一种硬质合金组合轧辊锁紧装置的制作方法

本发明涉及机械装配技术领域，具体是一种硬质合金组合轧辊锁紧装置。

背景技术：

轧机的重要部件之一轧辊的质量因素直接影响到钢厂的产量、产品质量及辊耗成本。目前棒材厂家所用轧辊仍以铸铁辊为主，轧辊耐磨性差，轧槽使用寿命较短，严重影响产品的尺寸精度，不利于提高轧机的作业率。近年来，克服铸铁辊所存在缺陷的硬质合金组合轧辊得到迅速推广和应用。硬质合金组合轧辊，具有结构简单实用，维护方便，运行安全可靠的特点，具有明显的技术和经济优势，可提高产品产量，降低综合成本，增强产品竞争力。

硬质合金组合轧辊由锻钢辊轴、硬质合金辊环、隔环、锁紧机构等构件精密组合而成。从硬质合金组合轧辊的工作原理分析可知，轧辊在使用过程中要保证三点：a、辊环保持足够大的轴向锁紧力；b、避免辊环旋转；c、避免辊环轴向窜动。按照这个设计思路结合实际生产状况，我们开发设计了多种装配方式，最常用的是液压螺母轴向锁紧和机械夹固式组合两种。液压螺母具有锁紧安全可靠的特点。

现在在用的两种装配方式存在的缺点：液压螺母存在加工组件数量多、配合精度要求高、对加工设备要求较严、维修换辊时需要专用工具且不易拆卸、加工成本高的缺点，液压式拆卸非常复杂，甚至需要返回厂家通过固定设备拆解。机械夹固虽然加工成本稍有降低，但还是存在加工组件数量多(单组件26件)、定位精度要求高的缺点。

针对上述问题，现在提供一种硬质合金组合轧辊锁紧装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种硬质合金组合轧辊锁紧装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种硬质合金组合轧辊锁紧装置，包括辊轴和套设在其外侧的辊环，所述辊环的数量至少为一个，辊环相邻两侧设有隔环，所述辊轴的线胀系数为a，所述辊环的膨胀系数为b，所述辊轴膨胀系数a大于辊环的膨胀系数b，所述辊轴与辊环之间通过热膨胀过盈配合，所述辊轴一端设有用于阻挡辊环的挡环，所述辊轴另一端设有锁紧螺母，所述锁紧螺母与最右侧的辊环端面紧压接触，所述辊轴与锁紧螺母之间为螺纹连接；

包括用于对辊轴靠近挡环一端进行支撑的过渡板，所述过渡板上开设有与辊轴端部相配合的穿孔，所述固定板外侧与四方夹具底部连接固定，所述四方夹具为一个截面为矩形环的框体结构，所述四方夹具外侧与固定支架连接固定，所述四方夹具外侧还至少设有八个伸缩挤压杆，八个伸缩挤压杆分布在四方夹具的四个侧面，每个伸缩挤压杆的输出端设有用于对辊环进行定位的夹持头；

包括与锁紧螺母外侧相配合以便液压扳手操作的套筒，这种套筒设计可以避免液压扳手操作时对螺母的损伤，提高了螺母的使用寿命。

作为本发明进一步的方案：所述夹持头的夹持面设有防滑层。

作为本发明进一步的方案：所述防滑层为橡胶材料制成。

作为本发明进一步的方案：所述套筒下端设有锥形引导端口。

作为本发明进一步的方案：所述隔环的膨胀系数等于辊轴的膨胀系数。

作为本发明进一步的方案：所述锁紧螺母为十二方锁紧螺母。

一种硬质合金组合轧辊锁紧装置的操作方法，包括以下步骤：

步骤1：将隔环加热与辊轴进行装配，从而使得辊轴与隔环之间为过盈配合成为一体，然后先将辊轴设置挡环的一端插放在过渡板上进行初步定位；

步骤2：将辊环和隔环依次套设在辊轴上；

步骤3：利用四方夹具对辊环和隔环表面施加挤压力，从而对整个辊轴及配件进行定位处理；

步骤4：将锁紧螺母安装在辊轴上端的螺纹区，然后旋转实现初步锁紧，再将套筒套在锁紧螺母上，最后通过液压扳手对锁紧螺母进行操作实现最后的锁紧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明针对现有装置的弊端进行设计，将锁紧机构组件数量尽可能减少，这种锁紧方式除具有液压螺母和机械夹固式组合两种方式的所有优点外，还具有组件少、加工方便、加工成本更低的优势。装配采用小间隙配合，便于拆卸，实用性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明装配框架平台主视图。

图3为本发明轧辊装配主剖面图。

图4为本发明轧辊装配俯视图。

其中：固定支架1、夹持头2、伸缩挤压杆3、过渡板4、辊轴5、挡环51、四方夹具6、套筒7、辊环8、隔环9、锁紧螺母10、液压扳手11。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明实施例中，一种硬质合金组合轧辊锁紧装置，包括辊轴5和套设在其外侧的辊环8，所述辊环8的数量至少为一个，辊环8相邻两侧设有隔环9，所述辊轴5的线胀系数为a，所述辊环8的膨胀系数为b，所述辊轴5膨胀系数a大于辊环8的膨胀系数b，所述辊轴5与辊环8之间起始为小间隙配合，工作后通过热膨胀逐渐变为过盈配合，所述辊轴5一端设有用于阻挡辊环8的挡环51，所述辊轴5另一端设有锁紧螺母10，所述锁紧螺母10为十二方锁紧螺母，所述锁紧螺母10与最右侧的辊环8端面紧压接触，所述辊轴5与锁紧螺母10之间为螺纹连接；

包括用于对辊轴5靠近挡环一端进行支撑的过渡板4，所述过渡板4上开设有与辊轴5端部相配合的穿孔，所述固定板外侧与四方夹具6底部连接固定，所述四方夹具6为一个截面为矩形环的框体结构，所述四方夹具6外侧与固定支架1连接固定，所述四方夹具6外侧还至少设有八个伸缩挤压杆3，八个伸缩挤压杆3分布在四方夹具6的四个侧面，每个伸缩挤压杆3的输出端设有用于对辊环8进行定位的夹持头2，所述夹持头2的夹持面设有防滑层，防滑层为橡胶材料制成，这样也可以在夹持的过程中增大夹持面积；

包括与锁紧螺母10外侧相配合以便液压扳手11操作的套筒7，这种套筒7设计可以避免液压扳手11操作时对螺母的损伤，提高了螺母的使用寿命；

在实际使用时，当处于室温的时候，辊环8与辊轴5之间为间隙配合，这样就方便对装置的拆装，当工作后温度升高后，由于辊环8的膨胀系数b小于辊轴5的膨胀系数a，辊轴5(a)的膨胀幅度大于辊环8的膨胀幅度，这样就使得辊环8和辊轴5之间实现过盈配合；

实际的锁紧方法为：步骤1：将隔环加热与辊轴过盈装配后，然后先将辊轴5设置挡环51的一端插放在过渡板4上进行初步定位；

步骤2：室温下，将辊环8和隔环9依次套设在辊轴5上；

步骤3：利用四方夹具6对辊环8和隔环9表面施加挤压力，从而对整个辊轴5外侧进行定位处理；

步骤4：将锁紧螺母10安装在辊轴5上端的螺纹区，然后旋转实现初步定位，再将套筒7套在锁紧螺母10上，最后通过液压扳手11对锁紧螺母10进行操作实现最后的定位。

本发明的工作原理是：在保证硬质合金组合轧辊三点使用要求的前提下，我们采用减法思维，将锁紧机构组件数量尽可能减少，就演变成现在单件锁紧的十二方大螺母方式。这种锁紧方式除具有液压螺母轴向锁紧和机械夹固式组合两种方式的所有优点外，还具有组件少、加工方便、加工成本更低的优势。装配采用小间隙配合，便于拆卸，辊环与辊轴设计为紧滑动配合，常温下辊环与辊轴有一定量的间隙，轧制温度均匀升高后，二者不同的线胀系数使间隙减少，使辊环与辊轴之间变为过渡配合或过盈配合。这样对需要自主拆卸装配的使用厂家，辊轴和螺母的重复利用也提供了方便。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。