一种大型修磨机压下缸固定装置及其制作方法.pdf

本发明公开了一种大型修磨机压下缸固定装置及其制作方法，属于冶金企业生产辅助设备领域。本发明将圆柱轴改为圆锥轴，缩短配合面的长度，避免装拆过程费时费力的现象；锥套采用铸铜材料，可以减少对圆锥轴的磨损量；透盖止口部位的涨紧槽结构可以确保透盖与第二圆环的内孔始终保持紧密配合；透盖可以通过拆卸用螺孔方便地拆卸；1:20锥度配合结构可以补偿磨损量，延长该结构的使用寿命；通过在生产现场划线并切割出Φ140mm圆孔、装配、点焊、调整、焊接、打磨焊缝、对焊缝进行震动时效处理，消除焊接应力，可以在保持原来主体结构的基础上完成结构改进。

权利要求书
1.  一种大型修磨机压下缸固定装置，包括轴，轴两端分别连接框架第一板和框架第二板，框架第一板和框架第二板固定在立柱上，压下缸的上部安装在主机的框架结构上，其特征在于：所述轴为圆锥轴，轴中部为圆锥轴第一段，该段为圆柱结构，轴左端为圆锥轴第二段，轴右端为圆锥轴第三段，圆锥轴第二段和圆锥轴第三段的锥度为1：20，圆锥轴第二段外侧设有锥套，该锥套的内外锥度均为1：20，锥套外侧为第一圆环，第一圆环嵌套在框架第一板内，在圆锥轴第三段外侧设有第二圆环，第二圆环嵌套在框架第二板内，圆锥轴第三段的右侧设有透盖，透盖左端为止口，透盖中心设有锥孔，透盖内锥孔与圆锥轴第三段配合，透盖止口与第二圆环接触，第二圆环端面上设有螺孔，在透盖的端面上设有过孔和拆卸螺孔。

2.  根据权利要求1所述的大型修磨机压下缸固定装置，其特征在于：所述第一圆环内部为圆锥孔，锥套从该孔穿过。

3.  根据权利要求1所述的大型修磨机压下缸固定装置，其特征在于：所述第二圆环内部为圆柱孔，透盖止口从该孔穿过。

4.  根据权利要求1所述的大型修磨机压下缸固定装置，其特征在于：所述第一圆环和第二圆环均为环形板，且环形板的两端面的边缘部位均有倒角结构。

5.  根据权利要求1所述的大型修磨机压下缸固定装置，其特征在于：所述透盖中心的内锥孔为1:20锥度，透盖止口沿径向均匀设有四个涨紧槽。

6.  根据权利要求1所述的大型修磨机压下缸固定装置，其特征在于：所述透盖上沿径向分布两个拆卸螺孔，螺栓穿过该拆卸螺孔将透盖固定在框架第二板上。

7.  根据权利要求1所述的大型修磨机压下缸固定装置，其特征在于：所述透盖上均匀分布六个过孔，第二螺栓穿过过孔，将透盖固定在第二圆环上。

8.  一种权利要求1~7任一项所述的大型修磨机压下缸固定装置的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）在框架第一板的中心处切割出Φ140mm圆孔，在框架第二板的中心处切割出Φ140mm圆孔；
（2）加工第一圆环，使第一圆环的厚度值与框架第一板的厚度值相等，第一圆环的外径值为Φ140mm，第一圆环内锥孔的锥度为1:20，尺寸值与锥套外锥面相匹配；第一圆环两侧外圆均加工出10×45o坡口；
（3）加工第二圆环，使第二圆环的厚度值与框架第二板的厚度值相等，第二圆环的外径值为Φ140mm，第二圆环的内孔直径是Φ73mm，第二圆环两侧外圆均加工出10×45o坡口；
（4）将锥套安装到圆锥轴第二段，将第一圆环内锥孔套入锥套外锥面，将透盖安装到圆锥轴上，使透盖内锥孔与圆锥轴第三段相配合，将上述装配好的圆锥轴装配体整体穿入框架结构，使第一圆环的厚度方向与框架第一板对齐，将第二圆环安装到该装配体的透盖止口的外圆部位，调整第二圆环的轴向位置，使第二圆环的厚度方向与框架第二板对齐；
（5）将第一圆环与框架第一板点焊，将第二圆环与框架第二板点焊，安装弹簧垫圈与第二螺栓，调整各零件的位置，确保各零件的相对关系都正确，在各坡口处进行焊接，将各焊缝打磨光滑；进行震动时效处理，消除焊接应力；
（6）拆卸第二螺栓、弹簧垫圈，取出透盖、圆锥轴、锥套。

说明书一种大型修磨机压下缸固定装置及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种大型修磨机压下缸固定装置及其制作方法，属于冶金企业生产辅助设备领域。
背景技术
修磨机是对连铸坯表面进行加工的设备，压下缸控制修磨机主机的升降和压下力的大小，所受作用力处于动态变化中，修磨过程中产生的震动能够直接传递到压下缸，是修磨机的关键部件。如图1、图2所示，压下缸6的上部安装在主机的框架结构上，主机的框架结构与立柱1焊接在一起；原来是通过一根圆柱轴5，穿过压下缸6上部的轴承7的内孔，由挡圈8将轴承7定位，圆柱轴5的两端分别与框架第一板9和框架第二板2的内孔相配合，在其中一端安装着卡板3，卡板3由第一螺栓4固定，实现对圆柱轴5的定位与防转动功能。
原来结构存在以下问题：1、圆柱轴5的外径值在全部长度上都是一样的，使配合面的长度太长，装拆过程费时费力，而且使圆柱轴5的外圆与框架第一板9和框架第二板2的内孔磨损严重；2、无磨损补偿结构，在修磨过程的震动和装配过程的磨损共同作用下，容易造成圆柱轴5的外圆与框架第一板9和框架第二板2的内孔之间的间隙值增大，影响压下缸6的工作性能，而主机的框架结构是一个庞大的结构件，不易更换，为了能够维持生产，只能使用焊接方法将圆柱轴5与框架第一板9和框架第二板2进行联结，需要拆装时再对焊缝处进行切割及再次焊接，导致圆柱轴5与框架第一板9和框架第二板2严重受损。
发明内容
本发明提供一种大型修磨机压下缸固定装置，通过设计圆锥轴结构缩短配合面的长度，可以避免拆装过程费时费力的现象，减少轴的外圆与框架第一板和框架第二板的内孔的磨损量，通过采用圆锥轴、铸铜锥套与带涨紧结构的透盖结构可以减少并补偿磨损量；本发明还提供了该固定装置的制作方法，通过在生产现场划线并切割出Φ140圆孔、装配、点焊、调整、焊接、打磨焊缝、对焊缝进行震动时效处理，消除焊接应力，可以在保持原来主体结构的基础上完成结构改进。
本发明是采用以下技术方案实现的：
本发明提供了一种大型修磨机压下缸固定装置，包括轴，轴两端分别连接框架第一板和框架第二板，框架第一板和框架第二板固定在立柱上，压下缸的上部安装在主机的框架结构上，其特征在于：所述轴为圆锥轴，轴中部为圆锥轴第一段，该段为圆柱结构，轴左端为圆锥轴第二段，轴右端为圆锥轴第三段，圆锥轴第二段和圆锥轴第三段的锥度为1：20，圆锥轴第二段外侧设有锥套，该锥套的内外锥度均为1：20，锥套外侧为第一圆环，第一圆环嵌套在框架第一板内，在圆锥轴第三段外侧设有第二圆环，第二圆环嵌套在框架第二板内，圆锥轴第三段的右侧设有透盖，透盖左端为止口，透盖中心设有锥孔，透盖内锥孔与圆锥轴第三段配合，透盖止口与第二圆环接触，第二圆环端面上设有螺孔，在透盖的端面上设有过孔和拆卸螺孔。
所述第一圆环内部为圆锥孔，锥套从该孔穿过。
所述第二圆环内部为圆柱孔，透盖的套筒从该孔穿过。
所述第一圆环和第二圆环均为环形板，且环形板的两端面的边缘部位均有倒角结构。
所述透盖中心的内锥孔为1:20锥度，透盖止口沿径向均匀设有四个涨紧槽。
所述透盖上沿径向分布两个拆卸螺孔，螺栓穿过该拆卸螺孔将透盖固定在框架第二板上，用于拆卸透盖。
所述透盖上均匀分布六个过孔，第二螺栓穿过过孔，将透盖固定在第二圆环上，避免其移动。
本发明提供了一种上述大型修磨机压下缸固定装置的制作方法，包括以下步骤：
（1）在框架第一板的中心处切割出Φ140mm圆孔，在框架第二板的中心处切割出Φ140mm圆孔；
（2）加工第一圆环，使第一圆环的厚度值与框架第一板的厚度值相等，第一圆环的外径值为Φ140mm，第一圆环内锥孔的锥度为1:20，尺寸值与锥套外锥面相匹配；第一圆环两侧外圆均加工出10×45o坡口；
（3）加工第二圆环，使第二圆环的厚度值与框架第二板的厚度值相等，第二圆环的外径值为Φ140mm，第二圆环的内孔直径是Φ73（+0.030）mm（括号内为尺寸公差），第二圆环两侧外圆均加工出10×45o坡口；
（4）将锥套安装到圆锥轴第二段，将第一圆环内锥孔套入锥套外锥面，将透盖安装到圆锥轴上，使透盖内锥孔与圆锥轴第三段相配合，将上述装配好的圆锥轴装配体整体穿入框架结构，使第一圆环的厚度方向与框架第一板对齐，将第二圆环安装到该装配体的透盖止口的外圆部位，调整第二圆环的轴向位置，使第二圆环的厚度方向与框架第二板对齐；
（5）将第一圆环与框架第一板点焊，将第二圆环与框架第二板点焊，安装弹簧垫圈与第二螺栓，调整各零件的位置，确保各零件的相对关系都正确，在各坡口处进行焊接，将各焊缝打磨光滑；进行震动时效处理，消除焊接应力；
（6）拆卸第二螺栓、弹簧垫圈，取出透盖、圆锥轴、锥套。
上述所有步骤只是为了确定第一圆环、第二圆环等新零件的精确位置并实施焊接，这是改进工作的核心环节，此时还没有安装轴承，上述最后一步拆卸掉这些零件后算是改进工作完成了，为接下来的正式安装准备好了条件，接下来才可以进行正式安装工作。
本技术方案的核心是：采用圆锥形结构代替原来的圆柱形结构：该方案包括一根两端均带1:20锥度的外圆锥的轴，在圆锥轴第二段安装一个锥套，该锥套的内外锥度均为1：20、材料是铸铜，锥套的外锥面安装在第一圆环的内锥孔内，第一圆环位于框架第一板的内孔处；在圆锥轴第三段安装透盖，透盖中心有1:20锥度的内锥孔，透盖止口部位的外圆安装在第二圆环的圆柱孔内，透盖止口部位的外圆沿径向加工出4个均布的涨紧槽，使透盖止口可以与第二圆环的内孔涨紧，第二圆环位于框架第二板的内孔处；上述的锥套结构可以与圆锥轴第一段和第一圆环内锥孔紧密配合并减少相互之间的磨损量，并能补偿磨损量；上述的透盖止口部位的外圆结构有涨紧功能，也能补偿磨损量。
本发明提供的修磨机压下缸固定装置改进实施完成后，与原来上座结构相比有以下优点：
（1）轴承与圆锥轴的配合面长度缩短，圆锥轴与第一框架板内孔和第二框架板内孔的配合面长度缩短，装配过程容易；
（2）锥套采用铸铜材料、透盖止口外圆部位的涨紧槽结构，可以减少对圆锥轴和第一框架板内孔、第二框架板内孔的磨损；
（3）1:20锥度配合结构可以补偿磨损量，延长该结构的使用寿命；
（4）透盖可以通过螺栓方便地安装和拆卸。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
附图说明
图1是压下缸固定装置原结构的主视图。
图2是压下缸固定装置原结构的A-A视图。
图3是压下缸固定装置改进后结构的主视图。
图4是压下缸固定装置改进后结构的B-B视图。
图5是圆锥轴结构图。
图6是锥套结构图。
图7是第一圆环结构图。
图8是透盖主视图。
图9是透盖的C-C视图。
图10是第二圆环结构图。
图中，1、立柱，2、框架第二板，3、卡板，4、第一螺栓，5、圆柱轴，6、压下缸，7、轴承，8、挡圈，9、框架第一板，10、圆锥轴，11、锥套，12、第一圆环，13、透盖，14、第二螺栓，15、弹簧垫圈，16、第二圆环，17、圆锥轴第一段，18、圆锥轴第二段，19，圆锥轴第三段， 20、锥套外锥面，21、锥套内锥孔，22、第一圆环内锥孔，23、螺孔，24、过孔，25、拆卸螺孔，26、涨紧槽，27、透盖内锥孔，28、透盖止口。
具体实施方式
实施例：
如图3~10所示，一种大型修磨机压下缸固定装置，包括轴，轴两端分别连接框架第一板9和框架第二板2，框架第一板9和框架第二板2固定在立柱1上，压下缸6的上部安装在主机的框架结构上，其特征在于：所述轴为圆锥轴10，轴中部为圆锥轴第一段17，该段为圆柱结构，轴左端为圆锥轴第二段18，轴右端为圆锥轴第三段19，圆锥轴第二段18和圆锥轴第三段19的锥度为1：20，圆锥轴第二段18外侧设有锥套11，该锥套11的内外锥度（即锥套外锥面20和锥套内锥孔21的锥度）均为1：20，锥套11外侧为第一圆环12，第一圆环内锥孔22的锥度为1：20，第一圆环12嵌套在框架第一板9内，在圆锥轴第三段19外侧设有第二圆环16，第二圆环16嵌套在框架第二板2内，圆锥轴第三段19的外侧设有透盖13，透盖13左端为止口，透盖中心设有锥孔，透盖内锥孔27与圆锥轴第三段19配合，透盖止口28与第二圆环1616接触，第二圆环端面上设有螺孔23，在透盖13的端面上设有过孔24和拆卸螺孔25。
所述第一圆环12内部为圆锥孔，锥套11从该孔穿过。
所述第二圆环16内部为圆柱孔，透盖13的套筒从该孔穿过。
所述第一圆环12和第二圆环16均为环形板，且环形板的两端面的边缘部位均有倒角结构。
所述透盖内锥孔27为1:20锥度，透盖止口28沿径向均匀设有四个涨紧槽26。
所述透盖13上沿径向分布两个拆卸螺孔25，螺栓穿过该拆卸螺孔将透盖13固定在框架第二板2上，用于拆卸透盖13。
所述透盖13上均匀分布六个过孔24，第二螺栓14穿过该过孔定位透盖，避免其移动。
本实施例是一种大型修磨机压下缸上座结构的改进，具体包括下述步骤：
Ⅰ压下缸固定装置的改进：
a将圆柱轴5改为圆锥轴10：圆锥轴10结构包括3段，中间是圆锥轴第一段17，是尺寸值Φ63（+0.021+0.002）mm的圆柱，用于安装轴承7；圆锥轴第一段17左侧是圆锥轴第二段18，是1:20锥度的外圆锥，圆锥大端的直径值与圆锥轴第一段17的尺寸值相等，与圆锥轴第一段17光滑连接；圆锥轴第一段17右侧是圆锥轴第三段19，是1:20锥度的外圆锥，圆锥大端的直径值与圆锥轴第一段17的尺寸值相等，与圆锥轴第一段17光滑连接；圆锥轴10采用45#钢调质处理，确保HB241-286；
b设计第一圆环12：第一圆环12的外圆直径值是Φ140mm，中心是1:20锥度的内锥孔，尺寸值与锥套外锥面20相匹配；第一圆环12的厚度值与框架第一板9的厚度值相等，第一圆环12的外圆在厚度方向两侧均加工出10×45°的坡口，用于焊接；
c增加锥套11零件：锥套11的内、外均为1:20锥度形状，锥套内锥孔21与圆锥轴第二段18配合，锥套外锥面20与第一圆环内锥孔22配合，锥套11采用铸铜材料；
d设计第二圆环16：第二圆环16的外圆直径值是Φ140mm，中心位置是Φ73（+0.030）的圆柱孔；第二圆环16的厚度值与框架第二板2的厚度值相等，第二圆环16的外圆在厚度方向两侧均加工出10×45°的坡口，用于焊接，第二圆环16上均布着6个M16螺孔23，用于安装第二螺栓14；
e增加透盖13零件：透盖止口28的直径值是Φ73mm（-0.03-0.049），透盖止口28沿径向加工出4个均布的涨紧槽26，使透盖止口28可以与第二圆环16的内孔涨紧；透盖13的中心是锥度为1:20的透盖内锥孔27，与圆锥轴第三段19的外圆锥面配合；透盖13的端面加工出6个均布的Φ18mm过孔24；透盖13的端面加工出2个均布的拆卸用螺孔25，用于拆卸透盖13。
Ⅱ压下缸固定装置改进的实施方法：
它包括下述步骤：
a在生产现场，将框架第一板9的中心处划线并切割出Φ140mm圆孔；
b在生产现场，将框架第二板2的中心处划线并切割出Φ140mm圆孔；
c将锥套11安装到圆锥轴第二段18，使锥套内锥孔21与圆锥轴第二段18的外锥面相配合；将第一圆环12套入锥套11，使第一圆环内锥孔22与锥套外锥面20相配合；将透盖13安装到圆锥轴第三段19，使透盖内锥孔27与圆锥轴第三段19的外锥面相配合；将上述装配体整体穿入框架结构，使第一圆环12的厚度方向与框架第一板9对齐，将第二圆环16安装到该装配体的透盖止口28的外圆部位，调整第二圆环16的轴向位置，使第二圆环16的厚度方向与框架第二板2对齐；
d将第一圆环12与框架第一板9点焊，将第二圆环16与框架第二板2点焊；
e安装弹簧垫圈15与第二螺栓14，调整各零件的位置，确保各零件的相对关系都正确；
f在各坡口处进行焊接；
g将各焊缝打磨光滑；
h进行震动时效处理，消除焊接应力；
i拆卸第二螺栓14、弹簧垫圈15，取出透盖13、圆锥轴10、锥套11。
压下缸上座结构改进的实施完成。