CN108747291B - 辊子快速拆装装置及拆装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的是机械设备检修装配技术领域的一种辊子快速拆装装置及拆装方法。该装置包括装配平台、装配小车和工装组件，其设计原理主要是利用起顶机提供动力，将轴承座、联轴器等轴端部件从辊子上强行脱离下来或是压紧在辊轴上。其中，装配平台主要起承载作用，兼有工装组件的储物功能；装配小车在于利用止推板和卡腔来卡住辊子轴端部件，并提供动力将零件强行取下。本发明用机械代替了繁重的手工劳动，简单实用投入成本低，简化了拆装步骤,为辊子设备拆装质量精度及效率提高提供了实物保障，减少了在轧线辊子装配拆装维修过程中发生人身伤害及损坏设备的事故，减少辊子、轴承座、轴承、氧气、乙炔等备件材料的消耗量，减少人工成本，提高生产作业效率。

Description

辊子快速拆装装置及拆装方法

技术领域

本发明涉及机械设备检修装配技术领域，尤其涉及一种辊子快速拆装装置及拆装方法。

背景技术

目前，几乎每一条热轧生产线均设置了大约1000件辊子装配设备，主要用于辅助热轧轧机轧件的轧制运输及卷取成形工作。由于辊子辊身直接接触大于1000℃的热轧轧件产品，加上轧件头尾快速冷却后的高应力冲击、高温、冷却及金属间摩擦及氧化铁磨料等磨损工况，致使辊面出现裂纹剥落、粘着、辊径磨小、辊子轴承卡阻等磨损缺陷，极易产生热轧产品表面划伤质量事故，通常采用将辊子装配整件更换下机，解体辊子进行周转修复后恢复设计尺寸，确保辊子表面与产品接触表面质量及线速度与轧辊匹配。

很多工厂由于设备陈旧，每年热轧生产线辊子装配的更换工作量多在200件以上，由于辊子装配的更换工作频繁，现有辊子装配下机后，由于辊子装配轴承等零部件与关联件通常设计采用过渡配合装配，但在使用一定周期后出现应力变形及热涨磨损因素，轴承配合预紧人工不能轻易取出。

现有辊子装配拆装困难因素在于：由于辊子轴承不能人力拆除，只能靠人工打击去除辊子装配中轴承座的轴承透盖后，采用人工通过气割方式将辊子装配的轴承外圈割断气割掉，减少外径尺寸，再人工击打轴承座的方式进行外圈拆除，然后清除轴承外圈及滚动体残渣等进行轴承内圈气割拆除，最后加热打击退出定距套进行拆除处理。安装过程中，由于辊子、轴承座、轴承需人工用吊车及手拉葫芦对中困难，安装时通常采用油锅加热轴承、轴承座等增加内径尺寸方式进行辊子装配组装。在辊子装配拆装时，经常发生大锤打击伤害及气割铁水飞溅、高温油液烫伤、机械挤压等伤害人身事故。

由于现有辊子装配设备拆装工作量大，还存在以下缺陷：一是人工成本高，每件辊子装配的拆装工作均需7人工×8小时；二是拆除过程设备耗损高，辊子装配在气割时会造成轴承与辊子及轴承座的装配面破坏被割成深沟，辊子及轴承座被迫返厂堆焊修复方可继续使用，且在气割轴承过程中损伤辊子轴承座联轴器等造成修复费用高；三是拆除过程材料费用高，每件辊子装配拆装需消耗氧气乙炔材料各0.2瓶，轴承备件及氧气乙炔材料消耗成本较大，加热轴承及轴承座用油成本高，且加热油锅不能满足环保要求；四是辊子装配拆装耗时较长，辊子拆装过程繁琐，拆装工期较长，效率低下，且组装质量无法保证。

综上所述，辊子装配的现有维修方式技术落后，方法落后，拆装质量差，生产作业效率低，生产维修成本高，作业存在安全危险源，无法满足现代企业降本增效发展需求。

发明内容

为克服现有辊子在拆装过程中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种低成本、高效率的辊子快速拆装装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

辊子快速拆装装置，包括装配平台、装配小车和工装组件；

所述装配平台中部设有导轨，前端设有辊架支承，后端设有挡板，所述辊架支承的轴线与导轨相平行，两导轨对称中心线与辊架支承轴心线位于同一中心平面，辊架支承远离导轨的一端设有辊子装配止推板；

所述装配小车包括车架、车轮和位于车架内的起顶机，所述装配小车通过车轮可滑动的安装在装配平台的导轨上，所述起顶机固定在车架后部，其顶杆伸出方向指向辊架支承，车架中导向槽及卡腔的对称中心轴线、顶杆轴线与辊架支承同轴，所述车架前部设有容纳辊子轴端部件和止推板的卡腔；

所述工装组件包括用于辅助拆装辊子轴端部件的压力轴、不同尺寸的止推板和轴承顶杆。

进一步的是，所述装配平台的导轨下方设有导料板，所述导料板向装配平台后端倾斜，并在后端的挡板上设有导料口。

进一步的是，所述导料板的截面呈向下凹陷的V型结构，导料板内设有刮渣工具，刮渣工具的拉杆延伸到装配平台后端的挡板外，所述导料板的导料口处设有废料槽。

进一步的是，所述装配平台上辊架支承的一侧设有多个并列的辊架堆放支承，另一侧设有用于放置工装组件的工装支座。

进一步的是，所述装配小车的车轮为V型轮，所述装配平台上的导轨是与V型轮相匹配的倒V型导轨。

进一步的是，所述装配小车中部通道的两侧设有导向槽，所述工装组件中的压力轴的中部设有T型导杆，T型导杆的横杆与压力轴垂直，所述压力轴可通过T型导杆的横杆吊挂在两侧的导向槽之间。

进一步的是，所述装配小车上还设有用于起吊装配小车的吊具，所述装配小车的两侧设有存放槽来放置吊具、压力轴以及扳手等拆装工具。

进一步的是，所述装配小车前端底部设有标高对中组件，所述标高对中组件与装配小车为可升降连接。

进一步的是，所述工装组件还包括装配垫块、止退垫、止退吊环、推辊器、密封工装、轴承座装配杆，所述推辊器为一个罩状结构，将其放置在装配小车上时，其两端可分别抵在辊子端面和起顶机的顶杆上。

采用上述辊子快速拆装装置对辊子轴端部件进行拆装的方法，包括以下步骤：

拆卸过程：

a、将待拆装的辊子放置在辊架支承上，将装配小车靠近辊架支承并使辊子传动端的联轴器和轴承座放置在装配小车前部的卡腔内，随后手动拆掉轴承座端盖螺栓的螺母及辊子装配的定位环；

b、在卡腔内放入止推板，并使止推板卡在辊子轴承座与卡腔前端的内壁之间；

c、在装配小车的中部通道内放入压力轴，使压力轴的两端分别抵在起顶机的顶杆与辊子传动端的轴端面上；

d、启动起顶机，起顶机的顶杆在伸出过程中，装配小车会向后移动，卡腔中的止推板便带动轴承座和联轴器向远离辊子的一端移动，从而实现联轴器和轴承座的拆卸，随后以同样的方式拆掉轴承和定距环等部件；

e、将辊子转向，使其自由端轴承座放入装配小车的卡腔内，随后手动拆掉轴承座端盖螺栓的螺母；

f、在卡腔内放入止推板，并使止推板卡在辊子轴承座与卡腔前端的内壁之间，将推辊器的两端分别抵在辊子端面和起顶机的顶杆上；

g、启动起顶机，起顶机的顶杆在伸出过程中，装配小车在推辊器的作用下会向后移动，卡腔中的止推板便带动轴承座和闷盖向远离辊子的一端移动，从而实现轴承座及闷盖的一次性拆卸，随后以同样的方式拆掉轴端挡板及轴承，至此辊子拆解完毕，

装配过程：

A、将待装辊子放置在辊架支承上，并使其传动端靠近装配小车，自由端的端面抵在辊子装配止推板上；

B、通过密封工装将密封组件组装于端盖及辊子上，将装配垫块组装于辊子与端盖间，通过加热器将轴承组装至辊子轴肩上；

C、将轴承座放置于装配小车前端的标高对中组件上，并首次精确调整其高度，保证轴承座与辊子中心对中度；

D、将装配小车移动到导轨的最后端，抵在装配平台的挡板上，然后将轴承顶杆置于起顶机与轴承座之间，利用起顶机一次性将轴承座组装到位；

E、通过人工轻松装配端盖及密封组件，然后对配键加热组装联轴器，自由端轴承座以相同方式组装，至此辊子装配全部完成。

本发明的有益效果是：由机械代替了繁重的手工劳动，简化了拆装步骤,为辊子设备拆装质量精度及效率提高提供了实物保障，减少了在轧线辊子装配拆装维修过程中发生人身伤害及损坏设备的事故，减少辊子、轴承座、轴承、氧气、乙炔等备件材料的消耗量，减少人工成本，提高生产作业效率。

附图说明

图1为本发明的辊子快速拆装装置的示意总图；

图2为本发明装配平台示意图；

图3为本发明装配小车示意图；

图4为本发明工装组件示意图；

图5为本发明联轴器和轴承座拆解中心剖面示意图；

图6为本发明轴承和定距环拆解示意图；

图7为本发明辊子装配自由端拆解示意图；

图8为本发明辊子装配轴承座组装示意图。

图中标记为：1-装配平台，2-装配小车，3-工装组件，4-辊子，5-待装辊子，10-辊架堆放支承，11-导轨，12-辊架支承，13-挡板，14-辊子装配止推板，15-导料板，16-导料口，17-刮渣工具，18-废料槽，19-工装支座，20-标高对中组件，21-车架，22-车轮，23-起顶机，24-卡腔，25-导向槽，26-吊具，27-存放槽，30-T型导杆，31-压力轴，32-止推板，33-轴承顶杆，34-装配垫块、35-止退垫、36-止退吊环、37-推辊器、38-密封工装、39-轴承座装配杆，41-联轴器，42-轴承座，43-轴承，44-定距环，45-自由端轴承座，51-待装轴承座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明的辊子快速拆装装置，包括装配平台1、装配小车2和工装组件3；

所述装配平台1中部设有导轨11，前端设有辊架支承12，后端设有挡板13，所述辊架支承12的轴线与导轨11相平行，辊架支承12远离导轨11的一端设有辊子装配止推板14；

所述装配小车2包括车架21、车轮22和位于车架21内的起顶机23，该起顶机23最好采用液压起顶机，所述装配小车2通过车轮22可滑动的安装在装配平台1的导轨11上，所述起顶机23固定在车架21后部，其顶杆伸出方向指向辊架支承12，顶杆轴线与辊架支承12同轴，所述车架21前部设有容纳辊子轴端部件和止推板的卡腔24；

所述工装组件3包括用于辅助拆装辊子轴端部件的压力轴31、不同尺寸的止推板32和轴承顶杆33。

该装置的设计原理主要是利用起顶机23提供动力，将轴承座、联轴器等轴端部件从辊子上强行脱离下来或是压紧在辊轴上。其中，装配平台1主要起承载作用，兼有工装组件的储物功能；装配小车2是最关键的零部件，其作用在于利用止推板和卡腔来卡住辊子轴端部件，并提供动力将零件从辊轴上强行取下；而工装组件3在于提供一些辅助的拆装的工具，配合装配小车的拆装过程，主要包括压力轴、不同尺寸的止推板和轴承顶杆等。

利用该装置对辊子进行拆装的过程如下：

拆卸过程如图5、图6、图7所示，包括以下步骤：

a、将待拆装的辊子4放置在辊架支承12上，将装配小车2靠近辊架支承12并使辊子4传动端的联轴器41和轴承座42放置在装配小车2前部的卡腔24内，随后手动拆掉轴承座端盖螺栓的螺母及辊子装配的定位环；

b、在卡腔24内放入止推板32，并使止推板32卡在辊子的轴承座42与卡腔24前端的内壁之间；

c、在装配小车2的中部通道内放入压力轴31，使压力轴31的两端分别抵在起顶机23的顶杆与辊子4传动端的轴端面上；

d、启动起顶机23，起顶机23的顶杆在伸出过程中，装配小车2会向后移动，卡腔24中的止推板32便带动轴承座42和联轴器41向远离辊子4的一端移动，从而实现联轴器41和轴承座42的拆卸，随后以同样的方式拆掉轴承43和定距环44等部件；

e、将辊子4转向，使其自由端轴承座45放入装配小车2的卡腔内，随后手动拆掉轴承座端盖螺栓的螺母，再以上述方式拆掉辊子自由端的其它零部件，完成辊子拆解。

装配过程如图8所示，包括以下步骤：

A、将待装辊子5放置在辊架支承12上，并使其传动端靠近装配小车，自由端的辊子端面抵在辊子装配止推板14上；

B、通过密封工装将密封组件组装于端盖及辊子上，将装配垫块组装于辊子与端盖间，通过加热器将轴承组装至辊子轴肩上；

C、将待装轴承座51穿过辊轴后置于靠近轴承的位置，并保证轴承座与辊子同轴；

D、将装配小车2移动到导轨11的最后端，抵在装配平台1的挡板13上，然后将轴承顶杆33置于起顶机23与待装轴承座51之间，利用起顶机23一次性将轴承座组装到位；

E、通过人工轻松装配端盖及密封组件，然后对配键加热组装联轴器，自由端轴承座以相同方式组装，至此辊子装配全部完成。

在步骤a中进行轴承座端盖拆解的过程中会产生一些螺栓、垫片等零散件，为了便于收纳这些零散件以及拆卸过程中产生的垃圾，在所述装配平台1的导轨11下方设有导料板15，如图2所示，所述导料板15向装配平台1后端倾斜，并在后端的挡板13上设有导料口16，可使零散件和垃圾沿着导料板15滑落到导料口16处收走。

进一步的，所述导料板15的截面呈向下凹陷的V型结构，导料板15内设有刮渣工具17，刮渣工具17的拉杆延伸到装配平台1后端的挡板13外，所述导料板15的导料口16处设有废料槽18。V型结构的导料板15便于零散件和垃圾向导料板15中部归拢，由于一些垃圾可能无法自行滑落，此时可通过拉动刮渣工具17的拉杆来将零散件和垃圾拨到废料槽18中。

由于在进行辊子拆卸时一般会集齐一定数量后再进行集中操作，因此可在所述装配平台1上辊架支承12的一侧设置多个并列的辊架堆放支承10用于摆放待拆卸辊子，由于在辊子拆装的过程中会用到很多工具，所以在辊架支承12的另一侧设有用于放置工装组件3的工装支座19。

在进行辊子轴端部件的拆装时，需要装配小车2具有较好的定位精度，不能出现左右晃动，为达到该效果，所述装配小车2的车轮22最好为V型轮，所述装配平台1上的导轨11也是与V型轮相匹配的倒V型导轨。

受装配小车2以及起顶机23的尺寸限制，起顶机23的顶杆一般无法直接抵在辊子的轴上，因此需要借助压力轴31来实现，而装配小车2在移动的过程中，压力轴31也会与小车发生相对运动。为了便于放置压力轴31以及保证在操作过程中压力轴31的平稳移动，在所述装配小车2中部通道的两侧设有导向槽25，所述工装组件3中的压力轴1的中部设有T型导杆30，所述T型导杆30为由横杆和竖杆焊接而成的T型结构件，其中竖杆与压力轴31的中部连接，横杆与压力轴的轴线垂直。在放置压力轴31时直接通过压力轴31上T型导杆30的横杆吊挂在两侧的导向槽25之间即可，既防止了压力轴31掉落，又保证了压力轴31的平稳移动。

进一步的，所述装配小车2上还设有用于起吊装配小车2的吊具26，所述装配小车2的两侧设有存放槽27来放置吊具26、压力轴31以及扳手等拆装工具。吊具26用于调动装配小车2，存放槽27如图3所示，包括两边的槽型结构和中部的孔状的用于放置扳手、拉杆等细长工具的结构。

为了进一步提高辊子拆装效率和精确性，在所述装配小车2前端底部设有标高对中组件20，所述标高对中组件20与装配小车2为可升降连接。所述工装组件3还包括装配垫块34、止退垫35、止退吊环36、推辊器37、密封工装38、轴承座装配杆39，所述推辊器37为一个罩状结构，将其放置在装配小车2上时，其两端可分别抵在辊子端面和起顶机23的顶杆上。

在对辊子自由端的零部件进行拆卸时，由于该端的辊轴伸出较短，不方便采用上述步骤e中的拆卸方式，此时可借助如图7所述的推辊器来完成，具体操作过程是，在步骤e中拆掉轴承座端盖螺栓后进行以下两个步骤：

f、在装配小车2的卡腔24内放入止推板32，并使止推板32卡在辊子的轴承座42与卡腔24前端的内壁之间，将推辊器37的两端分别抵在辊子端面和起顶机23的顶杆上；

g、启动起顶机23，起顶机23的顶杆在伸出过程中，装配小车2在推辊器37的作用下会向后移动，卡腔24中的止推板32便带动轴承座42和闷盖向远离辊子的一端移动，从而实现轴承座及闷盖的一次性拆卸，随后以同样的方式拆掉轴端挡板及轴承，至此辊子拆解完毕。

在对辊子进行装配时的步骤C中，要保证轴承座与轴承的同轴度具有一定难度，如果精度不能保证，会导致装配质量问题，因此，可在装配小车2前端底部设置一个标高对中组件20，在装配过程中可将待装轴承座51放置于标高对中组件20上，然后通过调整标高对中组件20的高度来保证轴承座与辊子中心的对中度。

最后，如果创新成本允许，将本发明各工装组件采用液压机械驱动，配以自动编程控制，可形成一种辊子装配快速拆装中心，半小时可完成一件辊子拆装工作，无需人工任何操作。

本发明利用机械代替了繁重的手工劳动，简化了拆装步骤,为辊子设备拆装质量精度及效率提高提供了实物保障，减少了在轧线辊子装配拆装维修过程中发生人身伤害及损坏设备的事故，减少辊子、轴承座、轴承、氧气、乙炔等备件材料的消耗量，减少人工成本，提高生产作业效率，具有很好的实用性和应用前景，是通过技术进步满足现代企业降本增效发展需求的典范。

Claims (9)

1.辊子快速拆装装置，其特征是：

包括装配平台(1)、装配小车(2)和工装组件(3)；

所述装配平台(1)中部设有导轨(11)，前端设有辊架支承(12)，后端设有挡板(13)，所述辊架支承(12)的轴心线与导轨(11)相平行，且两导轨对称中心线与辊架支承轴心线位于同一中心平面，辊架支承(12)远离导轨(11)的一端设有辊子装配止推板(14)；

所述装配小车(2)包括车架(21)、车轮(22)和位于车架(21)内的起顶机(23)，所述装配小车(2)通过车轮(22)可滑动的安装在装配平台(1)的导轨(11)上，所述起顶机(23)固定在车架(21)后部，其顶杆伸出方向指向辊架支承(12)，车架中导向槽(25)及卡腔(24)的对称中心轴线、顶杆轴线与辊架支承(12)同轴，所述车架(21)前部设有容纳辊子轴端部件和止推板的卡腔(24)；

所述工装组件(3)包括用于辅助拆装辊子轴端部件的压力轴(31)、不同尺寸的止推板(32)和轴承顶杆(33)，所述装配小车(2)中部通道的两侧设有导向槽(25)，所述工装组件(3)中的压力轴(31)的中部设有T型导杆(30)，T型导杆(30)的横杆与压力轴(31)垂直，所述压力轴(31)可通过T型导杆(30)的横杆吊挂在两侧的导向槽(25)之间。

2.如权利要求1所述的辊子快速拆装装置，其特征是：所述装配平台(1)的导轨(11)下方设有导料板(15)，所述导料板(15)向装配平台(1)后端倾斜，并在后端的挡板(13)上设有导料口(16)。

3.如权利要求2所述的辊子快速拆装装置，其特征是：所述导料板(15)的截面呈向下凹陷的V型结构，导料板(15)内设有刮渣工具(17)，刮渣工具(17)的拉杆延伸到装配平台(1)后端的挡板(13)外，所述导料板(15)的导料口(16)处设有废料槽(18)。

4.如权利要求1所述的辊子快速拆装装置，其特征是：所述装配平台(1)上辊架支承(12)的一侧设有多个并列的辊架堆放支承(10)，另一侧设有用于放置工装组件(3)的工装支座(19)。

5.如权利要求1～4任意一项权利要求所述的辊子快速拆装装置，其特征是：所述装配小车(2)的车轮(22)为V型轮，所述装配平台(1)上的导轨(11)是与V型轮相匹配的倒V型导轨。

6.如权利要求1～4任意一项权利要求所述的辊子快速拆装装置，其特征是：所述装配小车(2)上还设有用于起吊装配小车(2)的吊具(26)，所述装配小车(2)的两侧设有存放槽(27)来放置吊具(26)、压力轴(31)以及扳手等拆装工具。

7.如权利要求1～4任意一项权利要求所述的辊子快速拆装装置，其特征是：所述装配小车(2)前端底部设有标高对中组件(20)，所述标高对中组件(20)与装配小车(2)为可升降连接。

8.如权利要求7所述的辊子快速拆装装置，其特征是：所述工装组件(3)还包括装配垫块(34)、止退垫(35)、止退吊环(36)、推辊器(37)、密封工装(38)、轴承座装配杆(39)，所述推辊器(37)为一个罩状结构，将其放置在装配小车(2)上时，其两端可分别抵在辊子端面和起顶机(23)的顶杆上。

9.采用如权利要求8所述的辊子快速拆装装置对辊子轴端部件进行拆装的方法，其特征是，包括以下步骤：

拆卸过程：

a、将待拆装的辊子(4)放置在辊架支承(12)上，将装配小车(2)靠近辊架支承(12)并使辊子传动端的联轴器(41)和轴承座(42)放置在装配小车(2)前部的卡腔(24)内，随后手动拆掉轴承座端盖螺栓的螺母及辊子装配的定位环；

b、在卡腔(24)内放入止推板(32)，并使止推板(32)卡在辊子的轴承座(42)与卡腔(24)前端的内壁之间；

c、在装配小车(2)的中部通道内放入压力轴(31)，使压力轴(31)的两端分别抵在起顶机(23)的顶杆与辊子(4)传动端的轴端面上；

d、启动起顶机(23)，起顶机(23)的顶杆在伸出过程中，装配小车(2)会向后移动，卡腔(24)中的止推板(32)便带动轴承座(42)和联轴器(41)向远离辊子(4)的一端移动，从而实现联轴器(41)和轴承座(42)的拆卸，随后以同样的方式拆掉轴承(43)和定距环(44)等部件；

e、将辊子(4)转向，使其自由端轴承座(45)放入装配小车(2)的卡腔(24)内，随后手动拆掉轴承座端盖螺栓的螺母；

f、在卡腔(24)内放入止推板(32)，并使止推板(32)卡在辊子自由端轴承座(45)与卡腔(24)前端的内壁之间，将推辊器(37)的两端分别抵在辊子端面和起顶机(23)的顶杆上；

g、启动起顶机(23)，起顶机(23)的顶杆在伸出过程中，装配小车(2)在推辊器(37)的作用下会向后移动，卡腔(24)中的止推板(32)便带动轴承座和闷盖向远离辊子的一端移动，从而实现轴承座及闷盖的一次性拆卸，随后以同样的方式拆掉轴端挡板及轴承，至此辊子拆解完毕，

装配过程：

A、将待装辊子(5)放置在辊架支承(12)上，并使其传动端靠近装配小车(2)，自由端的辊子端面抵在辊子装配止推板(14)上；

B、通过密封工装(38)将密封组件组装于端盖及辊子上，将装配垫块组装于辊子与端盖间，通过加热器将轴承组装至辊子轴肩上；

C、将待装轴承座(51)放置于装配小车(2)前端的标高对中组件(20)上，并首次精确调整其高度，保证待装轴承座(51)与待装辊子(5)中心对中度；

D、将装配小车(2)移动到导轨(11)的最后端，抵在装配平台(1)的挡板(13)上，然后将轴承顶杆(33)置于起顶机(23)与待装轴承座(51)之间，利用起顶机(23)一次性将待装轴承座(51)组装到位；

E、通过人工轻松装配端盖及密封组件，然后对配键加热组装联轴器，自由端轴承座以相同方式组装，至此辊子装配全部完成。

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