CN202461380U

CN202461380U - 大型碾环机的轴向轧制装置

Info

Publication number: CN202461380U
Application number: CN 201220082235
Authority: CN
Inventors: 徐会彩; 单宝德
Original assignee: Jinan Foundry and Metalforming Machinery Research Institute Co Ltd
Current assignee: Jinan Foundry and Metalforming Machinery Research Institute Co Ltd
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2022-03-07

Abstract

一种大型碾环机的轴向轧制装置，主体结构由机架、上锥辊座、下锥辊座、上锥辊、下锥辊组成，还包括提供动力的移动油缸、电机与减速箱、主轧油缸和平衡油缸、锥辊预紧拆卸油缸。其中锥辊前轴承套筒和后轴承套筒的外圆均为阶梯轴，大径外圆和小径外圆的直径大小之差以10mm为佳；在前后轴承套筒的外圆上均刻有数条与轴线平行的槽线，宽度以1.5mm，深度以1mm为佳，以便于装配时被封闭空气的逃逸；锥辊座上与前后轴承套筒相配合的孔也都是阶梯孔，其大径内孔和小径内孔的直径与相应的大径外圆和小径外圆的直径相等。轴承套筒小径外圆的轴线长度稍大于或等于整个配合长度的一半，而锥辊座的大径内孔的轴线长度要大于轴承套筒小径外圆的轴线长度，以不小于50mm为佳。

Description

大型碾环机的轴向轧制装置

技术领域

本实用新型涉及一种大型无缝环件热轧成型设备，即大型数控径-轴向碾环机，具体是一种上下锥辊的轴承套筒装配难度大为降低的大型径-轴向碾环机的轴向轧制装置。

背景技术

大型数控径-轴向碾环机是大型无缝环件热轧成型的专用设备，即通过对加热后毛坯施加径、轴向轧制力，实现壁厚减薄、直径扩大、截面轮廓的成形。轧制原理参见图1。

大型径-轴向碾环机的轴向轧制装置，由主轧油缸提供压力，通过上下锥辊对环件毛坯轴向方向施加轧制力（参见图2）。锥辊是轴向轧制装置的核心零件。

风电、航空航天、核电、船舶等行业需要6000~10000mm直径的大型无缝环件，单个环件重量可达20吨左右。由于所加工环件的大型化，轧制过程的重载、变载、高温等，大型数控径-轴向碾环机的各零部件也非常大，非常重。作为核心零件，单个锥辊重量在8吨左右，大轧制力的大型数控径轴向碾环机单个锥辊重量甚至在10吨以上，因此大型径-轴向碾环机对锥辊及其配合零件的的易装配性、易维护性提出了很高的要求。

大型径-轴向碾环机的轴向轧制装置，锥辊前后端需要各用三到四套轴承定位。为方便这些轴承的安装，需要在将前端轴承装入锥辊后，再在轴承组外面装配一个大套筒。然后将装好轴承和套筒的组件装入锥辊座。后端轴承则先装入后套筒，然后再把套筒装入锥辊座。

由于大型径-轴向碾环机轧制过程的重载、变载、高温等，这个锥辊前后轴承套筒内外径和长度都在1000mm左右。这些套筒轴和锥辊座虽然是间隙配合，但是由于外形尺寸大，配合面长，导致两个零件从开始接触到装配结束，轴承套筒的配合行程过长，也就导致了装配时费时费力，设备大修时拆卸也很困难（参见图5）。

发明内容

本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种结构新颖、性能可靠的、装配难度大为降低的大型数控径-轴向碾环机的轴向轧制装置，其特征是采用阶梯轴孔配合的方式，降低上下锥辊轴承套筒和锥辊座装配时的配合行程，从而减少装配或拆卸的时间，降低装配或拆卸的难度。

本实用新型所采用的技术方案是：一种大型碾环机的轴向轧制装置，它包括中空的锥辊座和设置于锥辊座内的前后轴承套筒，其特征是前后轴承套筒与锥辊座的接触面设置成阶梯面，锥辊座上与之对应设置阶梯孔。

本方案的具体特点还有，前轴承套筒和后轴承套筒阶梯面上的大径外圆和小径外圆的直径差为10mm；锥辊座上的阶梯孔与阶梯面之间是0.01mm数量级的间隙配合。

在前后轴承套筒的外圆上均刻有数条与轴线平行的槽线。

所述槽线宽度为1.5mm,深度为1mm。

轴承套筒小径外圆的轴线长度稍大于或等于整个阶梯面配合长度的一半，而锥辊座的大径内孔的轴线长度大于轴承套筒小径外圆的轴线长度至少50mm。

这种大型碾环机的轴向轧制装置，主体结构（参见图2）由机架、上锥辊座、下锥辊座、上锥辊、下锥辊组成，还包括提供轴向轧制装置在整机底座上前后移动动力的移动油缸、上下锥辊的旋转动力***中的电机与减速箱、提供上锥辊座上下滑动及轧制力的主轧油缸和平衡油缸、锥辊预紧拆卸油缸（此油缸非必备件）等。其中上锥辊和下锥辊尺寸相同，因此上下锥辊所用轴承及轴承套筒外形尺寸也一样。本实用新型锥辊前轴承套筒和后轴承套筒的外圆均为阶梯轴，大径外圆和小径外圆的直径大小之差以10mm为佳；在前后轴承套筒的外圆上均刻有数条与轴线平行的槽线，宽度以1.5mm,深度以1mm为佳，以便于装配时被封闭空气的逃逸；锥辊座上与前后轴承套筒相配合的孔也都是阶梯孔，其大径内孔和小径内孔的直径与相应的大径外圆和小径外圆的直径相等。轴承套筒小径外圆的轴线长度稍大于或等于整个配合长度的一半，而锥辊座的大径内孔的轴线长度要大于轴承套筒小径外圆的轴线长度，以不小于50mm为佳。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所采用的结构，不会导致设备外形尺寸变大，不会额外增加重量，而且结构简单，易加工易实现。本实用新型所采用的结构使上下锥辊轴承套筒装配时的配合行程减少一半以上，即将轴承套筒的配合行程由1000mm左右减少到500mm左右，大大减少了装配及维护拆卸时间，降低了装配难度，具有较高的经济效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。本实用新型实施例是济南铸锻所申报的国家重大专项D53K-8000大型数控径-轴向碾环机的轴向轧制装置。图1是大型数控径轴向碾环机工作原理示意图。图2是本实用新型剖视图。图3是本实用新型实施例的上锥辊装配示意（剖视）图。图4是图3上锥辊前端装配I处的放大图。图5是图3上锥辊后端装配II处的放大图。图6是未采用本实用新型的上锥辊前端装配放大图。图中：1—主辊，2—芯棍，3—抱辊，4—上锥辊，5—下锥辊，6—环件，7—前端压盖，8—前端轴承组，9—上锥辊座，10—前轴承套筒，11—锥辊定位套，12—后端轴承组，13—后轴承套筒，14—下锥辊座，15—机架，16—电机，17—减速箱，18—移动油缸，19—平衡油缸，20—主轧油缸，21—预紧拆卸油缸。

具体实施方式

本实用新型的主体结构（参见图2）由机架15、上锥辊座9、下锥辊座14、上锥辊4、下锥辊5组成，还包括提供轴向轧制装置前后移动动力的移动油缸18、提供上下锥辊旋转动力的电机16和减速箱17、提供上锥辊座上下滑动及轧制力的主轧油缸20和平衡油缸19,以及锥辊预紧拆卸油缸21。其中上锥辊4和下锥辊5尺寸相同，所用前端轴承组8和后端轴承组12型号一样，轴承套筒除润滑孔外结构尺寸一样，故下文仅以上锥辊装配为例（参见图3）详细说明本实用新型的结构。

如图4和图5所示，将上锥辊前轴承套筒10和后轴承套筒13的外圆做成阶梯轴，将锥辊座上的配合孔相应的做成阶梯孔，总配合长度没有变化，结构整体强度和刚度没有变化。

对于前轴承套筒的装配，如图4。装配时，先将前端压盖7等零件装入上锥辊4，再将前端轴承组8装入上锥辊4。然后将前轴承套筒10装入已装好前端轴承组8的上锥辊4。再将已装好前轴承套筒10的上锥辊4组件装入上锥辊座9，此时因为前轴承套筒10外圆是阶梯轴，上锥辊座9与之配合的孔是阶梯孔，前轴承套筒10的前端小径外圆虽然已进入上锥辊座9，但与上锥辊座9的大径内孔有大于5mm的间隙，非常容易装入；直到轴承套筒10的大径外圆与上锥辊座9的大径内孔开始接触，整个装配过程才进入0.01mm数量级的间隙装配过程，此时前轴承套筒10已经进入上锥辊座9一半以上，也就是说前轴承套筒10长度方向的前一半的装配非常轻松。

本实用新型合理设计阶梯轴孔的长度尺寸，使前轴承套筒10的大径外圆开始和上锥辊座9的大径内孔接触时，前轴承套筒10的小径外圆还没有和上锥辊座9的小径内孔接触；直到前轴承套筒10的大径外圆与上锥辊座9的大径内孔的配合长度大于50mm左右时（此时轴承套筒10和上锥辊座9已经能保证同心定位），前轴承套筒10的小径外圆才开始和上锥辊座9的小径内孔接触，进入0.01mm数量级的间隙装配过程。这时前轴承套筒10的大径外圆和小径外圆与上锥辊座9相应的大径内孔和小径内孔才同时进入0.01mm数量级的间隙装配过程。而此时离前轴承套筒10完全装入上锥辊座9已不足一半的长度。所以说本实用新型将前轴承套筒10的配合行程由1000mm左右减少到500mm左右，大大减少了装配及维护拆卸时间，降低了装配难度。

对于后轴承套筒的装配，如图5。装配时，先将后端轴承组12装入锥辊定位套11。然后将后轴承套筒13装入已装好后端轴承组12的锥辊定位套11。再将已装好后轴承套筒13的锥辊定位套11组件装入上锥辊座9，此时因为后轴承套筒13外圆是阶梯轴，上锥辊座9与之配合的孔是阶梯孔，后轴承套筒13的小径外圆虽然已进入上锥辊座9，但与上锥辊座9的大径内孔有大于5mm的间隙，非常容易装入；直到后轴承套筒13的大径外圆开始和上锥辊座9的大径内孔接触，开始进入0.01mm数量级的间隙装配，此时后轴承套筒13已经进入上锥辊座9一半以上，也就是说后轴承套筒13长度方向前一半的装配非常轻松。

本实用新型合理设计阶梯轴孔的长度尺寸，使后轴承套筒13的大径外圆和上锥辊座9的大径内孔开始接触时，后轴承套筒13的小径外圆还没有和上锥辊座9的小径内孔接触；直到后轴承套筒13的大径外圆与上锥辊座9的大径内孔的配合长度大于50mm左右时（此时轴承套筒13和上锥辊座9已经能保证同心定位），后轴承套筒13的小径外圆才开始和上锥辊座9的小径内孔接触，进入0.01mm数量级的间隙装配。这时后轴承套筒13的大径外圆和小径外圆与上锥辊座9相应的大径内孔和小径内孔才同时进行0.01mm数量级的间隙装配过程。而此时离后轴承套筒13完全装入上锥辊座9已不足一半的长度。所以说本实用新型将后轴承套筒13的配合行程也由1000mm左右减少到500mm左右，大大减少了装配及维护拆卸时间，降低了装配难度。

Claims

1.一种大型碾环机的轴向轧制装置，它包括中空的锥辊座和设置于锥辊座内的前后轴承套筒，其特征是前后轴承套筒与锥辊座的接触面设置成阶梯面，锥辊座上与之对应设置阶梯孔。

2.根据权利要求1所述的大型碾环机的轴向轧制装置，其特征是前轴承套筒和后轴承套筒阶梯面上的大径外圆和小径外圆的直径差为10mm；锥辊座上的阶梯孔与阶梯面之间是0.01mm数量级的间隙配合。

3.根据权利要求1所述的大型碾环机的轴向轧制装置，其特征是在前后轴承套筒的外圆上均刻有数条与轴线平行的槽线。

4.根据权利要求3所述的大型碾环机的轴向轧制装置，其特征是所述槽线宽度为1.5mm,深度为1mm。

5.根据权利要求2所述的大型碾环机的轴向轧制装置，其特征是轴承套筒小径外圆的轴线长度稍大于或等于整个阶梯面配合长度的一半，而锥辊座的大径内孔的轴线长度大于轴承套筒小径外圆的轴线长度至少50mm。