CN115634948B - 一种线材风冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于线材风冷设备技术领域，具体涉及一种线材风冷系统，包括辊道、保温墙和基座墙板，固定装置且其包括：轴承座，其整体为密封的圆柱体，且其靠近辊轴的一端面中部设有中心孔，远离辊轴的另一端面上设置有加油嘴，且其圆柱侧壁内部设有容纳腔；密封圈，其嵌入中心孔内；轴承；锥套，其套装在辊轴的轴颈外，且位于轴承内圈与轴颈之间；锥套的两端分别留有轴向间隙；紧定螺杆，其穿过轴承座的圆柱侧壁，并嵌入轴承外圈边缘上的斜槽内；锁紧部，其套设在锥套的较小尺寸一端外。本发明能够实现辊轴、轴承、轴承座的稳定、可靠连接，有效防止辊轴和轴承座内腔磨损，保证辊道长时间稳定运行，避免风冷线堆钢、断辊等生产故障的发生。

Description

一种线材风冷系统

技术领域

本发明属于线材风冷设备技术领域，具体涉及一种线材风冷系统。

背景技术

高速线材厂斯太尔莫控冷工艺线辊道有近400根辊子，辊道两侧装有两保温墙，辊轴靠安装在基座墙板孔中的带座外球面轴承支撑；主动侧用链轮链条两两联接，电机带动减速机驱动；从动侧轴承通过紧定螺钉将轴承内圈固定在辊轴上。原来的从动侧轴承座安装方式为：先将轴承从轴承座中有槽一侧装入轴承座孔中，再将轴承及轴承座一起装入基座墙板孔中和辊轴从动端上，并通过紧定螺丝将轴承内圈锁紧在辊轴上，通过固定螺杆将轴承座锁紧在基座墙板上。

辊轴主动侧轴承内圈被链轮压紧，是定位端，轴颈不易磨损，然而，从动侧轴承由于辊轴温度高，辊轴伸缩量大，辊子工艺速度变化快，造成从动侧轴承内圈上紧定螺钉易脱落，轴承内圈与轴颈相对滑动，长时间作用下轴颈磨损严重，辊轴晃动大，链条易跳齿脱落，造成风冷线堆钢，断辊等生产故障。

且，更换辊轴需从保温墙、基座墙板孔中同时穿过，被减速机和电机挡住的这段辊轴只能从从动侧穿过，再在主动侧热装链轮，联接链条，安装轴承座。由于环境温度高，灰尘重，劳动强度大，需耗时间1小时以上，人力3-4个。由于生产任务紧，日修时间短，仅40分钟，轴颈磨损失效的辊轴多，辊轴备件成本高，靠更换辊轴的办法已严重影响生产的正常运行和日修时间安排。

因此，本领域急需一种能适用于线材风冷系统的固定装置。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种线材风冷系统，其采用特定结构的固定装置，能够实现辊轴、轴承、轴承座的稳定、可靠连接，有效防止辊轴和轴承座内腔磨损，保证辊道长时间稳定运行，避免风冷线堆钢、断辊等生产故障的发生。

为了实现上述目的，本发明提供了一种线材风冷系统，包括用于输送线材的辊道、保温墙和基座墙板，所述辊道的辊轴端部向外依次穿过所述保温墙和所述基座墙板，其还包括固定装置，其将辊道中辊轴的从动端可转动的安装在所述基座墙板上且位于基座墙板的内侧，且所述固定装置包括：

轴承座，其整体为密封的圆柱体，且其靠近辊轴的一端面中部设有中心孔，远离辊轴的另一端面上设置有加油嘴，且其圆柱侧壁内部设有容纳腔，容纳腔与所述加油嘴连通，所述容纳腔的径向尺寸大于中心孔的径向尺寸，用于使辊轴的轴颈从所述中心孔穿出至所述容纳腔内；且其包括沿径向分布的相互之间可拆卸固定的上轴承座和下轴承座，上轴承座和下轴承座固定在基座墙板上；

密封圈，其嵌入所述中心孔内，用于密封中心孔与辊轴的轴颈之间的空隙；

轴承，其设置在所述容纳腔内，且轴承外圈支撑于所述圆柱侧壁上，轴承内圈套设在辊轴的轴颈外；且轴承外圈边缘靠近中心孔的一侧开有斜槽；且所述轴承的两端分别留有轴向间隙，用于为辊轴热胀冷缩而提供移动空间；

锥套，其套装在辊轴的轴颈外，且位于所述轴承内圈与轴颈之间；且其两端分别沿轴承内圈边缘向外延伸，所述锥套的尺寸沿靠近中心孔的方向逐渐增大；所述锥套的两端分别留有轴向间隙，用于为辊轴热胀冷缩而提供移动空间；

紧定螺杆，其穿过所述轴承座的圆柱侧壁，并嵌入所述轴承外圈边缘上的斜槽内，以防止外圈转动；

锁紧部，其套设在所述锥套的较小尺寸一端外，用于将锥套固定在轴颈上。

在一些优选实施方式中，所述锁紧部包括螺母和止退垫圈，所述螺母套设在所述锥套的较小尺寸一端外，所述止退垫圈设置在所述螺母和所述轴承内圈之间，并卡接在所述螺母上。

在一些优选实施方式中，所述轴承为双列调心球轴承。

在一些优选实施方式中，所述轴承座还包括：

定位凸台，其为圆筒状且分为上下两部分，上下两部分分别连接在所述上轴承座和下轴承座的远离辊道的一端且沿轴承座轴向向外延伸，在径向方向上，其外径小于轴承座的圆柱侧壁的外径，其内径小于所述容纳腔的径向尺寸；用于在轴承座外表面形成卡接位以卡接固定在基座墙板上，在轴承座内部对轴承外圈的轴向间隙进行限位；

端盖，其安装在所述定位凸台的外端，用于对轴承座远离辊轴的另一端面进行密封；且所述端盖上设有所述加油嘴。

更优选地，所述端盖上设置有凸止口，其卡接在所述定位凸台内，用于将定位凸台与端盖之间的空隙进行密封。

在一些优选实施方式中，所述下轴承座的可拆卸固定接合面上设置有沟槽，沟槽沿轴承座轴向延伸且贯穿整个接合面，沟槽内填充橡胶圈，所述上轴承座和下轴承座的接合面分别向外延伸且通过螺杆进行定位并锁紧，以实现所述可拆卸固定且对接合面进行密封。

更优选地，所述橡胶圈截面积等于沟槽截面积，橡胶圈直径高于沟槽深度。

在一些优选实施方式中，所述轴承座的圆柱侧壁内设有两个位槽，位槽用于容纳轴承外圈，且使得轴承外圈的两端留有轴向间隙。

更优选地，所述两个位槽之间设有限位凸起，限位凸起连接在所述轴承座的圆柱侧壁上。

在一些优选实施方式中，所述固定装置的装配方法包括以下步骤：

(1)将辊轴的从动端吊起至基座墙板的孔中心位置的上方，然后将密封圈、锥套、轴承依次从基座墙板的孔中心位置进入并套入辊轴轴颈的适当位置，且锥套的较大尺寸一端向内；

(2)再将下轴承座装配在基座墙板上，并将紧定螺杆穿过下轴承座的圆柱侧壁且继续延伸至容纳腔內3-4毫米，同时使轴承外圈斜槽对准紧定螺杆头部并使其嵌入，落下辊轴使轴承在下轴承座内，同时使密封圈嵌入下轴承座的部分中心孔内；

(3)然后通过锁紧部将锥套的较小尺寸一端固定在轴颈上；并可选的将橡胶圈填充至下轴承座接合面沟槽内；

(4)装配上轴承座，同时使密封圈嵌入上轴承座的部分中心孔内，通过螺杆将上轴承座和下轴承座进行锁紧，并从加油嘴加油。

本发明通过在线材风冷系统中辊道辊轴的从动端设置特定结构的固定装置，尤其是设置锥套配合轴承且两端留有轴向间隙，并通过锁紧部将锥套及其对应轴承与轴颈紧密配合，且通过紧定螺杆防止轴承转动，对于辊轴的热胀冷缩，能够在轴向提供伸缩空间，在径向锥套能提供弹性的伸缩余量且能进行紧固支撑，保证轴承内圈、锥套和辊轴轴颈都能不相对转动，且防止轴承外圈转动，轴颈和轴承座的圆柱侧壁都不再磨损；且锥套的较大尺寸一端位于辊轴的易磨损一侧，使得在长时间使用后辊轴的该侧受到一定磨损后锥套能及时柔性填充、防止紧定螺钉松动而脱落，保证辊轴的更长时间运行；同时配合设置密封的轴承座并通过加油嘴加油，不仅能够避免外部温度和灰尘对轴承等部件造成损坏，还能保证即便在辊轴工艺速度变化快的条件下，辊轴也能不发生磨损的进行稳定快速转动；且加油既能促进轴承的长时间无磨损稳定运行，又能起到降温作用，进一步降低温度对辊轴热胀冷缩的影响，从而实现辊轴长时间不受磨损；有效避免辊轴和轴承座内腔磨损，提高其使用寿命，保证了辊道旋转输送精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明线材风冷系统的结构示意图。

图2是本发明轴承座的结构示意图。

图3是本发明轴承座与基座墙板的装配结构示意图。

图4是本发明固定装置的轴向剖视图。

图5是本发明轴承座的纵向剖视图。

图6是轴承座、轴承与未割除磨损轴颈的辊轴的一种装配结构示意图。

附图标记说明

1、保温墙，2、基座墙板，3、固定装置，4、辊道，5、线材；

401、辊轴，402、轴颈；30、轴承座，301、下轴承座，302、上轴承座，303、端盖，304、端盖固定螺杆，305、加油嘴，306、螺丝孔，307、柱销螺杆，308、中心孔，309、紧定螺杆，310、斜槽，311、定位凸台，312、位槽，313、限位凸起，314、沟槽；31、轴承，32、锥套，33、锁紧部。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明提供了一种线材5风冷系统，如图1所示，包括用于输送线材5的辊道4、保温墙1和基座墙板2，所述辊道4的辊轴401端部向外依次穿过所述保温墙1和所述基座墙板2，其还包括固定装置3，其将辊道4中辊轴401的从动端可转动的安装在所述基座墙板2上且位于基座墙板2的内侧，且所述固定装置3包括：如图2、图3和图4所示，

轴承座30，其整体为密封的圆柱体，且其靠近辊轴401的一端面中部设有中心孔308，远离辊轴401的另一端面上设置有加油嘴305，且其圆柱侧壁内部设有容纳腔，容纳腔与所述加油嘴305连通，所述容纳腔的径向尺寸大于中心孔308的径向尺寸，用于使辊轴401的轴颈402从所述中心孔308穿出至所述容纳腔内；且其包括沿径向分布的相互之间可拆卸固定的上轴承座302和下轴承座301，上轴承座302和下轴承座301固定在基座墙板2上；

密封圈，其嵌入所述中心孔308内，用于密封中心孔308与辊轴401的轴颈402之间的空隙；可以理解的是，中心孔308内开设有用于嵌装密封圈的凹槽；

轴承31，其设置在所述容纳腔内，且轴承31外圈支撑于所述圆柱侧壁上，轴承31内圈套设在辊轴401的轴颈402外；且轴承31外圈边缘靠近中心孔308的一侧开有斜槽310；且所述轴承31的两端分别留有轴向间隙，用于为辊轴401热胀冷缩而提供移动空间；

锥套32，其套装在辊轴401的轴颈402外，且位于所述轴承31内圈与轴颈402之间；且其两端分别沿轴承31内圈边缘向外延伸，所述锥套32的尺寸沿靠近中心孔308的方向逐渐增大；所述锥套32的两端分别留有轴向间隙，用于为辊轴401热胀冷缩而提供移动空间；

紧定螺杆309，其穿过所述轴承座30的圆柱侧壁，并嵌入所述轴承31外圈边缘上的斜槽310内，以防止外圈转动；可以理解的是，其只承受剪切力以防止外圈转动，其不对外圈径向压紧，否则会使外圈变形，使径向游隙破坏，降低轴承31使用寿命；

锁紧部33，其套设在所述锥套32的较小尺寸一端外，用于将锥套32固定在轴颈402上。

本发明所述固定装置3将辊道4中辊轴401的从动端可转动的安装在所述基座墙板2上且位于基座墙板2的内侧，相比于现有技术中将辊轴401安装在基座墙板2孔内或其外侧，能够为辊轴401的不同位置提供更多的固定安装位，且可拆卸，便于安装。

在一些优选实施方式中，如图6所示，所述轴承座30的圆柱侧壁内设有两个位槽312，位槽312用于容纳轴承31外圈，且使得轴承31外圈的两端留有轴向间隙。该优选方案下，两个位槽312能够为辊轴401提供两个安装位，使得在辊轴401的轴颈402外端已经长时间使用后而磨损的情况下，采用其中一个位槽312对轴颈402内侧进行固定，进一步提高运行时间，节省成本。具体地，由于辊轴401从动端轴颈402支撑面宽度大于轴承31内圈宽度的两倍左右，这给轴承31移位安装提供了条件，当辊轴401从动端轴颈402外侧支撑面磨损后，轴承31移至轴颈402内侧支撑面安装，轴承座30相应加宽，实现了双轴位轴承座30，解决了更换辊子难的问题，并大幅节约了辊子备件成本。

更优选地，所述两个位槽312之间设有限位凸起313，限位凸起313连接在所述轴承座30的圆柱侧壁上。

本发明所述密封圈(优选O型密封橡胶圈)的设置，能够防止中心孔308与辊轴401的轴颈402之间漏油。

应当理解的是，所述加油嘴305能够在需要加油时处于打开状态，油可进入容纳腔，在不需要加油时处于关闭状态，不会进油或出油。

在一些优选实施方式中，如图4所示，所述锁紧部33包括螺母和止退垫圈，所述螺母套设在所述锥套32的较小尺寸一端外，所述止退垫圈设置在所述螺母和所述轴承31内圈之间，并卡接在所述螺母上。

在一些优选实施方式中，如图4所示，所述轴承31为双列调心球轴承。该优选方案下，使用双列调心球轴承可以补偿辊轴401主动端和从动端上的轴承座30不同心度和轴挠度误差，保证辊轴401平稳运行，进一步降低辊轴401磨损的可能。

所述轴承座30沿其轴向上可以为一体结构，该情况下上轴承座302和下轴承座301的远离辊道的一端向外延伸且形成封闭外端；也可以为剖分结构，该情况下上轴承座302和下轴承座301的远离辊道的一端通过安装其他组件形成封闭外端。在一些优选实施方式中，所述轴承座30采用剖分结构，如图1、图4、图5所示，还包括：

定位凸台311，其为圆筒状且分为上下两部分，上下两部分分别连接在所述上轴承座302和下轴承座301的远离辊道4的一端且沿轴承座30轴向向外延伸，在径向方向上，其外径小于轴承座30的圆柱侧壁的外径，其内径小于所述容纳腔的径向尺寸；用于在轴承座30外表面形成卡接位以卡接固定在基座墙板2上，在轴承座30内部对轴承31外圈的轴向间隙进行限位；

端盖303，其安装在所述定位凸台311的外端，用于对轴承座30远离辊轴401的另一端面进行密封；且所述端盖303上设有所述加油嘴305。该优选方案下，便于安装、拆卸。

优选地，所述端盖303通过端盖303固定螺杆304固定在所述定位凸台311的外端。

更优选地，如图4所示，所述端盖303上设置有凸止口，其卡接在所述定位凸台311内，用于将定位凸台311与端盖303之间的空隙进行密封。该优选方案下，凸止口嵌入定位凸台311内，可以起密封油的作用。

在一些优选实施方式中，如图5所示，所述下轴承座301的可拆卸固定接合面上设置有沟槽314，沟槽314沿轴承座30轴向延伸且贯穿整个接合面，沟槽314内填充橡胶圈，所述上轴承座302和下轴承座301的接合面分别向外延伸且通过螺杆(优选柱销螺杆307)进行定位并锁紧，以实现所述可拆卸固定且对接合面进行密封。可以理解的是，在上轴承座302和下轴承座301的接合面有两铰制孔，螺杆穿过铰制孔将上轴承座302和下轴承座301紧固固定，定位精度高。

更优选地，所述橡胶圈截面积等于沟槽314截面积，橡胶圈直径高于(优选略高于)沟槽314深度。

优选地，所述上轴承座302和下轴承座301上分别设置有螺丝孔306，通过螺杆依次穿入基座墙板2、螺丝孔306来实现将轴承座30固定在基座墙板2上。

在一些优选实施方式中，所述固定装置3的装配方法包括以下步骤：

(1)将辊轴401的从动端吊起至基座墙板2的孔中心位置的上方，然后将密封圈、锥套32、轴承31依次从基座墙板2的孔中心位置进入并套入辊轴401轴颈的适当位置，且锥套32的较大尺寸一端向内；

(2)再将下轴承座301装配在基座墙板2上，并将紧定螺杆309穿过下轴承座301的圆柱侧壁且继续延伸至容纳腔内3-4毫米，同时使轴承31外圈斜槽310对准紧定螺杆309头部并使紧定螺杆309嵌入；落下辊轴401使轴承31在下轴承座301内，同时使密封圈嵌入下轴承座301的部分中心孔内；

(3)然后通过锁紧部33将锥套32的较小尺寸一端固定在轴颈402上；并可选的将橡胶圈填充至下轴承座301接合面沟槽314内；

(4)装配上轴承座302，同时使密封圈嵌入上轴承座302的部分中心孔内，通过螺杆将上轴承座302和下轴承座301进行锁紧，并从加油嘴305加油。

本发明中，应当理解的是，轴承31外圈直径比基座墙板2上孔的孔径小，使得可从基座墙板2孔中穿入套装在轴颈402上。

本发明中，在轴承座30为剖分结构时，优选地，步骤(4)中还进行装配定位凸台311和端盖303。定位凸台311插入基座墙板2孔中通过丝孔中的螺杆固定。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种线材风冷系统，包括用于输送线材的辊道、保温墙和基座墙板，所述辊道的辊轴端部向外依次穿过所述保温墙和所述基座墙板，其特征在于，还包括固定装置，其将辊道中辊轴的从动端可转动的安装在所述基座墙板上且位于基座墙板的内侧，且所述固定装置包括：

轴承座，其整体为密封的圆柱体，且其靠近辊轴的一端面中部设有中心孔，远离辊轴的另一端面上设置有加油嘴，且其圆柱侧壁内部设有容纳腔，容纳腔与所述加油嘴连通，所述容纳腔的径向尺寸大于中心孔的径向尺寸，用于使辊轴的轴颈从所述中心孔穿出至所述容纳腔内；且其包括沿径向分布的相互之间可拆卸固定的上轴承座和下轴承座，上轴承座和下轴承座固定在基座墙板上；

密封圈，其嵌入所述中心孔内，用于密封中心孔与辊轴的轴颈之间的空隙；

轴承，其设置在所述容纳腔内，且轴承外圈支撑于所述圆柱侧壁上，轴承内圈套设在辊轴的轴颈外；且轴承外圈边缘靠近中心孔的一侧开有斜槽；且所述轴承的两端分别留有轴向间隙，用于为辊轴热胀冷缩而提供移动空间；

锥套，其套装在辊轴的轴颈外，且位于所述轴承内圈与轴颈之间；且其两端分别沿轴承内圈边缘向外延伸，所述锥套的尺寸沿靠近中心孔的方向逐渐增大；所述锥套的两端分别留有轴向间隙，用于为辊轴热胀冷缩而提供移动空间；

紧定螺杆，其穿过所述轴承座的圆柱侧壁，并嵌入所述轴承外圈边缘上的斜槽内，以防止外圈转动；

锁紧部，其套设在所述锥套的较小尺寸一端外，用于将锥套固定在轴颈上。

2.根据权利要求1所述的线材风冷系统，其特征在于，所述锁紧部包括螺母和止退垫圈，所述螺母套设在所述锥套的较小尺寸一端外，所述止退垫圈设置在所述螺母和所述轴承内圈之间，并卡接在所述螺母上。

3.根据权利要求1所述的线材风冷系统，其特征在于，所述轴承为双列调心球轴承。

4.根据权利要求1所述的线材风冷系统，其特征在于，所述轴承座还包括：

定位凸台，其为圆筒状且分为上下两部分，上下两部分分别连接在所述上轴承座和下轴承座的远离辊道的一端且沿轴承座轴向向外延伸，在径向方向上，其外径小于轴承座的圆柱侧壁的外径，其内径小于所述容纳腔的径向尺寸；用于在轴承座外表面形成卡接位以卡接固定在基座墙板上，在轴承座内部对轴承外圈的轴向间隙进行限位；

端盖，其安装在所述定位凸台的外端，用于对轴承座远离辊轴的另一端面进行密封；且所述端盖上设有所述加油嘴。

5.根据权利要求4所述的线材风冷系统，其特征在于，所述端盖上设置有凸止口，其卡接在所述定位凸台内，用于将定位凸台与端盖之间的空隙进行密封。

6.根据权利要求1所述的线材风冷系统，其特征在于，所述下轴承座的可拆卸固定接合面上设置有沟槽，沟槽沿轴承座轴向延伸且贯穿整个接合面，沟槽内填充橡胶圈，所述上轴承座和下轴承座的接合面分别向外延伸且通过螺杆进行定位并锁紧，以实现所述可拆卸固定且对接合面进行密封。

7.根据权利要求6所述的线材风冷系统，其特征在于，所述橡胶圈截面积等于沟槽截面积，橡胶圈直径高于沟槽深度。

8.根据权利要求1所述的线材风冷系统，其特征在于，所述轴承座的圆柱侧壁内设有两个位槽，位槽用于容纳轴承外圈，且使得轴承外圈的两端留有轴向间隙。

9.根据权利要求8所述的线材风冷系统，其特征在于，所述两个位槽之间设有限位凸起，限位凸起连接在所述轴承座的圆柱侧壁上。

10.如权利要求1-9任一项所述的线材风冷系统，其特征在于，所述固定装置的装配方法包括以下步骤：

(1)将辊轴的从动端吊起至基座墙板的孔中心位置的上方，然后将密封圈、锥套、轴承依次从基座墙板的孔中心位置进入并套入辊轴轴颈的适当位置，且锥套的较大尺寸一端向内；

(2)再将下轴承座装配在基座墙板上，并将紧定螺杆穿过下轴承座的圆柱侧壁且继续延伸至容纳腔内3-4毫米，同时使轴承外圈斜槽对准紧定螺杆头部并使其嵌入，落下辊轴使轴承在下轴承座内，同时使密封圈嵌入下轴承座的部分中心孔内；

(3)然后通过锁紧部将锥套的较小尺寸一端固定在轴颈上；并可选的将橡胶圈填充至下轴承座接合面沟槽内；

(4)装配上轴承座，同时使密封圈嵌入上轴承座的部分中心孔内，通过螺杆将上轴承座和下轴承座进行锁紧，并从加油嘴加油。