BRPI0622173A2

BRPI0622173A2 - eixo nço rotativo para suportar um elemento mecÂnico de um segmento de rolo em uma mÁquina de lingotamento contÍnuo e rolo segmentado para uma mÁquina de lingotamento contÍnuo

Info

Publication number: BRPI0622173A2
Application number: BRPI0622173-4A
Authority: BR
Inventors: Magnus Axelsson; Patrik Costa
Original assignee: Skf Ab
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2011-12-27
Also published as: US9168583B2; JP5197622B2; EP2100046B1; WO2008066420A1; JP2010511515A; EP2100046A4; CN101542140B; CN101542140A; US20110023653A1; EP2100046A1

Abstract

EIXO NçO ROTATIVO PARA SUPORTAR UM ELEMENTO MECÂNICO DE UM SEGMENTO DE ROLO EM UMA MÁQUINA DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO E ROLO SEGMENTADO PARA UMA MÁQUINA DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO. A invenção compreende um eixo não rotativo para suportar um elemento mecânico de um segmento de rolo em uma máquina de lingotamento contínuo, tendo uma seção transversal essencialmente circular. A seção transversal circular apresenta uma porção que tem uma periferia regular, em que a distância entre qualquer ponto da porção e um centro da seção transversal circular é mais curta que um raio da seção transversal circular. Além disso, a seção transversal circular apresentando a porção estende-se axialmente, o que define uma seção do eixo concebida para receber, pelo menos parcialmente, o elemento mecânico e a seção do eixo é concebida para receber uma carga, pelo menos parcialmente na porção. Além disso, de acordo com um segundo aspecto, a invenção compreende um rolo segmentado para uma máquina de lingotamento contínuo que compreende o eixo não rotativo de acordo com o primeiro aspecto.

Description

"EIXO NÃO ROTATIVO PARA SUPORTAR UM ELEMENTO MECÂNICO DE UM SEGMENTO DE ROLO EM UMA MÁQUINA DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO E ROLO SEGMENTADO PARA UMA MÁQUINA DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO"

Campo da invenção

De acordo com um primeiro aspecto, a invenção trata de um eixo não rotativo para suportar um elemento mecânico de um segmento de rolo em uma máquina de lingotamento contínuo. De acordo com um segundo aspecto, a invenção trata de um rolo segmentado para uma máquina de lingotamento contínuo que tem um eixo não rotativo.

Antecedentes da invenção

E conhecido bem que mancais têm vida de mancai mais curta quando usados em ambientes severos. Isto se aplica a mancais usados em máquinas de lingotamento contínuo. O processo de lingotamento contínuo é caracterizado por altas cargas nos roletes dos rolos segmentados sobre os quais qual a placa, tarugo, bloco ou esboço de viga correm. Além disso, o processo é caracterizado por altas temperaturas, alta umidade, alta contaminação etc. Uma série de projetos de rolo segmentado foi proposta. Um tal rolo segmentado é introduzido em EP1537927 que descreve a configuração de um rolo segmentado com um eixo não rotativo que suporta uma série de segmentos de rolo. EP1537927 provê uma solução que facilita o transporte do rolo segmentado. Além disso, ela assegura o efeito de vedação de cada segmento de rolo, e também que os mancais que suportam os segmentos de rolo não sejam submetidos a arranhões ou outros danos durante montagem.

Ainda, há uma necessidade de assegurar uma boa osculação entre o anel interno do mancai e o eixo, e de facilitar manutenção e substituição dos segmentos de rolo no rolo segmentado.

Sumário da invenção Um objetivo da invenção é assegurar uma boa osculação entre um elemento mecânico de um segmento de rolo e um eixo não rotativo em uma máquina de lingotamento contínuo, e facilitar manutenção e substituição de um segmento de rolo em um rolo segmentado. Mais especificamente, o objeto é melhorar a osculação entre um eixo não rotativo e um anel interno de um mancai e facilitar manutenção e substituição dos segmentos de rolo em um rolo segmentado.

De acordo com o primeiro aspecto, o objeto é alcançado por um eixo não rotativo para suportar um elemento mecânico de um segmento de rolo em uma máquina de lingotamento contínuo, o eixo não rotativo tendo um seção transversal essencialmente circular. A seção transversal circular apresenta uma porção tem uma periferia regular, em que a distância entre qualquer ponto da porção e um centro da seção transversal circular é mais curta que um raio da seção transversal circular. Uma periferia regular não é uma periferia áspera ou irregular como uma curva senoidal ou qualquer superfície acidentada semelhante. Assim, quando em osculação, há uma área de contato maior entre o eixo e o anel interno. Em uma modalidade, o ponto pode ser qualquer ponto da porção em todos os ângulos dentro de um intervalo de ângulo aberto da porção. Tal intervalo de ângulo vai estar baseado no centro da seção transversal circular. Além disso, a seção transversal circular apresentando a porção estende-se axialmente o que define uma seção do eixo concebida para pelo menos parcialmente receber o elemento mecânico, e a seção do eixo é concebida para receber uma carga pelo menos parcialmente na porção.

Em uma modalidade, o elemento mecânico é uma luva ou um anel interno de um mancai.

Em uma modalidade, a circunferência interna do elemento mecânico é essencialmente circular.

Em uma modalidade, uma folga foi introduzida entre o eixo não rotativo e o elemento mecânico, ou seja, o diâmetro da seção transversal circular do eixo não rotativo é menor que o diâmetro interno do elemento mecânico. Isto facilita ainda a montagem e a desmontagem do segmento de rolo sobre o eixo não rotativo.

Um efeito da invenção é isso com esta configuração do eixo não rotativo, a osculação entre o elemento mecânico e o eixo não rotativo é melhorada. Isto é alcançado pela configuração da porção que aumenta a zona de contato entre o eixo não rotativo e o elemento mecânico. Assim, quando o eixo não rotativo suporta um arranjo de mancai, a invenção aumenta a vida de mancal, e permite uma boa capacidade de montar e desmontar o arranjo de mancal sobre o eixo não rotativo. Outra vantagem é que a invenção conduz a uma capacidade de carga aumentada do arranjo de mancai, e permite uma boa capacidade de montar e desmontar o arranjo de mancai sobre o eixo não rotativo.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a distância entre qualquer ponto da porção e um centro da seção transversal circular é no máximo 10 por cento mais curta que um raio da seção transversal circular.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a distância entre qualquer ponto da porção e um centro da seção transversal circular é no máximo 8 por cento mais curta que um raio da seção transversal circular.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a distância entre qualquer ponto da porção e um centro da seção transversal circular é no máximo 6 por cento mais curta que um raio da seção transversal circular.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a distância entre qualquer ponto da porção e um centro da seção transversal circular é no máximo 4 por cento mais curta que um raio da seção transversal circular.

Em uma modalidade do eixo não rotativo,a distância entre qualquer ponto da porção e um centro da seção transversal circular é no máximo 2 por cento mais curta que um raio da seção transversal circular. Em uma modalidade do eixo não rotativo, a distância entre qualquer ponto da porção e um centro da seção transversal circular é no máximo 1 por cento mais curta que um raio da seção transversal circular.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a porção tem um ângulo circunferencial no intervalo 1 a 180 graus. Tal um ângulo vai estar baseado no centro da seção transversal circular. Sem ficar limitado a estes intervalos, há mais intervalos que caem dentro da invenção.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a porção tem um ângulo no intervalo IOa 180 graus.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a porção tem um ângulo no intervalo 30 a 180 graus.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a porção tem um ângulo no intervalo 50 a 180 graus.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a porção tem um ângulo no intervalo 70 a 180 graus.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a porção tem um ângulo no intervalo 90 a 180 graus.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a porção tem um ângulo no intervalo 110 a 180 graus.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a porção tem um ângulo no intervalo 120 a 180 graus.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a porção tem um ângulo no intervalo 140 a 180 graus.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a porção é um arco de forma convexa.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a porção é um arco circular que tem um raio essencialmente igual ao raio da seção transversal circular. Porém, o ponto de centro deste arco circular é deslocado um pouco do centro da seção transversal circular. Em uma modalidade do eixo não rotativo, a porção é um arco circular que tem um raio maior que o raio da seção transversal circular. Como uma conseqüência, a osculação pode ser melhorada ainda mais.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a porção é um arco elíptico. Como uma conseqüência, a osculação pode ser melhorada ainda mais.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a porção é constituída por uma de uma linha reta ou uma pluralidade de linhas retas interconectadas. Como uma conseqüência, a osculação pode ser melhorada ainda mais.

Em uma modalidade, o eixo não rotativo tem pelo menos duas porções axialmente espaçadas entre si.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, cada porção fica situada na mesma posição angular circunferencial nas seções transversais circulares.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, as porções são essencialmente idênticas.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, as porções são diferentes. Isto é vantajoso quando a carga no eixo é distribuída desigualmente.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, tendo mais de duas porções, as extremidades adjacentes de cada porção são espaçadas entre si a distâncias essencialmente iguais.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, tendo mais de duas porções, as extremidades adjacentes de cada porção são espaçadas entre si a distâncias diferentes. Isto é vantajoso quando a carga no eixo é distribuída desigualmente.

Em modalidades do eixo não rotativo, a distância entre as extremidades adjacentes das porções fica entre 30 a 300, 50 a 280, 70 a 260, 90 a 240, 110a 240, 130 a 220 ou 150 a 200 milímetros,.

Em modalidades do eixo não rotativo, quando um tarugo, bloco ou esboço de viga é considerado, o comprimento do eixo foca entre 0,3 a 0,9, 0,4 a 0,8 ou 0,5 a 0,7 metro.

Em modalidades do eixo não rotativo, quando uma placa é considerada, o comprimento do eixo fica entre 0,3 a 4, 0,5 a 3,8, 0,7 a 3,6, 0,9 a 3,4, 1,1 a 3,2, 1,3 a 3, 1,5 a 2,8, 1,7 a 2,6 ou 1,9 a 2,4 metros.

Em modalidades do eixo não rotativo, quando um tarugo, bloco ou esboço de viga é considerado, a seção do eixo não rotativo apresentando a porção estende-se axialmente de pelo menos 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550 ou 600 milímetros.

Em modalidades do eixo não rotativo, quando uma placa é considerada, a seção do eixo não rotativo apresentando a porção estende-se axialmente de pelo menos 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250 ou 1300 milímetros.

Em uma modalidade do eixo não rotativo, a seção do eixo não rotativo apresentando a porção estende-se axialmente ao longo de todo o eixo.

De acordo com o segundo aspecto, também está dentro da invenção prover um rolo segmentado para uma máquina de lingotamento contínuo que compreende o eixo não rotativo em que o elemento mecânico compreende uma luva interna montada sobre o eixo não rotativo. Deve ser notado que todas as características e modalidades de acordo com o primeiro aspecto são aplicáveis ao segundo aspecto da invenção e vice-versa. Pelo menos dois mancais são montados sobre a luva interna a uma distância em direção axial e uma luva externa em forma de camisa é montada sobre os pelo menos dois mancais. A seção do eixo não rotativo tendo a porção essencialmente suporta a luva interna.

Em uma modalidade, a circunferência interna da luva interna é essencialmente circular.

Em uma modalidade, uma folga foi introduzida entre o eixo não rotativo e a luva interna, ou seja, o diâmetro da seção transversal circular do eixo não rotativo é menor que o diâmetro interno da luva interna. Isto facilita ainda a montagem sobre e a desmontagem do segmento de rolo no eixo não rotativo.

Um efeito desta configuração é que a osculação entre os mancais e o eixo melhora devido à configuração do eixo não rotativo. Assim, a invenção aumenta a vida de mancai, e permite uma boa capacidade de montar e desmontar o elemento mecânico sobre o eixo não rotativo. Outra vantagem é que a invenção permite uma capacidade de carga aumentada dos mancais, enquanto ainda tendo boa capacidade de montar e desmontar o elemento mecânico sobre o eixo não rotativo.

Em uma modalidade, o rolo segmentado compreende pelo menos dois elementos mecânicos.

Em uma modalidade, o elemento mecânico é um segmento de rolo.

Em uma modalidade, o rolo segmentado compreende pelo menos dois segmentos de rolo.

Breve descrição dos de desenhos

A figura la: Uma seção transversal de um eixo não rotativo, apresentando um exemplo de uma porção de acordo com a presente invenção.

A figura lb: Uma seção transversal de um eixo não rotativo, apresentando um exemplo de uma porção de acordo com a presente invenção.

A figura 2: Uma seção transversal de um eixo não rotativo de acordo com a presente invenção, em que a porção é um arco circular de forma convexa.

A figura 3: Uma seção transversal de um eixo não rotativo com uma porção em forma arco elíptico de acordo com a presente invenção. A figura 4: Um eixo não rotativo de acordo com a presente invenção com uma seção apresentando uma porção.

A figura 5: Um eixo não rotativo de acordo com a presente invenção com mais de uma seção apresentando uma porção.

A figura 6: Um rolo segmentado para uma máquina de lingotamento contínuo com um eixo não rotativo de acordo com a presente invenção.

A figura 7: Uma vista ampliada de uma seção do rolo segmentado da figura 6.

A figura 8: Uma seção transversal de um eixo não rotativo de acordo com a presente invenção que recebe um elemento mecânico.

Descrição detalhada dos desenhos

Deve ficar entendido que algumas características nas figuras são exageradas a fim de esclarecer a idéia inventiva.

Nas figuras Ia e lb, duas modalidades de uma seção transversal de um eixo não rotativo 1 de acordo com a invenção é descrita. Elas mostram que o eixo não rotativo 1 pode ser projetado para ter ângulos diferentes no intervalo da porção 2. Na figura la, a porção 2 tem um ângulo no intervalo que nesta modalidade é 180 graus. Na figura lb, a porção 2 tem um ângulo no intervalo que nesta modalidade é 1 grau. Em uma modalidade preferida, o ângulo é 180 graus. Deve ficar entendido que a invenção reivindicada pode ter qualquer outro ângulo no intervalo 1 a 180 graus.

Na figura 2, é descrita uma seção transversal de uma outra modalidade de um eixo não rotativo 1 de acordo com a invenção. Ela compreende um raio 3 da seção transversal circular e uma porção 2. Nesta modalidade, a porção 2 tem a forma de um arco circular que tem um raio 4 maior que o raio 3 da seção transversal circular. Durante operação, uma carga que Q é pelo menos parcialmente localizada na porção 2. Uma distância 5 entre qualquer ponto da porção 2 e um centro da seção transversal circular é mais curta que o raio 3 da seção transversal circular. Além disso, a porção 2 tem um ângulo circunferencial a.

Na figura 3, é descrita um seção transversal de uma outra modalidade de um eixo não rotativo 1 de acordo com a invenção. Ela compreende um raio 3 da seção transversal circular e uma porção 2. Nesta modalidade, a porção 2 tem a forma de um arco elíptico. Durante operação, uma carga Q é localizada pelo menos parcialmente na porção 2. Uma distância 5 é, entre qualquer ponto da porção 2 e um centro da seção transversal circular, mais curta que o raio 3 da seção transversal circular.

Além disso, a porção 2 tem um ângulo circunferencial a.

Na figura 4, é descrita outra modalidade de um eixo não rotativo 1 de acordo com a invenção. Ela compreende uma seção Ll do eixo que se estende axialmente ao longo do eixo apresentando uma porção 2. A seção Ll no eixo também pode se estender ao longo de todo o eixo não rotativo 1.

Na figura 5, é descrita outra modalidade de um eixo não rotativo 1 de acordo com a invenção. Ela compreende duas seções L2, L3 do eixo que se estendem axialmente ao longo do eixo não rotativo 1. As duas seções L2, L3 apresentam uma porção 2 cada. Nesta modalidade, as porções 2 estão alinhadas em uma posição angular, ou seja, as posições de ângulo das porções na seção transversal da circular do eixo não rotativo 1 são essencialmente idênticas. O projeto das porções 2 no eixo não rotativo pode ser idêntico. As porções 2 podem ser diferentes. Também deve ser entendido que pode haver mais que duas porções 2 ao longo do eixo não rotativo 1.

Na figura 6, uma modalidade de um segmento rolo 6 para uma máquina de lingotamento contínuo com um eixo não rotativo 1 de acordo com a invenção é descrita. Ela compreende o eixo não rotativo 1, suportado por blocos 7, 8, com pelo menos um segmento de rolo 9. Cada segmento de rolo 9 compreende uma luva interna 10 e mancais 11, 12 montados sobre a luva interna 10. Os mancais 11, 12 podem ser um mancai localizador e um não localizador. Nesta modalidade, o mancais 11, 12 são um SRB (Mancai de Rolete Esférico) e um mancai toroidal (por exemplo CARB da SKF). Além disso, uma luva externa em forma de camisa 13 é montada sobre os mancais 11, 12, concebida para receber uma placa, tarugo, bloco ou esboço de viga que induzem uma carga sobre o rolo segmentado 6. Cada segmento de rolo 9 pode conter uma disposição de vedação, por exemplo um cassete de vedação em cada lado do segmento de rolo 9. O eixo não rotativo 1 tem uma porção 2 de acordo com a invenção estendendo-se ao longo da luva 10 interna. A porção 2 pode ter qualquer forma dentro da invenção. Em uma modalidade preferida, a porção 2 é um arco circular de forma convexa com um raio maior que o raio da seção transversal circular do eixo não rotativo 1. Além disso, em uma modalidade preferida, uma folga, não mostrada na figura, entre a seção transversal circular do eixo não rotativo Iea luva interna 10 está presente para facilitar ainda mais a montagem e a desmontagem dos segmentos de rolo 9. A porção 2 melhora a osculação entre o segmento de rolo 9 e o eixo não rotativo 1, e deste modo melhora a capacidade de carga dos mancais 11, 12. Também, a vida de mancai é melhorada.

Na figura 7, uma vista ampliada de uma seção do rolo segmentado 6 na figura 6 é mostrado. Nesta modalidade, a porção 2 estende- se ao longo da luva interna 10.

Na figura 8, uma seção transversal de uma outra modalidade de um eixo não rotativo 1 de acordo com a presente invenção é descrita. Ela compreende um raio 3 da seção transversal circular e uma porção 2. O eixo não rotativo 1 recebe um elemento mecânico 14, o qual nesta modalidade é uma luva. Uma folga 15 está presente entre a seção transversal circular do eixo não rotativo Ieo elemento mecânico 14. Isto melhora ainda mais a montagem e a desmontagem do elemento mecânico 14. Além disso, a porção 2 melhora a osculação entre o elemento mecânico 14 e o eixo não rotativo 1 quando uma carga Q é aplicada sobre o elemento mecânico 14. Em uma modalidade preferida, um mancai é montado sobre o elemento mecânico 14. A porção 2 aumenta a área de contato entre o eixo não rotativo Ieo elemento mecânico 14, e deste modo aumenta a zona carregada 16 do mancai o que melhora a capacidade de carga do mancai. Em uma modalidade preferida, a área de contato entre o elemento mecânico 14 e o eixo não rotativo 1 é 120 graus. Além disso, a vida de mancai é melhorada.

Claims

1. Eixo não rotativo (1) para suportar um elemento mecânico de um segmento de rolo em uma máquina de lingotamento contínuo, o eixo não rotativo (1) caracterizado pelo fato de que tem uma seção transversal essencialmente circular, em que a seção transversal circular apresenta uma porção (2) tendo uma periferia regular; - em que a distância (5) entre qualquer ponto da porção e um centro da seção transversal circular é mais curto que um raio (3) da seção transversal circular, e - em que a seção transversal circular que apresenta a porção (2) estende-se axialmente, definindo uma seção (Ll) do eixo (1) concebida para pelo menos parcialmente receber o elemento mecânico, e - em que a seção (Ll) é concebida para receber uma carga (Q) pelo menos parcialmente na porção (2).

2. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a distância entre qualquer ponto da porção e um centro da seção transversal circular é no máximo 10 por cento mais curta que um raio da seção transversal circular.

3. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção tem um ângulo no intervalo 1 a 180 graus.

4. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção é um arco de forma convexa.

5. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a porção é um arco circular que tem um raio essencialmente igual ao raio da seção transversal circular.

6. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a porção é um arco circular que tem um raio maior que o raio da seção transversal circular.

7. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a porção é um arco elíptico.

8. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção é constituída por um de: - uma linha reta, - uma pluralidade de linhas retas interconectadas.

9. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tem pelo menos duas porções axialmente espaçadas entre si.

10. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que cada porção fica situada na mesma posição circunferencial angular nas seções transversais circulares.

11. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as porções são essencialmente idênticas.

12. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as porções são diferentes.

13. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que tem mais de duas porções, as extremidades adjacentes de cada porção são espaçadas entre si a distâncias essencialmente iguais.

14. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que tem mais de duas porções, as extremidades adjacentes de cada porção são espaçadas entre si a distâncias diferentes.

15. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as distâncias ficam entre 30 e 300 milímetros.

16. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o comprimento do eixo fica entre 0,3 metro e 4 metros.

17. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a seção estende-se axialmente de pelo menos -100 milímetros.

18. Eixo não rotativo de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a seção estende-se axialmente ao longo de todo o eixo.

19. Rolo segmentado (6) para uma máquina de lingotamento contínuo, caracterizado pelo fato de que compreende: - o eixo não rotativo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, - em que o elemento mecânico compreende, - uma luva interna (10) montada sobre o eixo não rotativo (1), - pelo menos dois mancais (11, 12) montados sobre a luva interna (10) a uma distância em direção axial, - uma luva externa em forma de camisa (13) montado sobre os pelo menos dois mancais (11, 12), - em que a luva interna (10) é essencialmente suportada pela seção tendo a porção (2).

20. Rolo segmentado de acordo com reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que ele compreende pelo menos dois elementos mecânicos.

21. Rolo segmentado de acordo com reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o elemento mecânico é um segmento de rolo.