CN2875632Y

CN2875632Y - 板带轧机的支承辊结构

Info

Publication number: CN2875632Y
Application number: CN 200620039766
Authority: CN
Inventors: 陈占福; 谈似锋; 王军
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2016-02-27

Abstract

板带轧机的支承辊结构，用于将一支承辊固定于轧机机架；其包括，两轴承座，分别限位轧机牌坊上，支承辊两端固定于两轴承座；两定位板，固定于轧机牌坊；两支撑板，分别对应两定位板，其下表面抵触两轴承座；还包括，两连接板，分别设置于定位板与支撑板之间，并相互抵靠，且，连接于两定位板，其为双凹球面结构，与之相抵触的定位板、支撑板的接触面为凸球面。本实用新型通过增加连接板，即在支承辊辊系中增加一杆一副，可以释放多余的自由度，轴承座连同油膜轴承的衬套一起会自动“跟踪”支承辊辊颈的偏斜，并产生与之相适应的摆动，保证油膜轴承中始终能形成均匀的轴向间隙，即轴承始终处于均载状态，对提高轴承的承载可靠性起到关键作用。

Description

板带轧机的支承辊结构

技术领域

本实用新型属冶金设备技术领域，特别涉及四辊或六辊板带轧机的支承辊系。

背景技术

四辊或六辊板带轧机的支承辊辊系大多采用流体动压或动静压润滑方式的油膜轴承，就某种意义上讲，它决定着轧机的装机水平。油膜轴承的运转精度与可靠性，取决于结构设计合理、参数选择恰当、制造精度优良等因素，还与结构设计中轴承自位装置的性能有着密切的关系，他直接影响轴承内部的压力分布。

目前，轧机上采用的油膜轴承自位装置可归结为两类：非铰链式和铰链式。

非铰链式，也称小平面式，如1580轧线精轧机下支承辊系；

铰链式，其包括球面与平面的点接触式、柱面和平面的线接触式、球面与球面的面接触式。其中，柱面和平面的线接触式，如2050轧线的精轧与粗轧机架的下支承辊系；球面与球面的面接触式，如2050轧线的精轧与粗轧机架的上支承辊系。

上述辊系当支撑辊承受轧制力发生弯曲变形时，如果在不计摩擦力的理想状态下，可以实现自位。

如图1所示，板带轧机的支承辊结构，用于将一支承辊1固定于轧机机架2；其包括，两轴承座3、4、两定位板5、6、两支撑板7、8；其中，两轴承座3、4分别限位轧机牌坊2上，分操作侧轴承座、传动侧轴承座，支承辊1两端固定于两轴承座3、4；两定位板5、6分别固定于对应两轴承座3、4上的轧机牌坊2；两支撑板7、8，分别通过定位销13与两定位板5、6相连，其下表面抵触两轴承座3、4；两定位板5、6为凹球面结构，与之相抵触的支撑板7、8的接触面为凸球面。

操作侧轴承座3的支撑板7的下表面与轴承座3互相接触(大平面)并传递轧制力，在承载状态下，由于二者之间极大的摩擦力阻止它们的相对滑动。由平衡油缸(图中未示出)施加向上的力使定位板5、6、支撑板7、8凹球面与凸球面良好接触并压紧形成一个球面副；

传动侧轴承座4具有相同的结构，定位板5凹球面与支撑板7凸球面形成球面副；支撑板7的下表面与轴承座4互相接触(大平面)并传递轧制力，在承载状态下，由于二者之间极大的摩擦力阻止它们的相对滑动。

轴承座3的凸耳31被限制在由轧机牌坊2和挡板11形成的垂直滑槽内，使辊系相对牌坊轴向定位，但可沿滑槽上下移动，同时凸耳两侧装有加工成弧形的铜质减摩衬板12，允许有一定量的相对转动形成一个转动副。

轴承座3与支承辊1之间装有径向油膜轴承和止推轴承(图中未示出)，二者之间只存在相对转动，轴承座4与支承辊1之间只装有径向油膜轴承，二者之间存在绕轴线的相对转动和沿轴线的相对移动。

油膜轴承的锥套与支撑辊辊径紧密联结并随支撑辊一起转动，而其衬套则与轴承座紧密联结，由于轴承座受到锁门板与压下的约束，难以转动，当支撑辊受载弯曲时，会导致油膜轴承的锥套与衬套沿轴向相对倾斜，即轴承的轴向间隙不等，引起轴承偏载，降低轴承的承载能力，严重时发生锥套与衬套直接接触使轴承烧损。由于传动侧轴承座4与支承辊1之间缺少严格的轴向定位，实际中出现油膜轴承锥套(转动件)与衬套(静止件)轴向接触，还会使水封失效，导致润滑系统进水。

如图2所示，它是图1所示辊系在非负载状态下的机构简图，图2中的杆件20对应图1中的支撑辊1，图2中的杆10与杆30分别对应图1中的操作侧轴承座3和传动侧轴承座4，图2中的机架50即是图1中的轧机牌坊2，图2中的构件20与20a一个整体(构件)；

如图1所示，轧机牌坊22、挡板11、轴承座3的凸耳31、减摩衬板12形成一个转动副(图2中的杆10和20之间)和一个移动副(图2中杆10与机架50之间)，定位板5与支撑板7(图2中杆20与机架50之间)、定位板6与支撑板8(图2中杆3与机架之间)分别形成一个转动副(图2中杆20与30之间)，即该机构有3杆、5个低副(三个转动副和两个移动副)，其自由度为-1(F＝3×杆件数-2×低副数-1×高副数＝3×3-2×5-1×0＝-1)，属于过约束；

图1所示辊系在负载状态下，考虑到支撑辊受力后发生变形的影响，该架构成为一个弹性铰链机构，按照机构分析原理在支撑辊中部用一个弹性铰链来模拟支撑辊弯曲，形成如图3所示的等效机构，所获得的等效机构仍可采用刚性杆件机构的分析方法，该机构有4杆、6个低副，其自由度为0(F＝3×4-2×6＝0)。说明在摩擦存在的情况下轴承座不能跟随支撑辊弯曲发生相应的转动，即油膜轴承中存在较大的偏载。因此，油膜轴承在冲击载荷与极限工况下极易发生异常损坏甚至烧损，这在实际生产中已得到应证。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种板带轧机的支承辊结构，可使安装在支承辊系中的油膜轴承实现均载，可显著改善油膜轴承的承载特性，提高其工作可靠性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，板带轧机的支承辊结构，用于将一支承辊固定于轧机机架；其包括，两轴承座，分别限位轧机牌坊上，分操作侧轴承座、传动侧轴承座，支承辊两端固定于两轴承座；两定位板，分别固定于对应两轴承座上的轧机牌坊；两支撑板，分别对应两定位板，其下表面抵触两轴承座；还包括，两连接板，分别设置于定位板与支撑板之间，并相互抵靠，且，连接于两定位板，其为双凹球面结构，与之相抵触的定位板、支撑板的接触面为凸球面。

所述的定位板与连接板通过一定位销相连。

又，所述的轴承座的凸耳被限制在由轧机牌坊和一挡板形成的垂直滑槽内，使辊系相对轧机牌坊轴向定位，沿滑槽上下移动，同时凸耳两侧装有成弧形的减摩衬板，有一定量的相对转动形成一个转动副。

传动侧轴承座与支承辊之间增设一个轴向定位轴承，用以限制支撑辊与轴承座的轴向相对运动，使支承辊形成对称结构。

本实用新型的优点是，

通过增加连接板，即在支承辊辊系中增加一杆一副，当支承辊在轧制力作用下发生弹性弯曲变形时，引起支承辊两端的辊颈偏斜，可以释放多余的自由度，轴承座连同油膜轴承的衬套一起会自动“跟踪”支承辊辊颈的偏斜，并产生与之相适应的摆动，保证油膜轴承中始终能形成均匀的轴向间隙，即轴承始终处于均载状态，对提高轴承的承载可靠性起到关键作用。

在传动侧轴承座与支承辊之间增设一个轴向定位轴承，用以限制支撑辊与轴承座的轴向相对移动，保证油膜轴承的轴向位置度，去除原有的拉杆及采用对称结构的支承辊，使维护更加简便及杜绝油膜轴承润滑系统进水。

附图说明

图1为现有2050轧线水平轧机上支承辊系示意图；

图2为现有2050轧线水平轧机上支承辊系的机构简图(非负载状态)示意图；

图3为现有2050轧线水平轧机上支承辊系的机构简图(负载状态)示意图；

图4为本实用新型支承辊辊系机构简图(非负载状态)；

图5为本实用新型支承辊辊系机构间图(负载状态)；

图6为本实用新型的一个实施例示意图。

具体实施方式

如图6所示，本实用新型的板带轧机的支承辊结构，用于将一支承辊1固定于轧机牌坊2；其包括，两轴承座3、4，分别限位轧机牌坊2上，分操作侧轴承座、传动侧轴承座，支承辊1两端固定于两轴承座3、4；两定位板5、6，分别固定于对应两轴承座3、4上的轧机牌坊2；两支撑板7、8，分别对应两定位板5、6，其下表面抵触两轴承座3、4；还包括，两连接板9、9’，分别设置于定位板5、6与支撑板7、8之间，并相互抵靠，且，连接于两定位板5、6，其为双凹球面结构，与之相抵触的定位板5、6、支撑板7、8的接触面为凸球面；定位板5、6与连接板9、9’通过一定位销13相连。

所述的轴承座3的凸耳31被限制在由轧机牌坊2和一挡板11形成的垂直滑槽内，使辊系相对轧机牌坊2轴向定位，沿滑槽上下移动，同时凸耳两侧装有成弧形的减摩衬板12，有一定量的相对转动形成一个转动副。

两定位板5凸球面与连接板9双凹球面、连接板9双凹球面与支撑板7凸球面形成两个球面副(定位板6凸球面与连接板9’，连接板9’双凹球面与支撑板8凸球面也形成两个球面副)，在空载状态下，是一个4杆、6个低副组成的机构，自由度为0(相对转动不影响分析)，处于稳定状态；在负载状态下，是一个五杆、七个低副组成的机构，自由度为1，即支撑辊受力发生弯曲变形引起辊颈倾斜时，轴承座能随之发生相应的摆动，确保锥套与衬套获得均匀的轴向间隙，提高油膜轴承的承载能力与工作可靠性。

如图4所示，是在图2所示机构中的A、B两处各增加一杆一转动副60、70，并限制B处杆件60与20之间的相对移动形成的新机构，该机构有4杆、6个低副，机构的自由度0(F＝3×4-2×6＝0)，也就说在非负载状态下，该机构是稳(静)定的；图4所示机构在负载状态下，考虑到支撑辊(杆件20)受力变形，同样在支撑辊(杆件20)中部用一个等效弹性铰链模拟支撑辊变形，形成图5所示的等效机构，该机构有5杆、7个低副，其自由度为1(F＝3×5-2×7＝1)，也就是说，当支撑辊在轧制力作用下发生弯曲变形引起支撑辊辊颈倾斜时轴承座能产生随之相应的摆动，确保安装在支承辊轴颈上的油膜轴承的锥套与衬套之间获得均匀的轴向间隙，实现轴承均载。

Claims

1.板带轧机的支承辊结构，用于将一支承辊固定于轧机机架；其包括，

两轴承座，分别设置于轧机牌坊上，分操作侧轴承座、传动侧轴承座，支承辊两端固定于两轴承座；

两定位板，分别固定于对应两轴承座上的轧机牌坊；

两支撑板，分别对应两定位板，其下表面抵触两轴承座；其特征是，还包括，

两连接板，分别设置于定位板与支撑板之间，并相互抵靠，且，连接于两定位板，其为双凹球面结构，与之相抵触的定位板、支撑板的接触面为凸球面。

2.如权利要求1所述的板带轧机的支承辊结构，其特征是，所述的定位板与连接板通过一定位销相连。

3.如权利要求1所述的板带轧机的支承辊结构，其特征是，所述的轴承座的凸耳被限制在由轧机牌坊和一挡板形成的垂直滑槽内，使辊系相对轧机牌坊轴向定位，沿滑槽上下移动，同时凸耳两侧装有成弧形的减摩衬板，有一定量的相对转动形成一个转动副。

4.如权利要求1所述的板带轧机的支承辊结构，其特征是，传动侧轴承座与支承辊之间增设一个轴向定位轴承，以限制支承辊与轴承座的轴向相对运动。