专利名称：套装侧压式组合辊环的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种线材、棒材轧钢技术领域，尤其是涉及一种能降低辊环使用
成本，避免辊环的碎裂事故的套装侧压式组合辊环。
背景技术：
随着线、棒轧机装备水平的提高和轧制技术的发展，轧制速度愈来愈快，轧制材料 的表面质量要求愈来愈高，碳化钨成为辊环主要使用材料，辊环是轧钢生产中大量消耗的 关键部件，要消耗大量钨、钴等稀有金属资源。 预精轧机组，精轧机组，减定径机组是线、棒轧机的核心设备，这些悬臂轧机的辊
环装配轴向压力是辊环装配的重要工艺参数。装配压力过高，生产中辊环在过盈装配应力、
轧制压力引起的交变应力以及辊轴温升引起的热膨胀应力的共同作用下，易造成崩辊；装
配压力过低，因不满足轧制力矩传动条件，引起锥套掉压。目前高速线、棒轧机的这些机组
的辊环大多使用碳化钨材料，即使中、低速轧机，其精轧机组辊环也大多使用碳化钨材料，
除了辊环碎裂是影响其使用效果主要因素外，碳化钨材料价格昂贵也是制约因素。 但是碳化钨材料优越的耐磨性极少有其它材料代替，硬质合金材料的比重大，同
体积情况下硬质合金材料辊环的重量也较大，辊环装配安装、拆卸，修磨、搬运劳动强度也
较大。为了能发挥其优越的耐磨性能，尽量少的使用碳化钨材料，同时要避免辊环的碎裂事
故，人们开发研究了复合辊环。 通常对辊环使用要求是辊环表层要有良好的耐磨性和红硬性，辊环芯部要具有较 高的强度和良好的韧性。因此，有采用离心复合技术生产复合辊环的，即辊环由辊芯和外层 组成，且采用辊环辊芯和外层都为球墨铸铁复合辊环比较普遍，球墨铸铁因需要球化处理， 成本较高，球化工艺也不稳定，辊环工作层达不到使用寿命性能要求。如瑞典山特维克公司 发明了硬质合金和球墨铸铁复合制造技术，但是生产工艺过程极其复杂。我国的专利技术 中对此类技术涉及不多，专业对辊环的组合形式技术研究更少。 如专利号为00236610. X实用新型属于金属轧制领域，包括辊轴和辊环，辊环由3 个以上的辊片组成，辊片的形状有圆柱形、圆锥形及圆环多边形，圆环多边形辊片的轴向截 面的外圆截线为直线、折线、斜线、曲线中任一种。又如专利号为03226253. l—种采用液压 螺母轴向夹紧方式将辊环固定在轧辊轴上的组合式轧辊装置，都是对轧辊在组合装置的设 计，而非对其辊环本为体作为研究对象。
发明内容本实用新型的目的是为了解决现有技术中轧机的辊环制造成本高和碎裂事故的
问题，提供一种结构合理，采用内圈加外圈结构形式，具有比单一硬质碳化钨材料或其它超
硬材料制成的辊环成本低，能有效避免辊环碎裂事故的套装侧压式组合辊环。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种套装侧压
式组合辊环，包括一硬质碳化钨材料或其它超硬材料制成的外圈，高度与外圈相等的内圈，
3其特征是所述的外圈内孔一端设一孔阶，内圈与孔阶相应的一端设有轴肩；外圈内孔的另 一端设有螺纹环座、压环座，内圈与其相应的一端设有螺纹端，螺纹端装配有螺纹环，螺纹 环上设有若干处螺孔，螺纹环的轴向外侧和压环座内装有压环。由紧定螺钉和弹簧垫圈把 压环和螺纹环连接起来，并且使压环抵压在外圈上，并和轴肩孔阶接触的两侧压力下，起到 防止外圈和内圈产生相对滑动。 作为优选，所述的螺纹环座在外圈内孔的内侧，压环座紧接螺纹环座设置在外圈 内孔的外侧。螺纹环座提供给了螺纹环的安装空间，螺纹环以细牙螺纹的装配方式与内圈 的螺纹端配合，这样两者之间的粘合接触面较大，受力更加均匀；制作时，螺纹端的长度比 螺纹环座的深度稍大，这样才可保证螺纹环装配到螺纹端底部之前螺纹环能压紧螺纹环座 的径向环面；压环座提供了压环的安装空间，为了保持外观的统一，整体辊环装配后两端面 基本齐平。 作为优选，所述的螺纹环的外径与螺纹环座内径间隙配合，螺纹环上的螺孔内设
有紧定螺钉。螺纹环在旋入内圈螺纹端后，螺纹环的端面直接抵压螺纹环座上的径向环面，
而螺纹环的外径与螺纹环座内径间隙配合更加使加工成本低、装配容易。 作为优选，所述的内圈与外圈配合的主要圆柱体尺寸均设为间隙配合，内圈的轴
肩处外径与外圈的孔阶处内径间隙配合，内圈在设有螺纹端的端头处设一直径比螺纹端直
径小的台阶轴肩。间隙配合的精度等级也可设为高一些，使两者相互间的有效接触面增加，
一般来说，这些内、外孔的加工工艺比较简单；台阶轴肩提供压环更好的强度设计空间。 作为优选，所述的压环上设有与螺纹环上的螺孔数相等、且与螺孔相配螺钉的沉
孔，压环相对外圈装配位置的内侧端设有弹性环槽；弹性环槽处的直径大于螺纹环的外径，
小于螺纹环座的内径。这里的沉孔可以是单独与螺钉相配合的单个沉孔，这样压盖可以不
装；也可以是压环端面上形成一周的深度大于等于压盖厚度的环形槽，再在此槽的基础上
加工螺钉沉孔，这个环形槽使压盖装配后外表面与内、外圈两端面在同一平面内。让压环充
分与外圈的压环座接触，在紧定螺钉的作用下，弹性环与压环之间形成一定的张力，使两者
完全紧紧连接在一起。 作为优选，所述的螺纹环的外径小于螺纹环座的内径；螺纹环上的螺孔和压环中
的沉孔内设有紧定螺钉和弹簧垫圈。螺纹环在装配时是要旋转的，螺纹环的外径和螺纹环
座的内径之间设有一定的余量既不影响产品强度等技术要求，又完全避免了因加工误差给
装配带来障碍；装配后作为一个整体工作单元，弹簧垫圈能起到充分的止退作用。 作为优选，所述的压环在设有沉孔的圆周环槽内设一压盖，压盖用胶与压环粘接。 作为优选，所述的内圈由具有高韧性的合金结构钢材料制成。韧性优越的材料工
作时不易断裂。 作为优选，紧定螺钉穿过压环上的沉孔连接到螺纹环上的螺孔中，使压环和螺纹 环紧密连接在一起，并且使压环抵压在外圈上，随着紧定螺钉旋紧，压环对外圈产生压紧 力，内圈一端部的轴肩的径向环面同时也与外圈一端的孔阶的径向环面产生压紧力，两部 分压力起到防止外圈和内圈产生相对滑动，随着配置紧定螺钉数量增加和螺钉强度的提 高，压紧力加大。 因此，本实用新型是一种结构设计合理，综合成本低，可避免辊环碎裂事故的套装 侧压式组合辊环。
图1是本实用新型的一种结构示意图。图2是本实用新型图1的M局部放大结构示意图。图3是本实用新型图1的俯视结构示意图。图4是本实用新型的一种外圈结构示意图。图5是本实用新型的一种内圈结构示意图。图6是本实用新型的一种压环结构示意图。图中1.外圈，ll.孔阶，12.压环座，2.内圈，21.轴肩，22.螺纹端，23.台阶轴肩，
3.螺纹环，4.压环，41.沉孔，42.弹性环槽，5.紧定螺钉，6.弹簧垫圈，7.压盖。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。 参见图1、图2、图3，本实施例包括一由硬质碳化钨材料制成的外圈l，有一内圈2 高度与外圈l相等。 如图4、图5所示，在外圈1内孔的一端设一孔阶11，内圈2与孔阶相应的一端设有 轴肩21，两者间隙配合；外圈1内孔的另一端设一螺纹环座13、压环座12，内圈2与其相应 的一端设有螺纹端22，螺纹端22的端头外端设一直径比螺纹端22直径小的台阶轴肩23， 螺纹端22装一螺纹环3。 螺纹环3上设有12处螺孔，螺纹环3的外端和压环座12内装一压环4，压环4上 设有与螺纹环3上的螺孔数相等、且与螺孔相匹配的装螺钉用的12个沉孔41，沉孔41的大 端先加工一深度等于压盖7厚度的环形槽，压环4与螺纹环3相邻的内侧端加工一弹性环 槽42。 装配时，把外圈1和内圈2套装在一起，把螺纹环3旋合到内圈2上，二者旋合到
位，把压环4装在螺纹环3外侧，用弹簧垫圈6和内六角紧定螺钉5把压环4和螺纹环3连
接在一起，压环4压在外圈1上，随着压环4和螺纹环3连接的内六角紧定螺钉5旋紧，压
环4和硬质耐磨材料制作的外圈1产生压紧力，压紧力起到防止硬质耐磨材料制作的外圈
1和内圈2相对打滑作用，压环4的外侧用胶粘接一件压盖7，辊环装配完成。 上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新
型的简单变换后的结构均属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种套装侧压式组合辊环，包括一硬质碳化钨材料制成的外圈(1)，高度与外圈(1)相等的内圈(2)，其特征是所述的外圈(1)内孔一端设一孔阶(11)，内圈(2)与孔阶相应的一端设有轴肩(21)；外圈(1)内孔的另一端设有螺纹环座(13)、压环座(12)，内圈(2)与其相应的一端设有螺纹端(22)，螺纹端(22)装配有螺纹环(3)，螺纹环(3)上设有若干处螺孔，螺纹环(3)的轴向外侧和压环座(12)内装有压环(4)。
2. 根据权利要求l所述的套装侧压式组合辊环，其特征在于所述的螺纹环座(13)在外圈(1)内孔的内侧，压环座(12)紧接螺纹环座(13)设置在外圈(1)内孔的外侧。
3. 根据权利要求l所述的套装侧压式组合辊环，其特征在于所述的螺纹环(3)的外径与螺纹环座(13)内径间隙配合，螺纹环(3)上的螺孔内设有紧定螺钉(5)。
4. 根据权利要求l所述的套装侧压式组合辊环，其特征在于所述的内圈(2)与外圈(1)配合的主要圆柱体尺寸均设为间隙配合，内圈(2)的轴肩(21)处外径与外圈(1)的孔阶(11)处内径间隙配合，内圈(2)在设有螺纹端(22)的端头处设一直径比螺纹端(22)直径小的台阶轴肩(23)。
5. 根据权利要求l所述的套装侧压式组合辊环，其特征在于所述的压环(4)上设有与螺纹环(3)上的螺孔数相等、且与螺孔相配螺钉的沉孔(41)，压环(4)相对外圈(1)装配位置的内侧端设有弹性环槽(42);弹性环槽(42)处的直径大于螺纹环(3)的外径，小于螺纹环座(13)的内径。
6. 根据权利要求1或3所述的套装侧压式组合辊环，其特征在于所述的螺纹环(3)的外径小于螺纹环座(13)的内径；螺纹环(3)上的螺孔和压环(4)中的沉孔(41)内设有紧定螺钉(5)和弹簧垫圈(6)。
7. 根据权利要求6所述的套装侧压式组合辊环，其特征在于所述的压环(4)在设有沉孔(41)的圆周环槽内设一压盖(7)，压盖(7)用胶与压环(4)粘接。
专利摘要本实用新型涉及一种线材、棒材轧钢模具技术领域，尤其是涉及一种能降低辊环使用成本，避免辊环的碎裂事故的套装侧压式组合辊环。包括一硬质碳化钨材料或其它超硬材料制成的外圈，高度与外圈相等的内圈，其特征是所述的外圈内孔一端设一孔阶，内圈与孔阶相应的一端设有轴肩；外圈内孔的另一端设有螺纹环座、压环座，内圈与其相应的一端设有螺纹端，螺纹端装配有螺纹环，螺纹环上设有若干处螺孔，螺纹环的轴向外侧和压环座内装有压环。由紧定螺钉和弹簧垫圈把压环和螺纹环连接起来，并且使压环抵压在外圈上，并和轴肩孔阶接触的两侧压力下，起到防止外圈和内圈产生相对滑动。
文档编号B21B27/03GK201516440SQ200920305919
公开日2010年6月30日 申请日期2009年7月10日 优先权日2009年7月10日
发明者威格锘, 王勇伟 申请人:东阳市朋诚科技有限公司