TW200300825A - Laying head bearing with offset preloading - Google Patents

Description

200300825 A 7 B7 五、發明説明（1) 發明所屬之技術領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關於被應用在高速棒磨機中之配置頭型式 ，將熱軋的退出製品形成爲環的螺旋形成物。 先前技術 習知配置頭10係槪略地示於圖1中。配置頭包含一罩蓋 12,罩蓋容納有被旋轉地支撐在前與後滾柱軸承組件16與 18之間的空心滾針14。滾針14承載一與配合錐齒輪22嚙合之 錐齒輪20，配合錐齒輪22係以習知方式由齒輪箱與馬達（ 未示於圖）所驅動。 配置管24係由滾針14所承載。配置管具有與滾針之旋 轉軸線X對齊之進入端24a，及引導至與軸線X徑向地分隔開 之出口端24c的彎曲中間段24b。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在典型之現今高速滾軋作業中，完工之棒條具有5.5mm 直徑，自滾軋機退出之速率係112- 120公尺/秒且其溫度在 750至1100 °C範圍中。棒條可以此一高溫被輸送至配置頭 ，或在其進入配置管的進入端24a之前被水冷降溫至大約600 至950 °C。與配置管之繞著軸線X旋轉聯結的配置管之曲率 ，將棒條形成爲螺旋系列之環R。環被輸送至一冷卻輸送器 (未示於圖），並於其上以偏移重疊方式分佈，以使在聚集 成爲線圈之前獲得額外之冷卻。 當在這些條件下操作時，配置頭可達到1 500- 2250RPM 及更高的旋轉速率，且包含支撐滾針之滾柱軸承組件的配 置頭之旋轉構成件，均曝露在高達100至110 °c的溫度中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -5- 200300825 A7 B7 五、發明説明（2) 因而，滾柱軸承組件必須被設計具有合適的間隙，以使適 應熱膨脹與收縮。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 現在已可確定在某種速率下，特別是相對地輕負載之 前軸承組件16中，該種間隙可導致有害的滾柱滑移與震動 發明內容 本發明之目的係消除或至少卓越地減少由前軸承組件 中之間隙所導致的滾柱滑移與震動。 爲達此一目的，前軸承組件被再細分爲軸向地分隔之 第一與第二滾柱軸承組。在環繞第一軸承組的周圍之第一 位置處，一徑向預負載力被施加至第一滾柱軸承組。預負 載力係由作用在第二軸承組上的反作用力所對抗，該反作 用力係被施加在環繞第二軸承組之周圍且被裝設於該第一 位置的180 °處之第二位置。 參照所附圖形，現在將更詳細說明本發明之這些及其 他目的與特色。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 實施方式 參照圖2與3，可看出罩蓋12包含前部板12a與頂部板12b 。本發明之前軸承組件1 6包含內側與外側滾柱軸承組1 6a、 1 6b，該二軸承組以中心對中心的距離”d"軸向地分離。較佳 的，距離”d"係在5至40%之軸承組16a、16b的公稱直徑"D"之 間。 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6- 200300825 A7 B7 五、發明説明（3) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 每一軸承組16a、16b包含被捕捉在圓形內與外座圈28、 30之間的滾柱元件26。軸承組16b之內座圈28係位於滾針14 上且相對於滾針14固定。軸承組16a之內座圈28係位於一內 環32上且相關於內環32固定，該內環32隨後亦收縮至滾針 上。 軸承組16a、16b之外座圈30均個別地容納在卡盤34、36 中。卡盤34、36均被軸向對準地承接在前罩蓋板12a的鏜孔 13中。經由所謂的” bellville"墊圈39之彈性，卡盤34被有肩 螺栓3 8固持向卡盤36。在螺栓38的柄部與卡盤34的孔之間 提供些微之間隙，由此，其亦延伸在卡盤34與鏜孔13之間 。這些間隙係足以容納卡盤34相對於卡盤36之些微的垂直 移動。 卡盤34包含被置於罩蓋之頂部板12b的下方之整體葉片 34a。葉片34a係經由可調整螺栓40穿引通過頂部板12b上之 襯套42而結合。 經濟部智慧財產局R工消費合作社印製 經由妥適地調整螺栓40，一向下預負載力1^被施加在卡 盤34上，且因而於沿著軸承組16a的周圍之第一位置處施加 在軸承組16a上。一彈性bellville墊圈44被插入在螺栓40與 葉片34a之間，確保預負載力係彈性地施加。預負載力亦可 被相等之可選用機構施加，例如爲壓力汽缸、塑膠或氣體 彈簧等。 在軸承組1 6a上之預負載力F!係被前罩蓋板12a施加的反 作用力所對抗，該反作用力係於第二位置處作用在軸承組 16b上，且該第二位置係裝設在施加預負載力之點的180 ° 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 200300825 A7 B7 五、發明説明（4) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 處。預負載及反作用力F:、Fa協力作用以消除在軸承組16a 的上半部及軸承組1 6b的下半部中之個別的間隙。如此，可 預防或至少有利地減少歸因於軸承構件之間的正常操作間 隙之滾柱滑移與震動。 圖4揭示本發明之第二實施例，其中前軸承組件116再 次包含內側與外側滾柱軸承組11 6a、11 6b，每一軸承組包含 被捕捉在內與外座圈128、130之間的滾柱元件126。二軸承 組之內座圈128係位於滾針114上且相對於滾針114固定。內 側組116a的外座圈130係容納在被固定於前罩蓋板112a的鏜 孔中之卡盤134內。外側組11 6b的外座圈1 3 0係被容納在卡盤 136內，該卡盤136隨後被卡盤134之級形孔137中的止動環 135固持。 在卡盤136與卡盤134之級形孔137之間的間隙，與止動 環135施加之適度保持力耦合，協力作用以容納卡盤136相 對於卡盤134之某些些微的垂直移動。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 活塞汽缸單位140經由一中間弧形支座142作用於第一 位置處，以施加預負載力F!至卡盤136，且因而施加至外側 組1 1 6b之外座圈1 30。此一預負載力再次地由施加向內側組 11 6a之外座圈130的反作用力所對抗，該反作用係於施加預 負載力之點的1 80 °位置處施加。相同於第一實施例，預 負載力亦可選擇地由其他相等機構所施加’例如爲示於圖2 與3中之機構、 因而，可以看出，本發明經由在一位置處施加力至一 軸承組的外座圏，而操作以預負載該一軸承組，且經由在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -8 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200300825 A7 B7 五、發明説明（5) 施加預負載力之點的1 80 °位置處施加反作用力至另一軸 承組的外座圏上’預負載該另一軸承組。預負載力可被施 加至內側組之外座圈，如圖2與3所示，或被施加至外側組 之外座圏，如圖4所示。 由前述之詳細說明，已顯示如何經由數個較佳實施例 獲致本發明之目的與優點。但是，諸如習於本技藝者所可 輕易產生之所揭示槪念的修正與相等物，將被包含在此一 發明的範疇內。 圖式簡單說明 圖1係一典型高速桿式配置頭的槪略示意圖； 圖2係配置管被移除之一配置頭前方部位的放大縱向剖 面圖’且聯合依據本發明的一實施例之預負載前滾柱軸承 組件； 圖3係沿圖2之線3 - 3取得的剖面圖；及 圖4係類似於圖2之圖，顯示另一配置頭，聯合依據本 發明的第二實施例之預負載前軸承組件。 主要元件對照表 10配置頭 12罩蓋 12a前部板 12b頂部板 13鏜孔 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公慶) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-S - 200300825 A7 B7 五、發明説明（6) 14空心滾針 16a內側滾柱軸承組 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 16b外側滾柱軸承組 18後滾柱軸承組件 20錐齒輪 22配合錐齒輪 24配置管 24a進入端 24b彎曲中間段 24c出口端 26滾柱元件 28內座圈 30外座圈 32內環 34卡盤 34a整體葉片 36卡盤 38有肩螺栓 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 39 bellville墊圈 4 0可調整螺栓 42襯套 44 bellville墊圏 1 12罩蓋 112a前部罩蓋板 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210XA7公釐） -10- 200300825 A7 B7 五、發明説明（7) 112b頂部罩蓋板 114滾針 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 16前滾柱軸承組件 11 6 a內側滾柱軸承組 116b外側滾柱軸承組 126滾柱元件 128內座圈 130外座圈 134卡盤 135止動環 136卡盤 137級形孔 140活塞汽缸單位 142中間弧形支座 16前滾柱軸承組件 X旋轉軸線 R環 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 D公稱直徑 h向下預負載力 F2反作用力 d距離 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!〇X 297公釐） -11 -

Claims (1)

1. 200300825 ABCD 六、申請專利範圍 1 1 · 一種軸承組件，用以旋轉地支撐一滾針在滾軋機配置 頭的罩蓋中，該軸承組件包括： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 被插入在該滾針與該罩蓋之間的第一與第二軸向地分 隔開之滾柱軸承組；及 用以在環繞該第一軸承組之周圍的第一位置處，施加 徑向預負載力至該第一軸承組的力施加機構，該預負載力 係由在環繞該第二軸承組之周圍且在被裝設於該第一位置 的180 °處之第二位置，作用在該第二軸承組上之反作用 力所對抗。 2·如申請專利範圍第1項之軸承組件，其中每一該第一 與第二軸承組包括被捕捉在圓形內與外座圈之間的滾柱元 件，該內座圈係相關於該滾針而固定，且該外座圏係相關 於該罩蓋而固定。 3·如申請專利範圍第2項之軸承組件，其中該力施加機 構係由該罩蓋所支撐且被安排以作用在該第一軸承組的外 座圈上，且其中，該反作用力係由該罩蓋所施加且作用在 該第二軸承組的外座圏上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 ·如申請專利範圍第1項之軸承組件，其中進一步包括 個別地容納該第一與第二軸承組之第一與第二卡盤，及用 以保持該卡盤在整體軸向地對準及抵靠關係之機構。 5 ·如申請專利範圍第4項之軸承組件，其中該第二卡盤 係被接收且旋轉地固定在該罩蓋之前部板的鏜孔中，且其 中，該第一卡盤軸向地自該第二卡盤突出且向內地進入該 罩蓋內。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2I0X297公釐） -12 200300825 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 6.如申請專利範圍第5項之軸承組件，其中該力施加機 構係被建構且安排以結合該第一卡盤。 7 ·如申請專利範圍第1項之軸承組件，其中在該第一與 第一軸承組之間的中心至中心距離，係在大約5至4 0 %之該 軸承組的公稱直徑之間。 8. 如申請專利範圍第1項之軸承組件，其中該預負載力 係被彈性地施加。 9. 一種減少軸承組件的構成件之間的間隙之方法，該軸 承組件係旋轉地支撐在滾軋機配置頭之罩蓋中的滾針，該 方法包括以下步驟： 將軸承組件再細分成爲軸向隔開之滾柱軸承組；及 在環繞該軸承組之一的周圍之第一位置處，施加預負 載力至該軸承組之一，且在環繞另一該軸承組之周圍而被 裝設於該第一位置的180 °處之第二位置，施加至另一該 軸承組的反作用力來對抗該預負載力。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13 -