[发明专利]球形油膜轴承

说明书

一种油膜轴承可旋转地支撑辊轧机中的轧辊。该轴承包括具有内部孔（30）和外部球形表面（32）的套筒（28）。所述内部孔被构造成且尺寸被设置成轴向插在轧辊的颈（34）上。衬套（38）具有内部球形表面，所述内部球形表面被构造成且尺寸被设置成围绕并可旋转地包含套筒的外部球形表面。衬套被细分成多个互连的段（38a、38b），所述段由轴承座包含并径向支撑。

本申请要求2015年11月18日提交的美国实用申请系列号14/944,720的优先权以及2015年3月5日提交的美国临时申请系列号62/128,648的优先权，这两个申请的全部内容都通过引用并入本文。

本发明的实施例总体上涉及被设计为可旋转地支撑辊轧机中的轧辊的辊颈的油膜轴承，并且尤其涉及主要地但不专门地用于可旋转地支撑生产扁平产品的辊轧机中的支承轧辊的锥形辊颈的球形油膜轴承。

生产扁平产品的辊轧机产生相当大的力，这些力很高程度上加载在辊轧机机座的结构部件上。这些在很高程度上被加载的部件经历了必须被接纳的大挠曲。如图1概略性地示出的，这些为工作轧辊12提供支撑的支承轧辊10的挠曲是尤其显著的。支承轧辊的辊颈通常被支撑在例如美国专利号6,123,461 (Wojtkowski) 和6,468,194 (Wojtkowski etal.)所公开的类型的油膜轴承14中，这些专利的描述通过引用被全文并入本文。轴承被包含在通常被称为“轴承座”的壳体16中。

为了补偿轧辊挠曲，轴承座16必须能够倾斜从而油膜轴承14能够保持与轧辊端部对齐。

目前的设计实践是通过采用摇臂板18作为底部支承轧辊的轴承座并且采用弯曲座20作为顶部支承轧辊的轴承座来允许轴承座倾斜。但是，摇臂板和弯曲座受到磨损的影响而导致失效，引起既影响轴承14又影响轧机的轧制精密产品的能力的问题。

在更早的解决此问题的努力中，以及如美国专利号2,312,648 (Jones)所公开的，已经提出用球形油膜轴承代替传统的油膜轴承。参照图2，将会看到球形油膜轴承22能够在它们各自的轴承座24的界限内接纳轧辊挠曲，因此消除了对求助于通过采用相关的摇臂板和弯曲座来允许轴承座倾斜的需要。消除了这些部件简化了轧机设计、增加了轧机刚度并且减少了轧辊堆的总高度。

尽管在存在高水平应力的辊轧机中采用球形油膜轴承的潜在优点，以及尽管随着Jones专利的公告其在七十多年前就首次出现，但这种技术似乎在重载辊轧机应用中从来没有被采用过。这种延迟源于数个缺点，包括但不限于，分开的多个衬套部件所提供的不连续的内部球形轴承表面，这些衬套部件被迫分开靠在内部轴承座表面上，使得它们难以组装并在经受辊轧力时难以在要求的容差内维持对齐。其它的缺点包括在衬套/套筒界面处的不充分的润滑，以及轴承的长度过长。

概括地说，本发明的实施例涉及提供一种新颖的且改善的球形轴承，该球形轴承很大程度上消除了上述的缺点。

根据本发明的用于可旋转地支撑辊轧机中的轧辊的油膜轴承的示例性实施例包括具有内部孔和外部球形表面的套筒。所述内部孔被构造成并且尺寸被设置成用于轴向插到轧辊的辊颈上。

衬套具有内部球形表面，所述内部球形表面被构造成且尺寸被设置成围绕并可旋转地包含所述套筒的外部球形表面。所述衬套被细分成多个互连的段，并且轴承座包含并且径向支撑所述互连的衬套段。

套筒和互连的衬套段可构成可作为一个单元被接收在轴承座内的一体组件。

所述衬套可被细分成两个段。

衬套的内球形表面优选是基本上连续的。

衬套段可由被张紧的紧固件互连。

可提供用于将液体润滑剂供应到外球形轴承表面和内球形轴承表面之间的界面的装置。

用于供应液体润滑剂的装置可包括在轴承座和衬套内的通道网，所述通道网在轴承的负载区域外部的位置处与轴承的内球形表面中的被椭圆形重镗的第一垫连通。