[发明专利]轧机吐丝机

说明书

本发明的方面涉及一种轧机吐丝机。所述轧机吐丝机(22)包括绕中心轴线(X)可旋转的套管(24)，所述套管(24)具备导向路径(26)，所述导向路径(26)配置和设置成将纵向移动的产品形成为环的连续系列；固定支承结构(28)；和支承所述套管(24)以相对轴线(X)旋转的轴向间隔的径向轴承(30，32)，所述轴承(32)中的一个包括具有至少约为500mm内直径并具有小于0.25的L/D比的流体静力油膜轴承。

技术领域

本发明的实施例涉及一种在轧机中使用以将热轧产品形成为环的螺旋形的类型的吐丝机。

背景技术

在常规的吐丝机中，固定支承结构包括可旋转支承在轴向间隔的轴承之间的空心套筒。所述套筒具备导向路径，所述导向路径通常包括弯曲导向管，所述弯曲导向管具有与所述套筒旋转轴线对齐的入口端，以及弯曲的中间段，其以悬臂形式从所述套管伸出至从所述套管轴线径向间隔的出口端。所述套管通过已知方式而可旋转地驱动，而所述导向管配置成在其进入端接收产品并将上述产品形成为环的螺旋形，从其出口端排出。

滚子轴承通常用于可旋转地支承所述套管。在高速操作的条件下，例如，当处理产品以超过100米/秒的速度行进时，经验显示，滚子轴承易于产生振动，这干扰所述吐丝机的操作。

在消除或至少抑制这种振动的尝试中，各种方案已经提出。例如，如在美国专利号5，590，848中所描述的，导向管的悬臂部分已经缩短以便提高吐丝机的整体刚度。同样，如在美国专利号7，086，783中所描述的，双预加载滚子轴承已经采用，以便使操作间隙最小。虽然这种设计的改动已经证明是有益的，它们没有足够应对振动问题，其继续对吐丝机在它们以一度增高的当今轧机的速度操作时而造成困扰。

如美国专利号8，004，136B2所描述的，其还提出使用流体静力轴承代替滚子轴承。在通常的流体静力轴承中，如在图4中所图示性示出的，旋转构件10由衬套12包围。该旋转构件遭受所施加的载荷，并且低压油16经由内部衬套表面中的凹部17而引入在旋转构件与衬套之间。

该旋转构件形成单个压力场“P”，导致参数的结合，包括旋转构件的旋转速度，所施加的载荷，旋转构件与衬套之间的直径间隙，以及油的粘度。从压力场并入的力确切地平衡掉所施加的载荷，而旋转构件10的中心线18从衬套12的中心线20偏置，导致随前述参数而变的偏心“E”。

流体动态轴承是一种成熟的技术，由Raimondi&Boyd公开(A.A.Raimondi andJohn Boyd,“有限长滑动轴承的解决及其分析和设计应用，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ部”Trans。ASLE，第1卷第1期，159-209页，“润滑科学与技术”，帕加蒙出版社，纽约，1958)的图解方案仍然广泛应用于轴承设计。所述的设计技术对于索末菲数的具体范围和具有具体几何关系的范围的轴承有效。例如，在文献中的数值解解决0.25，0.50，0.75和1.0的具体长径比(L/D)(如图5A和5B所示)，其中对于具有在这些值之间的L/D比的轴承的解为插值。

当流体动态油膜轴承在轻载荷条件下以高速操作时，会碰到许多潜在的问题。例如：

●当旋转构件以高度不希望的方式在衬套内盘旋时，轴承已知要受到被称为“回旋”的不稳定影响

●吐丝机的不正常应用在于，取决于操作条件，在热轧产品的集管进入吐丝管时，可能存在几乎在任一角度的额外瞬时负载。大部分流体动态轴承设计为仅适应负载的主方向(通常为垂直方向，如图4所示)。最理想的良好调适的吐丝机应当能够适应旋转构件由重力(加上通过进入吐丝机的产品而以任何可能角度施加的瞬时负载)引起的反作用力。

●流体动态油膜轴承需要较高的启动扭矩以克服由旋转构件静止坐落在衬套上而带来的静摩擦。一旦旋转开始，所需的扭矩将急剧下降。所述吐丝机驱动电机和齿轮系必须对于所述较高的启动扭矩而定尺寸。