专利名称：三铰拉杆方柱形高刚度轧机的制作方法
技术领域：
本发明属于型刚和线材轧制生产用的高刚度轧机。
文献“SY型高刚度轧机及其在轧钢技术改造中的应用”(<钢铁>-1989年国际轧钢会议论文专辑P15-21，1990)和“SY型高刚度轧机的推广与技术发展(<冶金设备>P16-19，1991.3期)中介绍的SY型高刚度轧机是近年来开发和研制的高刚度轧机，在钢铁企业的部分型钢和线材厂中得到了推广和应用，受到了行业界的重视和好评。
这种SY型高刚度轧机的轧辊轴承，采用四列短圆柱滚子轴承。轧机上、下两个轧辊的轴承座用带有右、左螺纹的拉杆通过螺母及球面垫相联结，同时轴承座还设有滑槽同方柱连结而形成单铰拉杆方柱型结构，设计者认为这种结构使轴承座具有可自位性能，轧辊四列短圆柱滚子轴承载荷沿宽度方向均匀分布。
SY型高刚度轧机主要结构可简化成杆系见图2。通过理论分析发现该系统自由度为零，存在着原理错误。该轧机的轴承座可自位性失效而成为刚性支座(非铰链支座)，致使轧辊轴承严重偏载降低工作寿命。对250 SY型高刚度轧机现场测试证明当轧辊受力时，轴承座不倾斜摆动而只有轴承底部微量的弹性变形(见图4)。现场测试与现场使用结果表明该轧机对于轧辊轴向窜动的控制能力差，轴承工作状况不良，常出现烧轴承等事故。
本发明的目的是为了解决SY型高刚度轧机存在的问题而设计的一种三铰拉杆方柱型高刚度轧机，从原理和结构上确保轧辊轴承座的可自位性和轧辊轴向高刚度性能、提高轴承工作寿命、轧制成品的尺寸精度和负公差轧制率。
三铰拉杆方柱型高刚度轧机，由轧辊、轴承、轴承座、轧辊径向和轴向调节系统、底座、万向联轴节、传动系统和电机等零部件组成。其要点在于将上、下两个轧辊的轴承座(2)，用带有右、左螺纹的拉杆(3)通过螺母(4)、双凹球面垫(5)与凸球面垫(6)连结，凸球面垫(6)与轴承座(2)镗孔之间为动配合间隙，轴承座(2)上的滑槽(7)和方柱(8)用铰链联结，在铰接处方柱(8)的内侧是内侧球面垫(10)，其外侧是外侧球面垫(9)且用紧定螺钉(11)顶紧，内侧球面垫(10)和外侧球面垫(9)的球心重合在一起。
三铰拉杆方柱结构形成的以连杆(轧辊、轴承与轴承座)为主动件的三铰拉杆方柱单自由度杆系系统(见图3)，其动作原理为当轧辊受轧制力而产生弯曲挠度变形时，轴承座跟随轧辊轴线的倾斜而倾斜摆动，轧辊卸载时靠轧辊的弹性回复使轧辊轴线恢复为水平线，轴承座跟随恢复原位。轴承座具有良好的自位性能，保证使轴承座上的四列短圆柱滚子轴承沿宽度方向(即各列)保持均载，以提高轴承的工作寿命。
本结构由于轧辊轴承座滑槽内铰链的安装间隙靠强化紧定螺钉消除并得到控制而具有轧辊轴向高刚度性能。
附图及实施例
图1为三铰拉杆方柱型高刚度轧机的结构示意2为SY型轧机主要结构杆系简3为三铰拉杆方柱型高刚度轧机主要结构杆系简4为三铰拉杆方柱型高刚度轧机和SY型高刚度轧机轴承座自位性能的静态实测图在附图1中，(1)轧辊，(2)轴承座，(3)拉杆，(4)螺母，(5)双凹球面垫，(6)凸球面垫，(7)滑槽，(8)方柱，(9)外侧球面垫，(10)内侧球面垫，(11)紧定螺钉。
附图1为本发明的一个实施例。
该实施例是在现有的250SY型高刚度轧机上进行的，SY型高刚度轧机的轧辊、轴承、轴承座、轧辊辊缝调节用减速器、轧辊轴向调节系统、万向联轴节及底座等继续留用，只是改动了轧辊辊缝调节系统及轴向轴承座与方柱联结的局部个别零部件。亦即，改动了螺母(4)、凸球面垫(6)、外加双凹球面垫(5)，在轴承座滑槽(7)与方柱(8)联结系统中将各自无联系的方柱前后两个球面垫改造成为一副铰链，使轴承座(2)相对方柱(8)既滑动又转动，从而形成三铰拉杆方柱结构系统，原理上实现了轴承座的可自位性。
发明人对本发明的250三铰拉杆方柱型高刚度轧机进行了静、动态工业性实验。轴承座动、静态自位性实测参数为α＝3.07×10-3度/吨，但250SY型高刚度轧机自位性能实测参数α＝0，两种轧机的对比静态可自位性能示于图4。实测曲线鲜明地证明了SY型高刚度轧机轴承座是刚性支座，只有轴承座下部位的微量弹性变形，四列短圆柱滚子轴承严重偏载，载荷峰值超过原均载荷的三倍以上，工作寿命急剧下降，SY型高刚度轧机用户反映也证实了这一点。另外，三铰拉杆方柱型高刚度轧机的动态轧辊轴向窜动实测值为δ＝0.01mm，而SY型高刚度轧机轧辊轴向窜动量却为δ＝0.4mm，由此可见，三铰拉杆方柱型高刚度轧机不仅具有可靠的轴承座自位性能，而且还具有显著的轧辊轴向高刚度性能。
利用本发明所公开的技术方案，只改动SY型高刚度轧机的轧辊辊缝调节系统及轴向轴承座与方柱联结的局部个别零部件，就将SY型高刚度轧机改造成为三铰拉杆方柱型高刚度轧机。SY型高刚度轧机的轧辊、轴承、轴承座、轧辊辊缝调节用减速器、轧辊轴向调节系统、万向联轴节及底座等继续留用，因此将本发明的技术用于改造现有的SY型高刚度轧机，可大量节省设备改造费用，具有十分显著的经济效益。
权利要求
1.三铰拉杆方柱型高刚度轧机由轧辊、轴承、轴承座、轧辊径向轴向调节系统、底座、万向联轴节、电机和传动系统等零部件所组成，其特征是将上、下两个轧辊的轴承座(2)、用带有右、左螺纹的拉杆(3)通过螺母(4)、双凹球面垫(5)与凸球面垫(6)连结，凸球面垫(6)与轴承座(2)镗孔之间为动配合间隙，轴承座(2)上的滑槽(7)和方柱(8)通过内外侧球面垫(9)、(10)组成铰链连结，由此形成以轧辊轴承座为主动件的三铰拉杆方柱单自由度杆系，当轧辊受力时轴承座跟随轧辊产生弯曲变形倾斜相应角度，轧辊卸载时轴承座随轧辊的弹性回复而摆回原位。
2.根据权利要求1所述的高刚度轧机，其特征在于铰接处方柱(8)的内侧是内侧球面垫(10)，外侧是外侧球面垫(9)，通过紧定螺钉(11)将其顶紧。
3.根据要求1、2所述的高刚度轧机，其特征在于内侧球面垫(10)和外侧球面垫(9)的球面中心重合在一起。
全文摘要
三铰拉杆方柱形高刚度轧机，其上、下两个轧辊的轴承座(2)，用带有右、左螺纹的拉杆(3)通过螺母(4)、双凹球面垫(5)与凸球面垫(6)连结，凸球面垫(6)与轴承座(2)镗孔之间为动配合间隙，轴承座(2)上的滑槽(7)和方柱(8)通过内、外侧球面垫(9)、(10)铰链连结，由此形成以轧辊轴承座为主动件的三铰拉杆方柱单自由度杆系，因而该轧机具有良好且可靠的轴承座自位性能和轧辊轴向高刚度性能。该发明可以大大提高轧制成品的尺寸精度和负公差轧制率，延长轧机轴承的工作寿命，具有显著的经济效益。
文档编号B21B31/00GK1061172SQ9110913
公开日1992年5月20日 申请日期1991年9月21日 优先权日1991年9月21日
发明者申光宪, 安瑞臣, 谢朝晖, 肖宏, 胡长来, 马铁岭, 李平 申请人:唐山钢铁公司一轧钢厂, 东北重型机械学院秦皇岛分校