專利名稱：板帶軋機的支承輥結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬冶金設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及四輥或六輥板帶軋機的支承輥系。
背景技術(shù)：
四輥或六輥板帶軋機的支承輥輥系大多采用流體動壓或動靜壓潤滑方式的油膜軸承，就某種意義上講，它決定著軋機的裝機水平。油膜軸承的運轉(zhuǎn)精度與可靠性，取決于結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、參數(shù)選擇恰當(dāng)、制造精度優(yōu)良等因素，還與結(jié)構(gòu)設(shè)計中軸承自位裝置的性能有著密切的關(guān)系，他直接影響軸承內(nèi)部的壓力分布。
目前，軋機上采用的油膜軸承自位裝置可歸結(jié)為兩類非鉸鏈式和鉸鏈式。
非鉸鏈式，也稱小平面式，如1580軋線精軋機下支承輥系；鉸鏈式，其包括球面與平面的點接觸式、柱面和平面的線接觸式、球面與球面的面接觸式。其中，柱面和平面的線接觸式，如2050軋線的精軋與粗軋機架的下支承輥系；球面與球面的面接觸式，如2050軋線的精軋與粗軋機架的上支承輥系。
上述輥系當(dāng)支撐輥承受軋制力發(fā)生彎曲變形時，如果在不計摩擦力的理想狀態(tài)下，可以實現(xiàn)自位。
如圖1所示，板帶軋機的支承輥結(jié)構(gòu)，用于將一支承輥1固定于軋機機架2；其包括，兩軸承座3、4、兩定位板5、6、兩支撐板7、8；其中，兩軸承座3、4分別限位軋機牌坊2上，分操作側(cè)軸承座、傳動側(cè)軸承座，支承輥1兩端固定于兩軸承座3、4；兩定位板5、6分別固定于對應(yīng)兩軸承座3、4上的軋機牌坊2；兩支撐板7、8，分別通過定位銷13與兩定位板5、6相連，其下表面抵觸兩軸承座3、4；兩定位板5、6為凹球面結(jié)構(gòu)，與之相抵觸的支撐板7、8的接觸面為凸球面。
操作側(cè)軸承座3的支撐板7的下表面與軸承座3互相接觸(大平面)并傳遞軋制力，在承載狀態(tài)下，由于二者之間極大的摩擦力阻止它們的相對滑動。由平衡油缸(圖中未示出)施加向上的力使定位板5、6、支撐板7、8凹球面與凸球面良好接觸并壓緊形成一個球面副；傳動側(cè)軸承座4具有相同的結(jié)構(gòu)，定位板5凹球面與支撐板7凸球面形成球面副；支撐板7的下表面與軸承座4互相接觸(大平面)并傳遞軋制力，在承載狀態(tài)下，由于二者之間極大的摩擦力阻止它們的相對滑動。
軸承座3的凸耳31被限制在由軋機牌坊2和擋板11形成的垂直滑槽內(nèi)，使輥系相對牌坊軸向定位，但可沿滑槽上下移動，同時凸耳兩側(cè)裝有加工成弧形的銅質(zhì)減摩襯板12，允許有一定量的相對轉(zhuǎn)動形成一個轉(zhuǎn)動副。
軸承座3與支承輥1之間裝有徑向油膜軸承和止推軸承(圖中未示出)，二者之間只存在相對轉(zhuǎn)動，軸承座4與支承輥1之間只裝有徑向油膜軸承，二者之間存在繞軸線的相對轉(zhuǎn)動和沿軸線的相對移動。
油膜軸承的錐套與支撐輥輥徑緊密聯(lián)結(jié)并隨支撐輥一起轉(zhuǎn)動，而其襯套則與軸承座緊密聯(lián)結(jié)，由于軸承座受到鎖門板與壓下的約束，難以轉(zhuǎn)動，當(dāng)支撐輥受載彎曲時，會導(dǎo)致油膜軸承的錐套與襯套沿軸向相對傾斜，即軸承的軸向間隙不等，引起軸承偏載，降低軸承的承載能力，嚴重時發(fā)生錐套與襯套直接接觸使軸承燒損。由于傳動側(cè)軸承座4與支承輥1之間缺少嚴格的軸向定位，實際中出現(xiàn)油膜軸承錐套(轉(zhuǎn)動件)與襯套(靜止件)軸向接觸，還會使水封失效，導(dǎo)致潤滑系統(tǒng)進水。
如圖2所示，它是圖1所示輥系在非負載狀態(tài)下的機構(gòu)簡圖，圖2中的桿件20對應(yīng)圖1中的支撐輥1，圖2中的桿10與桿30分別對應(yīng)圖1中的操作側(cè)軸承座3和傳動側(cè)軸承座4，圖2中的機架50即是圖1中的軋機牌坊2，圖2中的構(gòu)件20與20a一個整體(構(gòu)件)；如圖1所示，軋機牌坊22、擋板11、軸承座3的凸耳31、減摩襯板12形成一個轉(zhuǎn)動副(圖2中的桿10和20之間)和一個移動副(圖2中桿10與機架50之間)，定位板5與支撐板7(圖2中桿20與機架50之間)、定位板6與支撐板8(圖2中桿3與機架之間)分別形成一個轉(zhuǎn)動副(圖2中桿20與30之間)，即該機構(gòu)有3桿、5個低副(三個轉(zhuǎn)動副和兩個移動副)，其自由度為-1(F＝3×桿件數(shù)-2×低副數(shù)-1×高副數(shù)＝3×3-2×5-1×0＝-1)，屬于過約束；圖1所示輥系在負載狀態(tài)下，考慮到支撐輥受力后發(fā)生變形的影響，該架構(gòu)成為一個彈性鉸鏈機構(gòu)，按照機構(gòu)分析原理在支撐輥中部用一個彈性鉸鏈來模擬支撐輥彎曲，形成如圖3所示的等效機構(gòu)，所獲得的等效機構(gòu)仍可采用剛性桿件機構(gòu)的分析方法，該機構(gòu)有4桿、6個低副，其自由度為0(F＝3×4-2×6＝0)。說明在摩擦存在的情況下軸承座不能跟隨支撐輥彎曲發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)動，即油膜軸承中存在較大的偏載。因此，油膜軸承在沖擊載荷與極限工況下極易發(fā)生異常損壞甚至燒損，這在實際生產(chǎn)中已得到應(yīng)證。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是設(shè)計一種板帶軋機的支承輥結(jié)構(gòu)，可使安裝在支承輥系中的油膜軸承實現(xiàn)均載，可顯著改善油膜軸承的承載特性，提高其工作可靠性。
為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是，板帶軋機的支承輥結(jié)構(gòu)，用于將一支承輥固定于軋機機架；其包括，兩軸承座，分別限位軋機牌坊上，分操作側(cè)軸承座、傳動側(cè)軸承座，支承輥兩端固定于兩軸承座；兩定位板，分別固定于對應(yīng)兩軸承座上的軋機牌坊；兩支撐板，分別對應(yīng)兩定位板，其下表面抵觸兩軸承座；還包括，兩連接板，分別設(shè)置于定位板與支撐板之間，并相互抵靠，且，連接于兩定位板，其為雙凹球面結(jié)構(gòu)，與之相抵觸的定位板、支撐板的接觸面為凸球面。
所述的定位板與連接板通過一定位銷相連。
又，所述的軸承座的凸耳被限制在由軋機牌坊和一擋板形成的垂直滑槽內(nèi)，使輥系相對軋機牌坊軸向定位，沿滑槽上下移動，同時凸耳兩側(cè)裝有成弧形的減摩襯板，有一定量的相對轉(zhuǎn)動形成一個轉(zhuǎn)動副。
傳動側(cè)軸承座與支承輥之間增設(shè)一個軸向定位軸承，用以限制支撐輥與軸承座的軸向相對運動，使支承輥形成對稱結(jié)構(gòu)。
本實用新型的優(yōu)點是，通過增加連接板，即在支承輥輥系中增加一桿一副，當(dāng)支承輥在軋制力作用下發(fā)生彈性彎曲變形時，引起支承輥兩端的輥頸偏斜，可以釋放多余的自由度，軸承座連同油膜軸承的襯套一起會自動“跟蹤”支承輥輥頸的偏斜，并產(chǎn)生與之相適應(yīng)的擺動，保證油膜軸承中始終能形成均勻的軸向間隙，即軸承始終處于均載狀態(tài)，對提高軸承的承載可靠性起到關(guān)鍵作用。
在傳動側(cè)軸承座與支承輥之間增設(shè)一個軸向定位軸承，用以限制支撐輥與軸承座的軸向相對移動，保證油膜軸承的軸向位置度，去除原有的拉桿及采用對稱結(jié)構(gòu)的支承輥，使維護更加簡便及杜絕油膜軸承潤滑系統(tǒng)進水。


圖1為現(xiàn)有2050軋線水平軋機上支承輥系示意圖；圖2為現(xiàn)有2050軋線水平軋機上支承輥系的機構(gòu)簡圖(非負載狀態(tài))示意圖；圖3為現(xiàn)有2050軋線水平軋機上支承輥系的機構(gòu)簡圖(負載狀態(tài))示意圖；圖4為本實用新型支承輥輥系機構(gòu)簡圖(非負載狀態(tài))；圖5為本實用新型支承輥輥系機構(gòu)間圖(負載狀態(tài))；圖6為本實用新型的一個實施例示意圖。
具體實施方式
如圖6所示，本實用新型的板帶軋機的支承輥結(jié)構(gòu)，用于將一支承輥1固定于軋機牌坊2；其包括，兩軸承座3、4，分別限位軋機牌坊2上，分操作側(cè)軸承座、傳動側(cè)軸承座，支承輥1兩端固定于兩軸承座3、4；兩定位板5、6，分別固定于對應(yīng)兩軸承座3、4上的軋機牌坊2；兩支撐板7、8，分別對應(yīng)兩定位板5、6，其下表面抵觸兩軸承座3、4；還包括，兩連接板9、9’，分別設(shè)置于定位板5、6與支撐板7、8之間，并相互抵靠，且，連接于兩定位板5、6，其為雙凹球面結(jié)構(gòu)，與之相抵觸的定位板5、6、支撐板7、8的接觸面為凸球面；定位板5、6與連接板9、9’通過一定位銷13相連。
所述的軸承座3的凸耳31被限制在由軋機牌坊2和一擋板11形成的垂直滑槽內(nèi)，使輥系相對軋機牌坊2軸向定位，沿滑槽上下移動，同時凸耳兩側(cè)裝有成弧形的減摩襯板12，有一定量的相對轉(zhuǎn)動形成一個轉(zhuǎn)動副。
兩定位板5凸球面與連接板9雙凹球面、連接板9雙凹球面與支撐板7凸球面形成兩個球面副(定位板6凸球面與連接板9’，連接板9’雙凹球面與支撐板8凸球面也形成兩個球面副)，在空載狀態(tài)下，是一個4桿、6個低副組成的機構(gòu)，自由度為0(相對轉(zhuǎn)動不影響分析)，處于穩(wěn)定狀態(tài)；在負載狀態(tài)下，是一個五桿、七個低副組成的機構(gòu)，自由度為1，即支撐輥受力發(fā)生彎曲變形引起輥頸傾斜時，軸承座能隨之發(fā)生相應(yīng)的擺動，確保錐套與襯套獲得均勻的軸向間隙，提高油膜軸承的承載能力與工作可靠性。
如圖4所示，是在圖2所示機構(gòu)中的A、B兩處各增加一桿一轉(zhuǎn)動副60、70，并限制B處桿件60與20之間的相對移動形成的新機構(gòu)，該機構(gòu)有4桿、6個低副，機構(gòu)的自由度0(F＝3×4-2×6＝0)，也就說在非負載狀態(tài)下，該機構(gòu)是穩(wěn)(靜)定的；圖4所示機構(gòu)在負載狀態(tài)下，考慮到支撐輥(桿件20)受力變形，同樣在支撐輥(桿件20)中部用一個等效彈性鉸鏈模擬支撐輥變形，形成圖5所示的等效機構(gòu)，該機構(gòu)有5桿、7個低副，其自由度為1(F＝3×5-2×7＝1)，也就是說，當(dāng)支撐輥在軋制力作用下發(fā)生彎曲變形引起支撐輥輥頸傾斜時軸承座能產(chǎn)生隨之相應(yīng)的擺動，確保安裝在支承輥軸頸上的油膜軸承的錐套與襯套之間獲得均勻的軸向間隙，實現(xiàn)軸承均載。
權(quán)利要求1.板帶軋機的支承輥結(jié)構(gòu)，用于將一支承輥固定于軋機機架；其包括，兩軸承座，分別設(shè)置于軋機牌坊上，分操作側(cè)軸承座、傳動側(cè)軸承座，支承輥兩端固定于兩軸承座；兩定位板，分別固定于對應(yīng)兩軸承座上的軋機牌坊；兩支撐板，分別對應(yīng)兩定位板，其下表面抵觸兩軸承座；其特征是，還包括，兩連接板，分別設(shè)置于定位板與支撐板之間，并相互抵靠，且，連接于兩定位板，其為雙凹球面結(jié)構(gòu)，與之相抵觸的定位板、支撐板的接觸面為凸球面。
2.如權(quán)利要求1所述的板帶軋機的支承輥結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的定位板與連接板通過一定位銷相連。
3.如權(quán)利要求1所述的板帶軋機的支承輥結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的軸承座的凸耳被限制在由軋機牌坊和一擋板形成的垂直滑槽內(nèi)，使輥系相對軋機牌坊軸向定位，沿滑槽上下移動，同時凸耳兩側(cè)裝有成弧形的減摩襯板，有一定量的相對轉(zhuǎn)動形成一個轉(zhuǎn)動副。
4.如權(quán)利要求1所述的板帶軋機的支承輥結(jié)構(gòu)，其特征是，傳動側(cè)軸承座與支承輥之間增設(shè)一個軸向定位軸承，以限制支承輥與軸承座的軸向相對運動。
專利摘要板帶軋機的支承輥結(jié)構(gòu)，用于將一支承輥固定于軋機機架；其包括，兩軸承座，分別限位軋機牌坊上，支承輥兩端固定于兩軸承座；兩定位板，固定于軋機牌坊；兩支撐板，分別對應(yīng)兩定位板，其下表面抵觸兩軸承座；還包括，兩連接板，分別設(shè)置于定位板與支撐板之間，并相互抵靠，且，連接于兩定位板，其為雙凹球面結(jié)構(gòu)，與之相抵觸的定位板、支撐板的接觸面為凸球面。本實用新型通過增加連接板，即在支承輥輥系中增加一桿一副，可以釋放多余的自由度，軸承座連同油膜軸承的襯套一起會自動“跟蹤”支承輥輥頸的偏斜，并產(chǎn)生與之相適應(yīng)的擺動，保證油膜軸承中始終能形成均勻的軸向間隙，即軸承始終處于均載狀態(tài)，對提高軸承的承載可靠性起到關(guān)鍵作用。
文檔編號B21B29/00GK2875632SQ20062003976
公開日2007年3月7日 申請日期2006年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月27日
發(fā)明者陳占福, 談似鋒, 王軍 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司