CN214053110U - 一种螺母双向锁固装置及组合轧辊 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种螺母双向锁固装置及组合轧辊，其中螺母双向锁固装置，用于将配件夹持在轴上，包括轴肩、锁紧螺母、驱动机构和固定机构；所述轴肩设置在所述轴的中部，所述轴的两端的均设置锁紧螺母；所述驱动机构用于驱动所述锁紧螺母锁紧套设在所述轴肩两侧的轴上的所述配件；所述固定机构连接所述轴肩。与现有技术相比，本锁固装置具有高效、结构简单可靠、寿命长、成本低的特点，特别适合棒线多切分轧制锁紧空间狭窄的应用场合；组合轧辊采用双向锁紧分摊了轴向顶紧力，使得单边最小顶紧力降低了40％，大幅度提高组合轧辊装配的可靠性，从而提高组合轧辊在设计锁紧空间狭窄情况下的工作能力。

Description

一种螺母双向锁固装置及组合轧辊

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2020年08月21日提交的名称为“一种螺母双向锁固装置及组合轧辊”的中国专利申请CN202010849062.5的优先权，上述申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本实用新型涉及辊轴加工技术领域，尤其涉及一种螺母双向锁固装置及组合轧辊。

背景技术

硬质合金组合轧辊通常应用于高强度、抗震、特殊钢材质等园棒和螺纹钢的轧制。利用硬质合金良好的热传导性能、红硬性好、耐热疲劳性能好、耐磨性好、强度高等特点，并开发硬质合金作为轧辊外层的材料。硬质合金外层与高韧性辊芯组合的方式不仅保持了外层高硬度、高耐磨性、抗热裂等优良特性，而且可以充分发挥辊芯芯部高强度、高韧性的作用，从而实现了双材质的良好结合，提高了轧辊的综合性能，保证了轧辊的使用寿命和高可靠性，提高了轧材的质量。常用的硬质合金外层与高韧性辊芯组合形式为芯轴与硬质合金辊环进行粘胶结合、过盈配合装配、液压螺母锁紧和CIC键锁紧等。申请号为201520589816.2的专利申请公布了一种组合硬质合金轧辊。专利ZL201220292180.1公开了一种用于将零件夹持在轴上的预紧锁紧装置。但是，由于中国专利ZL201220292180.1和申请号为201110107442.2的专利申请中的装置装配、拆卸操作复杂，装配压力不恒定，设计空间不足，因此，容易导致装配的可靠性低，产品整体强度和质量的降低，产品的抗异常工况和大轧制下的工作能力降低，组合连接强度降低，使用寿命降低，生产成本提高。

实用新型内容

针对上述现有技术中辊轴拆卸操作复杂，装配压力不恒定的不足，本实用新型的目的在于提供一种螺母双向锁固装置，其可用于组装螺母双向锁固的辊轴，装配压力稳定性好。

本实用新型提供的一种螺母双向锁固装置，用于将配件夹持在轴上，包括轴肩、锁紧螺母、驱动机构和固定机构；所述轴肩设置在所述轴的中部，所述轴的两端的均设置锁紧螺母；所述驱动机构用于驱动所述锁紧螺母锁紧套设在所述轴肩两侧的轴上的所述配件；所述固定机构连接所述轴肩。

优选地，所述驱动机构包括液压扭力扳手和过渡套筒，所述液压扭力扳手的一端连接液压站，所述液压扭力扳手的另一端通过所述过渡套筒连接所述锁紧螺母。

优选地，所述过渡套筒的内壁的形状与所述锁紧螺母的外壁的形状一致。

优选地，所述轴肩的侧面上设置有多个与所述轴的轴线相平行的平面，所述固定机构通过顶紧所述平面与所述轴肩形成紧固连接。

优选地，所述固定机构包括底座和设置在所述底座上的多组顶紧机构，多组所述顶紧机构用于顶紧所述轴肩。

优选地，每组所述顶紧机构包括一顶杆和一顶杆套筒，所述顶杆套筒设置在所述底座上，所述顶杆的一端贯穿所述套筒用以顶紧所述轴肩。

优选地，还包括可固定设置的支撑板，所述底座设置在所述支撑板上。

本实用新型采用摩擦力锁紧原理，关键部件硬质合金辊环与芯轴之间无键连接，通过端面之间摩擦力锁紧各组件。芯轴中间制作成和芯轴一体的轴肩，轴肩的侧面对称设置有多个平面作为反作用力施力点，从芯轴的两端分别旋紧锁紧螺母，通过液压扳手施加足够大的轴向顶紧力将各组件分别从两端锁紧在芯轴上。本装置具有高效、结构简单可靠、寿命长、成本低的特点，特别适合棒线多切分轧制锁紧空间狭窄的应用场合。

本实用新型还提供了一种组合轧辊，包括芯轴、配件和锁紧螺母，所述芯轴的中部设置有轴肩，所述配件套设在所述轴肩两侧的芯轴上，所述配件包括间隔设置的辊环和隔环；所述芯轴的两端设置均有外螺纹和锁紧螺母，所述锁紧螺母与所述轴肩将所述配件夹持在所述芯轴上。

优选地，所述隔环的内环面与所述芯轴的外壁通过键和键槽相连。

优选地，所述辊环的与所述芯轴的外壁无键连接。

优选地，所述辊环由硬质合金材料制成，所述隔环由调制合金结构钢制成。

本实用新型组合轧辊采用双向锁紧解决了螺纹旋合长度短导致螺纹强度不足导致锁紧失效问题，双向锁紧分摊了轴向顶紧力，使得单边最小顶紧力降低了 40％，大幅度提高组合轧辊装配的可靠性，从而提高组合轧辊在设计锁紧空间狭窄情况下的工作能力。而在同样螺纹旋合长度的情况下轴向锁紧力减小40％从而使得螺纹强度满足了使用的需要。在设计空间变窄20％情况下，通过双向锁紧达到轴向锁紧多片硬质合金辊环的目的。

与现有技术相比，本实用新型提供的螺母双向锁固装置及组合轧辊，具有以下优点：

1、螺母双向锁固装置组合连接强度高，大量用于设计空间狭窄的应用场合 (多切分轧制)；

2、由于锁紧螺母的强度高，能够防止锁紧螺母开裂横断的情况发生，从而大幅度提高了装配的可靠性，提高了产品的抗异常工况强度和质量；

3、组合轧辊的组合连接强度高且装拆方便，结构简单，装配压力恒定；

4、组合轧辊的设计空间增大20％以上，能够解决因设计空间不足而导致产品整体强度和质量降低的问题，延长组合轧辊的使用寿命；

5、组合轧辊采用双向锁紧解决了螺纹旋合长度短导致螺纹强度不足导致锁紧失效问题，双向锁紧分摊了轴向顶紧力，使得单边最小顶紧力降低了40％，大幅度提高组合轧辊装配的可靠性，从而提高组合轧辊在设计锁紧空间狭窄情况下的工作能力。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本实用新型的目的。

附图说明

在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1为本实用新型一实施例中提供的装配有芯轴和配件的螺母双向锁固装置的结构示意图；

图2为螺母双向锁固装置的俯视图；

图3是轴肩的剖视图；

图4是锁紧螺母结构示意图；

图5为本实用新型的一实施例中提供的组合轧辊的结构示意图；

图6为组合轧辊的局部剖视图。

附图标记说明：

1、液压扳手；2、芯轴；3、上锁紧螺母；4、键；5、硬质合金辊环；6、滑块；7、隔环；8、顶杆套筒；9、轴肩；10、滑块垫板；11、顶杆；12、底座； 13、支撑板；14、容纳空间；15、下锁紧螺母；16、反作用力支撑面；17、轴肩的侧面；18、过渡套筒。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本实用新型中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

图1是螺母双向锁固装置的结构示意图；图2为螺母双向锁固装置的俯视图，图2中未示出驱动机构和轴肩。如图1、图2所示，本实施例中提供的螺母双向锁固装置(以下简称锁固装置)，用于将配件夹持在轴上，该锁固装置包括轴肩9、锁紧螺母、驱动机构和固定机构。其中，轴肩9设置在该轴的中部，轴的两端分别设置有与锁紧螺母相适配的外螺纹，轴的两端的分别设置一个锁紧螺母；需要夹持在轴上的配件的数量可设置有多个，多个配件分别套设在轴肩9两侧的轴上，并使配件位于轴肩9和锁紧螺母之间；驱动机构用于驱动锁紧螺母锁紧配件；固定机构连接轴肩9，通过固定轴肩9从而固定该轴。

驱动机构包括液压扭力扳手和过渡套筒18。液压扭力扳手的第一端通过油管连接液压站；液压扭力扳手的第二端连接过渡套筒18上，再通过过渡套筒18连接锁紧螺母。过渡套筒18的内壁的形状和大小与锁紧螺母的外壁的形状和大小相对应。如图4中锁紧螺母为十二方螺母，相对应地过渡套筒18的内壁的形状为十二边形结构，其大小与十二方螺母相适配。锁紧螺母的外部形状可以根据实际需要设置成六方、八方、十方、十二方、十四方等多边形。对应的过渡套筒18 的内壁也可以设置成六方、八方、十方、十二方、十四方等多边形。

固定装置用于固定轴上的轴肩9用以传递扭矩。固定机构包括底座12和设置在底座12上的多组顶紧机构，每组顶紧机构包括一顶杆套筒8和一顶杆11，其中顶杆套筒8内设置有内螺纹，顶杆11上设置有对应的外螺纹，顶杆11设置在顶杆套筒8内，旋转顶杆11，可使顶杆11的一端穿过顶杆套筒8，以顶紧轴肩9。为了提高该装置的适用性，可在顶紧机构中配置滑块6，该滑块6设置在顶杆11和带固定的轴肩9之间，选择顶杆11使其推动对应滑块6顶紧轴肩的侧面17，从而使固定机构与轴肩9形成紧固连接。滑块6的形状和大小可以根据轴肩9的形状和大小来确定，例如轴肩的侧面17为圆周面时，滑块6与顶杆11连接的端面设置为平面，滑块6与轴肩9连接的端面设置为与圆周面对应的弧面，从而增大了轴肩9的受力面积，提高轴肩9和固定装置连接的稳定性。而当安装在轴肩9两侧的配件的径向高度高于轴肩9的径向高度时，轴肩9处相对两侧配件呈凹陷，此时，滑块6可设置为凸块状，凸块较小一端的即可顺利伸入至凹陷的轴肩9处顶紧轴肩9。在另一实施例中，为了灵活调整滑块6的高度还可以在滑块6下方设置滑块垫板10。

如图2所示，底座12的为方形结构，底座12的中部设置有容纳轴和轴肩9 伸入的容纳空间14，在本实施例中，该容纳空间14为上下贯穿底座12的阶梯孔，其中上孔大于下孔，阶梯孔内形成有台阶；上阶梯孔的孔壁上还对称设置有水平贯穿底座12的四个通孔，顶紧机构设置有四组，每个通孔内固定设置有一顶杆套筒8。顶杆11插入顶杆套筒8，旋转顶杆11使其一端穿过顶杆套筒8伸入阶梯孔内；待装配的轴伸入底座12中部的阶梯孔并使轴肩9位于阶梯孔的上孔内，滑块6放置在阶梯孔的台阶上并且位于顶杆11和轴肩9之间，调节各个顶杆11 使其分别推动对应滑块6顶紧轴肩的侧面17，从而使固定机构与轴肩9形成紧固连接。

以图1方位而言，将轴肩9与轴线垂直的两个面称为轴肩9的端面，将轴肩 9与轴线平行的外圆周面称为轴肩的侧面17，在另一个实施例中，为了提高固定机构与轴肩9的连接的稳定性，如图3所示，优选在轴肩的侧面17上设置有多个与所述轴的轴线相平行的平面，多个平面相对于轴线呈对称分布，使轴肩9外形呈四方扁形状，这些平面为轴肩9的反作用力支撑面16，其设置数量与顶紧机构设置的组数一致。滑块6在顶杆11的推动下顶紧轴肩9上的反作用力支撑面 16，从而使固定机构与轴肩9形成紧固连接，此时滑块6的一端连接顶杆11，另一端连接轴肩9的反作用力支撑面16。

为了便于固定设置底座12，还包括可固定设置的支撑板13，底座12设置在支撑板13上。如图1所示，底座12下部的外壁设置有阶梯凸台，该阶梯凸台为上大下小的非圆形结构，对应地，支撑板13设置有上下贯穿其板体的通孔，通孔的形状大小与阶梯凸台下部相适配，阶梯凸台的下图插入通孔内，由于通孔内壁结构限制，使得底座12在液压扭力扳手施加地扭矩的作用下能保持静止而不发生转动。

上述实施例中涉及的轴可以为轧辊芯轴2，配件可以是硬质合金辊环5和隔环7。

如图1、图2所示，本实用新型螺母双向锁固装置将零件夹持在轴上时，首先，将芯轴2竖直立起插入底座12的容纳空间14，并通过顶杆11、滑块6顶紧轴肩9上的反作用力支撑面16，用以将芯轴2固定在底座12上。接着依次安装硬质合金辊环5和隔环7，并旋紧上锁紧螺母3，在上锁紧螺母3上安装过渡套筒18，将液压扭力扳手吊装在过渡套筒18上，液压扭力扳手通过油管连接液压站，将液压站的最高压力值设定为所需要的压力值，根据设定的压力值液压扭力扳手产生恒定的所需要的扭转力矩通过过渡套筒18作用在锁紧螺母上。然后启动液压站供给压力油，液压扭力扳手施加合适的力矩拧紧上锁紧螺母3，使芯轴 2受到轴向拉力被拉伸或者芯轴2的螺纹发生弹性变形，使得配件硬质合金辊环 5和隔环7受到足够大的轴向顶紧力，依靠硬质合金辊环5和隔环7之间的摩擦力，使得硬质合金辊环5和隔环7相互静止从而被固定在芯轴2上。以上装配完上端硬质合金辊环5隔环7。将芯轴2掉头直立，重复上述装配步骤，完成下端硬质合金辊环5和隔环7的装配。需要拆卸带有螺母锁固装置的芯轴2时，反向旋转液压扭力扳手提供反向的扭转力矩即可拆卸上锁紧螺母3或下锁紧螺母15，然后依次拆卸硬质合金辊环5、隔环7。

本实用新型还提供了一种组合轧辊，包括芯轴2、配件和锁紧螺母，芯轴2 的中部设置有轴肩9，配件套设在轴肩9两侧的芯轴2上，配件包括间隔设置的硬质合金辊环5和隔环7使硬质合金辊环5至少有一个端面与隔环7的端面紧密贴合；芯轴2的两端设置均有外螺纹和锁紧螺母，拧紧锁紧螺母使得硬质合金辊环5和隔环7受到足够大的轴向顶紧力，从而使配件被锁紧螺母和轴肩9夹持在芯轴2上。硬质合金辊环5和隔环7的数量至少设置有两个，具体可以根据实际需要进行设置。如图5、图6所示，共设置有四个硬质合金辊环5和两个隔环7，轴肩9的两侧各套设有两个硬质合金辊环5和一个隔环7。在轴肩9的一侧，隔环7设置在两个硬质合金辊环5之间，靠近轴肩9的硬质合金辊环5位于轴肩9 与隔环7之间，该硬质合金辊环5的两个端面分别与轴肩9的一个端面以及隔环 7的一个端面连接；而远离轴肩9的另一个硬质合金辊环5位于隔环7和锁紧螺母之间，该硬质合金辊环5的两个端面分别与隔环7的另一个端面以及锁紧螺母的端面连接。隔环7的内环面设置有键槽，芯轴2上与隔环7对应的位置设置有键4，隔环7与芯轴2的外壁通过键4和键槽相连。拧紧锁紧螺母使得硬质合金辊环5和隔环7受到足够大的轴向顶紧力，依靠硬质合金辊环5和隔环7之间的摩擦力，使得硬质合金辊环5和隔环7相互静止从而被固定在轴上。

在一个优选地实施例中，硬质合金辊环5与芯轴2的外壁无键连接；硬质合金辊环5与芯轴2外壁连接的内侧面设置成光面。

在上述实施例中，硬质合金辊环5由可由硬质合金材料制成；隔环7的制备材料可选用调质合金结构钢，经调质处理后的调质合金结构钢具备可加工性，强度高，以及具有良好的韧性。

上述方案中，由于采用了双向锁紧，在同样螺纹旋合长度的情况下轴向锁紧力减小40％从而使得螺纹强度满足了使用的需要。在设计空间变窄20％情况下，通过双向锁紧达到轴向锁紧多片硬质合金辊环5的目的。

最后应说明的是：以上实施方式及实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式及实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式或实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施方式或实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种螺母双向锁固装置，用于将配件夹持在轴上，其特征在于，包括轴肩、锁紧螺母、驱动机构和固定机构；所述轴肩设置在所述轴的中部，所述轴的两端的均设置锁紧螺母；所述驱动机构用于驱动所述锁紧螺母锁紧套设在所述轴肩两侧的轴上的所述配件；所述固定机构连接所述轴肩。

2.根据权利要求1所述的螺母双向锁固装置，其特征在于，所述驱动机构包括液压扭力扳手和过渡套筒，所述液压扭力扳手的一端连接液压站，所述液压扭力扳手的另一端通过所述过渡套筒连接所述锁紧螺母。

3.根据权利要求2所述的螺母双向锁固装置，其特征在于，所述过渡套筒的内壁的形状与所述锁紧螺母的外壁的形状一致。

4.根据权利要求1所述的螺母双向锁固装置，其特征在于，所述轴肩的侧面上设置有多个与所述轴的轴线相平行的平面，所述固定机构通过顶紧所述平面与所述轴肩形成紧固连接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的螺母双向锁固装置，其特征在于，所述固定机构包括底座和设置在所述底座上的多组顶紧机构，多组所述顶紧机构用于顶紧所述轴肩。

6.根据权利要求5所述的螺母双向锁固装置，其特征在于，每组所述顶紧机构包括一顶杆和一顶杆套筒，所述顶杆套筒设置在所述底座上，所述顶杆的一端贯穿所述套筒用以顶紧所述轴肩。

7.根据权利要求5所述的螺母双向锁固装置，其特征在于，还包括可固定设置的支撑板，所述底座设置在所述支撑板上。

8.一种组合轧辊，其特征在于，包括芯轴、配件和锁紧螺母，所述芯轴的中部设置有轴肩，所述配件套设在所述轴肩两侧的芯轴上，所述配件包括间隔设置的辊环和隔环；所述芯轴的两端设置均有外螺纹和锁紧螺母，所述锁紧螺母与所述轴肩将所述配件夹持在所述芯轴上。

9.根据权利要求8所述的组合轧辊，其特征在于，所述隔环的内环面与所述芯轴的外壁通过键和键槽相连。

10.根据权利要求8所述的组合轧辊，其特征在于，所述辊环的与所述芯轴的外壁无键连接。

Images