一种高速钢环辊的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高速钢环辊，包括辊套、辊颈和芯轴，辊颈包括左辊颈和右辊颈，芯轴包括左半轴和右半轴，辊套的左侧中央设有圆台形的左腔室，左腔室的内壁上设有多道螺旋形第一缓冲槽，辊套的右侧中央设有圆台形的右腔室，右腔室的内壁上设有多道螺旋形第二缓冲槽，辊套的曲面上设有多圈径向刻槽，径向刻槽的底部设有三圈径向凸筋，辊套上还设有多个轴向冷却孔。该高速钢环辊的芯轴与辊套结合部机械强度高，避免芯轴与辊套之间发生脆性断裂；利用径向刻槽和径向凸筋降低轧制过程中的机械应力和组织应力，再利用轴向冷却孔降低环辊冷却时辊套表层内外温差造成的热应力，延长该高速钢环辊的使用寿命。
【专利说明】
一种高速钢环辊
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种高速钢环辊，属于冶金机械领域。
【背景技术】
[0002]高速钢环辊是乳钢厂乳钢机上的重要零件，利用一对或一组高速钢环辊滚动时产生的压力来乳碾钢材。它主要承受乳制时的动静载荷，磨损和温度变化的影响。
[0003]由于冷乳板材要求质量较高，尤其是冷乳薄板广泛用于轻工、汽车、建筑及铁道等行业，要生产高质量的冷乳薄板，必须要有高质量的冷乳工作辊做保证，这样对高速钢环辊的性能提出很高的要求:辊身表面必须具有高而均匀的硬度，以保证冷乳带材或钢板的尺寸精度和良好的表面质量;辊身具有一定的淬硬层深度;具有高的抗事故能力。为达到这些性能，对高速钢环辊材质的原始组织要求很严:一是纯净的冶金质量;二是组织的均匀性。高的冶金质量指环辊钢锭结晶致密，偏析不严重，不允许存在白点，钢中残存的非金属夹杂物含量尽可能低。同时保证一定的淬硬层深度，淬硬层深度的增加，可以减少高速钢环辊在使用中的重淬次数，大大降低高速钢环辊成本。
[0004]高速钢环辊在制造和使用前的准备工序中会产生残余应力和热应力。使用时又进一步受到了各种周期应力的作用，包括有弯曲、扭转、剪力、接触应力和热应力等。这些应力沿辊身的分布是不均匀的、不断变化的，其原因不仅有设计因素，还有环辊在使用中磨损、温度和辊形的不断变化。因此，高速钢环辊经常出现裂纹、断裂、剥落、压痕等各种局部损伤和表面损伤，造成高速钢环辊的使用寿命降低。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型针对现有技术存在的不足，提供了一种高速钢环辊，具体技术方案如下:
[0006]—种高速钢环辊，包括辊套、辊颈和芯轴，所述辊颈包括左辊颈和右辊颈，所述芯轴包括左半轴和右半轴，所述辊套的左侧中央设置有圆台形的左腔室，左腔室的内径自左向右连续增大，左腔室的内壁上设置有多道螺旋形第一缓冲槽，左半轴的右端与左腔室的内壁之间的结合为离心铸造复合成型;所述左辊颈设置在左半轴与辊套结合部的外围，左半轴和辊套结合部与左辊颈之间的结合为离心铸造复合成型;所述辊套的右侧中央设置有圆台形的右腔室，右腔室与左腔室之间设置有间隔，右腔室的内径自右向左连续增大，右腔室的内壁上设置有多道螺旋形第二缓冲槽，右半轴的左端与右腔室的内壁之间的结合为离心铸造复合成型;所述右辊颈设置在右半轴与辊套结合部的外围，右半轴和辊套结合部与右辊颈之间的结合为离心铸造复合成型;所述辊套的曲面上设置有多圈径向刻槽，相邻径向刻槽之间设置有间隔，径向刻槽的底部设置有三圈径向凸筋，相邻径向凸筋之间设置有间隔;所述辊套上还设置有多个轴向冷却孔，轴向冷却孔沿着辊套的中轴线对称分布，轴向冷却孔的横剖面为“8”字形。
[0007]作为上述技术方案的改进，所述径向凸筋的高度是径向刻槽深度的二分之一，相邻径向刻槽之间的间隔距离为S，相邻径向凸筋之间的间隔距离为d，s>d。
[0008]作为上述技术方案的改进，所述径向凸筋与辊套之间为一体式结构。
[0009]本实用新型所述高速钢环辊利用左腔室将左半轴、右腔室将右半轴离心复合在辊套上，消除了制造过程中的残余应力，芯轴与辊套结合部机械强度高，避免芯轴与辊套之间发生脆性断裂;利用径向刻槽和径向凸筋降低乳制过程中的机械应力和组织应力，再利用轴向冷却孔降低环辊冷却时辊套表层内外温差造成的热应力，延长该高速钢环辊的使用寿命O
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型所述高速钢环辊结构示意图；
[0011 ]图2为本实用新型所述辊套结构示意图；
[0012]图3为本实用新型所述辊套结构示意图(侧视状态)。
【具体实施方式】
[0013]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0014]如图1所示，图1为本实用新型所述高速钢环辊结构示意图。所述高速钢环辊，包括辊套10、辊颈和芯轴，所述辊颈包括左辊颈21和右辊颈22，所述芯轴包括左半轴31和右半轴32，所述辊套1的左侧中央设置有圆台形的左腔室12，左腔室12的内径自左向右连续增大，左腔室12的内壁上设置有多道螺旋形第一缓冲槽121，左半轴31的右端与左腔室12的内壁之间的结合为离心铸造复合成型;所述左辊颈21设置在左半轴31与辊套10结合部的外围，左半轴31和辊套10结合部与左辊颈21之间的结合为离心铸造复合成型;所述辊套10的右侧中央设置有圆台形的右腔室13，右腔室13与左腔室12之间设置有间隔，右腔室13的内径自右向左连续增大，右腔室13的内壁上设置有多道螺旋形第二缓冲槽131，右半轴32的左端与右腔室13的内壁之间的结合为离心铸造复合成型;所述右辊颈22设置在右半轴32与辊套10结合部的外围，右半轴32和辊套10结合部与右辊颈22之间的结合为离心铸造复合成型;所述辊套10的曲面上设置有多圈径向刻槽11，相邻径向刻槽11之间设置有间隔，径向刻槽11的底部设置有三圈径向凸筋111，相邻径向凸筋111之间设置有间隔；所述辊套10上还设置有多个轴向冷却孔14，轴向冷却孔14沿着辊套1的中轴线对称分布，轴向冷却孔14的横剖面为“8”字形。
[0015]左半轴31与辊套10之间的结合方法是，利用离心铸造法在左腔室12的位置将左半轴31铸造成型，使得左半轴31与辊套10之间为一体式结构，提高左半轴31与辊套10之间的结合力，增强左半轴31与辊套10结合部的机械强度。左腔室12为圆台形、左腔室12的内径自左向右连续增大，左腔室12的内壁上设置有多道螺旋形第一缓冲槽121，上述结构的左腔室12使得在离心铸造时，左半轴31冷却收缩时，左半轴31与左腔室12的内壁之间内应力能沿着左腔室12的内壁上的第一缓冲槽121匀速释放、缓冲，左半轴31的右端结构是逐渐增大的圆台形且表面形成与第一缓冲槽121配合的“凸起”，进一步增强左半轴31与辊套10结合部之间的结合力以及机械强度，避免脆性断裂，提高左半轴31与辊套10结合部的使用寿命。右半轴32与辊套10之间的结合方法是，利用离心铸造法在右腔室13的位置将右半轴32铸造成型，使得右半轴32与辊套10之间为一体式结构，提高右半轴32与辊套10之间的结合力，增强右半轴32与辊套10结合部的机械强度。右腔室13为圆台形、右腔室13的内径自右向左连续增大，右腔室13的内壁上设置有多道螺旋形第二缓冲槽131，该结构的右腔室13使得在离心铸造时，右半轴32冷却收缩时，右半轴32与右腔室13的内壁之间内应力能沿着右半轴32的内壁上的第二缓冲槽131匀速释放、缓冲，进一步增强右半轴32与辊套10结合部之间的结合力以及机械强度，避免脆性断裂，提高右半轴32与辊套10结合部的使用寿命。
[0016]径向刻槽11和径向凸筋111的作用是便于辊套1对乳材进行扎、切、削等多动作的加工，使得乳材更易产生塑性变形；同时径向刻槽11和三圈径向凸筋111增大了接触面积，不但提高了乳钢速率，而且还利于后续辊套10冷却降温。横剖面为“8”字形的轴向冷却孔14不但利于在辊套10冷却时通入冷却水，而且轴向冷却孔14与冷却水接触面积大，同时在乳钢时，轴向冷却孔14的横剖面为“8”字形的这种结构在受到径向压力时，不易产生较大的形变，利于乳钢工作。
[0017]为降低径向凸筋111在乳钢时的磨损同时发挥其切、削动作，所述径向凸筋111的高度是径向刻槽11深度的二分之一，相邻径向刻槽11之间的间隔距离为s，相邻径向凸筋111之间的间隔距离为d，s>d。其中，s>d使得相邻径向刻槽11之间形成较厚的“凸筋”，该“凸筋”在乳钢时与乳材的主要部分直接接触，抵消大部分的压力，降低乳材对径向刻槽11内的径向凸筋111的损耗，延长辊套10的使用寿命。
[0018]为方便加工径向凸筋111，所述径向凸筋111与辊套10之间为一体式结构。径向凸筋111与辊套10—体式结构还使得径向凸筋111与辊套10之间的结合力达到最优，利于乳钢时径向凸筋111的工作。
[0019]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高速钢环辊，包括辊套(10)、辊颈和芯轴，所述辊颈包括左辊颈(21)和右辊颈(22)，其特征在于:所述芯轴包括左半轴(31)和右半轴(32)，所述辊套(10)的左侧中央设置有圆台形的左腔室(12)，左腔室(12)的内径自左向右连续增大，左腔室(12)的内壁上设置有多道螺旋形第一缓冲槽(121)，左半轴(31)的右端与左腔室(12)的内壁之间的结合为离心铸造复合成型；所述左辊颈(21)设置在左半轴(31)与辊套(10)结合部的外围，左半轴(31)和辊套(10)结合部与左辊颈(21)之间的结合为离心铸造复合成型;所述辊套(10)的右侧中央设置有圆台形的右腔室(13)，右腔室(13)与左腔室(12)之间设置有间隔，右腔室(13 )的内径自右向左连续增大，右腔室(13 )的内壁上设置有多道螺旋形第二缓冲槽(131)，右半轴(32)的左端与右腔室(13)的内壁之间的结合为离心铸造复合成型;所述右辊颈(22)设置在右半轴(32)与辊套(10)结合部的外围，右半轴(32)和辊套(10)结合部与右辊颈(22)之间的结合为离心铸造复合成型;所述辊套(10)的曲面上设置有多圈径向刻槽(11)，相邻径向刻槽(11)之间设置有间隔，径向刻槽(11)的底部设置有三圈径向凸筋(111)，相邻径向凸筋(111)之间设置有间隔；所述辊套(10)上还设置有多个轴向冷却孔(14)，轴向冷却孔(14)沿着辊套(10)的中轴线对称分布，轴向冷却孔(14)的横剖面为“8”字形。2.根据权利要求1所述的一种高速钢环辊，其特征在于:所述径向凸筋(111)的高度是径向刻槽(11)深度的二分之一，相邻径向刻槽(11)之间的间隔距离为s，相邻径向凸筋(111)之间的间隔距离为d，s>d。3.根据权利要求1所述的一种高速钢环辊，其特征在于:所述径向凸筋(111)与辊套(10)之间为一体式结构。
【文档编号】B21B27/03GK205599666SQ201620397427
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】张政龙
【申请人】安徽环渤湾高速钢轧辊有限公司