旋轉軸用精確定心裝置的製作方法
2023-10-09 06:42:24
專利名稱：旋轉軸用精確定心裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種旋轉軸用定心裝置，尤其是軋鋼機械中通軸圓盤式剪切機旋轉軸頭部使用的定心裝置。
背景技術：
目前，在連續精整機組中，縱切機組中核心設備圓盤剪用於剪切帶鋼的邊部，或把寬帶鋼進行分條。通軸式切邊或分條圓盤剪為了保證盤式旋轉片的刃口鋒利，需要定期將盤式旋轉片從旋轉軸上拆卸下來重磨，因此左右機架製造成一側固定，另一側可以向外側移開的結構，更換盤式旋轉片時，移動機架打開，使機架連同支承套或軸承脫離旋轉軸。
機械工業出版社出版由周國盈編著的《帶鋼精整設備》第75頁中介紹的分條圓盤剪本體結構，機械工業出版社出版由王海文主編的《軋鋼機械設計》第293頁中介紹的分條圓盤剪本體結構，以及現有和公知公用的圓盤剪結構中，旋轉軸頭部與其相配合的支承套或軸承內孔部分的傳統結構均採用外圓柱面與內圓柱面容易脫離的滑動配合。傳統結構在二者之間必須留有一定的配合間隙才能保證移動機架的正常經常開合，剪切工作中由於此間隙的存在，旋轉軸旋轉時不能精確定心，使旋轉軸產生微小的的徑向跳動，而且在使用中由於移動機架頻繁開合，軸頭與配合內孔不斷磨損，配合間隙逐漸加大，徑向跳動隨之增大，此徑向跳動進而影響到固定在旋轉刀軸上的刀盤，使其剪刃端面跳動增大，影響剪切質量。雖然在支承套內孔中增加防滑裝置可防止軸頭與配合內孔相對轉動造成二者磨損，但卻避免不了機架開合移動造成的磨損。這些結構均不能在工作中消除原始配合間隙和磨損增大間隙造成的旋轉軸徑向跳動。因此研製一種旋轉軸用精確定心裝置一直是國內外急待解決的新課題。
本發明的目的是提供一種構思科學、工藝製造容易、解決工作中經常裝卸的高精度旋轉軸軸頭與配合孔由於原始松配合間隙及磨損後間隙隙增大產生徑向跳動、影響旋轉軸旋轉精度的問題、提供一種無原始配合間隙、磨損間隙自動補償的一種旋轉軸用精確定心裝置。
發明內容
本發明的目的是這樣實現的整個裝置由旋轉軸、支承套、定心脹套、導向壓套、彈性墊圈、壓緊螺栓、螺釘、壓蓋、下壓蓋、圓螺母、止動墊圈、隔套、角接觸球軸承、隔環、偏心套、軸承壓蓋、粗螺釘、限位螺釘、圓柱銷、後部壓蓋、銷軸、緩衝壓簧、增強螺栓、防塵密封圈、刀片、隔墊、壓環、調心滾子軸承、移動機架、端蓋組成，其特徵在於所述的旋轉軸頭部有一個外圓錐形配合面，在支承套圓柱形內孔與旋轉軸頭部外圓錐面之間有一個與二者同心的、內圓錐孔具有與旋轉軸頭部外圓錐面相同錐度，且外圓與支承套圓柱形內孔相配合的定心脹套，定心脹套用聯接在旋轉軸上的增強螺栓、壓緊螺栓、彈性墊圈，通過可以在支承套內孔中移動的導向壓套脹緊並固定在旋轉軸與支承套之間；定心脹套用聯接在旋轉軸上的壓緊螺栓、彈性墊圈，通過可以在支承套內孔中移動的導向壓套脹緊並固定在旋轉軸與支承套之間；調心滾子軸承圓柱形內孔與旋轉軸頭部外圓錐面之間有一個與二者同心的、內圓錐孔具有與旋轉軸頭部外圓錐面相同錐度且外圓與調心滾子軸承圓柱形內孔相配合的定心脹套，定心脹套用聯接在旋轉軸頭部端面上的壓緊螺栓通過壓蓋脹緊並固定在旋轉軸與調心滾子軸承之間；定心脹套為一個開口環；定心脹套內圓錐角為10至60度，最佳圓錐角為30度；壓緊螺栓通過一個可換的保護旋轉軸頭部螺紋孔的增強螺栓聯接在旋轉軸頭部，所說的增強螺栓為一端外螺紋，另一端為內螺紋的特殊螺栓；導向壓套外圓柱面上有一個沿圓柱母線方向開的長形凹槽，所述的支承套內孔中有一個與導向壓套凹槽相配合的凸起的圓柱銷，導向壓套內有一個可軸向移動的銷軸，該銷軸前端高於導向壓套外端面並可插入旋轉軸頭部偏離中心的孔中，銷軸後部有一個緩衝壓簧，銷軸的行程應保證其頭部可縮回到導向壓套內，後部壓蓋與銷軸同軸心，緩衝壓簧位於後部壓蓋與銷軸之間，位於導向壓套後部的螺釘、下壓蓋、壓蓋用於壓緊後部壓蓋和防止壓緊螺栓滑出並有導向支承作用；旋轉軸頭部圓柱面根部與支承套外端面之間有一個防塵密封圈；與旋轉軸頭部配合的支承套內孔外口有一個利於旋轉軸頭引入的導向錐面。
本發明的要點在於它的結構及工作原理。其工作原理是，在開合移動機架之前需用專用工具搬手鬆開移動機架中支承套內定心裝置中的專用壓緊螺栓，並使其完全脫離螺孔。移開機架時，由於存在錐面，首先旋轉軸頭與定心脹套脫離，定心脹套縮回原始尺寸。此時導向壓套及定心脹套可在支承套內自由移動一定距離。在調整完畢使移動機架回到工作位置時，旋轉軸頭插入支承套內孔，用專用工具搬手將壓緊螺栓、導向壓套及定心脹套等組件推向旋轉軸頭，擰緊壓緊專用螺栓，使定心脹套脹緊定心。此結構可保證旋轉軸可靠定心並能在旋轉軸熱脹冷縮時旋轉軸和定心裝置組件可以在支承套內微量移動。由於本發明改變了傳統的設計結構，旋轉軸旋轉已不再直接依靠支承套定心。而是通過定心脹套將旋轉軸脹緊在支承套內孔中，因此其定心精度只取決於旋轉軸、定心脹套和支承套三者的加工精度。定心脹套脹緊後將旋轉軸圓柱面與支承套內孔之間的配合間隙沿四周均勻分布。工作時主要依靠定心脹套的脹緊磨擦力來防止旋轉軸頭部和支承套之間產生旋轉滑動。在長時間的使用過程中，旋轉軸頭部和支承套配合圓柱面均勻的磨損會導致二者的配合間隙增大，而圓錐面的均勻磨損則不會導致二者的配合間隙增大，只能導致二者軸向距離更近，兩圓錐面配合錐度不會變化，脹緊後仍然無間隙，實現磨損間隙自動補償。此結構在設計時，插入支承套內孔中的旋轉軸頭的圓柱面與支承套內孔可以採用較松配合。此結構可以保證工作中經常裝卸的高精度旋轉軸軸頭與配合孔之間裝配容易，定心後不會因圓柱面存在配合間隙造成徑向跳動。此結構可用於需要在工作中經常裝卸的高精度旋轉軸頭部結構設計，特別是薄板縱切機組中核心設備切邊圓盤剪的結構設計中。旋轉軸用精確定心裝置與現有技術相比，具有解決工作中經常裝卸的高精度旋轉軸軸頭與配合孔由於原始松配合間隙及磨損後間隙隙增大產生徑向跳動、影響旋轉軸旋轉精度的問題、提供一種無原始配合間隙、磨損間隙自動補償等優點，將廣泛地應用於軋鋼機械技術領域中。
本發明的具體結構由以下實施例及其附圖給出。
圖1為本發明實施例一結構示意圖。
圖2為圖1的的B-B剖面。
圖3為圖1的A向視圖。
圖4為本發明實施例一結構立體剖視圖。
圖5為本發明實施例二結構示意圖。
圖6為圖5的C向視圖。
圖7為本發明實施例三結構示意圖。
具體實施例方式實施例一，整個裝置由旋轉軸1、支承套2、定心脹套3、導向壓套4、彈性墊圈5、壓緊螺栓6、螺釘7、壓蓋8、下壓蓋9、圓螺母10、止動墊圈11、隔套12、角接觸球軸承13、隔環14、偏心套15、軸承壓蓋16、粗螺釘17、限位螺釘18、圓柱銷19、後部壓蓋20、銷軸21、緩衝壓簧22、增強螺栓23、防塵密封圈24組成，主要結構為固定安裝在角接觸球軸承13內孔中的支承套2和頭部可在支承套2內孔中移動的旋轉軸1，其特徵在於所述的旋轉軸1頭部有一個外圓錐形配合面，在支承套2圓柱形內孔與旋轉軸1頭部外圓錐面之間有一個與二者同心的、內圓錐孔具有與旋轉軸頭部外圓錐面相同錐度且外圓與支承套圓柱形內孔相配合的定心脹套3，該定心脹套3用聯接在旋轉軸1頭部端面上的壓緊螺栓6通過可以在支承套2內孔中移動的導向壓套4脹緊並固定在旋轉軸1與支承套2之間。旋轉軸1插入支承套2中，支承套2與偏心套15之間有一對角接觸球軸承13，兩軸承之間有一個隔環14，兩角接觸球軸承13的內環用圓螺母10和止動墊圈11通過隔套12壓裝在支承套2上；兩角接觸球軸承13的外環和隔環14用粗螺釘17通過軸承壓蓋16壓裝在偏心套15內孔中；在旋轉軸1頭部與支承套2之間增加一個定心脹套3；該定心脹套3使用聯接在旋轉軸頭部上的一個壓緊螺栓6和彈性墊圈5，通過可以在支承套2內孔中移動的導向壓套4脹緊並固定在旋轉軸1與支承套2之間；定心脹套3為一個開口環，這種結構更利於脹套脹緊；其開口方向可以與迴轉軸線平行，也可以與之成一定角度，這樣更利於定心脹套對中定心；定心脹套3內圓錐角一般為10至60度，最佳圓錐角為30度；定心脹套用兩個限位螺釘18活動聯接在導向壓套4上，聯接定心脹套的兩個螺釘可在導向壓套聯接孔中移動一定距離；導向壓套4外圓柱面上有一個沿圓柱母線方向開的長形凹槽，支承套2內孔中有一個與導向壓套凹槽相配合的凸起的圓柱銷19，主要用於在機架移開時防止定心脹套滑出支承套孔外，在意外違規操作發生時，此圓柱銷19也具有阻止支承套2與其內部組件產生圓周方向相對滑動造成配合面磨損的作用；意外違規操作是指忘記擰緊壓緊螺栓6、擰緊壓緊螺栓6的預緊力小而在工作中鬆動，造成定心脹套3鬆動；同時增加防止意外違規操作造成磨損，從而導致破壞配合精度的一組附加的結構零件，即導向壓套4內有一個可軸向移動的銷軸21，該銷軸21前端高於導向壓套4外端面並可插入旋轉軸1頭部偏離中心的孔中，銷軸21後部有一個緩衝壓簧22；銷軸21的行程應保證其頭部可縮回到導向壓套4內，這樣既可保證在出現銷軸21頭部未插入旋轉軸1頭部的情況時不能阻礙定心脹套3與旋轉軸1頭部的正常脹緊配合，又可在發生意外違規操作導致二者產生旋轉滑動時銷軸21頭部可及時插入旋轉軸1頭部對應孔中，避免意外違規操作造成磨損，保證配合精度；螺釘7、下壓蓋8、壓蓋9用於壓緊後部壓蓋20和防止壓緊螺栓6滑出並有導向支承作用；螺釘7用於固定下壓蓋8和壓蓋9；下壓蓋9還有防止導向壓套組件滑出支承套2的作用；與旋轉軸頭配合的支承套內孔外口有一個導向錐面，有利於移動機架開合時旋轉軸頭順利引入到支承套內孔中；旋轉軸1頭部圓柱面的根部與支承套外端面之間有一個防塵密封圈24，用於防止工作中灰塵雜物進入到旋轉軸1頭部與支承套2之間；在移動機架處於移開位置時，只有增強螺栓23始終與旋轉軸1聯接；定心脹套3與導向壓套4組件在工作時及脫離旋轉軸1之後始終位於支承套2內；未脹緊時導向壓套4及定心脹套3可在支承套2內自由移動一定距離；由於限位螺釘18的作用，定心脹套3也可相對導向壓套4移動一定距離；在壓緊螺栓6與旋轉軸1頭部之間增加一個保護旋轉軸1頭部中心孔螺紋用的增強螺栓23；增強螺栓23為一端外螺紋，另一端為內螺紋的特殊螺栓。
實施例二，整個裝置由旋轉軸1、支承套2、定心脹套3、導向壓套4、彈性墊圈5、壓緊螺栓6、螺釘7、壓蓋8、下壓蓋9、圓螺母10、止動墊圈11、隔套12、角接觸球軸承13、隔環14、偏心套15、軸承壓蓋16、粗螺釘17組成，主要結構為固定安裝在角接觸球軸承13內孔中的支承套2和頭部可在支承套2內孔中移動的旋轉軸1，旋轉軸1頭部有一個外圓錐形配合面，在支承套2圓柱形內孔與旋轉軸1頭部外圓錐面之間有一個與二者同心的、內圓錐孔具有與旋轉軸頭部外圓錐面相同錐度且外圓與支承套圓柱形內孔相配合的定心脹套3，該定心脹套3用聯接在旋轉軸1頭部端面上的壓緊螺栓6通過可以在支承套2內孔中移動的導向壓套4脹緊並固定在旋轉軸1與支承套2之間。旋轉軸1插入支承套2中，支承套2與偏心套15之間有一對角接觸球軸承13，兩角接觸球軸承之間有一個隔環14，兩角接觸球軸承13的內環用圓螺母10和止動墊圈11通過隔套12壓裝在支承套2上；兩角接觸球軸承13的外環和隔環14用粗螺釘17通過軸承壓蓋16壓裝在偏心套15內孔中；在旋轉軸1頭部與支承套2之間增加一個定心脹套3；該定心脹套3使用聯接在旋轉軸頭部上的一個壓緊螺栓6和彈性墊圈5，通過可以在支承套2內孔中移動的導向壓套4脹緊並固定在旋轉軸1與支承套2之間；定心脹套3為一個開口環，這種結構更利於脹套脹緊；其開口方向可以與迴轉軸線平行，也可以與之成一定角度，這樣更利於定心脹套對中定心；定心脹套3內圓錐角一般為10至60度，最佳圓錐角為30度；與旋轉軸頭配合的支承套內孔外口有一個導向錐面，有利於移動機架開合時旋轉軸頭順利引入到支承套內孔中；定心脹套3與導向壓套4組件在工作時及脫離旋轉軸1之後位於支承套2內；未脹緊時導向壓套4及定心脹套3可在支承套2內自由移動。
實施例三，整個裝置由旋轉軸1、定心脹套3、壓緊螺栓6、螺釘7、壓蓋8、圓螺母10、防塵密封圈24、刀片25、隔墊26、壓環27、調心滾子軸承28、移動機架29、端蓋30組成，主要結構為通過螺釘7、端蓋30固定安裝在移動機架29內的調心滾子軸承28和頭部可在調心滾子軸承28內孔中移動的旋轉軸1；使用圓螺母10及壓環27將刀片25、隔墊26固定在旋轉軸1上，其特徵在於所述的旋轉軸1頭部有一個外圓錐形配合面，調心滾子軸承28圓柱形內孔與旋轉軸1頭部外圓錐面之間有一個與二者同心的、內圓錐孔具有與旋轉軸頭部外圓錐面相同錐度且外圓與調心滾子軸承28圓柱形內孔相配合的定心脹套3，該定心脹套3用聯接在旋轉軸1頭部端面上的壓緊螺栓6通過壓蓋8脹緊並固定在旋轉軸1與調心滾子軸承28之間。旋轉軸1插入調心滾子軸承28內孔中，在旋轉軸1頭部與軸承圓柱形內孔之間增加一個定心脹套3；該定心脹套3使用聯接在旋轉軸頭部上的一個壓緊螺栓6和壓蓋8脹緊並固定在旋轉軸1與調心滾子軸承28內孔之間；定心脹套3為一個開口環，這種結構更利於脹套脹緊；其開口方向可以與迴轉軸線平行，也可以與之成一定角度，這樣更利於定心脹套對中定心；定心脹套3內圓錐角一般為10至60度，最佳圓錐角為30度；在移動機架處於移開位置時，定心脹套3及壓蓋8和壓緊螺栓6與旋轉軸1分離，在旋轉軸1頭部插入調心滾子軸承28內孔後，用壓緊螺栓6和壓蓋8將定心脹套3脹緊並固定在旋轉軸1與調心滾子軸承28內孔之間。
權利要求
1.一種旋轉軸用精確定心裝置，整個裝置由旋轉軸、支承套、定心脹套、導向壓套、彈性墊圈、壓緊螺栓、螺釘、壓蓋、下壓蓋、圓螺母、止動墊圈、隔套、角接觸球軸承、隔環、偏心套、軸承壓蓋、粗螺釘、限位螺釘、圓柱銷、後部壓蓋、銷軸、緩衝壓簧、增強螺栓、防塵密封圈、刀片、隔墊、壓環、調心滾子軸承、移動機架、端蓋組成，其特徵在於所述的旋轉軸頭部有一個外圓錐形配合面，在支承套圓柱形內孔與旋轉軸頭部外圓錐面之間有一個與二者同心的、內圓錐孔具有與旋轉軸頭部外圓錐面相同錐度，且外圓與支承套圓柱形內孔相配合的定心脹套，定心脹套用聯接在旋轉軸上的增強螺栓、壓緊螺栓、彈性墊圈，通過可以在支承套內孔中移動的導向壓套脹緊並固定在旋轉軸與支承套之間。
2.根據權利要求1所述的旋轉軸用精確定心裝置，其特徵在於所說的定心脹套用聯接在旋轉軸上的壓緊螺栓、彈性墊圈，通過可以在支承套內孔中移動的導向壓套脹緊並固定在旋轉軸與支承套之間。
3.根據權利要求1所述的旋轉軸用精確定心裝置，其特徵在於所說的調心滾子軸承圓柱形內孔與旋轉軸頭部外圓錐面之間有一個與二者同心的、內圓錐孔具有與旋轉軸頭部外圓錐面相同錐度且外圓與調心滾子軸承圓柱形內孔相配合的定心脹套，定心脹套用聯接在旋轉軸頭部端面上的壓緊螺栓通過壓蓋脹緊並固定在旋轉軸與調心滾子軸承之間。
4.根據權利要求1所述的旋轉軸用精確定心裝置，其特徵在於所說的定心脹套為一個開口環。
5.根據權利要求1所述的旋轉軸用精確定心裝置，其特徵在於所說的定心脹套內圓錐角為10至60度，最佳圓錐角為30度。
6.根據權利要求1所述的旋轉軸用精確定心裝置，其特徵在於所說的壓緊螺栓通過一個可換的保護旋轉軸頭部螺紋孔的增強螺栓聯接在旋轉軸頭部，所說的增強螺栓為一端外螺紋，另一端為內螺紋的特殊螺栓。
7.根據權利要求1所述的旋轉軸用精確定心裝置，其特徵在於所說的導向壓套外圓柱面上有一個沿圓柱母線方向開的長形凹槽，所述的支承套內孔中有一個與導向壓套凹槽相配合的凸起的圓柱銷，導向壓套內有一個可軸向移動的銷軸，該銷軸前端高於導向壓套外端面並可插入旋轉軸頭部偏離中心的孔中，銷軸後部有一個緩衝壓簧，銷軸的行程應保證其頭部可縮回到導向壓套內，後部壓蓋與銷軸同軸心，緩衝壓簧位於後部壓蓋與銷軸之間，位於導向壓套後部的螺釘、下壓蓋、壓蓋用於壓緊後部壓蓋和防止壓緊螺栓滑出並有導向支承作用。
8.根據權利要求1所述的一種旋轉軸用精確定心裝置，其特徵在於所說的旋轉軸頭部圓柱面根部與支承套外端面之間有一個防塵密封圈。
9.根據權利要求1所述的一種旋轉軸用精確定心裝置，其特徵在於所說的與旋轉軸頭部配合的支承套內孔外口有一個利於旋轉軸頭引入的導向錐面。
全文摘要
一種應用於軋鋼機械技術領域中的旋轉軸用精確定心裝置，由旋轉軸、定心脹套、支承套、壓緊螺栓、角接觸球軸承、隔環、偏心套、壓蓋、套、圓螺母等組成。該結構無原始配合間隙，且均勻磨損後配合間隙可自動補償。其核心在於在旋轉軸頭部與支承套或軸承圓柱形內孔之間增加一個內圓錐外圓柱形的定心脹套，其外圓與支承套或軸承圓柱形內孔相配合。旋轉軸頭部有一個錐度與定心脹套相應的外圓錐配合面，其中心聯接一個壓緊螺栓，通過可在支承套內孔中移動的導向壓套將定心脹套脹緊並固定在旋轉軸與支承套之間。該裝置可解決工作中經常裝卸的高精度旋轉軸軸頭與配合孔由於存在原始松配合間隙及磨損後間隙增大產生徑向跳動，影響旋轉軸旋轉精度的問題。
文檔編號F16B21/00GK1786492SQ200510047748
公開日2006年6月14日 申請日期2005年11月18日 優先權日2005年11月18日
發明者盧崇邵, 黃振東 申請人:瀋陽重型機械集團有限責任公司