CN114959227A - 一种铝合金板材辊式热处理炉用耐温橡胶环辊 - Google Patents

一种铝合金板材辊式热处理炉用耐温橡胶环辊 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铝合金板材辊式热处理炉用耐温橡胶环辊，包括辊体，辊体包括辊轴和多个套设在辊轴外侧的橡胶环；相邻橡胶环间的间隔一致。本发明通过在辊轴上设置橡胶环，能够在输送高温铝合金板材时，不对铝合金板材表面造成擦划伤和压痕，防止在辊式热处理时对铝板的表面造成表面质量缺陷。

Description

一种铝合金板材辊式热处理炉用耐温橡胶环辊
技术领域
本发明涉及铝合金板热处理装备技术领域，尤其涉及一种铝合金板材辊式热处理炉用耐温橡胶环辊。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。航空、航天、高性能汽车和高速列车用板材是铝合金材料中的高端高精产品。近年来随着航空航天工业、汽车行业、交通运输和高铁等的高速增长，我国高端高精铝合金板材的需求量越来越需大。生产高强耐蚀、高耐损伤性能的高端铝合金板材过程中，固溶处理或淬火处理是不可缺少的热处理工艺的重要环节，对提高材料的性能具有重大意义。
高强耐蚀、高耐损伤性能的铝合金板材的固溶处理或淬火处理需采用辊式热处理炉。而现有的辊式热处理炉的输送辊，在输送铝合金板材过程中，铝合金板材与输送辊间有摩擦，输送辊容易划伤铝合金板材。
由于高强耐蚀、高耐损伤的铝合金板，在固溶处理或淬火处理时，温度很高，铝合金板材表面容易被划伤，造成铝合金板质量差，不能满足质量要求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种铝合金板材辊式热处理炉用耐温橡胶环辊，其解决了辊式热处理炉内，输送高温铝合金板材过程中，铝合金板材表面易被划伤，影响铝合金板材质量的技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
辊体包括辊轴和多个套设在辊轴外侧的橡胶环，橡胶环与辊轴同轴设置；相邻橡胶环间的间距相等；
橡胶环包括至少两个弧形橡胶部；
弧形橡胶部两端均设有台阶槽，台阶槽内设有橡胶连接孔；同一橡胶环中，相邻弧形橡胶部的橡胶连接孔通过耐温螺栓相连接，相邻弧形橡胶部间设有卡销；
卡销的第一端设有连接头，辊轴外表面上开设有连接槽，连接槽沿辊轴的径向延伸，连接头嵌设于连接槽内；
卡销的第二端开设有用于耐温螺栓穿过的螺栓连接孔，耐温螺栓与螺栓连接孔间隙配合。
优选地，橡胶环的外表面沿圆周方向均布有多个膨胀槽，膨胀槽沿橡胶环的轴向延伸；
膨胀槽的数量为偶数。
优选地，同一橡胶环中，每一个弧形橡胶部的外表面开设有相同数量均布的膨胀槽。
优选地，同一橡胶环中，每一个弧形橡胶部的两端部分别开设有斜面；相邻弧形橡胶部中，相邻的两个斜面之间形成膨胀凹槽。
优选地，膨胀槽呈半圆柱状，膨胀槽的半径为6～10mm。
优选地，相邻橡胶环间的距离为200～500mm；
橡胶环沿轴向的宽度为30～100mm；
橡胶环沿径向的厚度为35～75mm。
优选地，相邻橡胶环间的距离为300～400mm；
橡胶环沿轴向的宽度为50～80mm；
橡胶环沿径向的厚度40～60mm。
优选地，辊轴外表面上沿轴向设有多个安装槽，橡胶环的内侧部嵌设于安装槽内以与安装槽固定连接。
优选地，橡胶环的拉伸强度为30～45MPa；
橡胶环的压缩永久变形小于10％；
橡胶环的阿克隆磨耗量小于0.1cm3/1.61KM；
橡胶环的硬度大于95HB。
优选地，辊轴两端分别设有第一轴头和第二轴头，第一轴头和第二轴头上分别设有第一轴承和第二轴承，第二轴头上连接有链轮，第二轴承置于辊轴和链轮之间。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
本发明通过在辊轴上设置橡胶环，能够在输送高温铝合金板材时，不对铝合金板材表面造成擦划伤和压痕，防止在辊式热处理时对铝板的表面造成表面质量缺陷。
附图说明
图1为本发明的耐温橡胶环辊的前视图；
图2为图1中橡胶环的俯视图；
图3为图1中橡胶环的A-A向剖视图；
图4为图1中辊轴、第一轴头和第二轴头的B-B向剖视图；
图5为图4中C处的放大示意图。
【附图标记说明】
1：辊轴；2：橡胶环；3：第二轴头；4：隔套；5：第一轴承；6：链轮；7：第一轴头；11：安装槽；21：膨胀槽；22：耐温螺栓；23：卡销；24：连接头；25：台阶槽；26：弧形橡胶部；27：斜面。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。其中，以图1为参考例，弧形橡胶部沿轴向的宽度定义为“宽度”，弧形橡胶部沿径向的厚度定义为“厚度”。
如图1所示，辊体包括辊轴1和多个套设在辊轴1外侧的橡胶环2，橡胶环2与辊轴1同轴设置。相邻橡胶环2间的间距相等。
橡胶环2所用橡胶材料的耐温温度为200～600℃，耐温橡胶环辊输送高温铝合金板材时，橡胶环2不熔化，不粘附于铝合金板材表面。橡胶材料具有一定的弹性，利用橡胶环2输送铝合金板材时，橡胶环2不会损伤铝合金板材表面，确保铝合金板材表面质量。
如图3所示，为了方便将橡胶环2固定在辊轴1上，橡胶环2包括两个弧形橡胶部26。
如图2和图3所示，弧形橡胶部26两端均设有台阶槽25，台阶槽25内设有橡胶连接孔。同一橡胶环2中，橡胶连接孔沿相邻弧形橡胶部26的接触面的垂直方向延伸，相邻弧形橡胶部26的橡胶连接孔通过耐温螺栓22相连接。同一橡胶环2中，相邻弧形橡胶部26间设有卡销23。卡销23的第一端设有连接头24，辊轴1的外表面上开设有连接槽，连接槽沿辊轴1的径向延伸，连接头24嵌设于连接槽内。卡销23为长方体结构，卡销的厚度为4mm。连接头24为尖头圆柱形，连接头24的直径为10mm。
如图2～3所示，耐温螺栓22的两端均置于台阶槽25内，输送铝合金板材过程中，耐温螺栓22不与铝合金板材接触，不会影响铝合金板材的表面质量。
如图3所示，卡销23的第二端开设有用于耐温螺栓22穿过的螺栓连接孔，耐温螺栓22与螺栓连接孔间隙配合。通过卡销23和连接头24能够防止橡胶环2沿辊轴1的径向移动或转动。
如图2～3所述，耐温橡胶环辊输送高温铝板时，橡胶环2在高温铝板的作用下膨胀变形。为了使橡胶环2的变形不影响橡胶环2与辊轴1的连接，橡胶环2的外表面沿圆周方向均布有六个膨胀槽21，膨胀槽21沿橡胶环2的轴向延伸。膨胀槽21的数量为偶数。
如图3所示，为了使同一橡胶环2中的弧形橡胶部26的变形量一致，同一橡胶环2中，每一个弧形橡胶部26的外表面开设有相同数量均布的膨胀槽21。
如图3所示，同一橡胶环2中，每一个弧形橡胶部26的两端部分别开设有斜面27。相邻弧形橡胶部中，相邻的两个斜面27之间形成膨胀凹槽。
如图2～3所述，为使耐温橡胶环辊输送高温铝合金板材时，橡胶环2在高温作用下变形过程中，膨胀槽21能够满足橡胶环2的变形量的要求，膨胀槽21呈半圆柱状，膨胀槽21的半径为8mm。
如图1所示，为避免耐温橡胶环辊输送铝合金板材时，橡胶环2不被损坏，相邻橡胶环2间的距离为400mm。橡胶环2沿轴向的宽度为70mm。橡胶环2沿径向的厚度50mm。
如图5所示，为了使耐温橡胶环辊在使用过程中，橡胶环2不会沿辊轴1的轴向移动，辊轴1外表面上沿轴向设有多个安装槽11，橡胶环2的内侧部嵌设于安装槽11内以与安装槽11固定连接，安装槽11的深度为2mm。连接槽开设于安装槽11内。为了防止耐温橡胶环辊输送高温铝合金板材过程中，橡胶环2在铝合金板材的重力或冲击力的作用下，橡胶环2不变形或损坏，橡胶环2的拉伸强度为35MPa。橡胶环2的压缩永久变形为8％。橡胶环2的阿克隆磨耗量为0.06cm3/1.61KM。橡胶环2的硬度为95HB。
如图1和图4所示，辊轴1两端分别设有第一轴头7和第二轴头3。第一轴头7和第二轴头3上分别设有第一轴承5和第二轴承，第二轴头3上键连接有链轮6，第一轴承5置于辊轴1和链轮6之间。
如图1所示，第一轴头7上套设有两个隔套4，第一轴承5置于两个隔套4之间，用于对链轮6的轴向进行固定。
本发明中的耐温橡胶环辊的加工方法，包括以下步骤：
S1、弧形橡胶部加工：根据弧形橡胶部26的尺寸，制作弧形橡胶部模具，选取具有一定硬度、耐磨度和承载能力的橡胶材料，能承载一定的铝合金板材的冲击，使用过程中不被损坏，对橡胶材料进行融化，向模具内浇铸融化后的橡胶材料，冷却得到弧形橡胶部毛坯；其中，橡胶材料的密度为1.4g/cm3；橡胶材料的伸长率为360％；橡胶材料的300％定伸强度为12MPa；橡胶材料的撕裂强度为95KN/m；橡胶材料的阿克隆磨耗量为0.06cm3/1.61KM；橡胶材料的回弹率为25％。
S2、弧形橡胶部加工：利用铣床在弧形橡胶部毛坯上加工出台阶槽25，利用钻床在弧形橡胶部毛坯上钻出膨胀槽21、橡胶连接孔和斜面27，得到弧形橡胶部26。
S3、辊轴下料：选用相应的无缝管材料，根据所需的不同尺寸进行切割，得到所需的辊轴1；辊轴1轴向留有加工余量为6mm。
S4、轴头下料：选用相应的圆柱形材料，根据所需的不同尺寸进行切割，得到所需的第一轴头毛坯材料和第二轴头毛坯材料；第一轴头毛坯材料和第二轴头毛坯材料轴向留有焊后加工余量为8mm。
S5、轴头加工：利用车床上的三爪卡盘对第一轴头毛坯材料和第二轴头毛坯材料进行夹紧，根据所需尺寸进行加工，并留有径向焊后加工余量10mm，得到第一轴头3和第二轴头7。
S6、组合焊接：将辊轴1、第一轴头3和第二轴头7进行组合，并焊接，得到辊轴组件毛坯。
S7、加工处理辊轴组件毛坯：对辊轴组件毛坯进行热处理，利用车床在热处理后的辊轴1圆周上加工出安装槽11；对第一轴头3和第二轴头7二次加工，除去径向焊后加工余量10mm和轴向焊后加工余量8mm，得到辊轴组件。
S8、组合安装：将弧形橡胶部26、隔套4、第一轴承、第二轴承5、链轮6安装在辊轴组件上。第一轴承、第二轴承5和隔套4为现有技术，只要能够满足安装使用要求即可。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种铝合金板材辊式热处理炉用耐温橡胶环辊，其特征在于，包括辊体，
辊体包括辊轴(1)和多个套设在辊轴(1)外侧的橡胶环(2)，橡胶环(2)与辊轴(1)同轴设置；相邻橡胶环(2)间的间距相等；
橡胶环(2)包括至少两个弧形橡胶部(26)；
弧形橡胶部(26)两端均设有台阶槽(25)，台阶槽(25)内设有橡胶连接孔；同一橡胶环(2)中，相邻弧形橡胶部(26)的橡胶连接孔通过耐温螺栓(22)相连接，相邻弧形橡胶部(26)间设有卡销(23)；卡销(23)的第一端设有连接头(24)，辊轴(1)外表面上开设有连接槽，连接槽沿辊轴(1)的径向延伸，连接头(24)嵌设于连接槽内；
卡销(23)的第二端开设有用于耐温螺栓(22)穿过的螺栓连接孔，耐温螺栓(22)与螺栓连接孔间隙配合。
2.如权利要求1所述的铝合金板材辊式热处理炉用耐温橡胶环辊，其特征在于，
橡胶环(2)的外表面沿圆周方向均布有多个膨胀槽(21)，膨胀槽(21)沿橡胶环(2)的轴向延伸；
膨胀槽(21)的数量为偶数。
3.如权利要求2所述的铝合金板材辊式热处理炉用耐温橡胶环辊，其特征在于，
同一橡胶环(2)中，每一个弧形橡胶部(26)的外表面开设有相同数量均布的膨胀槽(21)。
4.如权利要求1所述的铝合金板材辊式热处理炉用耐温橡胶环辊，其特征在于，
同一橡胶环(2)中，每一个弧形橡胶部(26)的两端部分别开设有斜面(27)；相邻弧形橡胶部中，相邻的两个斜面(27)之间形成膨胀凹槽。
5.如权利要求1所述的铝合金板材辊式热处理炉用耐温橡胶环辊，其特征在于，
膨胀槽(21)呈半圆柱状，膨胀槽(21)的半径为6～10mm。
6.如权利要求1所述的铝合金板材辊式热处理炉用耐温橡胶环辊，其特征在于，
相邻橡胶环(2)间的距离为200～500mm；
橡胶环(2)沿轴向的宽度为30～100mm；
橡胶环(2)沿径向的厚度为35～75mm。
7.如权利要求1所述的铝合金板材辊式热处理炉用耐温橡胶环辊，其特征在于，
相邻橡胶环(2)间的距离为300～400mm；
橡胶环(2)沿轴向的宽度为50～80mm；
橡胶环(2)沿径向的厚度40～60mm。
8.如权利要求1所述的铝合金板材辊式热处理炉用耐温橡胶环辊，其特征在于，
辊轴(1)外表面上沿轴向设有多个安装槽(11)，橡胶环(2)的内侧部嵌设于安装槽(11)内以与安装槽(11)固定连接。
9.如权利要求1所述的铝合金板材辊式热处理炉用耐温橡胶环辊，其特征在于，
橡胶环(2)的拉伸强度为30～45MPa；
橡胶环(2)的压缩永久变形小于10％；
橡胶环(2)的阿克隆磨耗量小于0.1cm3/1.61KM；
橡胶环(2)的硬度大于95HB。
10.如权利要求1所述的铝合金板材辊式热处理炉用耐温橡胶环辊，其特征在于，
辊轴(1)两端分别设有第一轴头(7)和第二轴头(3)；第一轴头(7)和第二轴头(3)上分别设有第一轴承(5)和第二轴承；第二轴头(3)上连接有链轮(6)，第二轴承置于辊轴(1)和链轮(6)之间。
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