专利名称：侧向顶紧组合式辊环的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种线材、棒材轧钢技术领域，尤其是涉及一种能降低辊环成本，避免辊环 的碎裂事故的侧向顶紧组合式辊环。
背景技术：
随着线、棒轧机装备水平的提高和轧制技术的发展，轧制速度愈来愈快，轧制材料的表 面质量要求愈来愈高，碳化鸭成为辊环主要使用材料，辊环是轧钢生产中大量消耗的关键部 件，要消耗大量钨、钴等稀有金属资源。
预精轧机组，精轧机组，减定径机组是线、棒轧机的核心设备，这些悬臂轧机的辊环装 配轴向压力是辊环装配的重要工艺参数。装配压力过高，生产中辊环在过盈装配应力、轧制 压力引起的交变应力以及辊轴温升引起的热膨胀应力的共同作用下，易造成崩辊；装配压力 过低，因不满足轧制力矩传动条件，引起锥套掉压。目前高速线、棒轧机的这些机组的辊环 大多使用碳化钨材料，即使中、低速轧机，其精轧机组辊环也大多使用碳化钨材料，除了辊 环碎裂是影响其使用效果主要因素外，碳化鸭材料价格昂贵也是制约因素。
但是碳化钨材料优越的耐磨性极少有其它材料代替，硬质合金材料的比重大，同体积情 况下硬质合金材料辊环的重量也较大，辊环装配安装、拆卸，修磨、搬运劳动强度也较大。 为了能发挥其优越的耐磨性能，尽量少的使用碳化鸭材料，同时要避免辊环的碎裂事故，人 们开发研究了复合辊环。
通常对辊环使用要求是辊环表层要有良好的耐磨性和红硬性，辊环芯部要具有较高的强 度和良好的韧性。因此，有采用离心复合技术生产复合辊环的，即辊环由辊芯和外层组成， 且采用辊环辊芯和外层都为球墨铸铁复合辊环比较普遍，球墨铸铁因需要球化处理，成本较 高，球化工艺也不稳定，辊环工作层达不到使用寿命性能要求。如瑞典山特维克公司发明了 硬质合金和球墨铸铁复合制造技术，但是生产工艺过程极其复杂。我国的专利技术中对此类 技术涉及不多，专业对辊环的组合形式技术研究更少。
如专利号为00236610.X实用新型属于金属轧制领域，包括辊轴和辊环，辊环由3个以上 的辊片组成，辊片的形状有圆柱形、圆锥形及圆环多边形，圆环多边形辊片的轴向截面的外 圆截线为直线、折线、斜线、曲线中任一种。又如专利号为03226253. l—种采用液压螺母轴 向夹紧方式将辊环固定在轧辊轴上的组合式轧辊装置，都是对轧辊在组合装置的设计，而非对其辊环本为体作为研究对象。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中轧机的辊环制造成本高和碎裂事故的问题，提供一 种结构合理，采用内圈加外圈结构形式，具有比单一硬质碳化钨材料或其它超硬材料制成的 辊环成本低，能避免辊环碎裂事故的侧向顶紧组合式辊环。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的 一种侧向顶紧组合式辊环 ，包括一硬质碳化钨材料或其它超硬材料制成的外圈，高度与外圈相等的内圈，其特征是所 述的外圈内孔一端设一孔阶，内圈与孔阶相应的一端设有轴肩；外圈内孔的另一端设有螺纹 环座，内圈与螺纹环座相应的一端设有螺纹端，在螺纹端设有螺纹环与其配合，螺纹环上设 有若干处螺孔。
作为优选，所述的螺纹环的外径与螺纹环座内径间隙配合。内圈与外圈相互配合的各个 面以微量间隙配合为准，因为两者之间的不松动性是由两端的侧向顶紧部件为实现的。
作为优选，所述的螺纹环上的螺孔内设有内六角平端紧定螺钉。由于螺纹环最终是被压 盖封闭在螺纹环座内部，内六角能使螺栓整体紧密套配在螺纹环的螺孔内形成整体，完全达 到强度要求，而且在有限的容积内提供外端压盖的安装空间。
作为优选，所述的内圈的外径与外圈的内径间隙配合，内圈的轴肩外径与外圈的孔阶内 径过渡配合，螺纹端的端头处设一台阶轴肩。这种台阶轴肩的细部设计不仅是为了外表的美 观，而且使压盖与螺纹环充分接触，提供一定的压紧力。
作为优选，所述的螺纹环的外侧设有压盖，压盖上设有沉孔，沉孔内设有沉头螺钉，压 盖的内径与台阶轴肩间隙配合，压盖的外径与螺纹环座内径间隙配合。这里设计的间隙配合 在不影响辊环强度的原则上，使装配变得轻松。
作为优选，所述的沉头螺钉装配入压盖的沉孔后，把沉头螺钉的外端与沉孔之间电焊后 磨平。作为一个整体辊环，在轧机上工作无需拆分，但也可以保留本发明的各部件组合装配 的形式而不焊接磨平，或用其它形式保证各部件在辊环工作时，各组成部件不会分散。
作为优选，所述的外圈A内孔的一端设有螺纹环座，内圈A与其相对的一端设有螺纹端， 螺纹端的外侧设有压盖；内孔的另一端设有孔阶，内圈A与其相对的另一端设有轴肩，轴肩 上设有若干个螺孔，在孔阶和轴肩的外侧端设一可容纳压盖的空间。这是本发明的一种结构 形式。
作为优选，所述的内圈、内圈A由具有高韧性的合金结构钢材料制成。韧性优越，工作时不易断裂。
作为优选，所述的内六角平端紧定螺钉通过螺纹环上的螺孔抵压在外圈上，随着内六角 平端紧定螺钉旋紧，对外圈产生压紧力，内圈一端部的轴肩的径向环面也与外圈一端的孔阶 的径向环面产生压紧力，两部分压力起到防止外圈和内圈产生相对滑动，随着配置内六角平 端紧定螺钉数量增加和螺钉强度的提高，压紧力加大。
因此，本发明是一种结构设计合理，综合成本低，外圈工作面既具有碳化钨材料或其它 超硬材料优越的耐磨性能，具有高韧性的合金结构钢的内圈套又可避免辊环碎裂事故发生的 侧向顶紧组合式辊环。
图l是本发明的一种结构示意图。 图2是本发明图1的M局部放大结构示意图。 图3是本发明的一种外圈结构示意图。 图4是本发明的一种内圈结构示意图。 图5是本发明的图1的仰视结构示意图。 图6是本发明的一种实施例结构示意图。
图中1.外圈，11.螺纹环座，2.内圈，21.螺纹端，22.台阶轴肩，3.螺纹环， 4.压盖，5.紧定螺钉，6.沉头螺钉，la.外圈A， 2a.内圈A。
具体实施例方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。 参见图l， 2，本实施例包括一硬质碳化鸭材料或其它超硬材料制成的外圈l，与外圈l高 度相等的内圈2。
如图3、图4、图5所示，在外圈l内孔的一端设一孔阶，内圈2与孔阶相应的一端设有轴 肩，两者间隙配合；外圈l内孔的另一端设有螺纹环座ll，内圈2与螺纹环座11相应的一端设 有细牙型螺纹端21，在螺纹端21上装一相配合的细牙螺纹环3，螺纹环3的轴向上设20个通透 的螺孔。
螺纹环3的外侧即在螺纹环座11和台阶轴肩22之间的空间内设一压盖4，台阶轴肩22的深 度大于压盖4的厚度，主要是压盖4盖上后外表面与外圈1、内圈2中在同一平面上，压盖4要 压紧螺纹环3，这样不至于压盖4因内圈2的螺纹端21而导至压盖4压不到位。
压盖4上设有均布的4个沉孔，沉孔内设有沉头螺钉6，螺钉6穿过4个沉孔和螺纹环3上设 有的与其4个沉孔相配的螺孔中，使压盖4与螺纹环3固定在一起，压盖4的内径与台阶轴肩22间隙配合，外径与螺纹环座ll内径间隙配合。
装配时先把外圈1和内圈2套装在一起，两端齐平，把螺纹环3旋合到内圈2上，二者旋合 到位，内六角平端紧定螺钉5通过螺纹环3上螺纹孔拧紧抵压在外圈1的螺纹环座11径向环面 上，随着内六角平端紧定螺钉5的旋紧，对外圈l产生压紧力，当20个内六角平端紧定螺钉5 旋紧后，通过内六角沉头螺钉6装配压盖4，最后把内六角沉头螺钉6内六角孔与压盖4的沉孔 一道点焊后磨平，组合式辊环装配完成。
如图6所示，是本发明的一种实施例结构示意图，外圈Ala内孔的一端和内圈A2a与其相 对的一端结构与上述实施例中设有螺纹环3的一端结构相同；外圈Ala的另一端设一孔阶，内 圈A2a与其相对的另一端设有轴肩，轴肩上设有12个螺孔，在孔阶和轴肩的外侧端设一可容 纳装配压盖4的空间，压盖4装入后点焊磨平。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换后的结 构均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种侧向顶紧组合式辊环，包括一硬质碳化钨材料或其它超硬材料制成的外圈(1)，高度与外圈(1)相等的内圈(2)，其特征是所述的外圈(1)内孔一端设一孔阶，内圈(2)与孔阶相应的一端设有轴肩；外圈(1)内孔的另一端设有螺纹环座(11)，内圈(2)与螺纹环座(11)相应的一端设有螺纹端(21)，在螺纹端(21)设有螺纹环(3)与其配合，螺纹环(3)上设有若干处螺孔。
2 根据权利要求l所述的侧向顶紧组合式辊环，其特征在于所述的螺 纹环(3)的外径与螺纹环座(11)内径间隙配合。
3 根据权利要求1或2所述的侧向顶紧组合式辊环，其特征在于所述 的螺纹环(3)上的螺孔内设有内六角平端紧定螺钉(5)。
4 根据权利要求l所述的侧向顶紧组合式辊环，其特征在于所述的内 圈(2)的外径与外圈(1)的内径间隙配合，内圈(2)的轴肩外径与外圈(1)的孔阶内径 过渡配合，螺纹端(21)的端头处设一台阶轴肩(22)。
5 根据权利要求1或2所述的侧向顶紧组合式辊环，其特征在于所述 的螺纹环(3)的外侧设有压盖(4)，压盖(4)上设有沉孔，沉孔内设有沉头螺钉(6)， 压盖(4)的内径与台阶轴肩(22)间隙配合，压盖(4)的外径与螺纹环座(11)内径间隙 配合。
6 根据权利要求5所述的侧向顶紧组合式辊环，其特征在于所述的沉 头螺钉(6)装配入压盖(4)的沉孔后，把沉头螺钉(6)的外端与沉孔之间电焊后磨平。
7 根据权利要求l所述的侧向顶紧组合式辊环，其特征在于外圈A ( la)内孔的一端设有螺纹环座，内圈A (2a)与其相对的一端设有螺纹端，螺纹端的外侧设 有压盖(4);外圈A (la)的另一端设有孔阶，内圈A (2a)与其相对的另一端设有轴肩， 轴肩上设有若干个螺孔，在孔阶和轴肩的外侧端设一可容纳压盖(4)的空间。
8 根据权利要求1或7所述的侧向顶紧组合式辊环，其特征在于所述 的内圈(2)、内圈A (2a)由具有高韧性的合金结构钢材料制成。
9 根据权利要求l所述的侧向顶紧组合式辊环，其特征在于内六角平 端紧定螺钉(5)通过螺纹环(3)上的螺孔抵压在外圈(1)上，随着内六角平端紧定螺钉(5)旋紧，对外圈(1)产生压紧力，内圈(2) —端部的轴肩的径向环面也与外圈(1) 一 端的孔阶的径向环面产生压紧力，两部分压力起到防止外圈(1)和内圈(2)产生相对滑动 ，随着配置内六角平端紧定螺钉(5)数量增加和螺钉强度的提高，压紧力加大。
全文摘要
本发明涉及一种线材、棒材轧钢模具技术领域，尤其是涉及一种能降低辊环成本，避免辊环的碎裂事故的侧向顶紧组合式辊环。包括一硬质碳化钨材料或其它超硬材料制成的外圈，高度与外圈相等的内圈，其特征是所述的外圈内孔一端设一孔阶，内圈与孔阶相应的一端设有轴肩；外圈内孔的另一端设有螺纹环座，内圈与螺纹环座相应的一端设有螺纹端，在螺纹端设有螺纹环与其配合，螺纹环上设有若干处螺孔，螺孔内设有内六角平端紧定螺钉。内六角平端紧定螺钉通过螺纹环上的螺孔抵压在外圈上，随着内六角平端紧定螺钉旋紧，对外圈产生压紧力，两侧压力起到防止外圈和内圈产生相对滑动。
文档编号B21B27/02GK101602061SQ20091030419
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月10日 优先权日2009年7月10日
发明者威格锘, 王勇伟 申请人:东阳市朋诚科技有限公司