用于軋制設備中的軋輥的軋輥組件的制造方法與工藝

本發明涉及一種用于軋制設備中的軋輥的軋輥組件，該軋輥組件具有：軋輥，其具有軋輥輥身和至少一個軋輥輥頸；和裝入件，其具有用于容納軋輥輥頸的容納開口。在此，用于軋輥輥頸的容納開口的內徑相對于軋輥輥頸的外徑構造得更大，從而在裝入件和軋輥輥頸之間形成用于容納潤滑劑的環狀間隙。為了密封環狀間隙，第一節流元件相應布置在裝入件的容納開口的軋輥輥身側的端側處，而第二節流元件相應布置在裝入件的容納開口的遠離軋輥輥身的端側處，其中，節流元件不可相對轉動地支承。

背景技術：
在油膜支承(其例如通常使用在用于支承支撐軋輥的輥架中)中，軋輥輥頸在固定的軸襯中旋轉，其中，軸襯布置在裝入件中。在軋輥輥頸和軸襯之間的直徑差通常處在支承直徑的1‰的范圍中，即，在支承直徑為1m的情況下，間隙約為1mm。如果外力(例如軋制力)施加到支承上，則旋轉的軋輥輥頸首先相對于軸襯偏心地在徑向方向上與外力方向相反地移動。此時，由此形成的在軋輥輥頸和軸襯之間的環狀間隙在一側具有最小的橫截面，而完全相反地在另一側具有最大的橫截面。通過液力凹處輸送給支承間隙的油由于在軋輥輥頸的旋轉的表面處的附著條件運輸到最窄的橫截面的區域中。因為間隙的橫截面直至最窄的部位為止變得越來越小，油被朝支承的側部擠出。而在此，油膜中的壓力也同時上升，因此，支承可承擔更大的外力。被朝兩個支承側部擠出的油通常被稱為支承的側流。文獻EP1031389B1、EP1699575B1和DE19831301A1說明了用于軋機中的軋輥的密封裝置。文獻DE3117746A1說明了一種液力徑向支承。在美國潤滑工程師協會于1967年出版的技術文獻“OIL-FILMBEARINGSFORROLLING-MILLS”(由美國潤滑工程師協會鋼鐵行業理事會編制)中說明了用于軋機中的軋輥的靜壓油膜支承。在軋輥輥頸和容納軋輥輥頸的支承面之間的油膜在下文中還被稱為潤滑膜。在沒有減少側流的系統中的缺點是潤滑劑的很高的側流，即使潤滑劑不需要冷卻。需要很大的供給消耗和很大的周邊，以提供足夠的潤滑劑。在轉速很低的情況下，需要附加的靜液支持，以承受更大的軋制力；否則支承的承載能力相對更小。此外，根據需要的軋制力，特定的結構尺寸很大。在具有完全封閉、密封的潤滑劑膜側流的系統中，尤其不利的是，在軋輥輥頸和用于軋輥輥頸的支承的相應的支承面之間，運行溫度特別在更高的轉速的情況下上升，并且因此需要復雜的冷卻系統，以便限制溫度上升或保持溫度平衡。由于溫度上升，潤滑劑的粘度下降。因此，潤滑劑壓力也下降，并且支承的負荷能力降低。在閉合系統中通常集成有止回閥，以防止冷卻回路排空。密封元件復雜地利用彈簧預緊套到軋輥上。這特別還就密封的徑跳(Rundlauf)而言需要很高的尺寸精度，即，小的公差。這使裝配變得困難，并且因此根據支承類型和支承參數劃分密封元件。同樣不利的是，裝入件或軸襯必須實施成取決于裝配來劃分。

技術實現要素：
本發明的目的是，在保持或減小結構參數的情況下提高用于軋制設備中的軋輥的軋輥組件的負荷能力或軋制力。此外，本發明應易于裝配并且可在現有的設備中進行改裝。該目的通過根據本發明的軋輥組件實現。根據本發明的軋輥組件的特征在于，第一節流元件和第二節流元件分別形成用于在環狀間隙中的潤滑劑的切斷角域并且如此定位，即，切斷角域以支撐負荷點A－在負荷情況下在軋輥輥頸和裝入件之間的最窄的間隙hmin的角度位置－為出發點與軋輥的轉動方向相反地在在最小25°至最大270°的角度α內延伸。由于切斷了潤滑劑的側流，根據本發明的軋輥組件引起在支撐負荷點的區域中的潤滑劑的壓力提高，并且因此引起軋輥組件的負荷能力提升或軋制力提升。同時提高在支撐負荷點的區域中的潤滑膜的厚度，并且由此例如在邊緣滑動(Kantenlauf)方面和針對起動特性改善運行可靠性。尤其在軋制設備的前面的輥架中，在其中由于相對低的轉速，在支承中出現僅僅很少的熱，并且因此也僅需要很少的冷卻，可特別有利于壓力形成。本發明能夠有利地實現在現存的設備中的簡單的改裝。在沒有使結構空間變大的情況下，例如可經現存的軋制設備的改動措施提高軋制力，并且由此將現存的軋制設備的效率最高提高40％。在例如由于加工其他的材料品質或材料厚度而要求提升的軋制力時，可對現存的設備容易地且成本合適地進行改裝。在此，不必改變現存的軸襯或裝入件的長度，因為節流元件可裝配或安裝到在軸襯或裝入件和軋輥輥身之間的總歸存在的間隙中。如果不需要提高的軋制力，那么在新設備中的軋輥組件可在前段中總地確定更小的尺寸，以保證和之前相同的負荷能力。這首先節省了結構空間、材料成本和加工時間。根據用于潤滑劑流的切斷區域的尺寸，通過基于長期的經驗和試驗的相應的計算模型已經可在前段中準確確定支承的負荷能力，并且可通過至少一個節流元件柔性地改變或調節，而沒有進行裝入件和/或軋輥的結構改變。隨著切斷區域的角度的大小逐漸增大而中斷了潤滑劑流出環狀間隙。在支承內部的潤滑劑的側流的減少或節流有利地引起軋輥組件的承載能力的提升。有利地實現了承載能力的提升，而不用擔心支承的過熱。因此，這是合適的，因為在與切斷角域互補的、360°減去切斷角域的流經角域中，根據本發明的節流元件允許潤滑劑的足夠的側向的流出，其保證將熱從支承中充分地運走。根據第一實施例規定，支撐負荷點A布置成在負荷情況下相對于軋輥的垂直于軋件的平面的中心軸線Y在的角域中。此外，優選地規定，節流元件布置成在徑向方向上形狀配合地且密封地利用貼靠面貼靠軋輥輥頸。有利地，由此中斷潤滑劑流離開環狀間隙并且實現在切斷角域中的潤滑劑的壓力提升。優選地，本發明還規定，第一節流元件或第二節流元件或兩個節流元件構造為環狀部段。有利地，可由此形成用于在環狀間隙中的潤滑劑的相同或不同的流經區域或切斷區域，并且根據負荷情況調節支承的理論上確定的負荷能力的預定值。根據本發明的環狀部段狀的節流元件的裝配相對于現有技術總地得以簡化，由此節省裝配時間和成本。根據另一實施例規定，在環狀部段的外周邊處布置有壓力彈簧，以使環狀部段在徑向方向上密封地壓靠軋輥輥頸。優選地還規定，第一節流元件或第二節流元件或兩個節流元件構造為節流環，其具有用于環狀間隙中的潤滑劑的切斷角域和流經角域，其中，流經角域通過節流環中的流經開口形成，并且其中，流經角域鄰接于切斷角域在360°減去切斷角域的角域內延伸。根據另一實施例優選地規定，節流環構造為具有間隙的鎖環，其中，間隙構造在流經角域中。優選地，本發明還規定，在裝入件中不可相對轉動地布置有軸襯以用于容納軋輥輥頸。在磨損情況下，軸襯可容易地用新的來替換。優選地還規定，節流元件安裝到裝入件或軸襯處。在拆卸軋輥之后，節流元件有利地可自由接近，并且可在沒有很高的裝配花費的情況下容易地替換。在現存的設備中還可將節流元件借助于例如螺旋連接或插裝連接安裝或加裝到裝入件或軸襯處。根據另一優選的實施例規定，環狀槽構造在軸襯或裝入件的端側中的至少一個處，并且節流元件中的至少一個在其面向裝入件的背側具有凸緣以接合到環狀槽中。因此，可有利地通過螺旋連接、夾緊連接或插裝連接提供簡單的裝配，其此外還保證節流元件的最佳的支承和固定。由此簡化了節流元件的替換。用于安裝或移除的專用工具是不需要的。相對于在現有技術中已知的密封，降低了用于根據本發明的節流元件的裝配時間和成本。優選地，本發明規定，油容納室構造在裝入件和軋輥輥身之間并且構造在軋輥輥頸的遠離軋輥輥身的端部處。有利地，潤滑劑可通過節流元件的流經區域導出到存在的油容納室中，由此防止潤滑劑的切斷。為了冷卻，從油容納室將潤滑劑導出到為此設置的冷卻裝置中。優選地，本發明還規定，輥頸套筒布置在軋輥輥頸上，并且輥頸套筒與軋輥輥頸轉動支承在軸襯中。在磨損的情況下，輥頸套筒可用新的或已檢修的輥頸套筒替換。優選地，本發明還規定，節流元件...