CN101896291A - 用于轧机的直线轴承板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用在轧机机架中的直线轴承板或者衬板，所述衬板包括与润滑源流体连通的润滑端口。集中式润滑源可以响应于诸如来自轧制设备操作者的信号而向多个轧机机架提供预定的润滑。润滑端口提供由被动润滑的区域所包围的主动润滑的区域，从而在轧制期间提供适当的润滑。

Description

用于轧机的直线轴承板

相关申请的交叉参考

该申请要求享有2007年10月31日提交的美国申请No.60/984,366的优先权，其整个内容通过参考包含于此。

背景技术

已经使用直线轴承或衬板(liner)来提供用于轧制机架的平坦导向模块或板式轴承元件。这些轴承典型地具有至少一个与另一个轴承面接触的滑动轴承面，并且尤其容易在恶劣的轧制环境中磨损和撕裂。在PCT申请PCT/EP02/03010和PCT/EP03/014573中公开了多种直线轴承，这两篇文献都通过参考包含于此。

为了获得精确的轧制产品，在轧制系统中的所有间隙都必须进行评估并保持到尽可能紧密的公差。无法维持轴承间隙经常会导致产品的经济性大大降低、增加的维修成品、过度的部件磨损以及其它的危险状况。

已经认识到，轴承磨损经常由外部影响和机械效应所确定，所述机械效应例如为磨蚀、倒角磨损和安装面的磨损。磨蚀可以是由于锈片和磨粒、由轴承座(chock)与壳体之间的任何相对运动导致的轴承面的严重磨损、腐蚀以及局部过载所引起。倒角磨损可以导致破坏的倒角、减小的轴承面面积、轴承座加载期间的不精确引导、以及用于水和磨粒的开放通道。腐蚀(或者侵蚀)可能由于冷却水化学物、高压除锈水和垫片调整(shimming)而引起。腐蚀可以导致润滑失效、湿度增大、微动磨损缺陷和衬板材料的突出。衬板的磨损也会由于重冲击载荷引起，例如锤击、局部过载和腐蚀/侵蚀。

发明内容

为了解决传统技术的缺点，根据本发明的实施例在效率、成本效率方面解决了许多直线轴承问题。本发明涉及一种具有衬板的轧机机架和用于输送润滑剂到衬板的设备，所述衬板具有多个滑润剂管路和孔口。该系统可以包括集中式润滑剂源或者多个离散的润滑剂源。

以上已经相当广泛地概述了本发明的特征和技术优点，以便于可以更好地理解随后的本发明的详细说明。以下将说明形成本发明的权利要求的主题的本发明的额外的特征和优点。本领域的技术人员将应当理解，所公开的概念和特定的实施例可以容易地用作用于修改或设计用于执行本发明的相同的目的的其它结构的基础。本领域的技术人员还应当理解，这些等同构造没有脱离在所附权利要求书中阐述的本发明的精神和范围。在组织和操作方法两方面都认为是本发明特性的新颖的结构特征与其它的目的和优点一起从随后的与附图结合考虑的说明被更好地理解。然而，应明确理解，每个结构特征都仅为了示出和说明的目的而提供，并且不意在作为本发明的限制的定义。

附图说明

在形成本说明书的一部分的附图中，其中无论在何处出现的相同的附图标记都表示相同的部件。

图1是轧机机架和相关部件的透视图。

图2是在非磨损的条件中的轧机机架的视图。

图3是在非磨损的条件中的图2的轧机机架的视图。

图4示出典型的衬板的磨损图案。

图5示出磨损的轧机机架的品质较差的产物。

图6是可适于与图1的轧机机架一起使用的衬板的平面图。

图7是示出润滑脂压力与离衬板上的润滑脂出口的距离之间的关系。

图8示出衬板上的主动和被动润滑的区域。

图9示出用于供给润滑剂到衬板的系统。

图10示出具有多个轧机机架和集中式润滑系统的轧制设备。

图11示出根据本发明的衬板的一侧的平面图。

图12示出图11的衬板的另一侧的平面图。

图13是沿着图11的线A-A得到的剖视图。

图14是图11的衬板的透视图。

图15是根据本发明的衬板的另一实施例的一侧的平面图。

图16是图15的衬板的另一侧的平面图。

图17是图16的衬板的透视图。

具体实施方式

图1示出包括直线轴承(或者“衬板”)12的轧机机架10的透视图，一对工作辊14和轴承座组15被绘制处于相对于轧机机架(或者“辊机架”)壳体16被移除的状态中。在使用中，直线轴承12与附装到辊机架壳体16的直线轴承18接合，以将辊14的运动限制到大致水平的方向。轴承18包括润滑剂端口，所述润滑剂端口经由另外在此详细说明的润滑输送系统进行供应。直线轴承16、18的实施例在PCT申请PCT/EP02/03010和PCT/EP03/014573中公开，这两篇文献都通过参考包含于此。可适于用在根据本发明的系统中的额外的直线轴承可以由德国Remscheid的轴承技术部门Josua CORTS Sohn提供。

图2a示出包括直线轴承的轧机机架的侧视图。图2a的轧机机架绘制出在较新的未磨损状况下的部件。轧机辊通过轴承座14和衬板对16而保持在轧机机架侧面之间。轴承座和轴承座衬板在操作期间竖直地运动，其中轴承座衬板与壳体衬板滑动接触。如图所示，板材产品17运动通过辊机架16。在这种情况下，轧机能量的冲击在轴承座衬板表面的主要部分上分散。

图2b是图2a的轧机机架的俯视图。板材运动的方向由箭头所示。图2b示出最优条件中的轧机机架，其中板材到轧机机架中的冲击在整个衬板表面上分散。

图3a中示出包括磨损的直线轴承的轧机机架。图3a的轧机机架绘制出处在磨损条件中的轴承部件。在这种条件中，板材到轧机机架中的冲击在轴承座衬板表面的较小的部分上分散，从而产生“点载荷”。点载荷可能不期望地导致局部的机械故障。图3b是图3a的轧机机架的俯视图，示出由磨损的衬板所导致的非平行的板材缺陷。

图4是青铜衬板上的边缘磨损的视图。在衬板的使用期间，显著的边缘磨损也可能由于辊交换过程中的接触所导致。

图5绘制出由于磨损所导致的非矩形的轧制的结果。如由波浪、隆起、颤痕和其它缺陷所显示，在产品中出现有轮廓误差。制造有这些瑕疵的产品导致每吨具有显著较低的价格。类似地，由于增大的衬板间隙所导致的非矩形轧制的经济后果是显著的。轮廓和其它缺陷产生较低品质的产品、增加的废料和停工、增加的维修成本，所有都导致产品价格的显著减小。

图6中示出包括本发明的润滑系统的各方面的衬板18。加压的润滑剂在操作期间从槽62中的端口60离开并且横过衬板表面的多个部分传送。可以使用这种润滑系统而获得显著减小的摩擦系数。如图7中所示，随着与润滑脂供应孔口相距的距离增大，在润滑脂供应区域外部的润滑脂压力减小。图8示出用于根据本发明使用的衬板18的主动润滑和被动润滑的区域。

图9中示出用于输送润滑到衬板18的润滑系统部件的实施例。泵100导引加压的润滑剂经由管路104通过过滤器101并且通过流体控制阀102，以用于输送到衬板入口103。加压的润滑剂经由多个管路108被指引通过衬板18。管路108可以由多个通道限定，所述多个通道被机械加工或以其他方式成形在衬板18的后表面或前表面中。一旦安装在壳体16上，则通道与壳体16(或轴承座组)的表面共同操作以限定多个封闭的管路，用于供应润滑剂到多个端口60。在衬板18的侧面上示出有入口103，但是在可替代的实施例中入口可以存在于衬板的其它表面上。

图10中示出根据本发明的集中式润滑系统的其它的方面。集中式润滑系统在多个辊机架16的衬板18的表面之间提供润滑膜，实现衬板内的温度降低，并且限制冷却水或其它的污染物进入轴承中。

在操作期间，集中式泵100和流动控制件102可以由控制器控制以向设备中的多个衬板18分配润滑。虽然图10的实施例示出了单个润滑剂源，但是可替代的系统可以使用多种不同的润滑剂，并向设备中的不同衬板提供不同的润滑剂或者在轧制期间不同的时间处提供不同的润滑剂。在另一个示例中，多个润滑剂点源可以定位在紧靠给定的轧机机架的附近。例如，55加仑的润滑剂鼓可以与一个轧机机架相关联，以供给预定的润滑剂到衬板表面。泵100直接供应润滑剂，或者经由分配块供应到衬板18。因而，由所供应的润滑剂形成油膜。集中式润滑剂系统的益处包括减少润滑剂消耗、延长抗摩擦轴承的寿命、减少布置和维修成本、以及精确计量润滑剂。

图11至14示出根据本发明使用的衬板18。衬板18包括用于固定衬板18到壳体16的多个孔口120和用于排出润滑剂的多个孔口106。润滑剂孔口106与至入口的内部管路108连接，此处示出内部管路108位于衬板18的侧面处。

承载润滑的管路108可以与单个润滑剂端口60相关联或者可以与多于一个的润滑剂端口60相关联。润滑剂端口包括杯状的大致圆柱形的凹陷部110，所述凹陷部110适于在使用期间容纳一定量的润滑剂。分布的润滑剂端口60的一个益处是在操作期间衬板18上的压力均等。通过维持均等的压力，可以最小化衬板18表面的不均匀磨损。

内部管路可以通过机械加工操作而形成，由此通道被切入衬板的表面中。在操作中，通道和相邻的衬板的一部分一起限定大致封闭的管路，所述管路能够控制润滑剂朝向润滑剂出口的流动。

如上所述，润滑剂经由入口引入到衬板18中。这些端口可以通过如上所述的加压分配系统提供。同样的润滑剂可以引入到入口中，或者不同的润滑剂可以引入到不同的入口中。

图11至14的衬板还示出横过衬板18表面的一部分延伸的传感器线管路132。传感器线管路132中接收有传感器线(未示出)，并且所述传感器线在一端处连接到传感器并且在另一端处连接到连接器。传感器可以是间隙传感器133，用于确定衬板和另一个表面之间的位移。

图15至17示出可适于在根据本发明的系统中使用的衬板18的另一个实施例。

虽然已经详细地说明了本发明及其优点，但是应当理解，可以在不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下在此进行多种改变、置换和替代。此外，本申请的范围不意在限于本说明书中所述的处理、机器、制造、物质的成分、装置、方法和步骤的特定实施例。本领域的技术人员将从本发明的公开内容容易地理解目前现有的或者随后开发的处理、机器、制造、物质的成分、装置、方法或者步骤，其由于此处所述的相对应的实施例可以根据本发明使用而执行基本相同的功能或者实现基本相同的结果。因此，所附权利要求意欲在它们的范围内包括这些处理、机器、制造、物质的成分、装置、方法或者步骤。

Claims (20)

1.一种轧机用的轴承组件的直线板，所述直线板包括：

板，所述板附装到轧机机架的壳体并且具有轴承面，所述轴承面在操作期间接合可运动轴承面；和

多个润滑管路，所述多个润滑管路至少部分地通过所述板中的通道限定，所述多个管路在至少一个润滑剂入口与至所述轴承面的至少一个出口之间提供流体连通，由此加压的润滑剂从所述至少一个出口排出，以在轧制期间在所述轴承面与所述可运动轴承面之间提供润滑。

2.根据权利要求1所述的直线板，其中，所述板经由穿过所述板的孔口的多个螺纹紧固件而固定到所述轧机机架的壳体表面。

3.根据权利要求1所述的直线板，还包括：

在所述板中延伸的传感器管路。

4.根据权利要求3所述的直线板，其中，所述传感器管路在连接器和接收于所述板内的传感器之间延伸。

5.根据权利要求1所述的直线板，其中，润滑剂源为多个轧机机架提供集中式润滑。

6.根据权利要求1所述的直线板，其中，所述润滑剂源包括多种不同的润滑剂，不同的润滑剂分配到设备中不同的轧机机架。

7.根据权利要求1所述的直线板，其中，轴承板的内部管路至少部分地通过所述板的表面上的槽限定。

8.根据权利要求7所述的直线板，其中，外表面也限定所述内部管路的一部分。

9.根据权利要求7所述的直线板，其中，所述多个孔口定位在润滑剂槽或杯中。

10.根据权利要求7所述的直线板，其中，润滑剂杯是大致圆柱形的形式。

11.一种轧制设备，包括：

多个轧机机架，每个轧机机架都具有通过多个直线轴承板支撑的至少一个辊，每个直线轴承板都具有轴承面，所述轴承面适于在轧制操作期间接合相关联的辊机架部件的另一个表面，并且所述轴承板具有多个内部管路，所述多个内部管路在至少一个润滑剂入口与至所述轴承面的至少一个出口之间提供流体连通。

12.根据权利要求11所述的轧制设备，还包括：

润滑剂源和多个外部管路，所述多个外部管路流体连通所述润滑剂源和所述轴承板的入口；以及

至少一个控制装置，其用于选择地控制加压的润滑剂通过所述直线轴承板的多个外部管路和内部管路中的一个或多个的流动，所述加压的润滑剂从至少一个端口排出，以在所述轴承面与所述壳体之间提供润滑。

13.根据权利要求11所述的轧制设备，还包括：

用于加压所述润滑剂的泵。

14.根据权利要求13所述的轧制设备，其中，所述泵和所述至少一个控制装置由轧机机架控制器控制。

15.根据权利要求11所述的轧制设备，其中，所述润滑剂源是集中式润滑剂源。

16.根据权利要求11所述的轧制设备，其中，所述润滑剂源包括多种不同的润滑剂，不同的润滑剂分配到设备中的不同的轧机机架。

17.根据权利要求11所述的轧制设备，其中，所述轴承板的内部管路通过在所述板的表面上的槽和外表面的一部分而限定。

18.根据权利要求17所述的轧制设备，其中，所述外表面的限定所述内部管路的部分位于轧机机架壳体上。

19.根据权利要求11所述的轧制设备，还包括：

限定在所述板的表面上的至少一个传感器管路。

20.根据权利要求11所述的轧制设备，具有多个润滑剂入口，不同的入口与所述板的不同的出口流体连通。

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