摘要：本文通过对某种过盈装配连铸辊进行计算、方案设计和试验，获得一种实用性很强的安装方法。
关键词：辊套；芯轴；过盈；连铸辊
Installation method of continuous casting roller for interference assembly of roller sleeve and core shaft.
Tian gang Feng qing Fu hao
Sinosteel Xi'an Machinery Co., Ltd.,
Abstract：In this paper, through the calculation, scheme design and test of a kind of interference assembly continuous casting roller, a practical installation method is obtained.
Keyword：roller sleeve;dabber ;interference ;continuous casting roller
前言
连铸机扇形段是炼钢生产的关键设备，扇形段上核心也是影响铸坯质量的部件便是连铸辊，连铸辊辊套与芯轴过盈装配在不断的探索中应运而生，而如何装配这种过盈装配的连铸辊却成为了一个需要攻克的技术难题。
1概况
辊套与芯轴由于过盈配合装配安装难度增加，有以下两个问题需要解决：1）以何种方式完成辊套与芯轴间的过盈安装；2）在保证过盈装配前提下的轴承座、轴承及密封件等配套件的安装和保护;
2问题分析
第一，通常情况下我们对过盈装配件借助材料的热胀冷缩原理来实现，要完成该装配我们可以仅加热辊套与室温状态下的芯轴直接安装，或将加热的辊套与冷却后的芯轴进行安装。
第二，从连铸辊的结构来看，过盈配合安装方式的不同其安装顺序也有多种选择，即在加热辊套与冷却芯轴的条件下，就得一次性完成安装；而如果只加热辊套的话可一次完成安装也可以分步完成安装，而分步安装又可有两种选择，即先装2号辊及水套和芯轴，再装两侧的轴承座等部件，或先装两侧的辊套及对应芯轴两侧的芯轴，再装轴承座等部件及2号辊。
图1
图2
第三，轴承座、轴承及密封件等配套件的安装和保护则要根据前面两者的选择而进行考虑。如图1所示，以φ300连铸辊为例，其过盈装配处为辊套内孔与辊套两侧短芯轴，辊套内孔与短芯轴外径均为φ158，而辊套内孔的加工尺寸为 ，短芯轴外径的加工尺寸为 ，过盈量为0.415～0.451。而一套完整的连铸辊(见图2)则由三个辊套（序号1、2、3）和四节短芯轴（序号4、5、6、7）及其他配套件构成，其连接处都如图1所示为过盈装配，在短芯轴5与6间、6与7间有导水套，短芯轴5与6上即辊套1与2间、辊套2与3间还需要安装轴承座、轴承及密封件等配套件。
3解决思路和办法
3.1方案的选择
根据现有问题的分析，装配方法的选择落脚点在只加热辊套还是加热辊套与冷却短芯轴结合进行，对两种方法来说，共同点是都需要对辊套进行加热，但需要加热的温度会有所不同，而冷却芯轴却需要借助液氮来完成，如此大的过盈量要用液氮的话，必然会带来一系列的其他伴生问题，所以选择只加热辊套的思路进行相关计算和具体安装方法的设定。
3.2计算
辊套的热膨胀计算， (1)
热膨胀变化量
金属材料的热膨胀系数，42CrMo的膨胀系数为 /℃;
热膨胀方向的长度，L=79mm;
需要加热的温度
注：该辊套的过盈量为0.415～0.451mm，即线膨胀方向的变化量为0.415～0.451mm；
根据公式(1)可计算出辊套需要加热的温度为370～410℃。
3.3装配方法的设定
第一步：对两侧辊套，即1、3号辊套及各自两侧芯轴的安装，按照计算温度，将1、3号辊套的加热温度控制在370～410℃。
第二步：待已经完成装配的1、3号辊套冷却到常温后，再安装已经加热到370～410℃的序号2辊套。
第三步：待已经完成装配的2号辊套冷却到常温后，再完成两端轴承及轴承座等附件的装配。
4 装配方法的实验
按照设定的安装方法进行实验。首先是对辊套加热温度的验证，按照阶梯升温的要求在加热炉内对加工好的辊套连续加热6小时，利用测温枪检测辊套内孔温度的同时检查膨胀情况即是否达到过盈装配需要的尺寸，实验结果是加热到350℃时即能实现间隙装配。其次，是检测轴承座处芯轴在装配过程中的温度变化，通过检验验证，在整个装配过程中，安装轴承座处的短芯轴表面温升一直低于200℃，即对该处的氟橡胶（耐高温在280℃以下）不会造成影响。
注：完成装配的辊子见图3。
5 结论
经过计算、方案设计和试验，证实在只加热辊套的情况能够完成过盈装配连铸辊的装配工作，能保证装配尺寸及图面的装配要求。该方法申请了技术发明专利“一种过盈装配短芯轴连铸辊的安装方法”，目前处于发明公布状态（授权公布号：CN109773148A）
参考文献
[1]成大先主编：机械设计手册（第2卷） [M].第六版，北京：化学工业出版社.
论文作者:田刚1,冯清2,傅昊3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/26
标签：连铸论文; 方法论文; 热膨胀论文; 温度论文; 轴承座论文; 轴承论文; 套内论文; 《基层建设》2019年第24期论文;