组合轧辊、螺母锁固装置及带有螺母锁固装置的组合轧辊
阅读说明：本技术 组合轧辊、螺母锁固装置及带有螺母锁固装置的组合轧辊 (Combined roller, nut locking device and combined roller with nut locking device ) 是由 唐志军 范明 屠永宁 曹济 崔亮亮 彭文 姚曼萍 谢英 于 2017-12-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种组合轧辊及装配其的螺母锁固装置,组合轧辊包括轧辊芯轴,所述轧辊芯轴的一端为固定端,另一端设置有锁紧螺母,固定端端部设置有扭矩传递部,在所述固定端与所述锁紧螺母之间的轧辊芯轴上套接有若干依次排布且相互间隔布置的硬质合金辊环和隔环。螺母锁固装置包括紧固套设在组合轧辊的轧辊芯轴的固定端的反作用力支撑板,以及能够与所述轧辊芯轴的另一端的锁紧螺母的外部连接并用于驱动所述锁紧螺母锁紧的液压驱动部件,所述反作用力支撑板上设置有与所述固定端的扭矩传递部相适配的扭矩传递部。本发明的组合轧辊及螺母锁固装置组合连接强度高、装配压力稳定好且装拆方便。本发明还公开了一种带有螺母锁固装置的组合轧辊。(The invention discloses a combined roller and a nut locking device for assembling the same. The nut locking device comprises a reaction force supporting plate and a hydraulic driving component, wherein the reaction force supporting plate is tightly sleeved at the fixed end of a roller mandrel of the combined roller, the hydraulic driving component can be connected with the outside of a locking nut at the other end of the roller mandrel and is used for driving the locking nut to lock, and a torque transmission part matched with the torque transmission part at the fixed end is arranged on the reaction force supporting plate. The combined roller and nut locking device has high combined connection strength, good assembly pressure stability and convenient assembly and disassembly. The invention also discloses a combined roller with the nut locking device.)
技术领域
本发明涉及一种组合轧辊、装配及锁固组合轧辊的螺母锁固装置以及一种带有螺母锁固装置的组合轧辊。
背景技术
高性能、大尺寸规格的硬质合金组合轧辊通常应用于高强度、抗震、特殊钢等园棒、盘卷和螺纹钢的轧制。科学合理的组合轧辊结构，能够利用硬质合金良好的热传导性能、红硬性好、耐热疲劳性能好、耐磨性好、强度高等特点，并开发硬质合金作为轧辊外层的材料。硬质合金外层与高韧性辊芯组合的方式不仅保持了外层高硬度、高耐磨性、抗热裂等优良特性，而且可以充分发挥辊芯芯部高强度、高韧性的作用，从而实现了双材质的良好结合，提高了轧辊的综合性能，保证了轧辊的使用寿命和高可靠性，提高了轧材的质量。
常用的硬质合金外层与高韧性辊芯组合形式为芯轴与硬质合金辊环进行粘胶结合、过盈配合装配、液压螺母锁紧和CIC键锁紧等。申请号为201520589816.2的专利申请公布了一种组合硬质合金轧辊，辊芯芯轴中间设置为花键轴，辊环和螺纹辊环依次通过花键孔安装在花键轴上。然而，由于结构通过设置花键轴与花键孔传动，因此导致该结构具有制造精度要求高，成本高，装配时间长等缺点。中国专利ZL200520050660.9公开了一种液压预紧机构，液压螺母达到了所需的预紧力后,在液压螺母与被夹持零件间塞入锁紧环或者楔形环等用于填充液压螺母与夹持零件间的间隙，待液压螺母卸压后保持紧固机构的预紧力。但是，首先，由于液压螺母的密封件受现场轧制温度、冷却液等因素的影响容易老化，不利于反复使用，导致成本偏高。其次，由于密封件的本身材料性能要求高，价值高，因此，不利于装置整体制造成本的降低。中国专利ZL201220292180.1公开了一种用于将零件夹持在轴上的预紧锁紧装置。申请号为201110107442.2的专利申请公开了一种组合式液压预紧锁紧装置以及利用该装置装配的硬质合金复合轧辊。但是，由于中国专利ZL201220292180.1和申请号为201110107442.2的专利申请中的装置装配、拆卸操作复杂，装配压力不恒定，设计空间不足，因此，容易导致装配的可靠性低，产品整体强度和质量的降低，产品的抗异常工况和大轧制下的工作能力降低，组合连接强度降低，使用寿命降低，生产成本提高。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种组合连接强度高、装配压力稳定好且装拆方便的螺母锁固装置及使用其装配的组合轧辊。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：本发明的第一方面提供了一种螺母锁固装置，用于将零件夹持在轴上，包括紧固套设在轴的第一端的反作用力支撑板和紧固套设在所述轴的第二端的锁紧螺母，以及紧固套设在所述轴中部的配件，所述配件的第一端面与所述轴上靠近所述反作用力支撑板的端面紧固接合，所述配件的第二端面与所述锁紧螺母的第一端面紧固接合，在所述锁紧螺母的外部设置有用于驱动所述锁紧螺母锁紧所述配件的液压驱动部件。
所述反作用力支撑板通过连接部连接在所述轴的第一端，所述轴的第一端为所述轴的固定端。
所述连接部包括设置在所述反作用力支撑板内侧面的扁方、四方、六方、八方、十方、十二方、或十四方多边形，和对应设置在所述轴外壁上的扁方、四方、六方、八方、十方、十二方或十四方多边形。
所述液压驱动部件为液压扭力扳手，所述液压扭力扳手的第一端通过过渡套筒与所述锁紧螺母连接，在所述液压扭力扳手上设置有用于连接液压站的第二端。
所述锁紧螺母的外部设置成六方、八方、十方、十二方或十四方多边形，对应的所述过渡套筒的内部设置成六方、八方、十方、十二方或十四方多边形。
所述反作用力支撑板通过所述扁方连接在所述轴的第一端；所述锁紧螺母的外部设置成十二方多边形，对应的所述过渡套筒的内部设置成十二方多边形；所述过渡套筒的外部设置成六方多边形，对应的所述液压扭力扳手第一端的内部设置成六方多边形；所述过渡套筒的侧壁上设置有拨动孔，所述锁紧螺母的侧壁上也设置有拨动孔。
所述反作用力支撑板紧固连接在四柱底座上，所述反作用力支撑板的反作用力点作用在所述反作用力支撑板和所述四柱底座的其中两个立柱上。
所述配件包括第一端面与所述轴的凸台的第二端面紧密接合的硬质合金辊环，所述凸台的第一端面与所述反作用力支撑板的端面紧固接合，所述硬质合金辊环的第二端面紧密接合隔环的第一端面，所述隔环的第二端面与所述锁紧螺母的第一端面紧密接合。
所述硬质合金辊环与所述轴的外壁连接的内侧面设置成光面，所述隔环通过键连接在所述轴的外壁上。
本发明的第二方面提供了一种带有上述螺母锁固装置组装的组合轧辊，包括轧辊芯轴，在所述轧辊芯轴的第一端设置有凸台，在所述轧辊芯轴上靠近所述凸台第一端面的位置设置有用于连接所述反作用力支撑板的连接部，所述配件紧固套设在所述轧辊芯轴的中部，所述轧辊芯轴的第二端紧固连接用于锁紧所述配件的所述锁紧螺母，所述配件的第一端面与所述凸台的第二端面紧固接合，所述配件的第二端面与所述锁紧螺母的第一端面紧固接合，所述锁紧螺母的外部设置有用于驱动所述锁紧螺母锁紧所述配件的所述液压驱动部件。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明螺母锁固装置结构简单，组合连接强度高且装拆方便，能够提高装配过程中的压力稳定性。2、本发明螺母锁固装置由于锁紧螺母的强度高，能够防止锁紧螺母开裂横断的情况发生，从而大幅度提高了装配的可靠性，提高了产品的抗异常工况强度和质量。3、本发明组合轧辊的组合连接强度高且装拆方便，结构简单，装配压力恒定。4、本发明组合轧辊的设计空间增大10％以上，能够解决因部分设计空间不足而导致产品整体强度和质量降低的问题，延长组合轧辊的使用寿命。5、本发明组合轧辊锁紧螺母的强度高，能够大幅度提高组合轧辊装配的可靠性，从而提高组合轧辊大轧制下的工作能力。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：
图1是本发明的带有螺母锁固装置的组合轧辊的结构示意图；
图2是图1的A向示意图；
图3是本发明过渡套筒的主视示意图；
图4是图3的俯视示意图；
图5是本发明锁紧螺母的结构示意图；
图6是图5的俯视示意图；
图7是本发明螺母锁固装置装配过程的结构示意图；
图8是本发明的组合轧辊的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
如图1所示，本发明提出的螺母锁固装置，用于将零件夹持在轴1上，包括紧固套设在轴1的第一端的反作用力支撑板2和紧固套设在轴1的第二端的锁紧螺母3，以及紧固套设在轴1中部的配件4。其中，配件4的第一端面与轴1上靠近反作用力支撑板2的端面紧固接合，配件4的第二端面与锁紧螺母3的第一端面紧固接合。在锁紧螺母3的外部设置有用于驱动锁紧螺母3锁紧配件4的液压驱动部件5。在反作用力支撑板2和锁紧螺母3的作用下，能够实现配件4紧固锁紧在轴1的外壁上。
上述实施例中，反作用力支撑板2通过连接部6(如图2所示)连接在轴1的第一端，该第一端为轴1的固定端，连接部6能够传递扭矩。
上述实施例中，连接部6包括设置在反作用力支撑板2内侧面的扁方、四方、六方、八方、十方、十二方、十四方等多边形，和对应设置在轴1外壁上的扁方、四方、六方、八方、十方、十二方、十四方等多边形。在一个优选的实施例中，反作用力支撑板2通过扁方6连接在轴1的第一端。其中，扁方6的尺寸根据安装在轴1上的轴承迷宫外径尺寸决定。
上述实施例中，液压驱动部件5为液压扭力扳手。液压扭力扳手5的第一端通过过渡套筒7(如图3、图4所示)与锁紧螺母3(如图5、图6所示)连接。在液压扭力扳手5上设置有用于连接液压站的第二端，液压站内的液压油进入液压扭力扳手5的第二端。液压站提供所需要的压力油驱动液压扭力扳手5，根据设定的压强值液压扭力扳手5产生恒定的所需要的扭转力矩通过过渡套筒7作用在锁紧螺母3上。
上述实施例中，锁紧螺母3的外部可以根据实际需要设置成六方、八方、十方、十二方、十四方等多边形。对应的过渡套筒7的内部也可以设置成六方、八方、十方、十二方、十四方等多边形。
上述实施例中，锁紧螺母3的侧壁上设置有拨动孔31，以便于装配和拆卸锁紧螺母3。在一个优选的实施例中，锁紧螺母3的外部设置成十二方多边形，对应的过渡套筒7的内部设置成十二方多边形。
上述实施例中，过渡套筒7的外部设置成六方多边形，对应的液压扭力扳手5第一端的内部设置成六方多边形。
上述实施例中，如图1、图3所示，过渡套筒7的侧壁上设置有拨动孔71，以便于装配和拆卸过渡套筒7。
上述实施例中，配件4包括第一端面与轴1凸台11的第二端面紧密接合的硬质合金辊环41，凸台11的第一端面与反作用力支撑板2的端面紧固接合。硬质合金辊环41的第二端面紧密接合隔环42的第一端面，隔环42的第二端面与锁紧螺母3的第一端面紧密接合。其中，隔环42的数目为一个或多个，可以根据实际需要进行设置。硬质合金辊环41的数目为一个或多个，可以根据实际需要进行设置。当硬质合金辊环41和隔环42分别为多个时，多个隔环42和多个硬质合金辊环41呈依次间隔布置。
上述实施例中，硬质合金辊环42与轴1的外壁连接的内侧面设置成光面。
上述实施例中，隔环41通过键8连接在轴1的外壁上。即可以在隔环41上开设键槽，与轴1进行连接。
上述实施例中，反作用力支撑板2紧固连接在四柱底座上。反作用力支撑板2的反作用力点作用在反作用力支撑板2和四柱底座的其中两个立柱9(如图7所示)上。
上述实施例中，轴1可以为轧辊芯轴。
如图1、图7所示，本发明螺母锁固装置将零件夹持在轴1上时，首先，将轴1竖直立起并通过连接部6紧固连接反作用力支撑板2，接着依次安装硬质合金辊环41和隔环42，并旋紧锁紧螺母3，在锁紧螺母3上安装过渡套筒7，将液压扭力扳手5吊装在过渡套筒7上，液压扭力扳手5通过油管连接液压站，将液压站的最高压力值设定为所需要的压力值，根据设定的压力值液压扭力扳手5产生恒定的所需要的扭转力矩通过过渡套筒7作用在锁紧螺母3上。然后启动液压站供给压力油，液压扭力扳手5施加合适的力矩拧紧锁紧螺母3，使轴1受到轴向拉力被拉伸或者轴1的螺纹发生弹性变形，使得配件4硬质合金辊环41和隔环42受到足够大的轴向顶紧力，依靠硬质合金辊环41和隔环42之间的摩擦力，使得硬质合金辊环41和隔环42相互静止从而被固定在轴1上。需要拆卸带有螺母锁固装置的轴1时，反向旋转液压扭力扳手5提供反向的扭转力矩即可拆卸下锁紧螺母3，然后依次拆卸硬质合金辊环41、隔环42和反作用力支撑板2。
如图8所示，本发明提供的带有螺母锁固装置的组合轧辊，包括轧辊芯轴1，在轧辊芯轴1的第一端设置有凸台11，在轧辊芯轴1上靠近凸台11第一端面的位置设置有用于连接反作用力支撑板2的连接部6，配件4紧固套设在轧辊芯轴1的中部，轧辊芯轴1的第二端紧固连接用于锁紧配件4的锁紧螺母3，配件4的第一端面与凸台11的第二端面紧固接合，配件4的第二端面与锁紧螺母3的第一端面紧固接合，锁紧螺母3的外部设置有用于驱动锁紧螺母3锁紧配件4的液压驱动部件5。
上述实施例中，反作用力支撑板2通过连接部6(如图2所示)连接在轧辊芯轴1的第一端，该第一端为轧辊芯轴1的固定端，连接部6能够传递扭矩。
上述实施例中，连接部6包括设置在反作用力支撑板2内侧面的扁方、四方、六方、八方、十方、十二方、十四方等多边形，和对应设置在轧辊芯轴1外壁上的扁方、四方、六方、八方、十方、十二方、十四方等多边形。在一个优选的实施例中，连接部6为扁方，反作用力支撑板2通过扁方连接在轧辊芯轴1的第一端。其中，扁方的尺寸根据安装在轧辊芯轴1上的轴承迷宫外径尺寸决定。
上述实施例中，液压驱动部件5为液压扭力扳手。液压扭力扳手5的第一端通过过渡套筒7(如图3、图4所示)与锁紧螺母3(如图5、图6所示)连接。在液压扭力扳手5上设置有用于连接液压站的第二端，液压站内的液压油进入液压扭力扳手5的第二端。液压站提供所需要的压力油驱动液压扭力扳手5，根据设定的压强值液压扭力扳手5产生恒定的所需要的扭转力矩通过过渡套筒7作用在锁紧螺母3上。
上述实施例中，如图1、图8所示，配件4包括第一端面与轧辊芯轴1凸台11的第二端面紧密接合的硬质合金辊环41，凸台11的第一端面与反作用力支撑板2的端面紧固接合。硬质合金辊环41的第二端面紧密接合隔环42的第一端面，隔环42的第二端面与锁紧螺母3的第一端面紧密接合。其中，隔环42的数目为一个或多个，可以根据实际需要进行设置。硬质合金辊环41的数目为一个或多个，可以根据实际需要进行设置。当硬质合金辊环41和隔环42分别为多个时，多个隔环42和多个硬质合金辊环41呈依次间隔布置。
上述实施例中，硬质合金辊环42与轧辊芯轴1的外壁连接的内侧面设置成光面。
上述实施例中，如图1所示，隔环41通过键8连接在轧辊芯轴1的外壁上。即可以在隔环41上开设键槽，与轧辊芯轴1进行连接。
上述实施例中，锁紧螺母3的外部可以根据实际需要设置成六方、八方、十方、十二方、十四方等多边形。对应的过渡套筒7的内部也可以设置成六方、八方、十方、十二方、十四方等多边形。
上述实施例中，如图1所示，锁紧螺母3的侧壁上设置有拨动孔31，以便于装配和拆卸锁紧螺母3。在一个优选的实施例中，锁紧螺母3的外部设置成十二方多边形，对应的过渡套筒6的内部设置成十二方多边形。
上述实施例中，如图1、图3所示，过渡套筒7的侧壁上设置有拨动孔71，以便于装配和拆卸过渡套筒7。
上述实施例中，轧辊芯轴1上与锁紧螺母3连接的位置设置有外螺纹。
如图7、图8所示，本发明组合轧辊装配时，将轧辊芯轴1竖直立起并通过连接部6紧固连接反作用力支撑板2，接着依次安装硬质合金辊环41和隔环42，并旋紧锁紧螺母3，在锁紧螺母3上安装过渡套筒7，将液压扭力扳手5吊装在过渡套筒7上，液压扭力扳手5通过油管连接液压站，将液压站的最高压力值设定为所需要的压力值，根据设定的压力值液压扭力扳手5产生恒定的所需要的扭转力矩通过过渡套筒7作用在锁紧螺母3上。然后启动液压站供给压力油，液压扭力扳手5施加合适的力矩拧紧锁紧螺母3，使轧辊芯轴1受到轴向拉力被拉伸或者轧辊芯轴1的螺纹发生弹性变形，使得配件4硬质合金辊环41和隔环42受到足够大的轴向顶紧力，依靠硬质合金辊环41和隔环42之间的摩擦力，使得硬质合金辊环41和隔环42相互静止从而被固定在轧辊芯轴1上。需要拆卸带有螺母锁固装置的组合轧辊时，反向旋转液压扭力扳手5提供反向的扭转力矩即可拆卸下锁紧螺母3，然后依次拆卸硬质合金辊环41、隔环42和反作用力支撑板2。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
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