CN101296767A - 铸坯导辊 - Google Patents

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Abstract

对于铸坯导辊，其具有连贯的中心轴(1)和至少两个辊套(2a、2b、2c)，其中，中心轴在至少三个滚动轴承(4)中可旋转支承地被支撑，以及其中，每个辊套都在两个滚动轴承之间抗扭地设置在中心轴上，为减少内应力，并延长使用寿命，建议：铸坯导辊借助滚动轴承(4)浮动地并允许轴向移动地支承在固定的轴承壳体(8)中。

Description

铸坯导辊
技术领域
本发明涉及一种铸坯导辊，其具有连贯的中心轴和至少两个辊套，其中，中心轴在至少三个滚动轴承中可旋转支承地被支撑，以及其中，每个辊套都在两个滚动轴承之间抗扭地设置在中心轴上。
背景技术
在用来铸造带有较大铸流宽度(板坯或薄板坯)的金属铸流的连续铸造设备中，为支撑和引导金属铸流，在铸坯锭模离开后使用铸坯导辊，其多重支承，并支撑在铸坯引导架或铸坯引导部件的支撑结构上。
本发明特别涉及一种用于钢材连续铸造设备的多重支承的铸坯导辊，所述钢材连续铸造设备用来铸造具有板坯或薄板坯横截面的铸流。从数学角度观察，铸坯导辊包括：n个辊套，其中n≥2；和m个支撑轴承，其中m＝n+1。
多重支承的铸坯导辊，其具有连贯的、可旋转的中心轴，在连续铸造设备中属于普通的装备。从US-A 5,649,889中例如已知一种四重支承的铸坯导辊，在其中中心轴可旋转地支撑在四个滚动轴承上。这些支承点中的一个(US-A 5,649,889的附图1的位置Y)构成为固定轴承。因此铸坯导辊被分成左半部分和右半部分，可接收分别在这个范围内由于热金属铸流产生的热膨胀。单个的辊套通过键连接与中心轴抗扭地相连。通过固定安置限定的固定轴承，来预先确定平衡热膨胀的平衡运动的方向。在有阻塞物的情况下，例如脏物，在个别情况下可能会导致不希望的额外的轴向力。额外地，轴向对准的膨胀螺栓和施加轴向复位力的弹簧组使铸坯导辊的构造更加复杂。
由AT-B 337 383同样也公开一种多重支承、一体的铸坯导辊，在其中支承位置通过辊体上的沉割槽构成。从这些必要分开的轴承中，位于外侧的轴承中的一个构成为固定轴承。因此产生非对称的辊结构和非对称的膨胀平衡。由铸流重量和传动力矩产生的高径向负载可能会对膨胀平衡产生影响，这会减少铸坯导辊的使用寿命。
由US-A 4,164,252(DE-A 27 54 952)同样还已知一种多重支承在滚动轴承上的铸坯导辊，在其中它通过位于边缘上的固定轴承定位在铸坯引导上。在这里由于轴向力和膨胀力的迭加，同样也会产生不希望的高轴承负载。
发明内容
因此本发明的任务是，避免现有技术的缺点并且提供一种铸坯导辊，尽可能地避免在辊结构上的张紧(所述张紧的原因是由于热金属铸流产生的机械和热负载)并延长铸坯导辊的使用寿命。
通过开头所述类型的铸坯导辊这样完成该任务，即铸坯导辊借助滚动轴承浮动地，也就是说，允许轴向移动地，支撑在固定的轴承壳体中。这种结构的主要优点是，铸坯导辊在整体上轴向可移动地支撑着，并因此总是可以不依赖于局部出现的阻塞位置而进行轴向的平衡运动。因此必然可以避免轴向力的聚集，所述轴向力一方面由于铸流的运输而产生，另一方面由于铸坯导辊的热膨胀而产生。
使用的滚动轴承对应于贸易常见的构件系列，正如其由轴承制造商提供那样。每个滚动轴承都具有至少一个内环、一个外环和在外环和内环之间分布设置的滚动体。必要情况下，滚动体在它的位置上彼此固定在滚子保持架中。滚动轴承的内环和铸坯导辊的中间轴及辊套，以及必要时和其它的中间环一起构成在轴向方向上张紧的单元，并且此张紧的单元轴向可移动地设置在滚动轴承的轴承壳体中。
对于在轴向上(铸坯导辊的旋转轴方向)张紧的单元，主要产生两种运动可能性：一方面，滚动轴承作为由内环、外环和滚动体构成的构件，轴向可移动地装入周围的轴承壳体中；另一方面还可以使用这样的滚动轴承，在其中外环、内环和滚动体这样彼此调整，使得外环相对于内环允许在轴向上进行受限制的移动。
铸坯导辊合适的构造形式，其允许张紧的单元进行轴向的移动，相应地在于：
a)滚动轴承中的至少一个滚动轴承在所属的轴承壳体中轴向可移动地设置；
b)滚动轴承中的至少一个滚动轴承的滚动轴承组件：外环、内环和滚动体允许彼此在轴向上受限制地移动(例如环状轴承)；
c)滚动轴承中的至少一个滚动轴承满足条件a)，以及滚动轴承中的至少一个滚动轴承满足条件b)。
这样对铸坯导辊的张紧单元的自由的轴向可移动性进行限制，使得位于外侧或设置在边缘上的滚动轴承的指向内的移动可能性通过挡块来限制。因此这些设置在边缘上的滚动轴承中的每一个都能实现单侧的固定轴承功能。特别对于滚动轴承，其允许外环相对于内环的受限制的轴向移动，铸坯导辊的张紧单元的自由的轴向可移动性必须调整到各个滚动轴承中允许的轴向可移动性上。
铸坯导辊的位于外侧的滚动轴承优选由球面滚子轴承构成。
位于内侧的滚动轴承优选由环状轴承构成。这种轴承构造方式可让外环相对于内环具有足够的轴向运动自由。此外，环状轴承还可以尽可能平衡校准错误，其源于铸坯导架(制造的不精确、热引起的膨胀)。此外，它作为球面滚子轴承还具有更高的可负载性。
本发明的其它优点和特征从下面并不限制保护范围的实施例的描述中得知。
附图说明
在唯一的附图中(图1)，示意地描绘了一种四重支承的铸坯导辊，它怎样在制造具有约1500mm铸流宽度的钢铸流的连续铸造设备中应用。
具体实施方式
铸坯导辊由连贯的中心轴1和三个彼此对准的辊套2a、2b、2c构成，所述辊套以棱键3a、3b、3b抗扭地设置在中心轴1上。在相邻辊套2a、2b和2b、2c之间和在中心轴1的端部范围内，此中心轴支撑在滚动轴承4中，其中，位于外侧的滚动轴承由双列的球面滚子轴承4a、4d构成，以及位于内侧的滚动轴承由环状轴承4b、4c构成。每个轴承以其一般公知构造由内环5、外环6和许多滚动体7组成，它们在必要的情况下在它们的位置中彼此固定在未示出的滚子保持架中。这些滚动轴承4中的每个都被轴承壳体8包围，并对外密封。轴承壳体可松脱地固定在铸坯引导架的支撑结构9或铸坯引导部件的部件框架的支撑结构9上，并通过这些支撑结构与轴承润滑装置10和/或轴承壳体冷却器11相连。
在夹紧板13和夹紧螺钉14之间，各个滚动轴承4的内环5、承载其上接合的轴承密封件的间隔套12和辊套2a、2b、2c与轴向张紧的单元15相连。夹紧板13在中心轴1的端面上用螺钉固定，并同时封闭辊子内冷却器的中间冷却剂通道。夹紧螺钉14在位于对面的中心轴1的端部上，拧紧在中心轴的螺纹轴颈上。以这种方式张紧的单元15在固定的轴承壳体8内浮动地且因此允许轴向移动地设置。
通过滚动体7的轮廓和工作面的对置轮廓的构造，位于内侧的环状轴承4b、4c在内环5和外环6上的能够接收足够程度的轴向移动，用来有效地拦截和减少出现的轴向力。对于两个位于外侧或边缘的径向滚子轴承4a、4d，外环6分别轴向可移动地设置在轴承壳体8中，其中，通过挡块6来限制朝内、指向环状轴承4b、4c方向的轴向运动。此挡块16由轴承壳体8中的端部表面17构成，各个径向滚子轴承4a、4d的外环6碰到所述端部表面上。因此，铸坯导辊在整体上可以，以及其构件构成张紧的单元15，在两个方向上进行自由的、但当然受限制的轴向运动。允许的移动路程大约是10至12mm，其中，也可到16mm，并依赖于环状轴承允许的极限值，且相应于辊子温度而变化。
中心轴1具有内冷却器18。冷却剂输入和输出是通过端面的旋转引入装置19来进行，其也可以整合在铸坯导辊的中心轴内。还绝对可能的是，也可以将冷却剂管引导通过辊套，以达到强化的辊套冷却。

Claims (6)

1.铸坯导辊，所述铸坯导辊具有连贯的中心轴(1)并且具有至少两个辊套(2a、2b、2c)，其中，所述中心轴在至少三个滚动轴承(4)中可旋转支承地被支撑，以及其中，每个辊套都在两个滚动轴承之间抗扭地设置在所述中心轴上，其特征在于，所述铸坯导辊借助所述滚动轴承(4)浮动地并允许轴向移动地支撑在固定的轴承壳体(8)中。
2.根据权利要求1所述的铸坯导辊，其中每个滚动轴承都包括至少一个内环(5)、一个外环(6)和在所述内环和所述外环之间分布设置的滚动体(7)，其特征在于，所述滚动轴承(4)的所述内环(5)与所述中间轴(1)和所述辊套(2a、2b、2c)一起构成在轴向方向上张紧的单元(15)，以及此单元在所述轴承壳体(8)中轴向可移动地设置。
3.根据权利要求2所述的铸坯导辊，其特征在于，所述在轴向上张紧的单元(15)具有如下结构构造之一，其允许在轴向上的运动可能性：
a)所述滚动轴承(4a、4d)中的至少一个滚动轴承在所属的轴承壳体(8)中轴向可移动地设置；
b)所述滚动轴承(4b、4c)中的至少一个滚动轴承的滚动轴承组件：外环(5)、内环(6)和滚动体(7)允许彼此在轴向上受限制地移动；
c)所述滚动轴承(4)中的至少一个滚动轴承满足条件a)，以及所述滚动轴承(4)中的至少一个滚动轴承满足条件b)。
4.根据前述权利要求之一所述的铸坯导辊，其特征在于，位于外侧的所述滚动轴承(4a、4d)的指向内的移动可能性通过挡块(16)来限制。
5.根据前述权利要求之一所述的铸坯导辊，其特征在于，位于外侧的所述滚动轴承(4a、4b)由球面滚子轴承构成。
6.根据前述权利要求1至4之一所述的铸坯导辊，其特征在于，位于内侧的所述滚动轴承(4b、4c)由环状轴承构成。
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