周面有槽的芯轴与具有柔性密封的轴承座组件的装配方法与流程

本发明涉及一种周面有槽的芯轴与具有柔性密封的轴承座组件的装配方法。

背景技术：

目前钢厂使用的连铸辊组件是新型螺旋冷冻大过盈式结构。成组连铸辊组件的长度一般在2米左右，因此，连铸辊组件主要由多个辊套、多个具有密封件的轴承座组件、多节芯轴、多个隔套组成。连铸辊组件的安装过程为：将第一芯轴的一端过盈配合地安装在第一辊套中，将第一隔离部件装入第一辊套内，将第二芯轴的一端过盈配合地安装在第一辊套中，将第一轴承座组件过盈配合地安装在第二芯轴上，这样通过多节芯轴，将个辊套串联成一组连铸辊组件。

为了对连铸辊组件进行冷冻，在芯轴两端的周面上设有螺旋槽和退刀槽，在芯轴上设有轴向的第一孔和径向的第二孔。连铸辊组件内部通过芯轴和中间隔套，在整组连铸辊组件内部形成封闭冷冻通道，确保辊子工作时的冷冻效果。辊套和芯轴配合部位为多过盈配合，过盈量大于0.3；轴承座组件与芯轴也采用过盈配合，因此，由于零件之间的大过盈配合，对装配技术存在以下的高难度：

1、辊套装配前需要加热使辊套膨胀，然而辊套表面堆焊马氏体不锈钢，加热温度如果过高，容易造成堆焊层的组织产生变化，不利于产品质量。因此，辊套的升温受到限制，升温后的辊套与芯轴之间的间隙，相对常温下的辊套与芯轴之间的间隙来说变化不大，从而辊套和芯轴安装时的时间不宜过长，否则辊套降温后容易产生间隙变小无法装配，甚至抱死现象，导致成组报废。

2、第一芯轴与第一轴承座组件之间的间隙太小，将第一轴承座组件5装上第一芯轴1上时，因第一芯轴上有螺旋槽1a和退刀槽1b，而第一轴承座组件5由轴承座5a、轴承5b、密封件以及叠环5d组成，基中密封件是带弹簧的唇型密封件5c，将第一轴承座组件5套在第一芯轴1上的过程中，唇型密封件5c在弹簧的作用力下被顶入到螺旋槽和/或退刀槽中，导致唇型密封件5c卡死在螺旋槽和/或退刀槽中，由于第一轴承座组件5与第一芯轴1之间的间隙本来就非常小(即使是冷冻后的第一芯轴与第一轴承座组件5之间的间隙也在1mm的范围内)，一旦出现唇型密封件5c卡死在螺旋槽1a和/或退刀槽1b中的情况，第一轴承座组件5将无法从第一芯轴1上退出，也无法将第一轴承座组件5推送到第一芯轴1的轴身上，从而导致装配失败，同时造成零件报废。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种周面具有槽的芯轴与具有柔性密封的轴承座组件的装配方法，本发明可防止装配时轴承座组件卡死在芯轴上。

解决上述技术问题的技术方案如下：

周面有槽的芯轴与具有柔性密封的轴承座组件的装配方法，包括：

将周面具有槽的芯轴进行冷冻使芯轴外径缩小；

将隔套套在芯轴上后，隔套的一端与芯轴的轴向端面抵顶，隔套的另一端至少将轴承座组件途经芯轴上的槽遮蔽；

将轴承座组件套在隔套上，使轴承座组件沿着隔套滑动，轴承座组件与隔套分离后移动至芯轴上安装该轴承座组件的部位。

本发明的另一目的是提供一种对具有槽的芯轴与轴承座组件装配时用的隔套以及该隔套的制备方法，本发明可防止装配时轴承座组件卡死在芯轴上。

对具有槽的芯轴与轴承座组件装配时用的隔套，其特征在于，隔套的一端与芯轴的轴向端面抵顶，隔套的另一端至少将轴承座组件套途经芯轴上的槽遮蔽；该隔套包括：

对轴承座组件进行导向的导向段；

至少一部分与导向段内壁面结合的抵顶部；

设置于导向段一端以将芯轴上所述的槽进行遮蔽的遮蔽段，遮蔽段的壁厚小于0.8mm。

一种制备隔套的方法，包括以及步骤：

步骤1，对棒料进行加工，在棒料上形成具有抵顶部的内孔，粗加工棒料的外圆及内孔；

步骤2，精加工棒料上的内孔；

步骤3，将轴间隙配合在棒料的内孔中；

步骤4，精加工棒料的外圆，在棒料的一端形成用于对轴承座组件进行导向的导向段，在棒料的另一端形成至少将轴承座组件套途经芯轴上的槽遮蔽段后，最终成型所述隔套。

本发明的又一目的是提供一种装配连铸辊组件的方法，本发明可防止装配时轴承座组件卡死在芯轴上。

装配连铸辊组件的方法，包括以下步骤：

步骤1，将具有槽的第一芯轴冷冻使该第一芯轴外径缩小后，将第一芯轴的一端安装在安装座块上，使第一芯轴呈竖立状态；

步骤2，将第一辊套加热使该第一辊套的孔径变大后，第一辊套的一端安装在第一芯轴的另一端；

步骤3，将第一隔离部件置于第一辊套的内孔中，并使第一隔离部件的一端与第一芯轴的另一端抵顶；

步骤4，将具有槽的第二芯轴冷冻使该第二芯轴外径缩小后，将第二芯轴的一端插入到第一辊套的内孔中，第二芯轴的一端与第一隔离部件的另一端抵顶；

步骤5，将隔套套在第二芯轴的另一端后，隔套的一端与第二芯轴的另一端的轴向端面抵顶，隔套的另一端至少将第一轴承座组件套途经芯轴上的槽遮蔽；

步骤6，将第一轴承座组件套在隔套上，使第一轴承座组件沿着隔套滑动，第一轴承座组件与隔套分离后移动至第二芯轴上安装该第一轴承座组件的部位；

最后，将安装座块从第一芯轴上卸下后，将最后一个轴承座组件安装在第一芯轴的一端。

本发明的优点为：采用加热与冷冻相结合的技术，通过对辊套适度加热，扩大配合尺寸，对芯轴冷冻，缩小芯轴外径尺寸，确保芯轴和辊套的配合间隙。通过隔套，将其安装于芯轴外圆，消除了轴承座组件中的柔性密封件偏软并有弹性，在直接与芯轴螺旋槽接触时，容易产生翻边，因此，轴套使轴承座组件能够顺利通过芯轴周面上的槽部，避免轴承座组件卡死在芯轴上，防止整组辊组件报废。同时通过隔套还克服了轴承座组件在安装过程中，芯轴头部无法导向问题。

附图说明

图1为现有技术中第一芯轴的示意图；

图2为现有技术中第一芯轴与第一轴承座组件的装配示意图；

图3为本发明中的第一芯轴与第一轴承座组件装配时的示意图；

图4为本发明中的隔套的剖面图；

图5为本发明中的隔套的立体图；

图6为为采用本发明装配方法装配连铸辊组件时的示意图；

图7为采用本发明装配方法装配好的连铸辊组件的示意图；

附图1至7中的标记：1为第一芯轴，1a为螺旋槽，1b为退刀槽，2为安装座块，3为第一辊套，4为隔套，4a1为锥形部，4a2为过渡部，4b为抵顶部，4c为遮蔽段，5为第一轴承座组件，5a为轴承座，5b为轴承，5c为唇型密封件，5d为叠环，6为第一隔离部件，7为第二芯轴，8为第二隔离部件，9为第二辊套，10为第三芯轴，11为第二轴承座组件。

具体实施方式

如图1至图3所示，周面有槽的芯轴与具有柔性密封的轴承座组件的装配方法，本实施方式中，周面有槽的芯轴包括第一芯轴1，该第一芯轴1的周面上的槽为螺旋槽1a和退刀槽1b，而轴承座组件第一轴承座组件5内的密封件是带弹簧的唇型密封件5c，需要说明的是，由于可以通过多个辊套将所述芯轴进行连接，因此，上述芯轴不限于只有第一芯轴1，同样，第一轴承座组件5也不属于只有第一轴承座组件5，采用第一芯轴1和第一轴承座组件5只是举例说明。上述装配方法如下：

如图1和3所示，将周面具有槽的第一芯轴1进行冷冻使第一芯轴1外径缩小，由于与第一芯轴1装配的第一轴承座组件5为过盈配合，因此冷冻的第一芯轴1外径缩小后便于将第一轴承座组件5套在第一芯轴1上。

如图3所示，将隔套4套在第一芯轴上后，隔套4的一端与第一芯轴1的轴向端面抵顶，隔套4的另一端至少将第一轴承座组件5途经第一芯轴1上的槽遮蔽，即将第一芯轴1上的螺旋槽1a和退刀槽1b遮蔽，通过隔套4的遮蔽作用，避免第一轴承座组件5内的唇型密封件在弹簧的作用力下弹入到螺旋槽1a或退刀槽1b中。

如图3所示，将第一轴承座组件5套在隔套上4，使第一轴承座组件5沿着隔套4滑动，第一轴承座组件5与隔套4分离后移动至第一芯轴1上安装该第一轴承座组件的部位。

如图4和图5所示，本发明提供的隔套4的结构为，隔套4包括：对第一轴承座组件5进行导向的导向段、至少一部分与导向段内壁面结合的抵顶部4b、设置于导向段一端以将第一芯轴1上所述的槽进行遮蔽的遮蔽段4c，由于冷冻后的第一芯轴1与第一轴承座组件5的间隙非常小，通常该间隙在1mm以内，因此遮蔽段4c的壁厚小于0.8mm。所述遮蔽段4c的壁厚优先选择为0.4—0.5mm，本实施例中，遮蔽段4c具体的壁厚为0.45mm。遮蔽段4c的长度为135mm。

如图4和图5所示，所述导向段包括锥形部4a1以及过渡部4a2，过渡部4a2外径与遮蔽段的外径相等。由于锥形部4a1的一端外径小，因此，容易使第一轴承座组件5套在锥形部4a1上，随着锥形部4a1的外径向另一端逐步增大，锥形部4a1也就逐步地对第一轴承座组件5形成导向作用，便于使第一轴承座组件5到达过渡部4a2。

通过机加工在隔套4的内孔中形成环状台状，该环状台阶即为抵顶部4b。将第一芯轴1与第一轴承座组件5进行装配时，避免隔套4在与第一轴承座组件5的摩擦作用力下移动，通过抵顶部4b与第一芯轴1抵顶后，第一芯轴1对隔套4形成了限位作用，从而避免了隔套4移动。

如图4和图5所示，遮蔽段4c上设有从该遮蔽段4c周面上延伸到该遮蔽段4c远离导向段的轴向端的开口4d，所述开口4d的宽度至少为0.15mm，本实施例中，开口4d的宽度优先采用0.2mm。通过开口4d更容易将隔套4套在第一芯轴1上。而将第一芯轴1与第一轴承座组件5装配时，第一轴承座组件5沿着隔套4滑动时，容易对隔套4形成挤压作用，这时，通过开口4d使隔套4形成径向收缩，不但更容易使第一轴承座组件5滑动，而且第一轴承座组件5装配完毕后，更容易卸下第一轴承座组件5。

对于上述隔套4而言，其中的遮蔽段4c具体的壁厚为0.45mm，该壁厚的尺寸非常小，采用常规的加工方式无法获得隔套4，因此，在本发明中提供了一种制备所述的隔套4的方法，包括以及步骤：

步骤1，对棒料进行加工，在棒料上形成具有抵顶部4b的内孔，粗加工棒料的外圆及内孔；

步骤2，精加工棒料上的内孔；

步骤3，将轴间隙配合在棒料的内孔中，轴与棒料之间的间隙控制在0.03mm以内。

步骤4，精加工棒料的外圆，在棒料的一端形成用于对第一轴承座组件进行导向的导向段，在棒料的另一端形成至少将第一轴承座组件套途经第一芯轴上的槽遮蔽段4c，遮蔽段4c的壁厚小于0.8mm，本实施例中遮蔽段4c具体的壁厚为0.45mm，最终成型所述隔套。

上述加式方式克服了的主要难点有：隔套的壁薄以及内孔的深度深的问题，难以保证粗糙度以及易变形的问题。

另外，根据上述方法，本发明还提供了装配连铸辊组件的方法，如图6和图7所示，包括以下步骤：

步骤1，将具有槽的第一芯轴1冷冻使该第一芯轴1外径缩小后，将第一芯轴1的一端安装在安装座块2上，使第一芯轴1呈竖立状态；采用液氮对第一芯轴1进行冷冻，使第一芯轴1的温度冷冻至零下90～110℃，第一芯轴1的温度冷冻的温度优选为零下100℃

步骤2，将第一辊套3加热使该第一辊套3的孔径变大后，第一辊套3的一端安装在第一芯轴1的另一端；第一辊套3加热至300至350℃(室温为30℃)，第一辊套3优选的加热温度为320℃，第一辊套3孔径仅膨胀0.45mm(以自由辊为例)。确保第一辊套3与第一芯轴1之间的装配间隙在0.26mm～0.31mm。

步骤3，将第一隔离部件6置于第一辊套3的内孔中，并使第一隔离部件6的一端与第一芯轴1的另一端抵顶；

步骤4，将具有槽的第二芯轴7冷冻使该第二芯轴7外径缩小后，将第二芯轴7的一端插入到第一辊套3的内孔中，第二芯轴7的一端与第一隔离部件6的另一端抵顶；

步骤5，将隔套4套在第二芯轴7的另一端后，隔套4的一端与第二芯轴7的另一端的轴向端面抵顶，隔套4的另一端至少将第一轴承座组件5套途经芯轴上的槽遮蔽；

步骤6，将第一轴承座组件5套在隔套4上，使第一轴承座组件5沿着隔套4滑动，第一轴承座组件5与隔套4分离后移动至第二芯轴7上安装该第一轴承座组件5的部位，将隔套4卸下；

采用上述步骤3至步骤6，将第二隔离部件8、第二辊套9、第三芯轴10以及第二轴承座组件11进行装配。

最后，将安装座块2从第一芯轴1上卸下后，将最后一个轴承座组件(图中未示出)安装在第一芯轴1的一端。