专利名称：一种高扭矩螺纹钢横肋对正线性调节装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高扭矩螺纹钢横肋对正线性调节装置，属于轧钢机械技术领域。
背景技术：
精轧螺纹钢筋是国外上世纪七十年代由原联邦德国开发出来的螺纹钢筋。钢筋外形要求在任意截面处都能用带有配套内螺纹的连接器进行连接，或者用配套螺帽进行锚固。此精轧螺纹钢筋的左右两部分螺纹呈螺旋线状，即此精轧螺纹钢筋可以像螺栓配螺帽那样装配。主要解决了高强度钢筋无法焊接问题，如GBT-20065-2006预应力混凝土用螺纹钢筋；还解决了在不具备焊接条件的现场进行施工的难题，如煤矿井下矿山锚固。精轧螺纹的核心技术是如何在二辊轧机上实现两个轧辊沿圆周位置连续错位调整，从而消除从减速机分配箱开始，万向接轴，到轧辊轴套整个传动链上的装配间隙。从而确保轧制实现钢筋两面横肋对正形成完整的一个螺旋线。怎样快速高效的对两面横肋调整成完整的一个螺旋线，成为高效轧制螺纹钢的突破口。中国专利CN2756350公开了一种螺纹钢横肋形成螺旋线的装置，它位于轧机机列下传动接轴总成上，并与其融为一体，包括接轴体2、带内齿花键的轴套4、外齿花键7等部件，其中接轴体2、外齿花键7也是组成下传动接轴总成的零件，其结构要点是带内齿花键的轴套4端头旁边设有蜗轮6，在接轴体2上与蜗轮6相应的位置对称地设有两根蜗杆5， 蜗杆5与蜗轮6构成蜗轮副；蜗轮6内孔与带内齿花键的轴套4有相同的内齿花键，并与外齿花键7构成了花键副；带内齿花键的轴套4与接轴体2之间设有胀套1。当轧机列上下轧辊横肋刻槽中心线不重合时，转动蜗杆5即可调节下轧辊的相对角位移，直至横肋刻槽中心线重合，这样生产出了的螺纹钢横肋就能形成螺旋线。该专利的不足在于结构复杂制作成本高；实践证明每次上线轧制时，需要将4-5个联接螺栓松开，相位调整时间至少在1 小时左右，费时费力，不能实现快速高效调节。中国专利申请CN101758082A公开了一种具有线性调节功能的相位调节器，它被安装在轧机机列任一传动接轴上。包括固定在中间芯轴10上的左调整盘4与右调整盘5， 以及两个调整柱销6 ；左调整盘4依靠联接螺栓9与轧辊轴套3联接，右调整盘5依靠联接螺栓8与万向接轴7联接成一体；两个调整柱销6位于左、右调整盘结合处，两个调整盘与中间芯轴10组成转动副。当轧机列两轧辊横肋刻槽中性线不重合时，调整柱销6，左调整盘4在两个调整柱销6的旋进、松退的力偶作用下，能够在0-8°圆周范围内实现任意线性正、反转动。该专利申请的不足在于本调节器传动扭矩的主体部件是两个球头螺栓柱销， 接触面积小，不耐咬钢冲击。当调整角度接近极限位置时，柱销顶压力方向与轴线方向偏离严重，容易损坏柱销螺纹。在生产GBT-20065-2006预应力混凝土用螺纹钢PSB785、PSB830 等超高强度精轧螺纹钢时，容易出现传动失效，因此不能适应大规模生产。
发明内容[0006]针对现有技术的不足，本实用新型提出一种高扭矩螺纹钢横肋对正线性调节装置。此线性调节装置结构简单，操作方便，可线性无级调节且调节精度高，在生产过程中不产生任何松动错位现象，一次调节定位后可连续生产，对于精轧螺纹钢筋的生产具有重要的影响。本实用新型的技术方案如下一种高扭矩螺纹钢横肋对正线性调节装置，包括左调整盘、右调整盘、中间芯轴和锁紧螺母，所述的左调整盘和右调整盘通过中间芯轴相互交叉的连接在一起，中间芯轴通过锁紧螺母沿中间芯轴轴向被固定在左调整盘和右调整盘之间；其特征在于，在左调整盘的边缘对称设置有两个楔子孔，在右调整盘的边缘对称设置有两个楔子孔；一个楔子贯穿设置在左调整盘的楔子孔和右调整盘的楔子孔中，另外一个楔子贯穿设置在左调整盘的另一个楔子孔和右调整盘的另一个楔子孔中；所述的楔子中贯穿设置有一个调节螺栓。通过调松锁紧螺母调节左调整盘、右调整盘绕中间芯轴做一定角度的相对转动， 此转动角度即为可调整的角度。所述的楔子为锥形楔子，斜度为1 10。所述的楔子孔的断面形状与楔子的横截面相适应，均为一组对边为圆弧的方形。楔子的形状和结构保证了两个调整盘无论沿中间芯轴转动与否，其与楔子孔的接触均为圆弧面接触，大大增加了系统的刚度，克服了其他调节器的点状或线状接触的不足。 本实用新型通过调整两个楔子的轴向运动位置配合固定左调整盘和右调整盘相对转动角度。所述左调整盘和右调整盘上分别设置有插槽。本实用新型在左调整盘和右调整盘上设置有插槽的优点在于，增强两调整盘与中间芯轴的连接强度，提升装置运转的机械稳定性。所述左调整盘和右调整盘上分别设置有键槽，左调整盘的上端面通过双头螺柱及键与左万向接轴固定相连；所述右调整盘的下端面通过双头螺柱及键与左轧辊轴套固定相连。当两个调整盘发生相对转动时，即带动接轴及轧辊轴套发生相对转动，进而达到调节相位的目的。所述的调节螺栓为10. 9级高强度外六角螺栓，公称直径20mm，螺距2mm，通过两个调节螺栓的悬进、松退，调节楔子轴向位移，在力偶作用下，实现左调整盘在0-2. 8°圆周范围内任意线性正、反转动。调节螺栓贯穿设置在楔子中心，工作时将带丝一头利用螺帽固定在左调整盘上， 始终对楔子产生一个向上的拉力，此力通过楔子和楔子孔的弧形斜面放大后作用在两个调整盘上。左调整盘和右调整盘均采用40CrMo调质处理，表面硬度在HRC38-42 ；中间芯轴采用45#锻钢调质处理，表面硬度在HRC36-40 ；楔子采用40CrMo调质处理，表面硬度在 HRC38-42。本实用新型的优点在于1、本实用新型消除了螺纹钢生产设备的装配间隙，实现了一根轧辊相对另一根轧辊圆周向位置的连续错位调整。2、本实用新型的操作简便操作人员只需通过调节楔子的位置实现一根轧辊相对另ー根轧辊圆周向位置的连续错位调整，最终实现钢筋上下横肋完全对正，形成连续的螺 纹。3、使用本实用新型时，现场的调节时间大大缩短只需短短的十几分钟就能实现 对轧辊位置的准确调节，大大提高的生产效率，避免生产停滞，生产环节脱离等现象发生。4、本实用新型的调节精确通过锥形楔子轴向运动，转化为微小圆周角度调整，外 加调节螺栓(M20X》，最终形成调整螺纹每旋转360°，左调整盘偏转0.082°的4400倍微 调能力，即螺栓每移动2mm，左调整盘带动轧辊外圆弧偏转长度L = 0.25mm，实现真正意义 的“微调”;70mm长的楔子在140mm深的空腔内移动，可以实现8. 75mm的偏转弧长。本实用 新型实现传递“大扭矩”和连续“微调”，特别适合GB/T20065-2006预应カ混凝土用螺纹钢 PSB785、PSB830等超高強度精轧螺纹钢的轧制。5、使用本实用新型生产螺纹钢的成品率显著提高由于锥形楔子对称分布，ー紧 一松形成力偶，从而推动左调整盘能够围绕中间芯轴在0-2. 8°圆周范围内完成连续线性 正、反转动。且能形成预紧力，消除调整间隙和咬钢冲击，生产过程中无任何松动现象，一次 调节定位后可连续生产，成品率高，适合大规模生产。6、本实用新型与中国专利CN2756350公开的花键齿式调节器相比，扭矩传递不使 用胀紧套，周向调整前后不需要松紧多颗紧固螺栓，结构合理，调整快捷便利；本实用新型 与中国专利CN10758082 A公开的调整柱销方式相比，扭矩传递变球头球窝点接触为圆锥体 与圆锥腔面接触，接触面积增加6倍以上，扭矩传递能力大幅度提高；调整螺纹副不传递轧 制扭矩，也就避免了在大角度使用状态下，柱销顶压力方向与轴线方向偏离严重吋，顶弯柱 销或破坏螺纹的弊端出现。
[0026]图1是本实用新型的左调整盘的结构示意图；[0027]图2是本实用新型的右调整盘的结构示意图；[0028]图3是本实用新型的中间芯轴的结构示意图；[0029]图4是本实用新型的楔子的结构示意图；[0030]图5是本实用新型的楔子装配到楔子孔中的示意图；[0031]图6是本实用新型的调整示意图；[0032]图7是本实用新型的装配示意图；[0033]图8是利用本实用新型调节轧机，生产出的螺纹钢的结构示意图[0034]图9是轧机工作原理简图；[0035]图10是图9的局部放大图；[0036]图11是图1的A向视图；[0037]图12是图2的B向视图；[0038]图13是图4的A-A向视图；[0039]图14是图4的B向视图；[0040]图15是图7的左调整盘的俯视图；[0041]图16是图7的右调整盘的俯视图；[0042]图17是图8的横向剖视图；CN 202070706 U
说明书
4/5页图18是图8的螺纹横向剖视图；在图1-18中，1、轧机左轧辊；2、轧机右轧辊；3、左轧辊轴套；4、右轧辊轴套；5、 线性调节装置；6、左万向接轴；7、右万向接轴；8、齿轮分配箱；9、左调整盘；10、右调整盘； 11、中间芯轴；12、锁紧螺母及放松垫；13、楔子孔；14、楔子；15、调节螺栓；16、螺母；17、键槽；18、圆弧形斜面；19、楔子的运动方向；20、左调整的旋转方向；21、右调整盘的旋转方向；22、插槽；23、轧辊的旋转方向。在图8是精轧螺纹钢的外形尺寸；其中，dh-基圆直径；dv-基圆直径；h_螺纹高 (横肋顶高)；b-螺纹底宽(横肋底宽)；L-螺距(两横肋之间的间距)；r-横肋根部的倒角；导角(横肋的螺旋角)。
具体实施方式
下面通过实例和说明书附图对本实用新型做详细的说明，但不限于此。实施例1、将本实用新型选择安装在左万向接轴上。一种高扭矩螺纹钢横肋对正线性调节装置5，包括左调整盘9、右调整盘10、中间芯轴11和锁紧螺母12，所述的左调整盘9和右调整盘10通过中间芯轴11相互交叉的连接在一起，中间芯轴11通过锁紧螺母12沿中间芯轴11轴向被固定在左调整盘9和右调整盘之间10 ；其特征在于，在左调整盘9的边缘对称设置有两个楔子孔13，在右调整盘10的边缘对称设置有两个楔子孔13 ；—个楔子14贯穿设置在左调整盘9的楔子孔13和右调整盘10的楔子孔13中，另外一个楔子14贯穿设置在左调整盘9的另一个楔子孔13和右调整盘10的另一个楔子孔13中；所述的楔子14中贯穿设置有一个调节螺栓15。所述的楔子14为锥形楔子，斜度为1 10。所述的楔子孔13的断面形状与楔子14的横截面相适应，均为一组对边为圆弧的方形。[0052]所述在左调整盘9和右调整盘10上分别设置有插槽22。所述左调整盘9和右调整盘10上分别设置有键槽17，左调整盘9的上端面通过双头螺柱及键与左万向接轴6固定相连；所述右调整盘10的下端面通过双头螺柱及键与左轧辊轴套3固定相连。所述的调节螺栓15为10. 9级高强度外六角螺栓，规格为M20X2，即公称直径 20mm，螺距2mm，通过两个调节螺栓的悬进、松退，调节楔子轴向位移，在力偶作用下，实现左调整盘在0-2. 8°圆周范围内任意线性正、反转动。左调整盘9和右调整盘10均采用40CrMo调质处理，表面硬度在HRC38-42 ；中间芯轴11采用45#锻钢调质处理，表面硬度在HRC36-40 ；楔子14采用40CrMo调质处理，表面硬度在HRC38-42。本实用新型的工作原理电机输出的动力经过齿轮分配箱8等量的分配给左万向接轴6和右万向接轴7，使两万向接轴转速相同而转向相对，方向如图9的23所示；然后左万向接轴6通过线性调节装置5、左轧辊轴套3将扭矩传递给轧机左轧辊1 ；同时右万向接轴7通过右轧辊轴套4将扭矩直接传递给轧机右轧辊2。如果穿过两轧辊1、2的钢筋两面横肋不能形成一个完整的CN 202070706 U
说明书
5/5页
螺旋线，那么通过调节线性调节装置5中的调节螺栓，实现对两轧辊1、2之间的相位调节。调整时，将左调整盘9上的一个调节螺栓15的螺帽拧紧，与之相连的楔子14向上运动；与此同时，松开左调整盘9上的另一个调节螺栓15的螺帽，使与之相连的楔子14向下运动，进而带动右调整盘10沿右调整盘的旋转方向21转动，带动左调整盘10沿左调整盘的旋转方向20转动；当调节到需要的角度时，将左调整盘9上的两个调节螺栓的螺帽全部拧紧，两调整盘在两个楔子的双重挤压下其相对位置就被牢牢的固定在调节好的位置。 由于左、右调整盘分别与左万向接轴6与左轧辊轴套3固定相连，从而使得左轧辊轴套6与左万向接轴3之间产生了一个角度(相位)的变动，进而实现调节两个轧辊之间相对角度 (相位)的最终目的。调整左调整盘9能够围绕中间芯轴11在0-2. 8°圆周范围内完成连续线性正、反转动。本实用新型通过楔子14(斜度1 10)轴向运动，转化为微小圆周角度调整，调节螺栓15每旋转360°，左调整盘9相对右调整盘10偏转0.082°，即调节螺栓15每移动2mm， 左调整盘9带动轧机左轧辊1外圆弧偏转弧长0. 25mm,实现真正意义的“微调”。70mm长的楔子在140mm深的空腔内移动，可以实现8. 75mm的偏转弧长。工作过程利用实施例1所述的高扭矩螺纹钢横肋对正线性调节装置生产GB/T20065-2006 预应力混凝土用螺纹钢PSB830精轧螺纹Φ25规格，轧制速度12m/s，横肋间距(12士0. 3) mm，最大调整范围S = (12+0. 3)/2 = 6. 15mm只需要一半即可。轧辊直径D = 350mm，最大圆周调整角度α =2.87°。则调节装置调节出的最大圆弧调整长度L= α/360X3. 14X350 =8. 75mm。满足工艺调整量(0-6. 15)mm的要求。扁锥楔子与左右调整盘接触面积未发生变化，传递扭矩能力不衰减。上线生产3000吨PSB830精轧螺纹Φ 25规格，第一个轧槽的调整耗时30分钟，快捷方便。后续更换轧槽进行微调整每次仅耗时10分钟，加热炉不必进行停轧降温。整个轧制周期调整装置运行稳定，未发生任何偏移损坏，耐冲击能力良好。利用实施例1所述的高扭矩螺纹钢横肋对正线性调节装置生产GB/T20065-2006 预应力混凝土用螺纹钢PSB830精轧螺纹Φ32规格，轧制速度lOm/s，横肋间距(16士0. 3) mm，最大调整范围S = (16+0. 3) +2 = 8. 15mm只需要一半即可。轧辊直径D = 470mm。调节装置最大圆周调整角度α =2.87°，则在调节装置带动下最大轧辊圆弧调整长度L = α/360X3. 14X470 = 11.77mm。满足工艺调整量(0-8. 15)mm的要求。扁锥楔子与左右调整盘接触面积未发生变化，传递扭矩能力不衰减。上线生产1000吨PSB830精轧螺纹Φ 32规格，第一轧槽子调整耗时40分钟，快捷方便。后续更换轧槽进行微调整每次仅耗时10分钟，加热炉不必进行停轧降温。整个轧制周期调整装置运行稳定，未发生任何偏移损坏，耐冲击能力良好。
权利要求1.一种高扭矩螺纹钢横肋对正线性调节装置，包括左调整盘、右调整盘、中间芯轴和锁紧螺母，所述的左调整盘和右调整盘通过中间芯轴相互交叉的连接在一起，中间芯轴通过锁紧螺母沿中间芯轴轴向被固定在左调整盘和右调整盘之间；其特征在于，在左调整盘的边缘对称设置有两个楔子孔，在右调整盘的边缘对称设置有两个楔子孔；一个楔子贯穿设置在左调整盘的楔子孔和右调整盘的楔子孔中，另外一个楔子贯穿设置在左调整盘的另一个楔子孔和右调整盘的另一个楔子孔中；所述的楔子中贯穿设置有一个调节螺栓。
2.如权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述的楔子为锥形楔子，斜度为 1 10。
3.如权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述的楔子孔的断面形状与楔子的横截面相适应，均为一组对边为圆弧的方形。
4.如权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述在左调整盘和右调整盘上分别设置有插槽。
5.如权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述左调整盘和右调整盘上分别设置有键槽，左调整盘的上端面通过双头螺柱及键与左万向接轴固定相连；所述右调整盘的下端面通过双头螺柱及键与左轧辊轴套固定相连。
6.如权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述的调节螺栓为10.9级高强度外六角螺栓，公称直径20mm，螺距2mm，通过两个调节螺栓的悬进、松退，调节楔子轴向位移，在力偶作用下，实现左调整盘在0-2. 8°圆周范围内任意线性正、反转动。
7.如权利要求1所述的调节装置，其特征在于，左调整盘和右调整盘均采用40CrMo调质处理，表面硬度在HRC38-42 ；中间芯轴采用45#锻钢调质处理，表面硬度在HRC36-40 ；楔子采用40CrMo调质处理，表面硬度在HRC38-42。
专利摘要本实用新型涉及一种高扭矩螺纹钢横肋对正线性调节装置，包括左调整盘、右调整盘、中间芯轴和锁紧螺母，其特征在于，在左调整盘的边缘对称设置有两个楔子孔，在右调整盘的边缘对称设置有两个楔子孔；一个楔子贯穿设置在左调整盘的楔子孔和右调整盘的楔子孔中，另外一个楔子贯穿设置在左调整盘的另一个楔子孔和右调整盘的另一个楔子孔中；所述的楔子中贯穿设置有一个调节螺栓。本实用新型通过调整楔子向上、下运动，进而调整左、右调整盘相对转动，当调节到需要的角度时，通过调节螺栓固定楔子的位置，使得分别与左、右调整盘相连的左轧辊轴套与左万向接轴之间产生了一个角度的变动，最终实现调节两个轧辊之间的相对角度的最终目的。
文档编号B21H3/04GK202070706SQ20112006941
公开日2011年12月14日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者关中华, 吴志强, 宁勇, 李凯, 杨乐彬, 杨兆银, 赵勇, 赵瑞明, 郭锟 申请人:莱芜钢铁股份有限公司