[發明專利]靜壓懸浮軸輥裝置

無效

• 申請號: 201210170069.X
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN102688891A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 朱為
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: B21B31/02
• 分類號: B21B31/02
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽;黃燕石

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，特別是一種用于金屬輥軋的靜壓懸浮軸輥裝置。

背景技術

在冶金行業，寬厚板熱軋機組中的成型一般采用四輥結構的輥軋機，其結構是由兩個工作輥和兩個支承輥組成的四輥機構，每個軸輥的兩端分別安裝在兩個滾動軸承內，且軸承分別安裝在兩端的機架內。工作時兩工作輥之間是被軋制的鋼板，軋輥的另一邊與支承輥呈線性接觸，由支撐輥承受工作輥承受的徑向載荷，當支承輥轉動時由徑向載荷在支承輥內引起的彎曲應力是對材料強度最為不利的交變型動載荷。因此，一方面為了有足夠的剛度來保證被軋制鋼板的平整性，同時，為了提高支承輥的抗疲勞強度和增加工作輥的減磨量，支承輥和工作輥的直都會做的很大而且對其材料的質量要求也很高。對于3.5米軋機而言其支承輥的直徑可達2米以上，工作輥的直徑也有1米左右，僅成型部分的重量就達300噸之多。由于工作時的軋制力很大導致兩端的軸承受力很大，軸承的機械效率損耗為92%-95%?造成了很大的能源浪費。并時常要停機更換，造成運行費用很高。另外，為了保證工作輥工作時的熱強度，采用開放式的水冷卻的方法，這樣雖說軋輥表面受到了冷卻但也加快了工件的冷卻，導致了軋制力的增加，也就增加了成型部件的機械損耗，同時也浪費了大量能耗。

因此，現有技術中的輥軋設備存在以上問題：

?1、結構龐大，就3.5米的4輥熱軋機為例，其成型部分的重量就達320噸，由于軸輥的受力復雜，均為交變的動載荷，則對軸輥的材質要求很高，這兩者導致設備的造價很高；

2、軸輥兩端的軸承為專用軋機用軸承，工作輥由于載荷大且復雜，機械磨損很大，常需停機更換，導致運行費用高且影響經濟效益；

3、軸輥兩端的軸承傳動效率為；0.92-0.95對于熱軋機組的4000KW大功率傳動來說由于滾動軸承的摩擦而引起的能耗達200-250kw。電力浪費嚴重。開放式的水冷卻導致水用量很大，同時進一步造成設備的機械磨損和能源的浪費。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供靜壓懸浮軸輥裝置，以期實現降低設備重量，延長設備使用壽命，減少設備能耗。

本發明采取的技術方案是：

一種靜壓懸浮軸輥裝置，包括軸輥和軸輥座，所述軸輥可轉動設置在所述軸輥座上，其特征是，所述軸輥座包覆所述軸輥，所述軸輥的工作面暴露在所述軸輥座的外部，所述軸輥座與所述軸輥通過密封組件形成一個密封內腔，所述靜壓懸浮軸輥裝置還包括梁體，所述軸輥座設置在所述梁體上，所述密閉內腔連接一個高壓源，所述高壓源提供高壓對抗所述軸輥工作時產生的徑向力。

進一步，所述密閉內腔通過高壓鋼管與所述高壓源相連接，所述高壓鋼管與所述密閉內腔有多個孔道相通，所述高壓源為壓力流量可控的高壓水泵。

進一步，在所述軸輥座與所述軸輥之間設置軸瓦，在所述軸瓦上開設多個通孔，所述通孔連接所述軸瓦的兩側空腔，所述密閉內腔上的多個孔道與所述軸瓦上的多個通孔的位置相對應。

進一步，所述軸瓦在所述軸輥軸截面上覆蓋小于軸輥三分之一的部分。

進一步，所述軸輥座與所述梁體是一體的。

進一步，所述軸輥座覆蓋所述軸輥三分之一至三分之二的部分。

進一步，所述密封組件包括軸輥兩端部設置的密封骨架和密封件，所述密封件密封所述軸輥座與軸輥的連接部位以及密封骨架與所述軸輥的連接部位，所述密封件為整塊設置，中間開設有暴露所述軸輥工作面的開口，所述開口部位與所述軸輥的接觸面的軸向上開有除塵沿口。

進一步，所述密封件位于所述軸輥座內部的端部沿所述軸輥軸線方向開有燕尾槽。

本發明的有益效果是：

1、由于軸輥是安裝在軸輥座內的，軸輥表面的接觸應力是面接觸，且十分均勻，只有現有技術的2%-8%，因此克服了現有技術中軸輥磨損嚴重，使用壽命短的問題；

2、通過高壓水使軸輥產生靜壓懸浮，軸輥表面與軸瓦之間產生液膜，兩者之間的接觸力在液體壓力的作用下可以趨于零，因此，其摩擦損耗是現有技術中的滾動軸承的5%-20%,節能效果十分顯著；

3、密封腔內的高壓液體對軸輥的表面也起到了冷卻的作用，克服了現有技術中的開放式冷卻浪費水嚴重的問題；

?4、軸輥在軸輥座內旋轉而軸輥座被安裝在梁體的槽內，工作時梁體不做旋轉運動，因此節省了十分昂貴的滾動軸承，降低了設備的運行成本，同時改善了梁體的受力環境，降低了梁體的材質要求，大幅度的降低了設備的制造成本。

附圖說明

附圖1是本發明局部剖視的結構示意圖；