[实用新型]大型碾环机的轴向轧制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种大型无缝环件热轧成型设备，即大型数控径-轴向碾环机，具体是一种大型径-轴向碾环机的轴向轧制装置，其锥辊轴向定位的可靠性很高。

背景技术

大型数控径-轴向碾环机是大型无缝环件热轧成型的专用设备，即通过对加热后毛坯施加径、轴向轧制力，实现壁厚减薄、直径扩大、截面轮廓的成形。轧制原理参见图1。

大型径-轴向碾环机的轴向轧制系统，由主轧油缸提供压力，通过上下锥辊对环件毛坯轴向方向施加轧制力；由电机通过减速箱带动锥辊旋转，从而驱动环件毛胚旋转（参见图2）。由于环件轧制是直径变大、壁厚减小的过程；加上轧制大型环件时，锥辊轴线与环件端面圆心并不全程重合，因此环件和锥辊母线之间不全是滚动摩擦，而是存在滑动摩擦。由于轧制时环件外形尺寸的变化，导致这个滑动摩擦并不是一个确定方向的滑动摩擦，而是一个对上下锥辊轴线方向产生双向扰动的、大小变化的滑动摩擦。因此大型径-轴向碾环机对上下锥辊轴向定位的可靠性提出了很高的要求。

风电、航空航天、核电、船舶等行业需要6000~10000mm直径的大型无缝环件，单个环件重量可达20吨左右。由于所加工环件的大型化，轧制过程的重载、变载、高温等，大型数控径-轴向碾环机的各零部件也非常大，非常重。作为核心零件，单个锥辊重量在8吨左右，大轧制力的大型数控径轴向碾环机单个锥辊重量甚至在10吨以上。而且上下锥辊均需倾斜安装，因此大型径-轴向碾环对锥辊的易装配性、易拆卸性提出了很高的要求。

当碾环机从中小型发展到大中型，国内外均有少数碾环机在锥辊后端加装了油缸，用于锥辊装配时预紧及维修时拆卸。加装此油缸后，原来用于轴向定位的单螺纹拉栓，由于需要在装配和拆卸时进出空心定位套，就变为双头螺纹拉杆。普遍采用双螺母的方式对双头螺纹拉杆进行螺纹的预紧防松（参见图5）。但是，实践证明，在大型碾环机轧制力增大导致的轴向扰动力大为增加的情况下，双螺母的螺纹防松结构非常不可靠。双螺纹拉杆两端螺纹都存在松开的可能，设备使用中也确实都存在。双螺母处螺纹松开还可看见，可通过加强巡查来发现以避免情况严重；双头螺纹拉杆和锥辊之间的连接螺纹松开因为看不见往往被疏忽，其结果就是锥辊轴向窜动，轴承受到额外的冲击载荷，寿命受到影响，更严重的是轧制过程中螺纹完全松掉导致锥辊掉下引发事故。

发明内容

本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种结构新颖、锥辊轴向定位螺纹防松非常可靠、锥辊拆卸方便性不受影响的大型数控径-轴向碾环机的轴向轧制系统。

本实用新型所采用的技术方案是：一种大型碾环机的轴向轧制装置，它包括设置成空心定位套的减速箱末级齿轮轴，上锥辊和空心定位套键连接，双头螺纹拉杆的前端穿过空心定位套与上锥辊旋接，双头螺纹拉杆的后端由特制螺母预紧，其特征是在双头螺纹拉杆的后端套装有盖板，盖板与空心定位套固定连接，特制螺母与盖板固定连接。

本方案的具体特点还有，将双头螺纹拉杆邻接后端螺纹的一段杆体制成棱柱形，盖板上设置与之配合的孔。

将双头螺纹拉杆邻接后端螺纹的一段杆体制成方柱形，与固定在空心定位套上方孔盖板配合。

方孔盖板与空心定位套是通过外圈的连接螺栓固定连接，特制螺母与方孔盖板是通过内圈的连接螺栓固定连接。

外圈连接螺栓上和内圈连接螺栓上均设置有钢丝孔，通过钢丝分别串联。

锥辊预紧拆卸油缸通过连杆和活结与双头螺纹拉杆连接，可以对锥辊进行装配预紧或辅助拆卸。

一种大型碾环机的轴向轧制装置，主体结构（参见图2）由机架、上锥辊座、下锥辊座、上锥辊、下锥辊组成，还包括提供轴向轧制装置在整机底座上前后移动动力的移动油缸、上下锥辊的旋转动力系统中的电机与减速箱、提供上锥辊座上下滑动及轧制力的主轧油缸和平衡油缸、锥辊预紧拆卸油缸（此油缸非必备件）等。其中上锥辊和下锥辊尺寸相同，轴向定位结构及配合件尺寸都一样。减速箱末级齿轮轴是一个空心套，它和锥辊由键连接，相互之间不能旋转。双头螺纹拉杆的前端穿过空心套与锥辊旋接；双头螺纹拉杆整体为圆柱形，但是其后端螺纹前的一段杆体铣成方柱形，与这段方形杆体配合的是设计有方孔的盖板。后端螺纹上旋接有特制螺母。特制螺母旋紧对锥辊轴向进行定位后，将方孔盖板与空心套由多个带孔螺栓连接固定，再将特制螺母与方孔盖板由多个带孔螺栓连接固定。最后将带孔的连接螺栓通过钢丝串联起来。这样就把把锥辊轴向的扰动力转化为连接螺栓的径向力，双头螺纹拉杆与锥辊和特制螺母之间均不能相互旋转，两端螺纹防松的可靠性很高。