扇形十字滑板万向接轴制造技术

一种应用于可逆式初轧机主传动的十字滑板万向接轴，本实用新型专利技术有一个扇形十字滑板，通过四个定位销轴与两个叉头的内扇形槽配合一体，主要靠扇形侧面传递扭矩，由调整机构保证无间隙传动。该产品的摩擦面采用夹布胶木作衬里材料，抗冲击性能高；与初轧机现有滑块式万向接轴相比，彻底废弃了月牙滑板结构，节约铜材，避免断叉头事故；用水润滑，成本低，引入方便；具有“综合抗冲击”性能，抗冲击强度可超过接轴本体。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

属于冶金机械领域，直接适用于大型可逆式初轧机或者其它环境温度高、水气粉尘多、频繁启制动、倾斜轴传递大扭矩的埸合；特别适合于接轴径向尺寸受条件限制不能过大的传递扭矩机构(如1150初轧机主传动)。现在国内外常见的万向接轴有以下几种滑块式、十字轴式、梅花式、、齿型式、槽球式等。其中能适应初轧机要求的接轴外径不大于轧辊直径、大倾角、大扭矩条件的只有滑块式。所以现在国内初轧机清一色采用滑块式，其中又以开式滑块居多(闭式滑块和筋板滑块道理相同)。该接轴是由叉头、扁头和月芽滑板组成的。其磨擦面与外界相通，润滑油易于流失，润滑条件十分恶劣，磨擦面的单位压力又非常大，至使月芽滑板迅速磨损，导致传动间隙，钢锭咬入时在间隙处产生巨大冲击力，使叉头镗孔根部产生裂纹，甚至叉头断裂。不算其它间接损失，只处理断叉头事故需停产4小时，少轧2400吨钢，损失纯利润达20万元。鞍钢二初轧于90年1月15日发生的一起断叉头事故，别弯主电机轴和接轴本体，砸坏多台辅助设施，停产92小时，损失极为惨重。为避免断叉头，现埸普遍采用勤换月芽滑板的办法，防止磨损产生的间隙发展过大，从而降低叉头所受的冲击力。通常每30天换一付，每年耗费优质青铜10多吨、价值50多万元，是一笔可观的维护费用。尽管如此，断叉头事故在全国各初轧厂仍屡屡发生。本专利技术的目的是提供一种扇形十字滑板万向接轴，采用扇形十字滑板和两个相同结构的叉头配合一体，由于它彻底废弃了月芽滑板结构，不仅从根本上解决了消耗大量有色金属问题，而且叉头采用内扇形面，设有镗孔，根部加厚，强度增大，消除断叉头危险；同时采用低弹性模量的衬瓦材料，可大幅度提高主传动系统的抗冲击能力；本专利技术为实现无间隙传动，采用了调整装置，调整时不必拆开接轴，轧辊停转即可进行。方便，简捷，使主传动运行更加平稳，接轴抗冲击性能超过接轴本体；用水润滑，成本低，增加磨擦寿命。专利技术的具体构造由以下的实施例及其附图给出。附图说明图1扇形十字滑板万向接轴安装结构剖示图。图2扇形十字滑板结构示意图。图3叉头结构示意图。以下结合附图详述本专利技术的具体构造及其工作细节。扇形十字滑板万向接轴由扇形十字滑板1及两个相同结构的叉头2、3配合构成，十字滑板1作为传递扭矩的元件。定位销轴4穿过叉头凸耳销轴孔18和十字滑板1交错部的顶面销轴孔12将十字滑板1与叉头2、3连成整体，十字滑板1两端的扇形滑板分别以其侧面10、14与叉头2、3的内扇形槽的侧面17配合接触，顶面不接触。四个定位销轴4用以承受十字滑板1的重量。传递扭矩时，如附图1，图3所示，叉头2旋转时通过其内扇形槽侧面17拨动扇形滑板侧面14使十字滑板1转动，十字滑板1又以另一侧扇形滑板的侧面10拨动叉头3的内扇形槽的侧面17，使叉头3转动，实现扭矩传逆。当叉头2的轴线与叉头3的轴线有倾角α时，见图1，由于十字滑板1与叉头2可以绕扇形板轴线相互转动，仍可保持扇形滑板侧面14与叉头2内扇形槽侧面17的配合关系。仍可传递扭矩，实现了倾斜轴传递扭矩。每旋转一周，十字滑板1相对叉头2、3有两次摆动，摆动角度为±α。扇形十字滑板1是由两块扇形滑板垂直交错联结而成的整体锻件，两块扇形滑板侧面10、14是扇形面；扇形滑板的顶面9为园弧面。两块扇形滑板相互交错深入的部分称为扇形滑板交错部11，其外侧面为半园柱面，在扇形滑板交错部11的顶部，加工出叉头凸耳容槽13，是半园柱内表面，并在扇形滑板交错部11的顶部钻有交错部销轴孔12。叉头2、3中间铣出内扇形槽，其内扇形槽侧面17为扇形面，内扇形槽顶面21为园弧面，叉头2、3在与扇形槽垂直径向有两个叉头凸耳15，并钻有凸耳销轴孔18，在两凸耳15之间铣有交错部容槽16，是半园柱形内表面，叉头2、3的内扇形槽顶面21与外表面相贯处开半园形倒角20，园柱外表面19与本体连接部22是球面。每转动一周扇形十字滑板1与叉头2、3滑动两次，为防止接触面过快磨损，在叉头2、3的内扇形槽侧面17上加装耐磨衬板7(采用夹木胶木)，并设置衬板楔形垫及其调整机构8，调整间隙。用长螺栓6固定衬板7的位置，在销轴4处有相对转动，所以在转动处也加销轴耐磨衬瓦5。设置冷却水通道，将高压水加到各磨擦表面。叉头凸耳15与凸耳容槽13之间，以及十字滑板交错部11与叉头交错部容槽16之间的配合间隙都在0.5～2mm之间。该产品积极效果从结构中可以看出，实施本专利技术代替目前普遍采用的滑块式万向接轴，会代来明显的效果。(1)节省大量优质铜材在本专利技术中根本不用铜滑板，仅此一项，在全国各初轧机上推广，每年我国至少可少耗铜材上百万吨。(2)避免事故由于滑板采用扇形，使叉头从原来大开口变成封闭型，叉头根部金属厚实，连续，绝对不会在根部形成裂纹，可彻底杜绝断叉头事故。(3)运行平稳、检修周期加长本专利技术中设有间隙调整装置，可随时保证无侧隙传动，运行中磨擦面的磨损量，可由调整机构补偿。间隙消除后，钢锭咬入时的冲击力影响大为降低。其它各种接轴都没有考虑调整间隙问题，磨损间隙过大时，只能靠检修换件解决(如换月芽板)。本专利技术则在任何时候，只要轧辊停转就可以调整间隙，因接轴传动间隙过大造成的检修，就可以避免了。(4)提高主传动抗冲击性能初轧机的冲击负荷是工艺决定的，不可避免。但主传动的抗冲击性能却可以由于采用本专利技术而提高。本专利技术中采用低弹性模量的衬里材料，相当于“串联弹簧”缓冲装置；定位销轴处也采用低弹性模量衬瓦，相当于“并联弹簧”缓冲装置。只有当两处都由于过大冲击而产生过大的弹性变形时(这时衬里材料已经吸收了大部分能量)其它配合面才接触，造成本专利技术的“综合抗冲击”能力。本专利技术的这种性能在各种接轴中是独一无二的。(5)维护简便本专利技术采用普通工业高压水润滑磨擦面。这与轧机的环境条件极为适应，初轧机到处是冷却用高压水，引入方便。原来下辊接轴经常因多水而损坏，采用本专利技术后，多水已不再是危害。用水润滑不必象油润滑那样密封，随便泄漏也不会有太大损失。解除了现在手工加油的繁重劳动。实施例1增加叉头强度的错施叉头内表面铣成内扇形槽，侧面为扇形面，传逆扭矩。顶面为园弧面，与扇形十字滑板的扇形板顶面并不接触，加工时留5毫米的间隙。顶面采用弧形面，纯为增加叉头强度。内扇形槽顶面与外表面相贯线处开园弧形倒角，是为防止该处应力集中用的，当然拆装销轴也更方便些。实施例2实现无间隙传动的调整装置见附图1，固定衬板7的长螺栓6贯穿叉头，将扇形衬板7压紧在叉头内扇形侧面17上防止串动。图中8为衬板楔形垫板及其调整装置。扇形衬板7通过楔形垫板压在叉头内扇形侧面上，楔形垫板用螺栓固定在叉头端面的凹槽中。调整时先松开扇形衬板固定长螺栓6，调整楔形垫板的紧固螺栓使楔形垫板向里滑，则间隙减小，调后另备上防松螺帽，最后紧固好固定长螺栓6，间隙调毕。实施例3提高缓冲能力措施扇形衬板材料采用夹布胶木(即酚醛夹布树脂，与1150初轧机的轧辊轴承瓦材料相同)弹性模量E＝5×102MPa，而普通钢材的弹性模量E＝2×105MPa，对大载荷夹布胶木是极软的材料，夹在受力面之间，既可均布载荷又可吸收部分冲击能量。定位销轴衬瓦5也采用该材料，型式与轧辊轴承相同，同样利用它的磨擦系数低、寿命长、水润滑的特点。实施例4水润滑通路在轧辊侧叉头开中心孔，将高压水引入扇形板顶面间隙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于可逆式初轧机主转动的扇形十字滑板万向接轴，其特征是该万向接轴由扇形十字滑板（１）和两个相同结构的叉头（２）、（３）配合构成，定位销轴（４）穿过叉头凸耳销轴孔（１８）和十字滑板（１）交错部的顶面销轴孔（１２）将十字滑板（１）与叉头（２）、（３）连成整体，十字滑板（１）两端的扇形滑板分别以其侧面（１０）、（１４）与叉头（２）、（３）的内扇形槽的侧面（１７）配合接触，顶面不接触。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王殿忠，刘力，王妮芳，
申请(专利权)人：王殿忠，李丽华，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]