支撑结构，能够有效的增加芯轴直径，提高芯轴支撑刚性，同时分段的芯轴设计使远离油气进口端的轴承也能够得到较好的润滑，这对于轧制较宽的带材以及轧制侧支撑力较大的工况也能够进行稳定可靠的支撑。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (8)

1.一种十八辊轧机侧支撑结构，包括侧支撑摆臂支座（4），侧支撑摆臂支座（4）上安装有侧支撑辊（8）和芯轴（1），其特征在于：所述芯轴（1）是由多根分段芯轴通过止口连接成的一整根轴，芯轴（1）的两个端部均安装有压板（5），压板（5）通过螺栓将芯轴（1）固定在侧支撑摆臂支座（4）上；

所述芯轴（1）上串有多个均匀间隔的背衬轴承（2），相邻的背衬轴承（2）之间设有隔板（3），隔板（3）通过螺栓固定在侧支撑摆臂支座（4）上；

所述背衬轴承（2）由轴承外圈（201）和轴承滚子（202）组成，轴承滚子（202）与芯轴（1）滚动接触。

2.如权利要求1所述的十八辊轧机侧支撑结构，其特征在于：所述每一个背衬轴承（2）的两端均设有套在芯轴（1）上的密封挡环（10），密封挡环（10）的外端设有套在芯轴（1）上的调整环（7），调整环（7）位于密封挡环（10）和隔板（3）之间。

3.如权利要求2所述的十八辊轧机侧支撑结构，其特征在于：所述密封挡环（10）和隔板（3）的环面上沿轴向分别开设有一凹槽（16），调整环（7）的环面上沿轴向开设有一通孔，销轴（6）穿过该通孔，且两端分别卡在密封挡环（10）和隔板（3）的凹槽（16）内。

4.如权利要求3所述的十八辊轧机侧支撑结构，其特征在于：所述隔板（3）上的凹槽（16）沿径向延伸至隔板（3）的端面。

5.如权利要求1或4所述的十八辊轧机侧支撑结构，其特征在于：所述芯轴（1）是由两根分段芯轴通过止口连接而成，两根分段芯轴分别是芯轴一（101）和芯轴二（102）。

6.如权利要求5所述的十八辊轧机侧支撑结构，其特征在于：所述芯轴一（101）沿轴向中心线开设有两条过润滑液的流道，分别是流道一（11）和流道二（12），流道一（11）的轴向中心线与芯轴一（101）的轴向中心线重合，且流道一（11）和芯轴一（101）上的每一个背衬轴承（2）之间通过径向的小孔一（14）连通，芯轴二（102）沿轴向中心线开设有流道三（13），流道三（13）与芯轴二（102）上的每一个背衬轴承（2）之间通过径向的小孔二（15）连通。

7.如权利要求6所述的十八辊轧机侧支撑结构，其特征在于：所述流道三（13）的轴向中心线与芯轴二（102）的轴向中心线重合。

8.如权利要求1所述的十八辊轧机侧支撑结构，其特征在于：所述多根分段芯轴在止口连接处设有O型密封圈（9）。