有色金屬加工：液壓脹形輥過(guò)盈配合密封可靠性的探討
2022-12-07【作 者】王龍
【前 言】
液壓脹形輥的輥體結(jié)構(gòu)需要滿(mǎn)足多個(gè)方面的要求，主要包括密封性、承載能力、結(jié)構(gòu)保持能力等因素。輥體的密封性要求是重中之重。
【結(jié)構(gòu)】
液壓脹形輥初期主要用于黑色金屬軋機(jī)軋輥使用，特別適用于板形的在線(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)控。液壓脹形輥其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
液壓脹形輥由芯軸與輥套組成。在芯軸與輥套之間設(shè)有液壓腔，高壓液體經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)接頭由芯軸進(jìn)入液壓腔。在高壓流體的作用下，輥套向外膨脹并產(chǎn)生一定的凸度變形。調(diào)整流體壓力的大小(常見(jiàn)的控制壓力范圍為0~50MPa)，能實(shí)現(xiàn)極平滑地改變輥套凸度，迅速校正輥體的彎曲變形，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)板形的控制[1]。在輥體結(jié)構(gòu)上，輥套與芯軸兩端在一定軸向長(zhǎng)度內(nèi)采用過(guò)盈配合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓液體的密封，同時(shí)在承受軋制載荷時(shí)傳遞扭矩并保證軋輥的整體高度。
在金屬板帶軋制實(shí)際應(yīng)用中，液壓脹形輥既可以用于工作輥，也可以用作支承輥。對(duì)于黑色金屬和有色金屬軋制過(guò)程中的板形控制均有明顯的效果[2]。
【結(jié) 論】
（1）適當(dāng)?shù)倪^(guò)盈配合能滿(mǎn)足液壓脹形輥的設(shè)計(jì)及使用需求，采用0. 3 mm過(guò)盈量時(shí)，能夠在控制壓力為50MPa時(shí)，輥體正常工作;
（2）在超高壓狀態(tài)下，可通過(guò)脹形輥配合面的接觸壓應(yīng)力進(jìn)行密封性判定。當(dāng)配合面接觸壓應(yīng)力大于脹形輥內(nèi)部液壓控制壓力時(shí)，即可認(rèn)為實(shí)現(xiàn)了良好密封。本文中，在控制壓力為50MPa時(shí)，過(guò)盈配合面接觸壓應(yīng)力為170一240 MPa，大于控制壓力，能夠良好密封;
（3）本文通過(guò)有限元模擬，獲取了在多組控制壓力下輥體的應(yīng)力和位移變化數(shù)據(jù)，相關(guān)數(shù)據(jù)能夠用于輥體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核和密封有效性判斷。據(jù)此得出的結(jié)論與工程設(shè)計(jì)實(shí)物驗(yàn)證一致。
以下是正文：
