液压螺母在铝带冷轧机组卷筒上的应用

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1、第41卷第3期有色金属加工Vo1．41N0．32012年6月NONFERROUSMETALSPROCESSINGJuno2O12液压螺母在铝带冷轧机组卷筒上的应用苗志强(洛阳有色金属加工设计研究院，河南洛阳471039)摘要：现代铝带冷轧机组正朝着高速、大张力、大卷径和宽幅方向发展，三大主机的正常运转极为重要。本文主要介绍了近三年来液压螺母在铝带冷轧机组开卷机和卷取机卷筒上的应用。关键词：卷筒；液压螺母；应用中图分类号：THl37．5文献标识码：A文章编号：1671—6795(2012)03—0033—03随着市

2、场经济的要求，现代铝带冷轧机组正朝着卷筒上传统的普通螺母联接方式由图1、图2可高速、大张力、大卷径和宽幅方向发展，三大主机的正以清楚地看出。活塞与活塞杆通过普通单螺母加卡常运转极为关键。卷简是铝带冷轧机组开卷机和卷板联接，芯杆的另一端用普通双螺母(一厚、一薄)与取机的重要组成部分。改善卷筒的工作状况，减少它十字叉头联接。这种结构的卷筒有两方面的缺点：的故障率即会大大提高设备的生产效率。在传统的(1)在正常卷取过程中，芯杆所受的拉应力一直进行铝带冷轧机组中，开卷机和卷取机卷筒的芯杆和十字着变化。当卷完一卷料卸卷时，

3、胀缩缸的活塞腔供叉头间、涨缩缸活塞杆和活塞问通常采用传统的普通油，芯杆由拉应力转变到压应力。不断的变化使芯杆螺母联接方式。近几年来设计上逐渐采用了液压螺承受非对称循环变应力，工作中在胀缩缸大负荷的拉母的联接方式。伸作用下，易产生疲劳甚至折断；(2)胀缩缸装拆不方便，不能整体装拆。为了将活塞杆与芯杆联接，必须1卷筒上传统的普通螺母联接方式把胀缩缸拆散开来，逐个零件进行装配。而当拆卸时，工序相反。在维修胀缩缸中某一零件时，仍然同样麻烦。这不仅增加了工人劳动强度，而且也增加了瘸卷筒的在线维修时间，从而降低了机组的生产效

4、率。1．普通螺母、2十字叉头、3．芯杆图1传统芯杆联接(一)1．活塞、2．螺母主体、3．垫片、4．密封图3液压螺母2液压螺母的工作原理及性能特点1．芯杆、2．活塞杆、3活塞、4．普通螺母、5卡板2．1工作原理图2传统芯杆联接(二)液压螺母由螺母主体、活塞、密封和垫片组成，见图3。收稿日期：2011—11—1734有色金属加工第4l卷整套系统包括液压泵、高压油管、快速接头及液压螺母。4液压螺母的设计计算液压螺母的操作步骤：(1)将液压螺母拧在头部带螺纹的芯杆上；(2)通入超高压液压油使活塞和螺(1)计算胀缩缸的最大

5、拉力s总母主体问产生间隙；(3)插入需要厚度为h的垫片，使以开卷机卷筒常用的开式四斜楔结构为例分析芯杆预拉伸，然后卸掉液压力。液压螺母是一种先进T的液压螺栓拉伸器。其工作原理是利用液压螺母油腔中的超高油压对芯杆施加拉伸力，使芯杆在弹性变形区内被拉长，由插入的垫片厚度来控制芯杆的予伸长量。2．2性能特点(t)由于采用超高压液压系统，具有很大的拉伸力；(2)液压螺母的尺寸与原有传统螺母匹配，无需修改原有螺纹副设计；(3)无需扳手及套筒的操作空间，1．卷筒、2．带卷图5卷筒受力分析图螺纹副的尺寸更紧凑；(4)芯杆工作为

6、纯拉伸状态，预紧力比正常工作时载荷高出20％左右，螺纹副工作中a)按张力计算作用于扇形板上的压力更安全；(5)通过液压拉伸螺栓，预紧载荷更精确，联由图5∑M=0时接更可靠；(6)先进的聚氨酯／金属复合密封的整体密TR=Pr=4txGr封结构，密封性能好，结构简单，特别适于超高压状态下工作。G=，N；式中：3卷筒上新型的液压螺母联接方式T一带材张力，N；R一带卷半径，mm；一带卷与卷筒间摩擦系数，一般取=0．15～0．18；G一带卷作用于一块扇形板上的正压力，N；r一卷筒半径，mm；P一由压力4G产生的总摩擦力，N

7、；b)计算胀缩缸的最大拉力S总1．液压螺母、2．压环、3．芯杆、4．半开式联接套、5．活塞杆、由图6∑Y=0时(不考虑扇形块端部止推力s6．活塞、7．液压螺母引起的摩擦力F时)图4新型芯杆联接G=NCOSOt—Nflsinct卷筒上新型的液压螺母联接方式由图4可以明N：—，N；显的看出。芯杆和活塞杆间采用了半开式联接套进行联接，中间加垫片进行调整。芯杆及活塞杆的另一端则采用液压螺母联接。这种结构的卷筒具有两大优点：(1)芯杆和活塞杆间采用了半开式联接套进行联接，胀缩缸可整体进行装拆；(2)液压螺母使芯杆在装配时被

8、施加一定的予应力进行予伸长，这样芯杆在工作过程中因轴向载荷引起的拉应力始终小于它的1．扇形板、2．轴向斜楔予应力，故芯杆不会再继续拉伸变形，也不会产生松图6扇形板受力分析图动现象。从而不仅改善了芯杆的工作状况，延长了寿命，而且能准确实现卷筒径向胀缩。式中：第3期有色金属加工35f一扇形板和轴向斜楔间滑动摩擦系数；d一芯杆最长段的直径，mm；E一芯杆材料的弹性模量，N／mm