CN2380315Y - 一种新型线材精轧机机架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型线材精轧机机架,其传动系统采用圆柱齿轮变速,四根传动轴3、5、7、8支撑在铸铁制的筒形齿轮箱1本身和钢制法兰18上,组成一组变速变向的传动系统,使它适于传动多个机架。轧辊轴17支撑在装于可调偏心套机构16的油膜轴承内。轧辊箱2由轧辊轴偏心套机构和辊缝调整机构等组成,通过其法兰式锻造面板10用螺栓24与齿轮箱11相联接。该机架结构紧凑,整个机组轮系参数合理,动力学特性好。

Description

一种新型线材精轧机机架

本实用新型涉及一种新型线材精轧机机架，属于金属轧机机座技术领域。

现有技术中，摩根公司(MORGAN)设计的高速线材精轧机机架由齿轮箱和轧辊箱两部分组成。齿轮箱通过机组长轴、两根中间传动轴分别安装锥齿轮副和圆柱同步齿轮副，在轧辊箱内通过偏心套机构安装有两根轧辊轴，每个轧辊轴上安装有一传动齿轮，轧辊轴伸出轧辊箱的悬臂端各安装有一辊圈，轧辊的密封形式为：轧辊轴上的内、外挡环与装在偏心套端部密封环上的双唇橡胶密封圈形成双向端面密封。轧辊箱通过螺栓联接安装在齿轮箱上，轧辊轴上的传动齿轮分别与齿轮箱内的同步齿轮副的两齿轮相啮合。工作时，机组传动长轴传来的运动，经过锥齿轮副使旋转运动换向，同时由此锥齿轮副变速，将运动传递给同步齿轮副，驱动两轧辊轴上与同步齿轮副的两齿轮相啮合的传动齿轮同步反向运动，带动两个辊圈进行轧制。旋转调整丝杠，使偏心套机构转动，可调节两辊圈之间的辊缝。轧辊轴通过偏心套机构双支点支撑安装于轧辊箱内，通过其法兰式锻造面板用螺栓与齿轮箱相联接。所存在的问题是：

1.由于采用锥齿轮副变速，使机组中的锥齿轮规格繁多，也使其备品的规格与数量增多，而锥齿轮难以制造并且价格昂贵，因而提高了生产成本；

2.传动系统，特别是高速机架的传动轴的转速过高，以轧制速度105m/s(最小辊径时)为例，其传动长轴的转速高达5100r/min以上，必须有很高的加工精度和高质量的滚动轴承并在非常精心的维护检修下才能保持运动的平稳性；

3.轧辊轴处用一橡胶密封环与轧辊轴上的内、外挡环形成双向端面密封，密封面处的橡胶唇缘线速度偏大，磨损快，特别是当安装稍不注意或轧辊轴有轴向窜动时，密封圈左右唇的压缩量大小不等且时有变化，容易使冷却水进入机架内部，且密封环寿命降低。

本实用新型的目的是：提供一种线材精轧机，机架采用圆柱齿轮变速，减少锥齿轮规格，降低各轴转速特别是传动长轴的转速。同样的轧制速度(105m/s)下长轴的转速降至3100r/min以下。从长轴到轧辊轴之间的转速差采用多段均匀低倍升速或减速，减少振动和噪音，提高轧机寿命。

本实用新型的目的是这样实现的：

本线材精轧机机架由高速机架和超高速机架组成，对轧件进行无扭轧制。现以高速机架为例(结合附图)加以详细说明：

图1为本实用新型：一种新型线材精轧机机架的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B剖视图。

图4为图1轧辊轴与辊箱面板处密封结构断面图。

如图1、2、3所示，本实用新型线材精轧机机架主要由锥齿轮箱1和轧辊箱2两部分组成。锥齿轮箱1是由铸铁制的箱体14和箱盖15通过螺栓联接构成的筒形箱。一个钢制法兰18通过螺栓联接安装在箱体14内，机组传动长轴3和三根中间传动轴5、7、8由齿轮箱1本身和安装于箱体上的钢制法兰18支撑成双支点简支梁状安装。用于调速的圆柱齿轮副4的两齿轮分别安装于机组传动长轴3和传动轴5的两支点间，锥齿轮副6的两齿轮分别安装于传动轴5的两支点间和传动轴7上(高速机架作悬臂支撑，超高速机架成双支点简支梁状安装)，同步齿轮副9的两齿轮分别安装于传动轴7、8的两支点间。采用了可拆卸的钢制法兰18，使在筒形齿轮箱1内调整传动零件成为可能，减少了齿轮箱1的分箱面。轧辊箱2由法兰式锻造面板10和铸钢辊盒13构成，用螺栓联接成一个整体。中间装有传动齿轮12的两轧辊轴17通过偏心套机构16双支点支撑安装于轧辊箱2内。两轧辊轴17伸出法兰式锻造面板10的悬臂端各安装有一辊圈11，转动偏心套机构16可调节两辊圈11之间的辊缝。轧辊箱2的辊盒13插入齿轮箱1的箱体14内，通过法兰式锻造面板10用螺栓24与齿轮箱1相联接。轧辊轴17上的传动齿轮12分别与齿轮箱1内的同步齿轮副9的两齿轮相啮合。

如图4所示，轧辊箱2的法兰式锻造面板10上轧辊轴17伸出处装有一密封板19，密封板19的每个轧辊轴穿出孔处各镶有一偏心板20，偏心板20外圆与密封板19之间采用橡胶圈21密封，在偏心板20内孔镶有一组橡胶密封圈22，与轧辊轴17的表面形成径向密封，轧辊轴17上还装有密封环23，其侧面的环状凹凸面与偏心板20外侧的环状凸凹面相配合形成迷宫式密封。调整辊缝时，偏心板20随轧辊轴偏心套机构16同步转动。

机组传动长轴3传来的运动，经过圆柱齿轮副4变速，再经锥齿轮副6使旋转运动换向，并将运动传递给同步齿轮副9，驱动两轧辊轴17上与同步齿轮副9的两齿轮相啮合的传动齿轮12同步运动，带动两个辊圈11进行轧制。轧机工作时，密封板19上镶嵌的偏心板20内孔镶有一组橡胶橡胶圈22，与轧辊轴17的表面形成径向密封，不但阻止轧辊冷却水进入轧机箱体内污染润滑油，同时也阻止机架内的润滑油漏出。偏心板20与密封环23相配合形成的迷宫式密封，能阻止大量冷却水涌入橡胶密封圈22处，从而形成双重密封。

超高速机架和高速机架相比，其区别仅在于轴7的结构不同，高速机架的被动锥齿轮在轴7上作悬臂支撑，而超高速机架成双支点简支梁状安装，其余结构相同，这里不再赘述。

本实用新型与现有技术相比所具有优点是：

1.采用圆柱齿轮变速

a.采用先圆柱齿轮变速，然后锥齿轮换向经同步齿轮传给轧辊轴，虽然增加了一对圆柱齿轮，但长轴中心与轧制线的距离不但没有增加，反而有所缩短，缩小了整个轧机的尺寸；

b.减少了锥齿轮规格，使10架轧机只有两种不同规格的锥齿轮副，降低了造价，也减少了备品规格及数量；

c.由于机架的锥齿轮轴不在机组的传动长轴上，使10架同步齿中心距可用两种尺寸，便于做到同步齿轮轴与轧辊轴之间多对齿轮传动副的速比，低速机架为减速、高速机架为增速，无速比回流现象；

2.采用同一尺寸的轧辊辊圈(215/195)

a.降低了轧辊转速；

b.使10架辊箱为同一尺寸，除轧辊轴以外的其余零件均可互换；

3.降低了传动长轴的转速及同步轴转速，提高了同步轴的轴承及其他各轴轴承的寿命，特别是解决了高转速超过滚动轴承的极限转速问题，大大提高了整机高速时的动特性；

4.其结构特征：

a.采用筒式锥齿外毂，抛弃了一般机型采用锥齿轮箱分块做法，这样减少了分箱面的结构和生产时的漏油；减少了联接螺栓，使机架安装维修更加方便；

b.辊箱采用法兰插入式，减轻设备重量，便于装拆，同时可提高安装精度，减少面板上的配管，以免轧件撞坏配管，同时也方便事故时的处理；

5.由于轧辊轴与辊箱面板处采用了橡胶圈加迷宫双重密封，显著改善了密封性能，有效防止了冷却水漏入机架内，同时因橡胶圈密封为径向密封，改善了密封性能，降低了密封面处的橡胶唇缘线速度，从而延长了密封圈的寿命。

采用4～10架本实用新型线材精轧机机架，可组成顶交形45°高速无扭线材精轧机机组，用以生产钢种为普碳钢、高碳钢、合金钢，规格为5.5～14mm的热轧盘卷。以10架本实用新型线材精轧机机架组成的线材精轧机机组为例，其出口设计速度可达到105m/s。

Claims (2)

1.一种新型线材精轧机机架，它由高速机架和超高速机架组成4～10机架的线材轧机，可对轧件进行无扭轧制；各机架由齿轮箱和轧辊箱两部分组成，齿轮箱内通过机组传动长轴和三个中间传动轴先后安装有用于调速的圆柱齿轮副，用于改变运动方向的锥齿轮副和圆柱同步齿轮副；轧辊箱内安装有两根轧辊轴，每个轧辊轴上安装有一个传动齿轮，轧辊轴伸出轧辊箱的悬臂端各安装有一辊圈，轧辊箱上两轧辊轴伸出处装有一密封板，密封板的每个轧辊轴穿出孔处各镶有一偏心板，其外圆与密封板间采用橡胶圈密封，其内孔镶有一组橡胶密封圈，与轧辊轴形成径向密封，轧辊轴上还装有密封环与偏心板外侧配合形成迷宫式密封；轧辊箱通过螺栓联接安装在齿轮箱上，轧辊轴上的传动齿轮分别与装在齿轮箱内的同步齿轮副的两齿轮相啮合；其特征在于：齿轮(1)是由铸铁制的箱体(14)和箱盖(15)通过螺栓联接构成的筒形箱，一个钢制法兰(18)通过螺栓联接安装在箱体(14)内；三根分别先后安装有用于调速的圆柱齿轮(4)、用于改变运动方向的锥齿轮副(6)和圆柱同步齿轮副(9)的中间传动轴(5)、(7)、(8)由箱体(14)、箱盖(15)和钢制法兰(18)支撑；高速机架和超高速机架的区别仅在于轴(7)的结构不同，高速机架的被动锥齿轮在轴(7)上作悬臂支撑，而超高速机架成双支点简支梁状安装，轧辊箱(2)由法兰式锻造面板(10)和铸钢辊盒(13)构成，用螺栓联接成为一个整体；中间装有传动齿轮(12)的轧辊轴(17)，通过偏心套机构(16)呈双支点支撑安装于轧辊箱(2)内，轧辊箱(2)的辊盒(13)插入齿轮箱(1)的箱体(14)内，通过法兰式锻造面板(10)用螺栓与齿轮箱(1)相联接。

2.根据权利要求1所述的一种新型线材精轧机机架，其特征在于；所述的密封板(19)安装于轧辊箱(2)的法兰式锻造面板(10)上，密封板(19)的每个轧辊轴穿出孔处各镶有一偏心板(20)，在其内孔镶有一组橡胶密封圈(22)，与轧辊轴(17)形成径向密封，轧辊轴(17)上还装有密封环(23)与偏心板(20)外侧配合形成迷宫式密封。

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