专利名称：高精度回转制带机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非晶态薄带自动化生产线制带设备，属于快速凝固和热传导技术领域。
背景技术：
非晶态薄带生产所用的制带铜辊需要高速旋转，铜辊表面线速度要达到25m/s以上，如此高的线速度也带来了滚动轴承发热、变形的负面效果，轴承与滚动体的微变形造成了铜辊表面跳动量严重，当跳动达到一定程度时会严重影响非晶态薄带的厚度。这就造成了制带铜辊不能够长时间连续生产，影响生产效率。现有的制带机铜辊直径大多在800_ 以下，当铜辊直径增大时，可以降低主轴的转速，减小轴承发热和变形。伴随非晶态薄带的大量生产，原有的制带机不能满足现有的连续生产要求，就需要改进现有的设备支撑方式， 并改进内部循环结构，使冷却液均匀的分布到铜辊内表面，增强冷却效果，提高生产效率。
发明内容
本发明目的在于提出一种新型非晶态薄带自动化生产线用高精度回转制带机设备，新的冷却循环水路，使冷却液体能够均匀分布到铜辊表面。采用静压轴承支撑的制带机能够提高铜辊的回转精度，使带材厚度更均匀。根据以上目的，我们给出了制带设备的详细结构组成高精度回转制带机由转轴
(I)、内芯(9)、左端盖(2)、右端盖(10)、铜套(6)、压块(5)、防风罩(8)、左、右密封端盖 (14、11)、静压轴承(23)、静压轴承支承座(24)、底座(25)等组成。内芯(9)与左、右端盖
(2,10)装配组成铜辊内芯装配体，铜套(6)内缘与铜辊内芯外缘装配体采用I : 20的锥度过盈配合，在铜套(6)与铜辊内芯装配时，预热铜套(160°C，预热时间24小时)，待铜套
(6)膨胀量达到2_，进行装配。锥面可以增大铜套￠)内缘与铜辊内芯外缘的密封接触面积。转轴⑴与内芯(9)采用I : 20锥面配合，锥面配合代替键(花键)联接方式，由锥面摩擦传递扭矩，同时提高装配同心度。内芯(9)两侧端面上采用均匀的扇形筋板结构，在周向上形成均匀的导流槽
(20)，使冷却液能够沿导流槽均匀分布到铜套(6)内缘与内芯(9)外缘的间隙(21)中。由于铜辊装配体直径较大，左、右端盖(14、11)外侧采用周向均布加强筋结构，增大了端盖的整体刚度，但当铜辊旋转时加强筋会产生扰动气流，影响制带机正常工作，采用防风罩(8)将加强筋遮盖，能够解决铜辊旋转时气流问题。铜棍装配体外圆直径1600mm,宽度350_。最大制带宽度180mm,最大制带线速度 40m/s。采用内反馈式止推静压轴承(23)支撑铜辊绕转轴(I)轴线回转。静压轴承(23) 内的循环主轴油起到润滑作用并带走摩擦热量，减小转轴(I)的变形和跳动(2 5 ym)，提高铜辊的旋转精度，降低铜辊外圆的跳动量。
图I为非晶态薄带自动化生产线制带设备结构示意图。图2、3为铜辊的密封圈位置放大视图。图4为铜套与铜辊内芯装配放大示意图。图5为静压轴承示意图。图6、7铜辊内部冷却液循环流动示意图。以上示意图中的序号名称1.转轴、2.左端盖、3.外六角螺栓1、4.内六角螺栓、 5.压块、6.铜套、7.外六角螺栓2、8.防风罩、9.内芯、10.右端盖、11.右密封挡圈、12.转轴压环、13.定位销、14.左密封挡圈、15.左密封圈、16.右密封圈、17.扇面、18.转轴进水管、
19.转轴径向水槽、20.导流槽、21.铜套与内芯间隙、22.转轴出水管、23.静压轴承、24.静压轴承支撑座、25.底座、26.静压轴承左密封端盖、27.回油孔、28.进油孔、29.静压轴承右密封端盖。
具体实施例方式图I 4为非晶态薄带自动化生产线制带设备的结构图。首先，左、右端盖(2、10) 通过外六角螺栓I (3)和定位销(13)与内芯(9)装配固定形成铜辊内芯装配体。左、右端盖
(2,10)与内芯(9)采用螺栓连接，并采用铜铝复合垫圈起到放松和密封作用。将转轴(I) 沿铜辊内芯装配体轴线方向穿入，用转轴压环(12)压紧转轴(I)的锥面右端面，锁紧螺栓。 然后，固定左、右密封挡圈(14、11)，密封挡圈压紧左右密封圈(15、16)用来密封铜辊内部的冷却液。铜套(6)内缘为锥面台阶结构，保证了铜辊的工作区域的铜厚度均匀一致。铜套(6)与内芯(9)形成径向间隙(21)为8mm。防风罩通过周向均布的外六角螺栓2 (7)固定到左、右端盖(2、10)上，起到防风作用。图4中，压块(5)通过内六角螺栓⑵压紧铜套(6)与左端盖⑵，当铜套(6)受热膨胀时，起到压紧防松作用。图5为静压轴承结构示意图，静压轴承为带轴向止推方式的静压轴承。静压轴承靠高压主轴油将轴及轴上连接装置托起，在静压轴承内形成均匀的油膜，起到润滑和冷却作用。静压轴承左、右密封端盖(26、29)采用迷宫密封方式，端盖内缘表面与转轴配合位置间隙0. 02mm。静压轴承与转轴(I)轴承位径向配合间隙为0. 07 0. 08mm。高压主轴油通过进油管(28)进入静压轴承(23)的油腔内，一部分主轴与通过静压轴承(23)内的侧管路进入到静压轴承的右端，对转轴(I)产生向右的推力，起到止推作用，铜辊左右两侧的静压轴承(23)产生相反的止推力，防止铜辊向一侧偏移，减小转动阻力。主轴油经过静压轴承
(23)下方的回油管(27)回到油箱中。图6、7为制带机铜辊内部冷却液循环流动分布方式。冷却液通过转轴(I)左端的进水管(18)从转轴径向水槽(19)流经内芯(9)左侧的导流槽(20)分布到铜套与内芯间隙(21)与铜套(6)进行热交换，然后经过内芯(9)右侧的导流槽(20)汇集到转轴(I)右侧的径向水槽(19)经过出水管(22)排出，完成热交换。
权利要求
1.一种新型非晶态薄带自动化生产线用高精度回转制带机设备，采用左右两个内反馈式静压轴承支撑转轴旋转，减小铜辊外圆的跳动量，使制带厚度更加稳定。新的循环水路采用轮辐式导流槽，使冷却液体能够均匀分布到铜辊表面，提高了铜辊的冷却效果。制带铜辊直径1600mm,宽350mm,制带最大宽度180mm。
2.根据权利要求I所述的制带机，其特征在于采用静压轴承支撑转轴旋转。
3.根据权利要求I所述的制带机，其特征在于内部冷却水路采用轮辐式导流槽结构。
4.根据权利要求1、2所述的静压轴承，其特征在于静压轴承采用内部反馈节流器，提高静压轴承内油膜刚度，增大承载能力，并且静压轴承具有侧向止推作用。
全文摘要
一种新型非晶态薄带自动化生产线用高精度回转制带机设备，采用静压轴承支撑转轴旋转，减小铜辊外圆的跳动量，使制带厚度更加稳定。新的循环水路采用轮辐式导流槽，使冷却液体能够均匀分布到铜辊表面，提高了铜辊的冷却效果。制带铜辊直径1600mm，宽350mm，制带最大宽度180mm。
文档编号B29L29/00GK102582015SQ20121005266
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者刘则宝, 宋言明, 张涛, 李大寨, 杨洋, 黄龙 申请人:北京航空航天大学