TW571033B - Laying head bearing with offset preloading - Google Patents

Description

571033 A7 B7 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（1) .發明所屬之技術領域 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。 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Π2- 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1500- 225ORPM 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1〇〇至HO °C的溫度中。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -5- 571033 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。 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1 6中，該種間隙可導致有害的滾柱滑移與震動 經濟部智慈財產局肖工消費合作社印製 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。 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！6a、16b的公稱直徑"D，·之 間0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇χ297公釐） - 6- 571033 Μ Β7 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 五、發明説明（3) 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16&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”墊圏39之彈性，卡盤34被有肩 螺栓38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1 2b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。 經由妥適地調整螺栓40，一向下預負載力Fi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Fl係被前罩蓋板1 2a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 1 6b上，且該第二位置係裝設在施加預負載力之點的1 8〇 ° (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公资） •Ί - 571033 A7 B7 五、發明説明（4) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 處。預負載及反作用力Fi、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 被捕捉在內與外座圏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116b的外座圈130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11 6b之外座圏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180 °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 軸承組的外座圈，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規袼（2i〇X：：97公釐） -8 - 571033 經濟部智慧財產局肖工消骨合作社印製 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 之外座圈，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（21GX 297公鼇) '~" — -9-

(請先閱讀背面之注意事項再填寫本百C -裝· -、^1 571033 Μ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Β7五、發明説明（6) 14空心滾針 16a內側滾柱軸承組 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 3 8有肩螺栓 39 bellville墊圈 4 0可調整螺栓 42襯套 44 bellville墊圈 112罩蓋 112a前部罩蓋板 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -10- 571033 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（7) 112b頂部罩蓋板 114滾針 16前滾柱軸承組件 116a內側滾柱軸承組 116b外側滾柱軸承組 126滾柱元件 128內座圈 1 3 0外座圏 134卡盤 135止動環 136卡盤 1 3 7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 D公稱直徑 向下預負載力 F 2反作用力 d距離 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） -11 -

Claims (1)

1. 571033 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 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： 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 係由在環繞該弟一軸承組之周圍且在被裝設於該第一*位置 的1 80 °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，且該外座圈係相關 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。 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。 本姑涨尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) :12 - (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) ABCD 571033 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 第二軸承組之間的中心至中心距離，係在大約5至40%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. —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。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) • HI I l'*Rin ml fn HI— I Ύν. U3. 當 絲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .v - 1— Jn 本纸張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（2;0X297公釐） -13-