一种环轧机扩孔用闭合辊轮的制作方法

本实用新型属于环轧工装技术领域，尤其涉及一种环轧机扩孔用闭合辊轮。

背景技术：

扩孔用环轧机有多种，具体的有卧式带端轧环轧机、卧式不带端轧环轧机、立式环轧机等，形式多样但其基本结构却都是一样的。常用的环轧机包括芯辊、主辊(轮子)，锥辊(带端轧环轧机有)和抱辊，芯辊和主辊的外形根据环件外形确定，锥辊一般可根据环轧机参数在一定范围内上下移动保证环件高度，环轧时，主辊由驱动电机带动旋转，环坯置于芯辊与主辊之间，随着芯辊向主辊移动，主辊带动坯料和芯辊一起旋转，坯料壁厚减小直径增大。对于有端轧的环轧件设备在完成上述动作的同时，锥辊向下移动使环件高度减小完成高度限制。

但是采用这样的辊轮结构，对于不带端轧的环轧机或者环件高度过低(低于环轧机最小高度)的环件，由于环件上下端面无限制，从而在环锻件上下端面会出现鱼尾。为保证端面平整须在压力机上进行平端面，然而如果环坯的材料是锻造温度窗口较窄的难变形材料，那么可能在转运过程中，由于环坯温度过低而无法进行平端面，如果由于组织原因无法回炉加热，会导致锻件报废。

技术实现要素：

鉴于现有技术的上述情况，本实用新型的目的是提供一种环轧机扩孔用闭合辊轮，可在无端轧设备或环件高度过低的情况下，生产高度尺寸可控的环件。

本实用新型的上述目的是利用以下的技术方案实现的：

一种环轧机扩孔用闭合辊轮，包括芯辊和主辊，其中芯辊具有呈倒L形的工作面，所述芯辊工作面由分别与芯辊的轴线平行和垂直的第一工作面和第二工作面组成，芯辊还具有垂直于第二工作面的芯辊辅助限位面，主辊具有呈L 形的辅助限位面，所述主辊辅助限位面由分别与主辊的轴线平行和垂直的第一辅助限位面和第二辅助限位面组成，主辊还具有垂直于第二辅助限位面的工作面，

其中芯辊辅助限位面处的半径大于芯辊第一工作面处的半径，且半径之差大于环坯壁厚，主辊第一辅助限位面处的半径小于主辊工作面处的半径，

其中芯辊辅助限位面处半径与主辊第一辅助限位面处半径之和小于等于环轧机最小中心距；芯辊第一工作面处半径与主辊工作面处半径之和加环件最终壁厚大于等于环轧机最小中心距；芯辊第一工作面的高度比主辊工作面的高度大1～2mm，且与环件最终高度值一致，环坯成型时，芯辊的倒L型工作面、主辊的工作面和环轧机承重板组成闭合空间。

进一步地，芯辊辅助限位面处半径与主辊第一辅助限位面处半径之和小于环轧机最小中心距；芯辊第一工作面处半径与主辊工作面处半径之和加环件最终壁厚大于环轧机最小中心距，这样，在环轧时，即使在极端情况下，芯辊辅助限位面也不会接触主辊辅助限位面，从而提高环轧的安全性。

本实用新型通过在原有环轧机辊轮的基础上，将芯辊和主辊分别加工为互相配合的倒L形与正L形，从而使得环轧时，环坯在由芯辊的L型工作面、主辊的竖直工作面及环轧机承重板组成的闭合空间内壁厚减少直径增大，限制环件在长大过程中金属沿高度方向流动使环件高度增加，从而提高了环锻件的高度尺寸精度，解除了无端轧设备生产高度尺寸要求高的环件的限制，同时增加了有端轧扩孔机生产环件的高度范围，提高了设备利用率。

附图说明

图1是本实用新型的环轧机扩孔用闭合辊轮的结构示意图。

其中，1-芯辊，2-主辊，3-环坯，4-环轧机承重板，11-芯辊辅助限位面， 12-芯辊第一工作面，13-芯辊第二工作面，21-主辊第一辅助限位面，22-主辊工作面，41-环轧机承重板表面。

具体实施方式

为了更清楚地理解本实用新型的目的、技术方案及优点，下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

图1是本实用新型的环轧机扩孔用闭合辊轮的结构示意图。如图1所示，本实用新型的环轧机扩孔用闭合辊轮包括芯辊1和主辊2，其中芯辊1具有呈倒L形的工作面，所述芯辊工作面由分别与芯辊1的轴线平行和垂直的第一工作面12和第二工作面13组成，芯辊1还具有垂直于第二工作面13的芯辊辅助限位面11，主辊2具有呈L形的辅助限位面，所述主辊辅助限位面由分别与主辊2的轴线平行和垂直的第一辅助限位面21和第二辅助限位面组成，主辊2 还具有垂直于第二辅助限位面的工作面22，

其中芯辊辅助限位面11处的半径大于芯辊第一工作面12处的半径，且半径之差大于环坯壁厚，主辊第一辅助限位面21处的半径小于主辊工作面22处的半径，

其中芯辊辅助限位面11处半径与主辊第一辅助限位面21处半径之和小于等于环轧机最小中心距；芯辊第一工作面12处半径与主辊工作面22处半径之和加环件最终壁厚大于等于环轧机最小中心距；芯辊第一工作面12的高度比主辊工作面22的高度大1～2mm，且与环件最终高度值一致，换句话说，芯辊第二工作面13与环轧机承重板之间的垂直距离比环件最终高度略大1-2mm。

在环轧过程中，芯辊1逐渐向主辊2靠近，当芯辊辅助限位面11超过主辊工作面22时，芯辊第一工作面12、主辊竖直工作面22、芯辊第二工作面13 与环轧机承重板表面41共同组成闭合空间，环坯3置于闭合空间内，随着芯辊 2进一步接近主辊1时，环件壁厚减小，由于在高度方向，芯辊第二工作面13 面与环轧机承重板表面41的共同限制，使金属无法沿高度方向流动，因此环件高度基本不增长，可以精确控制环件高度。

图1中表示了芯辊辅助限位面11与主辊第一辅助限位面21相互接触的极端情况，不过，为了安全起见，优选地，芯辊辅助限位面11处半径与主辊第一辅助限位面21处半径之和小于环轧机最小中心距；芯辊第一工作面12处半径与主辊工作面22处半径之和加环件最终壁厚大于环轧机最小中心距，这样，在环轧时，即使在极端情况下，芯辊辅助限位面11也不会接触主辊辅助限位面 21，从而提高环轧的安全性。

经测试，在生产尺寸为的某项环锻件时，原材料为用户自带定尺料，根据计算，如果环件高度方向增长过多则无法满足生产。现有环轧机为一台2.5m带端轧和一台2.0m无端轧，2.5m环轧机因为采用测量油缸测量环件外径，环件最小高度只能设定为90mm，无法满足该环件生产的高度要求。通过采用本实用新型提出的辊轮结构，最终生产出的环件尺寸为φ高度尺寸满足客户要求。