一种热轧卷筒扇形板连接螺栓组件及连接结构的制作方法

1.本实用新型涉及机械领域，尤其涉及一种热轧卷筒扇形板连接螺栓组件及连接结构。


背景技术：

2.目前，热轧卷取机是带钢生产线上的重要设备，而热轧卷筒是卷取机的核心部件，热轧卷筒主要由主轴、扇形板、连杆、芯轴等部件组成。热轧卷筒卷取带钢时，卷筒周期性的胀大缩小往复运动和高速旋转，震动冲击较大、温度较高，因此扇形板连接螺栓组件的强度是热轧卷筒寿命的一个很关键的指标。如果此组件中的螺栓断裂或松脱，轻则导致卷筒精度降低，影响卷筒的正常卷取工作，重则出现扇形板脱落甚至断裂情况，卷筒需下线维修。
3.经检索，公告号为cn201338030的中国实用新型专利，其公开了“热轧机组卷取机卷筒扇形板销轴防脱落结构”，通过螺栓及螺母固定销轴，采用焊接防松，该防脱落结构螺栓与销轴一般保留间隙1mm防止销轴受轴向力的作用脱落而影响卷筒涨缩。但该防脱落结构在实际使用过程中，发生断裂或松脱的概率仍然较高，究其原因：一是由于工作环境震动大、冲击大、温度高，螺纹焊接处存在尖角易产生微裂纹；二是卷筒胀缩时，连杆摆动时会带动销轴旋转，如果销轴端面平面度较差，则转动过程中会对螺栓产生轴向推力；三是卷筒卷钢时温度上升，尺寸膨胀，导致螺栓所受拉力增加；四是卷筒旋转过程中，由于螺栓与销轴之间存在间隙，卷筒转动过程中会上下运动发生撞击。上述情况都会导致螺栓断裂或螺母松脱，直接影响生产的进行，同时产生安全隐患。


技术实现要素：

4.为克服现有技术中存在的热轧卷筒在卷取带钢过程中时螺栓断裂、螺母松脱、扇形板脱落或断裂等导致影响卷筒正常的卷取工作，产生安全隐患等缺陷，本实用新型提供一种热轧卷筒扇形板连接螺栓组件及连接结构，能够有效避免螺栓断裂或螺母松脱导致的卷筒精度降低甚至损坏的现象，保障生产的顺利进行，消除安全隐患的发生。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.本实用新型一种热轧卷筒扇形板连接螺栓组件，其包括销轴和穿设在该销轴上的连接螺栓；所述连接螺栓首端处套设有压盖，其尾端处螺纹连接有与之相适配的螺母；所述压盖和销轴相对应一侧端面之间依次设置有若干碟簧和垫圈。
7.上述的一种热轧卷筒扇形板连接螺栓组件，所述压盖为空心台阶轴结构，所述碟簧和垫圈均套设在压盖直径较小的台阶部分；所述销轴为筒状结构，其与压盖相对应的端部内侧开设有与压盖直径较小台阶部分相适配的内止口。
8.上述的一种热轧卷筒扇形板连接螺栓组件，所述碟簧采用背对背布置。
9.上述的一种热轧卷筒扇形板连接螺栓组件，所述连接螺栓尾端的螺纹长度大于螺母的厚度。
10.上述的一种热轧卷筒扇形板连接螺栓组件，所述连接螺栓与螺母采用06cr19ni10
不锈钢材料制成。
11.上述的一种热轧卷筒扇形板连接螺栓组件，还包括有若干工装测量圈。
12.本实用新型解决技术问题的另一技术方案如下：
13.本实用新型一种热轧卷筒扇形板连接结构，其包括芯轴和设置在该芯轴外侧的主轴，主轴上沿圆周均匀贯穿设置有若干连杆，连杆的一端与芯轴连接固定，另一端固定连接有扇形板，所述扇形板上设置有用于连接的通孔，所述连杆上设置有销轴，该销轴上穿设有连接螺栓；所述连接螺栓首端处套设有压盖，其尾端贯穿扇形板的通孔并在其尾端处螺纹连接有与之相适配的螺母；所述压盖和销轴相对应端面之间依次紧密设置有若干碟簧和垫圈。
14.上述的一种热轧卷筒扇形板连接结构，所述压盖为空心台阶轴结构，所述碟簧和垫圈均套设在压盖直径较小的台阶部分；所述销轴为筒状结构，其与压盖相对应的端部内侧设有与压盖直径较小台阶部分相适配的内止口；所述压盖直径较小的台阶部分插入内止口内。
15.上述的一种热轧卷筒扇形板连接结构，所述碟簧采用背对背布置。
16.上述的一种热轧卷筒扇形板连接结构，所述连接螺栓与螺母采用06cr19ni10不锈钢材料制成。
17.进一步地，所述连接螺栓尾端突出于螺母的外侧，且该尾端与螺母焊接固定。
18.相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的一种热轧卷筒扇形板连接螺栓组件及连接结构，其设计新颖、合理，结构简洁，使用方便，其通过在连接螺栓首端处设置空心台阶轴结构的压盖，压盖上套设有若干碟簧和垫圈，并插入销轴上设置的与压盖较小直径台阶部分相适配的内止口中，使得本实用新型在使用中，通过碟簧来承受了连接螺栓轴向的力，保证了螺母不会由于轴向反复受力而松脱，极大的提升了热轧卷筒的质量，在很大程度上节约了人力物力，降低使用维护成本及后期维修成本，延长了卷筒使用寿命，提高了机组生产效率。
附图说明
19.图1是本实用新型所述一种热轧卷筒扇形板连接螺栓组件的结构示意图；
20.图2是本实用新型中热轧卷筒整体结构径向剖面示意图；
21.图3是本实用新型中热轧卷筒整体结构轴向剖面局部示意图；
22.图4是本实用新型中所述连接结构的局部放大示意图；
23.图5是本实用新型中工装测量圈示意图；
24.图6是图5中a-a向的示意图；
25.图中：1.压盖，2.碟簧，3.垫圈，4.销轴，5.连接螺栓，6.螺母，7.工装测量圈，8.内止口，10.扇形板，20.主轴，30.连杆，40.芯轴。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下
所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围，除非另作定义。此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
27.实施例1：
28.本实用新型一种热轧卷筒扇形板连接螺栓组件，它包括销轴4和穿设在该销轴4上的连接螺栓5；所述连接螺栓5首端处套设有压盖1，其尾端处螺纹连接有与之相适配的螺母6；所述压盖1和销轴4相对应的一侧端面之间依次设置有若干碟簧2和垫圈3。本实用新型所述热轧卷筒扇形板连接螺栓组件主要用于热轧卷筒的扇形板与连杆的连接固定，通过关键位置设置碟簧来承受连接螺栓轴向的力，避免连接螺栓因轴向受力而脱落。
29.为了进一步提升所述热轧卷筒扇形板连接螺栓组件的稳固性，本实施例中，所述压盖1可以设置为空心台阶轴结构，所述碟簧2和垫圈3均套设在压盖1直径较小的台阶部分；所述销轴4为筒状结构，其与压盖1相对应的端部内侧开设有与压盖1直径较小台阶部分相适配的内止口8，这种结构在使用时，可以将压盖1直径较小台阶部分插入销轴1的内止口8内，使得碟簧2和垫圈3的外侧分别紧贴压盖1直径较大台阶部分的内侧以及销轴4的一侧端面，使得碟簧2承受本实用新型使用时连接螺栓所受到的轴向推力，进一步保护连接螺栓5不受损坏。
30.本实施例中，所述碟簧2采用背对背布置，便于在使用时，使得碟簧2的行程更长，可以承受更大的轴向力以及轴向移动。
31.本实施例中，所述连接螺栓5尾端的螺纹长度大于螺母6的厚度，使得螺母6拧于连接螺栓5尾端时，连接螺栓5的尾端可以突出于螺母6的外侧，便于两者的焊接固定，以增加使用时的稳固性。
32.进一步地，本实施例中所述连接螺栓5与螺母6可以采用06cr19ni10不锈钢材料制成，以提高连接螺栓5和螺母6的可焊性。
33.本实施例中，所述的热轧卷筒扇形板连接螺栓组件还包括有若干工装测量圈7，该工装测量圈7为一系列不同厚度的带孔圆片，便于本实用新型装配中预紧力的设置以及碟簧的定位，即先通过在碟簧2位置设置不同厚度的工装测量圈7的组合，以设置不同大小的螺栓预紧力，然后根据工装测量圈7的厚度通过若干碟簧2进行代替。
34.实施例2：
35.如图1至图6所示，本实用新型一种热轧卷筒扇形板连接结构，其包括有芯轴40和设置在该芯轴40外侧的主轴20，主轴20每侧分别沿圆周均匀贯穿设置有四根连杆30，一共八根，每根连杆30的一端与芯轴40连接固定，另一端固定连接有扇形板10，扇形板10共四块，每块扇形板10上均设置有用于连接的通孔；每根所述的连杆30上设置有销轴4，销轴4上穿设有用于连杆30和扇形板10连接的连接螺栓5，该连接螺栓5的首端和套设有压盖1，尾端贯穿扇形板10上的通孔并在其尾端处螺纹连接有与之相适配的螺母6，进而将连杆30与扇形板10连接固定；为了避免热轧卷筒运行时，出现连接螺栓5和螺母6因轴向反复受力而松脱、断裂等现象，本实施例中，所述压盖1和销轴4相对应端面之间依次紧密设置有若干碟簧2和垫圈3，使得碟簧2与垫圈3分别与压盖1内侧及销轴4相对应一端的内侧紧密接触，形成一个弹性结构，进而通过各碟簧2来承受热轧卷筒运行时产生的轴向推力，确保连接螺栓5和螺母6不会因反复受到轴向推力而松脱，从而提升热轧卷筒的质量，提高机组生产效率，
减少维护成本，增加使用寿命。
36.进一步地，本实施例中，所述压盖1可以设计为空心台阶轴结构，其直径较大及较小台阶部分分别与连接螺栓5的首端及销轴4相对应，所述碟簧2和垫圈3均套设在压盖1直径较小的台阶部分；所述销轴4可以设计为筒状结构，其与压盖1相对应的端部内侧开设有与压盖1直径较小的台阶部分相适配的内止口8，在压盖1的直径较小台阶部分依次安装了碟簧2和垫圈3后，将其直径较小的剩余的台阶部分插入内止口8内，此种结构设计限制了压盖1、碟簧2及垫圈3的其它方向的运动，使其仅能沿轴向运动，有效防止了运动过程中的错位，这样在热轧卷筒工作时，芯轴40相对主轴20做轴向往复运动，带动连杆30摆动，扇形板10升降实现热轧卷筒胀缩，此时若销轴4端面平面度较差，连杆30摆动带动销轴4旋转，则转动过程中对连接螺栓5产生的轴向推力由碟簧2承受，不会直接作用在连接螺栓5上，以避免螺母6脱落或连接螺栓5的损坏；同理，热轧卷筒卷钢过程中出现的撞击、振动及温度上升等情况导致结构组件尺寸膨胀，也可都通过压缩碟簧2补偿，不会直接将力作用在连接螺栓5上，进而保护连接螺栓5和螺母6不受损坏。
37.进一步的，本实施例中，可以对各碟簧2采用背对背布置，如此布置可以使碟簧2的行程更长，便于承受更大的轴向力和轴向移动。
38.另外，连接螺栓5的尾端处螺纹连接的与之相适配的螺母6，可进一步使连接螺栓5尾端的螺纹长度大于螺母6的厚度，这样将螺母6拧于连接螺栓5尾端时，连接螺栓5的尾端可以突出于螺母6的外侧，并可将该尾端与螺母6焊接固定，以达到焊接后破坏连接螺栓5螺纹，防止螺母6松脱的目的；更进一步的，将连接螺栓5和螺母6采用06cr19ni10不锈钢材料制成，可焊性更好，在焊前焊后保温的情况下基本不会出现裂纹。
39.应用时，可通过一系列不同厚度的带孔圆片作为工装测量圈7，通过不同厚度的工装测量圈7的组合替代碟簧2以设置不同大小的螺栓预紧力，预紧可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力和螺栓的疲劳强度，增强连接的紧密性和刚性。装配时，先计算所需的螺栓预紧力，然后选择合适厚度的工装测量圈7代替碟簧2，如图4所示，依次装好压盖1，工装测量圈7，垫圈3，销轴4，连接螺栓5，并拧紧螺母6，并记录连接螺栓5尾端突出于螺母6部分的实际尺寸x，然后拆卸工装测量圈7，再安装碟簧2，重新装配并将螺母6旋至记录位置，全部装配结束后将连接螺栓5及螺母6焊接为整体。