[发明专利]轧制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在冶金技术中的轧制装置，其具有带有辊身和两个辊颈的轧辊和用于以不可相对旋转的方式容纳至少一个所述辊颈的至少一个辊颈衬套，其中，所述辊颈的周面和所述辊颈衬套的内周面彼此互补地构造成圆柱形，并且在所述辊颈衬套和所述辊颈之间设置传动元件作为形状配合的不可相对旋转的连接。

背景技术

从现有技术中已知一种轧制装置，在该轧制装置中辊颈容纳在圆柱形的或锥形的辊颈衬套中。为了传递周向力，在辊颈衬套和辊颈之间设置传动元件。

例如，油膜轴承应用在轧钢机中以用于对支撑轧辊进行支承，该支撑轧辊承受来自调整气缸的轧制力并且将该轧制力传递到工作轧辊。在此，该油膜轴承是承受高负荷的滑动轴承，其大多在高的索默菲尔德数的范围内工作、也就是说在相对低的转速和高的负荷下工作。在非常高的直至部分超过1500bar(其在负荷区间中形成)的压力下，被压力加载的面发生弹性变形或变平。通过变平，与例如通过调整气缸施加的外力的作用方向相反地，产生更大的压力作用面。轴承由此能承受更大负荷。该效应被称为“弹性流体动力(EHD)的承载力增加”。为了继续强化该效应，使用所谓的轴承，其具有薄壁的构造为锥形的辊颈衬套作为滚动面，也见文献US 6,468,194或文献EP 1 213 061。

从文献“Newsletter 01/2009，SMS Group，第16年度，第1期，2009年4月，第50至51页”已知用于支承轧辊的轴承，在其中，将辊颈衬套装在锥形的辊颈上。为了传递扭矩，在辊颈衬套和辊颈之间设置有键。

文献DE 38 76 663 T2描述了一种用于将运转的轴承承载在液力润滑膜上的圆柱形衬套。

文献EP 1 651 876 B1涉及一种用于辊颈的油膜轴承，该辊颈支承在轴承衬套中，其中，轴承衬套具有至少两个位于内部的流体静力学槽。

文献DE 38 76 663 T2涉及一种用于将运转的轴承承载在液力润滑膜上的衬套。

从文献DE 603 03 052 T2中已知一种用于将辊颈的颈面可旋转地承载在轧钢机中的衬套，其中，圆柱形的衬套通过传动元件与辊颈形状配合连接。

至此已知的解决方案的缺点在于，为了传递非常高的负荷，与所述负荷相匹配地支承结构的尺寸设计得很大。

发明内容

本发明基于的目的是，在不增大轧辊支承结构的结构尺寸或安装尺寸的情况下进一步提高轧制装置的承载力。同时，应使装配成本和与此相关的成本尽可能小。

根据本发明，所述目的通过权利要求1所述的特征实现。本发明描述了一种应用在冶金技术中的轧制装置，其具有带有辊身和两个辊颈的轧辊和用于以不可相对旋转的方式容纳至少一个所述辊颈的至少一个辊颈衬套。辊颈的周面和辊颈衬套的内周面彼此互补地构造成圆柱形。在辊颈衬套和辊颈之间的传动元件设置成形状配合的不可相对旋转的连接。本发明的特征是，辊颈具有径向间隙地支承在辊颈衬套中，使得在未承受负荷的状态下，由于该径向间隙在辊颈衬套和辊颈之间形成环绕的旋转对称的空腔。

空腔的尺寸根据最大轴承力精确进行预设计。环绕的空腔构造成在垂直于轧制装置的纵轴线的平面中的、就环绕的空心轮廓意义而言的旋转对称的环形间隙的形式。有利地，通过所述间隙实现了在无负荷的状态下在辊颈衬套和辊颈之间不出现预应力。

通过根据本发明的空腔，在辊颈衬套和辊颈之间产生更大的自由空间，辊颈衬套在负荷作用下在力作用的空间区域内可局部地变平到该自由空间中。通过辊颈衬套的变平，增大了用于承受力的压力作用面，并且显著提高了轧制装置的负荷能力，而不必增大其结构尺寸。更详细地见说明书结尾部分的章节“工作原理”。

根据第一种实施例规定，空腔通过在辊颈的周面上和/或在辊颈衬套的内周面上的旋转对称的凹形的成型部增大和限定。凹形的成型部分别形成/限定一个旋转对称的环形间隙作为旋转对称的整个空腔的一部分。有利地，由此在负荷情况下得到在辊颈衬套和辊颈之间额外增大的有效压力面且以相同的程度得到在辊颈衬套和轴承衬套之间额外增大的有效压力面，这使得在不改变尺寸设计或安装尺寸的情况下支承结构的负荷能力进一步提高。

本发明的另一实施方式规定，辊颈的外周面和/或辊颈衬套的内周面在其凹形的成型部的区域中，在轧制装置的纵向剖面中看，至少局部地设计成直线、正弦曲线、n次多边形曲线R(x)或其组合的形式。