专利名称：轧钢机轧辊机械式平衡装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于轧钢机轧辊的控制或调节设备。
轧钢机轧辊的控制或调节设备最常见的是工作辊平衡装置。工作辊平衡装置是用来消除工作辊轴承内部和工作辊与支撑辊之间等处的间隙，以避免咬钢时引起的冲击。目前，国内、外轧钢机的轧辊，特别是工作辊平衡装置具有多种结构形式，但都存在着不同程度的缺点或使用条件的局限性。如工作辊液压柱塞缸平衡装置尽管在大型冷、热轧板带轧机上成功地获得了广泛应用，但在中、小型四辊带材轧机上存在着如下不足①由于需要配备一套液压系统，投资人，因此与中、小型轧机的总投资不相匹配。②由于轧机的工作环境恶劣。其受到冷却水、氧化铁皮等影响，轧制过程中的冲击和换辊时的机械冲击等等。因此常常造成液压缸的泄漏或机械损坏等故障，造成了现场检修维护困难大，消耗大，影响了生产的正常进行。又如，液态橡胶平衡装置采用液态橡胶为主要介质，密封在钢筒内，在冷轧带材轧机上较适用，并已经实践证实。但在热轧环境条件下，密封胶寿命短，易失效，从而引起液态橡胶泄漏，造成平衡装置失去弹性作用，因此其受到热轧恶劣环境的限制。另外，每个液态橡胶缸出现故障之后，用户无法自己维修，备件的存储量大，且一次性投资也相当可观(每个液态橡胶缸约1500元/个)。再如橡胶垫半衡装置为200*200*20(或30)mm的橡胶垫。尽管结构简单，造价低廉，但其平衡力大，特别是在轧薄规格带材时，造成轧辊人量断裂和轴承的人量烧损。此外，过大的平衡力还造成轧机的负荷过大，电耗高。因此，在冷、热带材轧机上不适合使用。
本实用新型目的在于克服目前多种轧机工作辊平衡装置所存在的不足，设计一种以弹性元件为主体零件的弹簧机械式工作辊平衡装置。
本实用新型以轧制工艺设计的要求和原液压平衡缸的基本参数为设计依据，考虑了如下三个条件①在最小工作变形时，平衡力也可以平衡上工作辊总成和支承辊的总重量，并保证工艺所要求的初始辊缝。
Fo＝k(G1＋G2)k---过载系数，1.2～1.3，G1---工作辊总成重量，吨。
G2---支承辊重量，吨。
②极限平衡力满足最大变形时可满足上、下工作辊达到最小尺寸，且辊缝为零时的要求，这时，弹簧组的总变形约为70％左右。
③在最小变形时，保证工作辊和支承辊之间不打滑。
本实用新型主要靠如下结构实现。
它由弹性元件、导杆和顶杆组成。其特征在于将二组弹性元件装在上下轧辊辊系之间，两组弹性元件之间通过顶杆联接传递压力，以平衡上轧辊辊系。
上述的弹性元件由碟形簧、弹性橡胶或螺旋簧构成。并且按1～5个组成一单元，由5～50个单元构成一组。以这样弹性元件构成的平衡装置，可安装在上下轧辊的轴承座内，或安装在上下轧辊轴承座外侧。当该平衡装置置于轴承座内时，在弹性元件与压盖之间加密封圈以防止大量冷却水浸入。在导杆头部、顶杆台阶处留有排水槽，排出浸入少量的冷却水并均衡内外压力的作用。
在轧机上使用本实用新型设计的平衡装置具有如下特点①良好的性能、长期工作稳定、寿命长。
本实用新型具有良好的工作性能，寿命长，且长期工作稳定。该装置已经MST801电液伺服材料实验机上进行了500000次的疲劳试验，具有长期的工作稳定性，实验报告附后。
②结构简单，制造成本低，与中、小型四辊轧机的总投资相匹配。
一套平衡装置(四个轴承座)仅需约2000元/四个碟簧平衡缸。而液压橡胶缸需6000元/四个装置。
③操作维修简便该平衡装置一经装配后可长期使用，不需要任何维修，仅需定期注入润滑脂，更换密封装置即可。每一年半检查一次碟簧，更换坏的碟簧。每两年更换全部碟形弹簧。
④对旧轧机改造和新轧机设计制造具有良好的适用性，且在冷、热轧制环境下都可使用。
在现有的轧机上安装本实用新型可以在现有旧轴承座上改造，不必投入大量资金制造新轴承座；对新轴承座轧机的设计制造可以节省一套轧辊平衡装置的液压系统或减少液态橡胶缸的备件存储量，降低制造成本和维护费用。
以下结合
附图1是本实用新型结构示意图。图2是安装在轴承座内示意图。图3是安装在轴承座外侧示意图。在附图中，(1)弹性元件、(2)导杆、(3)顶杆、(4)密封圈、(5)排水槽、(6)上轴承座、(7)下轴承座。
如附图1所示。本实用新型由弹性元件、导杆和顶杆组成，属于机械式平衡装置。弹性元件可以是碟形弹簧、弹性橡胶簧或螺旋式簧。不论是哪种簧要求弹簧的变形抗力要大。如对305四辊轧机需最大总平衡力达14吨，而轴承座位置有限，弹簧片数不能太多，因此每个弹簧变形要大。弹性元件要制成或选用中空式，以便导杆从中穿过起到定位作用。该平衡装置，置于上下两个轧辊之间，用一组弹性元件通过导杆定位后安装在上轴承座内，用另一组弹性元件通过导杆定位后，安装在下轴承座内，在两组弹性元件之间，也就是在上下轧辊轴承座之间用顶杆联接传递压力，来起到平衡上轧辊辊系的作用。弹性元件当选用碟形簧或弹性橡胶簧时，每1～5个相同方向的簧构成一个单元，由5～50个这样的单元构成一组。每一组内的单元数量可以相同，也可以不同。弹性单元的类型、形状以及几何尺寸，采用数量的多少均通过轧制工艺要求来设计选择。
该平衡装置可以在上下轧辊轴承座内部，如附图2所示。即在上下轴承座上打孔，将弹性元件通过导杆放入轴承座孔内，在放入顶杆和穿有导杆的另一部分弹性元件加上压盖锁住。为防止大量冷却水浸入，在弹性元件与压盖之间加一密封圈；在导杆头部、顶杆台阶处留有排水槽，排出浸入少量的冷却水和均衡内、外压力的作用。
该平衡装置安装在上下轴承座外侧情况，如图3所示。其内部结构与安装在轴承座内相同，只是在弹性元件外围，加一个套筒，以防止大量冷却水浸入和便于润滑。
本实用新型在应用于φ305/φ470*450热轧带材四辊轧机工作辊时，其平衡装置的弹性元件，选用碟形弹簧，其主要技术参数为+0.10+0.146D＝φ56-0.146d＝φ28.5-0.10+0.15 +0.01II＝4.3-0.05δ＝3-0.13ho＝1.3 Pf＝0.75ho＝1170Kg其中D--外径(mm) d--内径(mm)H--总高(mm) δ--厚度(mm)ho--极限变形量(mm) f--最大变形量(mm)用这样的碟形弹簧三个为一单元，上下两组碟形簧共用三十八个单元。将这三十八个单元碟形簧分别装在上下工作辊轴承座内孔里，安装位置在轴承座上轴向约中间处，靠近定位杆。两组碟形簧之间由顶杆联接，碟形簧中间有导杆定位。
上、下轴承座中的蝶簧上有压盖，且下轴承座上的压盖中有O形密封圈，以防止大量冷却水浸入。
碟簧中采用3号复合锂基润滑脂润滑，并保证每半月由注油孔补充一次润滑脂。
为排出进入平衡装置内的少量冷却水，在导杆头部，顶杆台阶等处开设了排水槽，并与大气相通。一旦少量冷却水流入，马上即可排出去。另外，排水槽还起着均衡内、外压力的作②上、下轴承座中的蝶簧上有压盖，且下轴承座上的压盖中有O形密封圈，以防止大量冷却水侵入。
碟簧中采用3号复合锂基润滑脂润滑，并保证每半月由注油孔补充一次润滑脂。
为排出进入平衡装置内的少量冷却水，在导杆头部，顶杆台阶等处开设了排水槽，并与大气相通。一旦少量冷却水流入，马上即可排出去。另外，排水槽还起着均衡内、外压力的作本实用新型已经生产性现场试用，并取得了良好的经济效益。本实用新型的全部零件均使用市场供应的标准件，故此在中、小型冷、热带材四辊轧机上可以方便地推广使用。另外，在二辊轧机上也可以推广使用。
权利要求1.轧钢机轧辊机械式平衡装置由性元件、导杆和顶杆组成，其特征在于将二组弹性元件装在上下轧辊辊系之间，二组弹性元件之间通过顶杆联接传递压力，以平衡上轧辊辊系。
2.如权利要求1所述的平衡装置，其特征在于弹性元件由碟形簧、弹性橡胶或螺旋簧构成；每1～5个组成一单元，由5～50个单元构成一组。
3.如权利要求1或2所述的平衡装置，其特征在于该平衡装置置于上下轧辊轴承座内，或置于上下轧辊轴承座外侧。
4.如权利要求1或2所述的平衡装置，其特征在于当平衡装置置于轴承座内时，在弹性元件与压盖之间加一密封圈；在导杆头部、顶杆台阶处留有排水槽。
专利摘要本实用新型属于轧钢机轧辊的控制或调节设备。轧机的工作辊平衡装置是用来消除轴承内部和工作辊与支撑辊之间等处的间隙，以避免咬钢时引起的冲击。目前，国内、外轧钢机轧辊工作辊平衡装置具有多种结构形式，但都存在着不同程度的缺点或使用条件的局限性。本实用新型以轧制工艺设计的要求为依据，以碟形弹簧组件为主要手段，并考虑了密封、润滑及防止冷却水对碟型弹簧的影响等结构设计问题，克服了目前其它工作辊平衡装置存在的不足，具有结构简单，性能稳定，造价低，寿命长，维护操作方便和使用条件不受限制等优点。其优良的特性经生产现场使用和500000次的寿命疲劳实验得到了证实。
文档编号B21B37/58GK2231145SQ9522202
公开日1996年7月17日 申请日期1995年9月20日 优先权日1995年9月20日
发明者刘华鹏, 高吉生 申请人:天津市轧钢一厂