CN209140120U - 细长空心连铸辊表面焊接轴向弯曲控制结构 - Google Patents

Abstract

一种细长空心连铸辊表面焊接轴向弯曲控制结构，涉及细长空心连铸辊辊面焊接技术领域。采用回转侧专用夹具，卡盘通过卡盘爪与回转侧专用夹具连接并带动回转侧专用夹具旋转,空心连铸辊一端与锥形顶尖接触，另一端与尾座上的顶尖套连接。采用新技术后半径方向堆焊厚度减少为5mm，节省了材料，提升和优化了车削时间和焊接质量，每支由原来的3.7小时减少到2.7小时，大大提高了工作效率，变形量小，解决了连铸辊堆焊盖面工作层厚度不均或露出母材的问题，提高了连铸辊的表面性能，延长在线过钢量，节省维修成本，包括人工、备件投入、非周期下线损失等，初步估算年度可节省70万元以上。

Description

细长空心连铸辊表面焊接轴向弯曲控制结构

技术领域

本实用新型涉及细长空心连铸辊辊面焊接技术领域，特别涉及一种细长空心连铸辊表面焊接轴向弯曲控制结构。

背景技术

结晶器内组辊主要以外径φ100mm，内径φ66mm的细长类空心辊为主，该类工件空心壁薄只有17mm，导致加工余量不足。而且辊体因多次修复存在一定的内应力，在修复外径焊接工作层时因受热导致轴向会发生弯曲变形，给修复工作带来很大困难。

若选择保留壁厚而减少加工量，则工作层薄影响成品尺寸与耐磨层要求，同时影响整体过钢产量。若选择加厚耐磨工作层，则必须增大加工量，这样在焊接过程中就会因为作业层两次焊接产生较大热量，导致辊体弯曲过大车削后会在单侧露出母材本体，更无法保证耐磨标准，影响连铸辊的表面强度、缩短在线使用周期。

现有细长空心连铸辊表面焊接装置就是用自动堆焊机机床本身夹具φ250mm三爪卡盘，利用三点同心的方式将细长空心连铸辊一端夹在卡盘爪11上进行固定，另一端使用机床本身尾座18和顶尖体17顶住空心连铸辊16内孔进行连接，通过操作板来控制辊面旋转，使其不能在旋转过程中因太长发上摆动，至使掉落。

此焊接装置在焊接过程中会出现很多问题：

首先，外径修复焊接中，因辊体过长无法保证一次焊接完成，需要半截半截进行焊接，这样在反复装卡中因焊接后的表面不规则，基准点不一样会出现辊面不同心，影响整体的弯曲；其次，在焊接中不能保证一次成型，焊完半截后直立要放置约3小时后方可进行另半截的焊接，因为连续焊接会使辊体中间部位表面温度升高，至使出现弯曲，从而影响辊面耐磨性；最后，在外径接缝处焊接过程中会因为焊接预留尺寸、灰尘、焊药皮、气孔缺陷等造成不同程度的问题，再经反复修补后，会给车削时带来很多困难，包括辊体的整体形位公差、同轴度公差等，从而给影响在线周期。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种细长空心连铸辊表面焊接轴向弯曲控制结构。

本发明所采用的技术方案为：一种细长空心连铸辊表面焊接轴向弯曲控制结构，包括全自动堆焊机组导辊、设置在全自动堆焊机组导辊上的主轴箱机体和带有手轮、顶尖套和锁紧螺栓的尾座以及固定在主轴箱机体上的卡盘，其技术要点是：还包括带有锥形顶尖和螺栓的回转侧专用夹具，所述的回转侧专用夹具为盲孔套型，所述的卡盘通过卡盘爪与回转侧专用夹具连接并带动回转侧专用夹具旋转，所述的空心连铸辊一端与锥形顶尖接触，另一端与尾座上的顶尖套连接。

上述方案中，所述的回转侧专用夹具外径尺寸为φ160mm，内径尺寸为φ120mm，总长度为280mm。

上述方案中，所述尾座与旋转侧专用夹具位于同一水平线，尾座的锥形顶尖与回转侧专用夹具的外径尺寸保持同心度不大于0.1mm。

本实用新型所采用的技术方案是：该细长空心连铸辊表面焊接轴向弯曲控制结构, 解决了无热处理堆焊细长空心辊体轴向弯曲变形了大的问题，提高了辊面的质量，辊经偏差小，给钢坯质量稳定创造条件。采用新技术后半径方向堆焊厚度减少为5mm，节省了材料，提升和优化了车削时间和焊接质量，每支由原来的3.7小时减少到2.7小时，大大提高了工作效率，变形量小，解决了连铸辊堆焊盖面工作层厚度不均或露出母材的问题，提高了连铸辊的表面性能，延长在线过钢量，节省维修成本，包括人工、备件投入、非周期下线损失等，初步估算年度可节省70万元以上。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型整体现有的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中回转侧专用夹具结构示意图；

图3为本实用新型实施例中原焊接方法与改进装置后的焊接方法弯曲对比表；

图中序号说明如下：11主轴箱机体、12卡盘、13卡盘爪、14回转侧专用夹具、15固定螺栓、16待焊接细长空心连铸辊、17顶尖套、18尾座、19手轮、110锁紧螺栓、111全自动堆焊机组导辊、112锥形顶心。

具体实施方式

使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1～图3和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实施例采用的细长空心连铸辊表面焊接轴向弯曲控制结构，包括全自动堆焊机组导辊111、设置在全自动堆焊机组导辊111上的主轴箱机体11和带有手轮19、顶尖套17和锁紧螺栓110的尾座18、固定在主轴箱机体1上的卡盘12及带有锥形顶尖112和固定螺栓15的回转侧专用夹具14，所述的回转侧专用夹具14为盲孔套型，外径尺寸为φ160mm，内径尺寸为φ120mm（不可低于φ110mm），总长度为280mm，锥角为30°，且锥形顶尖112必须保证与外径尺寸φ160mm保持同心度不大于0.1mm，本实施例在回转侧专用夹具14的盲孔外侧增设三点同心M16螺栓孔，以便使用螺栓15进行紧固焊接辊表面。卡盘12通过卡盘爪13与回转侧专用夹具14连接，待焊接细长空心连铸辊16一端与锥形顶尖112接触，另一端与尾座18上的顶尖套17连接。

采用卧式全自动堆焊机组11对细长空心连铸辊表面进行焊接时，将回转侧专用夹具14紧固在卧式全自动堆焊机的卡盘爪13上，形成同步旋转。连接紧固时必须保证回转侧专用夹具的内侧盲孔面与卧式全自动堆焊机卡盘爪面无缝接触，以免发生夹具歪斜情况。使用基孔的方式利用全自动堆焊的尾座18和配合好的顶尖套17与夹具盲孔内侧锥形顶尖将细长空心连铸辊16连接起来，允许跳动量在0.2mm～0.4mm以内。最后将三根螺栓15进行紧固，作用在空心辊辊16面上，使其与设备同步旋转。

在使用卧式全自动堆焊机组焊接时，第一层将电压调整至26v，送丝量调整0.11m/min，确保第一层的覆盖面均匀、完好、受热量低。第一层焊接后直接开始焊接第二层，第二层可将送丝量调整至0.36m/min，其他数据不变以保证焊接厚度，预留车削量。在第二层焊接时因第一层焊接时已有一定的温度，所以提高送丝量后，辊面的温度不会上升很大，不会因为连续焊接温度上升而导致辊面的某一受热力高点发生弯曲变形现象。

本实施例通过控制焊接温度和同心对顶的焊接方式有效的结合，使细长空心连铸辊表面焊接轴向弯曲得到了有效的控制，降低了成本，提高了效率。通过本方案的装置焊接细长类空心连铸辊表面轴向弯曲大大降低，提高了连铸辊的表面性能，延长在线过钢量，节省维修成本，包括人工、备件投入、非周期下线损失等。

本实施例的回转专用夹具制作后，对Φ100*780mm空心连铸辊采用新焊接方法进行焊接，经过粗车削后壁厚只有15mm，共焊接16支进行数据分析对比，具体过程如下：

首先，将回转侧专用夹具14安装在卧式全自动堆焊机卡盘12上，固定好，再控制全自动堆焊机操作板来使夹具旋转，查看其跳动量，一般允许在0.2mm～0.4mm以内，若此超出此范围需要进行调整，通过增加垫片的方式来调整。

然后，将待焊接的Φ100*780mm空心连铸辊放置在回转侧专用夹具14的锥形顶心112上，将机床尾座18调整至相应位置后对准顶待焊接细长空心连铸辊16内孔，让其形成一体，手动旋转看是否有阻塞情况，若无则对接良好，若有则重新对接以免发生偏差。对顶好后拧紧夹具上的三个螺栓15，使Φ100*780mm空心连铸在旋转过程中不会发生自转现象。

最后，开始设置全自动堆焊机组操作板上的焊接数据进行第一次第一层尾座顶尖侧焊接。将电压调整至26v，送丝量调整至0.11m/min，确保第一层的覆盖面均有、完好、受热量低。尾座顶尖侧焊接完成后松开紧三根固螺栓，使用吊车进行调头将焊接好的一侧放人回转夹具内进行焊接另一侧，设置参数如上。这一侧焊接好第一层后马上进行焊接第二层，其它数据不变，将送丝量调整至0.36m/min，以保证焊接厚度，预留车削量。这一侧第二层焊接好后同上方法进行调个焊接另一侧，待焊接完成第二层后本次焊接作业结束。

使用原焊接方法与改进装置后的焊接方法弯曲对比表如图3所示，经过对车削过程中对弯曲量的检查对比可以发现，采用本实施例中的焊接方法焊接后的辊焊接质量要远远高于未改焊接方法之前，且弯曲变形在1mm-1.3mm之间，很好的解决了耐磨层少、弯曲大的问题。经上线使用后，使用周期高于未改工艺之前的辊子，避免因辊面耐磨层不足而引起的非周期下线，节约了备件资金消耗。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种细长空心连铸辊表面焊接轴向弯曲控制结构，包括全自动堆焊机组导辊、设置在全自动堆焊机组导辊上的主轴箱机体和带有手轮、顶尖套和锁紧螺栓的尾座以及固定在主轴箱机体上的卡盘，其特征在于：还包括带有锥形顶尖和螺栓的回转侧专用夹具，所述的回转侧专用夹具为盲孔套型，所述的卡盘通过卡盘爪与回转侧专用夹具连接并带动回转侧专用夹具旋转，所述的空心连铸辊一端与锥形顶尖接触，另一端与尾座上的顶尖套连接。

2.如权利要求1所述的细长空心连铸辊表面焊接轴向弯曲控制结构，其特征在于：所述的回转侧专用夹具外径尺寸为φ160mm，内径尺寸为φ120mm，总长度为280mm。

3.如权利要求1或2所述的细长空心连铸辊表面焊接轴向弯曲控制结构，其特征在于：所述尾座与旋转侧专用夹具位于同一水平线，尾座的锥形顶尖与回转侧专用夹具的外径尺寸保持同心度不大于0.1mm。