短应力线轧机拉杆螺纹间隙消除装置的制作方法

1.本实用新型涉及轧机技术领域，尤其涉及一种短应力线轧机辊缝调整装置中消除拉杆与螺母间螺纹间隙的装置。


背景技术：

2.短应力线轧机常用于异型钢、棒线材等轧制领域，其四根拉杆设置有左、右旋向的外螺纹，拉杆上配置压下螺母，压下螺母上设置与拉杆匹配的相应旋向的内螺纹。支撑轧辊的轴承座设置在压下螺母上，进行辊缝调节时，通过驱动装置驱动拉杆转动，拉杆和压下螺母构成丝杠结构，将拉杆的转动转化为压下螺母在拉杆竖直方向的上、下运动，进而带动轴承座上、下运动，最终完成轧机辊缝的调整。拉杆螺纹与压下螺母在传动时存在间隙，故轧制时上工作辊会产生弹跳，影响轧制稳定性，降低轧制精度。
3.申请号cn201620924874.0公布了一种螺纹间隙消除装置，在实际使用中存在如下问题：连接销竖向穿过调整螺母和压下螺母，检修时需将整个环形端面上所有的碟簧销和连接销都取出后，才能进行后续的调整工作；调整工作完成后，又要将碟簧销和连接销依次回装，检修工序繁琐，调整难度大。
4.申请号cn201120223945.1公布了一种辊缝调整装置，碟簧组套在拉杆上，当碟簧组中的某个碟簧损坏时，需将上方的压下装置整体吊走后，才能更换碟簧，更换费时费力。
5.因此，亟需研发一种拉杆螺纹间隙消除装置来解决上述存在的问题。


技术实现要素：

6.根据上述提出的技术问题，而提供一种短应力线轧机拉杆螺纹间隙消除装置。本实用新型能够用来消除拉杆与螺母(压下螺母、调整螺母)间的螺纹间隙，以解决现有技术中碟簧受力不均易损坏、设备调整精度低、调整难度大、安拆效率低等问题。本实用新型采用的技术手段如下：
7.一种短应力线轧机拉杆螺纹间隙消除装置，包括调整螺母、压下螺母、端盖、轴承座、拉杆、高弹体缓冲垫、球面垫和插销；
8.所述拉杆穿过轴承座内部的孔，在轴承座内部的孔和拉杆的径向之间，沿其轴向设置有压下螺母和调整螺母，压下螺母和调整螺母通过内螺纹配合在拉杆的外螺纹上，同时与轴承座内部的孔有一定的间隙，调整螺母设置在压下螺母的上部，两者之间存在一定的间隙，所述压下螺母下方设有套接在拉杆上的球面垫；
9.所述压下螺母外侧圆周方向均匀分布多个矩形凹槽ⅰ，调整螺母外侧圆周方向均匀分布多个矩形凹槽ⅱ，所述插销头部设有矩形扁头，矩形扁头的宽度为b0，矩形凹槽ⅰ的宽度为b2，矩形凹槽ⅱ的宽度为b1，需满足b1＝b2＞b0。矩形扁头的长度为l0，矩形凹槽ⅰ的长度为l2，矩形凹槽ⅱ的长度为l1，需满足l0＞l1，l0＞l2，l0＜l1+l2。插销横向插入轴承座侧面的孔内，其头部的矩形扁头需保证同时插入压下螺母的矩形凹槽ⅰ和调整螺母的矩形凹槽ⅱ内，所述插销尾部设有固定装置；
10.所述端盖穿过拉杆后安装在轴承座上，所述调整螺母上方设有套接在拉杆上的高弹体缓冲垫，高弹体缓冲垫采用半分体式结构。
11.所述调整螺母的上方和端盖的下方边缘分别设有圆形凸起ⅰ和凸起ⅱ，高弹体缓冲垫被压缩在凸起ⅰ和凸起ⅱ内侧，二者用于对高弹体缓冲垫起到限位作用，保证高弹体缓冲垫受力后不会左右偏移。
12.进一步地，所述插销尾部设有用于定位卡住所述插销的挡圈，其能够使插销不会从轴承座侧面的孔内弹出，保证其头部矩形扁头一直处于压下螺母的矩形凹槽ⅰ和调整螺母的矩形凹槽ⅱ内，所述固定装置包括插销尾部拧入的螺栓，所述螺栓和所述轴承座之间设有垫圈，螺栓压紧垫圈，使垫圈一面紧贴轴承座。
13.进一步地，螺栓与垫圈的结合面和垫圈和轴承座的结合面处均需进行密封处理。
14.进一步地，压下螺母与球面垫之间通过凹凸球面进行配合。
15.进一步地，还包括防尘罩，所述防尘罩套在拉杆上，防尘罩下部通过螺栓和压板固定在端盖上端面。
16.进一步地，所述轴承座侧面还设有注油孔，所述注油孔与球面垫的油孔相连，所述压下螺母设有油孔，压下螺母的油孔与球面垫的油孔相连。
17.本实用新型上述短应力线轧机拉杆螺纹间隙消除装置的装配方法，包括如下步骤：
18.步骤1、装配前在压下螺母、调整螺母、拉杆的螺纹处和压下螺母的凹球面、球面垫的凸球面处涂抹适量干油；
19.步骤2、在轴承座中装入球面垫和拉杆，之后，将压下螺母穿入拉杆，旋转压下螺母使之凹球面和球面垫的凸球面接触；将调整螺母穿入拉杆，旋转调整螺母，使调整螺母的上端面至端盖与轴承座的接触面，期间的距离为一个定值a，通过轴承座侧面的孔ⅱ拨动压下螺母的矩形凹槽ⅰ和调整螺母的矩形凹槽ⅱ，微调压下螺母和调整螺母；
20.步骤3、在调整螺母上端面安放高弹体缓冲垫，调整好位置后，将端盖安装在轴承座上，并通过螺钉预紧；
21.步骤4、向轴承座侧面的孔中插入插销，使插销头部的矩形扁头同时插入到压下螺母的矩形凹槽ⅰ和调整螺母的矩形凹槽ⅱ内，装入挡圈以卡住插销使其定位，用螺栓压紧垫圈后进行密封处理。
22.进一步地，在需要重新调整或是检修时，还包括如下步骤：
23.依次拆除设置于轴承座侧孔的紧固件后拆卸端盖，旋转调整螺母，重新调整到定值a，之后将拆除部件安装归位。
24.本实用新型具有以下优点：
25.1.本实用新型通过横向设置一个插销，能够避免压下螺母和调整螺母之间发生相对转动，相对于现有结构的多个竖向锁紧销，本技术结构简捷，安拆方便；只需拔出一个横向设置的插销，通过借助螺丝刀等工具，即可实现对调整螺母的微调，调整过程更加简便；
26.2.压下螺母和调整螺母外侧圆周方向均设有多个矩形凹槽，调整螺母外侧的凹槽与压下螺母外侧的凹槽在对齐时，只需转动很小的角度就能实现，能够保证调整后的“a”值更加精确，提升了调整精度；
27.3.高弹体缓冲垫的减震和缓冲性能好，加载后弹性变形大，抗断裂性和抗疲劳性
优于碟簧，使用寿命长；高弹体缓冲垫采用半分体结构型式，更换高弹体缓冲垫时不需将压下装置吊走，安拆和检修方便；高弹体缓冲垫与端盖和调整螺母之间是面接触，受力面积更大，受力也更加均匀，不会产生类似碟簧组失效后高低不平现象；
28.4.端盖上端面为平整结构型式，无需加工为阶梯状和匹配相应数量的销孔，端盖厚度和拉杆长度均相应缩短，节省了设备投入成本。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1是本技术螺纹间隙消除装置的示意图。
31.图2和图3分别为现有螺纹间隙消除装置的示意图。
32.图4是图1的x处放大图。
33.图5是图1的y处放大图。
34.图6是本技术螺纹间隙消除的原理示意图。
35.图7是本技术压下螺母和调整螺母的三维结构图。
36.图8高弹体缓冲垫的力学性能曲线。
37.图9是图4的z处放大图。
38.图10是图9的m
‑
m剖视图。
39.图11是本实用新型实施例中高弹体缓冲垫的半分体式结构示意图。
40.图中：1(1
′
).碟簧组，2.碟簧销，3.连接销，4(4
′
).调整螺母，5(5
′
).压下螺母，6(6
′
)端盖，7.轴承座，8.油杯，9(9
′
、9
″
).拉杆，10.螺钉，11.高弹体缓冲垫，12.球面垫，13.插销，14.挡圈，15.垫圈，16.螺栓一，17.o型圈，18.防尘罩，19.螺栓二，20.压板，401.凸起ⅰ，402.矩形凹槽ⅱ，501.矩形凹槽ⅰ，601.凸起ⅱ，701.孔ⅰ，702.孔ⅱ，1301.矩形扁头。
具体实施方式
41.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
42.对比例1
43.现有技术的《一种螺纹间隙消除装置》的结构如图2所示，该技术通过多对碟簧组1形成平衡元件来消除螺纹间隙，碟簧组1套在碟簧销2上，碟簧销2安装在调整螺母4
′
的螺纹孔内，连接销3穿过压下螺母5
′
和调整螺母4
′
，保证压下螺母5
′
和调整螺母4
′
之间不发生相对转动。同时连接销3上部还处于端盖6
′
的孔中，当拉杆9
′
转动时，保证压下螺母5
′
和调整螺母4
′
与拉杆9
′
之间不发生相对转动。
44.在实际使用中存在如下问题：
45.(1)连接销3竖向穿过调整螺母4
′
和压下螺母5
′
，检修时需将整个环形端面上所有的碟簧销2和连接销3都取出后，才能进行后续的调整工作；调整工作完成后，又要将碟簧销2和连接销3依次回装，检修工序繁琐，调整难度大。
46.(2)连接销3竖向穿入压下螺母5
′
和调整螺母4
′
的孔内，装配时需转动调整螺母4
′
，确保其上的孔与压下螺母5
′
的孔对准，由于结构及孔径的限制，设置孔的数量有限，装配时调整螺母4
′
需要转动较大的角度，才能使其上的孔和压下螺母5
′
的孔对准，调整要求高，精度差。
47.(3)单组碟簧组1的某个碟簧损坏，都会影响平衡元件的整体受力，进而影响螺纹间隙消除效果；且每组碟簧组1都是多片碟簧叠加而成，安装和更换工作量大，安拆效率低。
48.(4)端盖6
′
为阶梯状结构，且端盖6
′
上需加工多个销孔，以匹配装配碟簧销2和连接销3，其结构复杂，加工工序繁琐；端盖6
′
为阶梯状结构，需要较大厚度，相应拉杆长度也增大，设备成本投入增加。
49.对比例2
50.现有技术的《用于轧机的辊缝调整装置》的结构如图3所示，通过一对碟簧组1
′
作为平衡元件来消除螺纹间隙，碟簧组1
′
套在拉杆9
″
上，其在实际使用中存在如下问题：
51.碟簧组1
′
套在拉杆9
″
上，当碟簧组中的某个碟簧损坏时，需将上方的压下装置整体吊走后，才能更换碟簧，更换费时费力。
52.实施例1
53.如图1所示，本技术中短应力线轧机拉杆螺纹间隙消除装置由调整螺母4、压下螺母5、端盖6、轴承座7、油杯8、拉杆9、螺钉10、高弹体缓冲垫11、球面垫12、插销13、挡圈14、垫圈15、螺栓一16、o型圈17、防尘罩18、螺栓二19、压板20等组成。
54.具体地，拉杆9穿过轴承座7内部的孔ⅰ701，球面垫12套在拉杆9上，并与拉杆9之间存在一定的间隙，球面垫12的下平面与轴承座7的内孔ⅰ701的阶梯面接触；在轴承座7内部的孔ⅰ701和拉杆9的径向之间，沿其轴向设置有压下螺母5和调整螺母4，压下螺母5和调整螺母4通过内螺纹配合在拉杆9的外螺纹上，同时与轴承座7内部的孔ⅰ701有一定的间隙，调整螺母4设置在压下螺母5的上部，两者之间存在一定的间隙；压下螺母5位于球面垫12上方，二者之间通过精加工的凹凸球面进行配合。该球面配合的调整角度更加灵活，以保证轴承座7适应轧制力要求，可提升轧机刚度和轧制精度。
55.如图7所示，所述压下螺母5外侧圆周方向均匀分布多个矩形凹槽ⅰ501，调整螺母4外侧圆周方向均匀分布多个矩形凹槽ⅱ402。如图9、图10所示，插销13头部设有矩形扁头1301，矩形扁头1301的宽度为b0，矩形凹槽ⅰ501的宽度为b2，矩形凹槽ⅱ402的宽度为b1，需满足b1＝b2＞b0。矩形扁头1301的长度为l0，矩形凹槽ⅰ501的长度为l2，矩形凹槽ⅱ402的长度为l1，需满足l0＞l1，l0＞l2，l0＜l1+l2。如图4所示，插销13横向插入轴承座7侧面的孔ⅱ702内，其头部的矩形扁头1301需保证同时插入压下螺母5的矩形凹槽ⅰ501和调整螺母4的矩形凹槽ⅱ402内，对压下螺母5和调整螺母4起到限位作用，避免压下螺母5和调整螺母4之间发生相对转动。由于插销13固定轴承座7侧面的孔ⅱ702内，当拉杆9发生转动时，也能避免压下螺母5和调整螺母4与拉杆9之间产生相对转动，只能随轴承座7垂直上下移动。只需横向设置一个插销13就能实现上述两个功能，结构简单，安装拆卸方便。
56.所述端盖6上端面为平整结构型式，整体穿过拉杆9，端盖6下凸台的外径与轴承座
7内部的孔ⅰ701顶部配合，配合面用o型圈17密封，端盖6通过螺钉10固定在轴承座7顶部；高弹体缓冲垫11套在拉杆9上，受端盖6的预紧力作用被压缩在端盖6和调整螺母4之间，高弹体缓冲垫11受压缩后在端盖6和调整螺母4之间产生弹力，弹力会带动端盖6、轴承座7以及与轴承座7连接的零件(包括压下螺母5、球面垫12等)往上移动。
57.本实施例中采用高弹体缓冲垫11作为平衡元件。高弹体缓冲垫11采用回火聚氨酯橡胶加工而成，能够承受大冲击力，减震和缓冲性能好，抗断裂性能和抗疲劳性能优于碟簧，使用寿命长，并且安装、拆卸和维护非常方便。高弹体缓冲垫11的力学性能曲线如图8所示。如图11所示，本实施例中高弹体缓冲垫11采用半分体结构型式，这样当高弹体缓冲垫11损坏需要更换时，可直接将新的半分体式高弹体缓冲垫11安装在拉杆9上，无需将拉杆9上方的压下装置整体拆卸后吊走。该结构型式可降低拆装难度，节省拆装时间。
58.作为优选的实施方式，调整螺母4的上方和端盖6的下方边缘分别设有圆形凸起ⅰ401和凸起ⅱ601，高弹体缓冲垫11被压缩在凸起ⅰ401和凸起ⅱ601内侧。轧制过程中凸起ⅰ401和凸起ⅱ601，对高弹体缓冲垫11起到限位作用，保证高弹体缓冲垫11受力后不会左右偏移。如图5所示。
59.作为优选的实施方式，插销13尾部设有挡圈14，以定位卡住插销13，使插销13不会从孔ⅱ702内弹出，保证其头部矩形扁头1301一直处于压下螺母5的矩形凹槽ⅰ501和调整螺母4的矩形凹槽ⅱ402内。插销13尾部拧入螺栓一16，螺栓一16压紧垫圈15，使垫圈15一面紧贴轴承座7。螺栓一16与垫圈15的结合面和垫圈15和轴承座7的结合面“k”处需涂抹密封胶，避免灰尘由此处进入轴承座7内部的孔ⅰ701,保证压下螺母5和调整螺母4与拉杆9的螺纹配合，也避免润滑油脂由此结合面处溢出。
60.防尘罩18套在拉杆9上，防尘罩18下部通过螺栓二19和压板20固定在端盖6上端面。防尘罩18形成一个密闭空间，避免外部的灰尘、杂质等进入，保证了设备的使用性能。
61.所述轴承座侧面还设有注油孔，所述注油孔与球面垫的油孔相连，所述压下螺母设有油孔，压下螺母的油孔与球面垫的油孔相连。本技术中可通过油杯8注入干油，干油通过球面垫12的油孔注入，压下螺母5的油孔穿过其内螺纹，对压下螺母5与球面垫12的球面配合处和压下螺母5、调整螺母4与拉杆9的螺纹配合处进行润滑。
62.本实用新型还公开上述短应力线轧机拉杆螺纹间隙消除装置的装配方法，包括如下步骤：
63.步骤1、装配前在压下螺母5、调整螺母4、拉杆9的螺纹处和压下螺母5的凹球面、球面垫12的凸球面处涂抹适量干油。
64.步骤2、在轴承座7中装入球面垫12和拉杆9后，压下螺母5穿入拉杆9，旋转压下螺母5使之凹球面和球面垫12的凸球面接触；将调整螺母4穿入拉杆9，轻轻旋转调整螺母4，使调整螺母4的上端面至端盖6与轴承座7的接触面，期间的距离为一个定值“a”，定值“a”可用游标卡尺测得，此时压下螺母5和调整螺母4之间有一定的间隙(大于螺纹的间隙)。可用螺丝刀等工具，通过轴承座7侧面的孔ⅱ702拨动压下螺母5的矩形凹槽ⅰ501和调整螺母4的矩形凹槽ⅱ402，微调压下螺母5和调整螺母4,确保定值“a”更准确。
65.步骤3、在调整螺母4上端面安放高弹体缓冲垫11，调整好位置后，将端盖6安装在轴承座7上，并通过螺钉10预紧，压缩高弹体缓冲垫11，使其在端盖6和调整螺母4之间产生弹力。
66.步骤4、向轴承座7侧面的孔ⅱ702中插入插销13，使插销13头部的矩形扁头1301同时插入到压下螺母5的矩形凹槽ⅰ501和调整螺母4的矩形凹槽ⅱ402内(保证压下螺母5和调整螺母4之间不会发生相对转动以及压下螺母5和调整螺母4与拉杆9之间不发生相对转动)。装入挡圈14以卡住插销13使其定位，用螺栓一16压紧垫圈15，之后在“k”处涂抹密封胶。
67.本实用新型消除螺纹间隙的原理如下：
68.端盖6安装在轴承座7的过程中，高弹体缓冲垫11逐渐被压缩，在端盖6与调整螺母4之间产生弹力。此时调整螺母4受到端盖6的预紧力作用，调整螺母4的内螺纹向下运动，压紧拉杆9的外螺纹，消除了调整螺母4和拉杆9之间的螺纹间隙。
69.压缩高弹体缓冲垫11产生的弹力会反向带动端盖6、轴承座7向上移动，进而带动与轴承座7连接的零件(包括压下螺母5、球面垫12等)往上移动，使压下螺母5的内螺纹向上运动，压紧拉杆9的外螺纹，消除了压下螺母5和拉杆9之间的螺纹间隙。
70.即螺纹间隙消除的方法，涉及到两个作用力：其一是端盖6的预紧力，使调整螺母4的内螺纹向下运动，消除调整螺母4和拉杆9之间的螺纹间隙。其二是压缩高弹体缓冲垫11产生的弹力，使压下螺母5的内螺纹向上运动，消除压下螺母5和拉杆9之间的螺纹间隙。
71.把轴承座7与调整螺母4、压下螺母5、拉杆9作为一个整体，研究受力平衡：调整螺母4与拉杆9之间之间作用力为f1，压下螺母5与拉杆9之间的作用力为f2，两个作用力f1、f2的大小相等、方向相反。
72.在轧制过程中，当轴承座7承受向上载荷时，轴承座7内部没有间隙，整体刚度大，不会产生晃动现象，轧机弹跳小，轧制过程平稳。从而提高了轧制精度，延长了相关零部件的使用寿命。
73.整个螺纹间隙消除的方法和原理，如图6所示。
74.设备在使用过程中，由于装配误差或其他原因，会出现轧机弹跳过大的现象，此时就需要对本技术的螺纹间隙消除装置进行重新调整。过程简述如下：
75.1.准备工作：用垫块将上工作辊垫起定位；
76.2.拆卸紧固件：依次拆下螺栓一16、垫圈15、挡圈14、插销13；
77.3.拆卸端盖：松开螺钉10，打开端盖6；
78.4.调整“a”值：借助螺丝刀等工具，通过轴承座7侧面的孔ⅱ702，拨动调整螺母4的矩形凹槽ⅱ402，对调整螺母4进行微调,保证其上端面至端盖6与轴承座7的接触面间的距离，重新调整到定值“a”，定值“a”可用游标卡尺测得。
79.5.安装紧固件：依次安装插销13、挡圈14、垫圈15、螺栓一16；
80.6.安装端盖：安装端盖6，拧紧螺钉10；
81.7.收尾工作：撤走垫块，上工作辊回落复位。
82.当高弹体缓冲垫11损坏或性能不达标时，同样可采用上述办法进行更换。
83.重新调整和检修时，只需拔出插销13，打开端盖6，就能对调整螺母4进行旋转调节，相对于现有结构需将每个碟簧销2和连接销3都取出后，才能转动调整螺母4，本技术重现调整和检修工作的操作方法简便，调整效率高。
84.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当
理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。