[发明专利]一种大型立式复合轧环机的芯辊装置

说明书

技术领域

本发明属于立式轧环机的技术领域，尤其涉及一种大型立式复合轧环机的芯辊装置。

背景技术

随着国民经济和国防建设的不断发展，大型复杂环件在工业中的使用比例越来越大，直径1米以上、具有复杂截面形状的大型厚壁深槽类环件，如双边法兰、高压球阀体、石油管道端接头和回转支承等，在工程机械、电力、石油化工等领域被广泛应用。复合轧环工艺是成形此类环件的新技术，具有低耗、高效、优质成形等优点，该类环件的成形分为两个阶段：1)普通轧环阶段，环件在辗压轮旋转和芯辊进给的作用下壁厚减小，直径扩大，凹槽初步成形，此阶段副轧辊不参与环件的轧制成形；2)三辊横轧阶段，随着轧制的进行，副轧辊开始与环件接触并参与轧制成形，此时环件直径不再扩大，在副轧辊挤压作用下，环坯外表面金属沿径向填充轧辊型腔，逐渐成形凹槽。

目前的小型复合轧环机主要结构是在原有D51型立式热轧环机的基础上，将导向辊和测量辊部件进行改造，改进为一对副轧辊，芯辊装置仍然沿用原有D51型立式热轧环机的结构，由于直径超过1米的厚壁深槽类环件重量和轴向高度较大，且是竖直套在芯辊上，环坯重量全部由芯辊承受，辗压轮在旋转轧制时，必须克服环坯和芯辊等的转动惯量和转动阻力，尤其对于质量较差的毛坯，因此，改造后的设备在力能和设备尺寸空间上均不适用于直径1m以上的厚壁深槽类环件的复合轧制成形，必须开发新型复合轧环设备及其关键部件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种大型立式复合轧环机的芯辊装置，使芯辊实现自旋转，防止芯辊在轧制力的作用下产生轴向变形，防止毛坯环件在轧制过程中沿轴向发生窜动。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种大型立式复合轧环机的芯辊装置，其特征在于，包括芯辊、固定支座、活动支座、芯辊底座、升降驱动装置，所述芯辊两端分别与所述固定支座、活动支座的上端相连，固定支座和活动支座的下端分别固定于所述芯辊底座上平面两端，所述升降驱动装置安设于芯辊底座上平面中间位置，活动支座的下端与升降驱动装置相连。

按上述方案，所述活动支座包括支撑锥套、第一轴承组、活动支架、轴承压盖和顶出装置，所述活动支架包括中间的三角连接板和上下两端的圆筒结构，上端圆筒轴线与所述芯辊轴线平行，下端圆筒轴线与芯辊轴线垂直，下端圆筒外壁连接摆臂，所述摆臂与所述升降驱动装置相连；所述上端圆筒内侧端面连接所述轴承压盖，上端圆筒外侧端面连接所述顶出装置；所述下端圆筒通过转轴分别于对称设置于芯辊底座上平面两侧的支撑座相铰接；所述支撑锥套为一端开口的内腔为锥形的套筒，安设于所述上端圆筒内腔中心位置，支撑锥套与所述芯辊一端相配置，支撑锥套通过所述第一轴承组分别与上端圆筒和顶出装置相连接。

按上述方案，所述顶出装置包括顶出油缸、油缸端盖和顶出活塞杆，所述顶出油缸一端与所述油缸端盖相连，另一端与所述上端圆筒外侧端面相连，所述顶出活塞杆安设于顶出油缸内腔，顶出活塞杆依次穿过顶出油缸内侧端面中心位置的通孔及所述支撑锥套内侧端面中心位置的通孔，进入支撑锥套内腔。

按上述方案，所述第一轴承组包括调心滚子轴承、轴承隔圈和推力调心滚子轴承，所述调心滚子轴承设于所述支撑锥套圆周面靠近所述轴承压盖的一端，支撑锥套通过调心滚子轴承与所述上端圆筒相连；所述推力调心滚子轴承设于支撑锥套圆周面靠近所述顶出装置的一端，支撑锥套通过推力调心滚子轴承与所述顶出装置相连；所述轴承隔圈设于支撑锥套圆周面上，位于调心滚子轴承和推力调心滚子轴承之间。

按上述方案，所述摆臂为相对下端圆筒中心对称安设的两个下端开有通孔的臂板，所述升降驱动装置为活塞式油缸，油缸的活塞杆端头位于所述两个臂板中间并通过转轴相铰接，油缸安装于芯辊底座上平面设置的油缸底座上。