CN102695889B - 用于滚动轴承的轴承壳体以及用于结合该滚动轴承壳体的连续铸造机器的轧制线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于滚动轴承的轴承壳体（1），该滚动轴承设置有至少一个具有用于冷却介质的入口开口（8）和出口开口（10）的内部通道，所述滚动轴承壳体（1）是具有完全一体化在所述轴承壳体的制品中的冷却介质通道（7）的全铸造体。

Description

用于滚动轴承的轴承壳体以及用于结合该滚动轴承壳体的连 续铸造机器的轧制线
技术领域
本发明涉及用于滚动轴承的轴承壳体以及特别地具有用于冷却介质的内部通道的滚动轴承壳体。本发明也涉及用于装备有该滚动轴承壳体的连续铸造机器的轧制线。
背景技术
该轴承壳体通产在非常热的条件下操作，例如，但是不限于连续的铸造机器，以及因此它们需要被冷却其通常借助于冷却液体执行。
为了执行轴承壳体和在其上支撑的轴承的高效冷却，优选在轴承壳体的制品中设置冷却介质通道。
迄今这种冷却介质通道已经通常被设置具有在轴承壳体的两部分中沿着不同方向钻或者机制的沟道，在那里，这些沟道与在一个轴承壳体的一半的外部分中凹入的室连通，且该室通过在室上方焊接至壳体的盖板封闭。这种轴承壳体例如在USA 5,915,843中说明和示出。
这种轴承壳体的明显的缺点是该轴承壳体的制造相当昂贵，由于不同的机加工步骤和以液体密封的方式额外地焊接盖板至轴承壳体。也重要的是焊接操作以适当的方式进行，其是困难的，事实上有缺陷的焊缝可以引起破裂和泄露，使得其期望避免焊接。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种用于滚动轴承的轴承壳体，设置有具有用于冷却介质的入口和出口的内部通道，本发明避免了现有技术的缺点并且制造成本低，以及这已经实现为，该轴承壳体是具有完全整合在轴承壳体的制品中的冷却介质通道的完整铸造体。
本发明的进一步的特征将公开在形成本发明一部分的从属权利要求中。
附图说明
参照附图中示出的实施例，在下文中，本发明将得以进一步说明。
图1以透视示出了根据本发明的轴承壳体。
图2是从另一个角度的根据本发明的轴承壳体的透视图，其以局部横截面示出。
图3以横截面示出了根据本发明的轴承壳体，以及
图4是沿着示出在图3中的轴承壳体的线Ⅳ-Ⅳ的部分截面。
具体实施方式
图1以透视示出了用于滚动轴承的轴承壳体1，其优选地是从球墨铸铁/ 延性铁被铸造为一件，球墨铸铁/延性铁在一定程度上是不昂贵的材料，滚动轴承壳体结合脚部分2，脚部分2与大致圆柱主体3整合，大致圆柱主体3 形成用于容置未示出的滚动轴承的圆柱座4。
该一件滚动轴承壳体设置有用于冷却介质的内部通道，优选地是冷却液体，所述通道从轴承壳体的外部是不可见的，但是其位于通过闭合盖6以液体密封方式密封的开口5的内部。
图2以某种不同的透视图示出了根据图1的轴承壳体1，以及轴承壳体的一部分以横截面示出。从该视图可以看出脚部分2的底部以及轴承壳体1 的制品如何装备有内部通道7，内部通道7以弧形形式从脚部分2处的入口 8闭合连接至所述圆柱座4，但是通过不间断的材料层9从这里间隔开，以及通道7与在脚部分2处的出口10（虽然在该视图不可见）连通。
由于所期望的是让滚动轴承壳体容纳尽可能大的滚动轴承，所以旨在让通道7外部具有相当薄的壁，并且优选的是如果该壁部分小于轴承座4的直径的15%。越大的轴承可以能够适应更大的载荷。在连续铸造轧制线的实施例中，能够具有尽可能大的滚动轴承以及能够具有围绕轴承壳体的一部分的冷却通道7是至关重要的。该相对薄的壁部分可以由于使用高精度模制来获得。
轴承壳体1的脚部分2还具有底部孔11，其从脚部分2的外部延伸一个短的距离进入轴承壳体1的材料，但是与冷却介质通道7隔开。这些底部孔 11用作通过未示出的螺钉或者类似物连接轴承壳体1到支撑结构。
在该阶段没有由闭合盖闭合的开口5被定位成与通道7连通，因此当闭合盖被移除时，通道7的内部可以与轴承壳体1的外部接触。
在图3中示出了根据本发明的轴承壳体1的横截面的平面侧视图。
在此示出通道7在用于冷却介质的入口开口8和出口开口10之间延伸，且在轴承壳体1的圆柱主体3内部通道7围绕圆柱轴承座4的一部分。在该视图中也可以看出，在示出的实施例中，存在四个沿着通道7平均分布的闭合开口5。开口5在此，如在根据图1的例子中，以介质紧密的方式由闭合盖6闭合。
在一个实施例中，通道7围绕滚动轴承壳体的顶部延伸，闭合连接到所述圆柱座4，但是通过不间断的材料层9与圆柱座4间隔开，其中内部通道 7至少超过围绕圆柱轴承座4的顶部的周长的一半延伸。使用具有用于冷却液体的内部通道7的铸造为一件的轴承壳体的优点是从通道7泄露的危险被最小化。在之前包括在轴承壳体上的焊接盖板以及对开轴承壳体的的实施例中，，冷却液体的泄露的危险是很高的。因此，根据本发明的一件轴承壳体使得通道7能够延伸超过圆柱轴承座4的一半圆周而不用穿过对开轴承壳体平面和/或不用与盖板连接，这可以在图3中看出。
如之前所述期望的是，在通道7和滚动轴承壳体的上部之间具有薄壁，重的厚片或者其它载荷作用在其上，可以设置具有一个或者多个内鳍状件13 的通道7，内鳍状件作为支撑外壁的加强件。
在图4中示出沿着图3中的线Ⅳ-Ⅳ的截面，以及从该视图可以看出可以有超过一个鳍状件13，以及进一步地，这些鳍状件可以定位在通道7的不同部分中，在那里它们也可以用作给出冷却介质的涡流，以为了增加带走尽可能多的过剩热量的能力。鳍状件的形状可以以许多不同方式进行设计。通过设计这些鳍状件，可以得到冷却介质的不同流动以及鳍状件的强度可以被改进。例如，在附图中未示出的一个实施例中，鳍状件具有必需的圆形横截面。
根据本发明的轴承壳体1，如之前所述被铸造为一件，其是优选从球墨铸铁/延性铁铸造为一件的，球墨铸铁/延性铁在一定程度上是不昂贵的材料，且与形成冷却介质外套（jacket）的通道7连通的开口5意在用于便于具有整合通道7的铸件的制造。使用新发明的轴承壳体，不需要选择适合用于焊接的材料。
为了铸造具有至少一个内部冷却通道7的滚动轴承壳体，适合的是使用高精度模制，诸如壳模法，蜡铸模或者绿色沙型模制（green sand molding）。通过使用这些模制方法，可以获得公差等级CT8的滚动轴承壳体，与通用模制技术的CT10或者CT12相比，具有高容差，不需要让滚动轴承壳体经受精加工，因为它已经在模制之后具有足够高的表面精度。
如在图2中所能看出，通道7填充有型芯形成材料12，诸如沙，通过材料以本身已知的方式其是稳定的，其在增加的铸造温度的影响下，会脱气并且因此在铸造已经进行之后失去它的稳定作用。
在铸造已经进行之后，型芯材料可以经由开口5移除，开口5于是借助闭合盖6以流体密封的方式被闭合。在一个实施例中，闭合盖6可以通过螺纹连接（在附图中未示出）固定至轴承壳体1。应指出的是没有开口5被定位在轴承壳体的上部分，因为滚动轴承壳体的这部分会承受负载以及不利、严苛的环境，特别地如果滚动轴承壳体被用于连续铸造机器的轧制线中的话，在那里滚动轴承壳体的上部分会承载在轧制线上传输的材料厚片的载荷，以及在那里滚动轴承壳体承受来自于厚片的热，潮湿和污垢。
轴承壳体是由球墨铸铁制造的具有由通道7所形成的整合水外套的一件式铸造元件的事实以及没有在通道上方的保护盖的焊接的事实一起意味着所讨论的轴承壳体可以以与之前使用焊接盖和/或对开轴承壳体的例子相比的相当低的成本制造，并且它也没有潜在的产品质量问题，即主要是由焊接缝引起的破裂和腐蚀问题。因此，轴承壳体的使用寿命也会增加。球墨铸铁也增加了阻止了壳体腐蚀的被动表面层。发明人也意识到甚至在严苛的环境中，诸如在连续的铸造中，球墨铸铁也会形成被动表面层。
因为模制制品可能存在某种程度上的多孔性，至少滚动轴承壳体1的外表面优选地装备有在铸造过程之后用于密封任何孔外观的渗补浸渍物（impregnation）。优选的是该渗补浸渍物是聚合物和树脂的任何之一。
球墨铸铁/延性铁可以例如由马氏体钢取代，但是马氏体钢是比球墨铸铁 /延性铁更昂贵的材料。本发明的优点是，由于所选择的材料不需要适合用于焊接，所以在选择适当的壳体材料时具有增加的自由度。
如说明书的介绍部分所述，在附随的权利要求中说明和限定的滚动轴承壳体的类型，虽然在许多应用中是有用的，但是其特别地非常好的适用于任何类型的连续铸造机器的轧制线，以及该应用因此也结合涉及用于装备有如之前权利要求所述的轴承壳体的连续铸造机器的轧制线的权利要求。本发明的轴承壳体具有使得轴承壳体很好地适合于连续铸造机环境的各特征的组合，铸造机环境的特征在于缺乏可用空间、高负载以及包括非常高温和不同的周围环境化学制品的严苛环境。
本发明不限于在附图中示出以及参照其说明的实施例，而是各种变化和改进可以在附随的权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种用于滚动轴承的滚动轴承壳体(1)，设置有至少一个具有用于冷却介质的入口(8)和出口(10)的内部通道，其特征在于：所述滚动轴承壳体(1)是具有完全整合在所述轴承壳体的制品中的冷却介质通道(7)的完全铸造体，
其中所述至少一个内部通道(7)具有多个进一步的开口(5)，所述开口(5)用于在铸造过程之后清空型芯材料(12)，以及进一步的开口(5)借助于流体密封闭合盖(6)闭合，
所述进一步的开口(5)被定位在所述轴承壳体除了其顶部分之外的其它部分中。
2.如权利要求1所述的滚动轴承壳体(1)，其中所述轴承壳体(1)由球墨铸铁铸造为一件。
3.如权利要求1所述的滚动轴承壳体(1)，其中所述轴承壳体(1)由马氏体钢铸造为一件。
4.如权利要求1至3中任一项所述的滚动轴承壳体(1)，其中至少所述轴承壳体(1)的外表面装备有在铸造过程之后用于密封任何孔的渗补浸渍物。
5.如权利要求4所述的滚动轴承壳体(1)，其中所述渗补浸渍物是聚合物和树脂任何其中之一。
6.如权利要求1至3中任一项所述的滚动轴承壳体(1)，其中在所述冷却介质通道(7)中设置有至少一个稳定鳍(13)。
7.根据权利要求6所述的滚动轴承壳体(1)，其中所述稳定鳍(13)在所述通道(7)内形成涡流冷却介质流。
8.如权利要求1至3中任一项所述的滚动轴承壳体(1)，其中在所述轴承壳体的最上端部分，在所述冷却介质通道(7)的外部的所述轴承壳体壁中的材料的厚度是小于布置在用于容置滚动轴承的所述轴承壳体(1)内部的圆柱轴承座(4)的直径的15％。
9.如权利要求7所述的滚动轴承壳体(1)，其中所述至少一个稳定鳍(13)被设置在所述冷却介质通道(7)的顶部分中，用于加强所述冷却介质通道(7)的外壁抵抗由作用在所述滚动轴承壳体的顶部分上的载荷引起的变形。
10.具有用于容纳轴承内部的圆柱轴承座(4)和如前述权利要求1至9任一项所述的滚动轴承壳体(1)的组件，其中所述内部通道(7)以弧形形式围绕所述滚动轴承壳体的顶部分延伸且闭合连接至所述圆柱轴承座(4)，但是通过不间断的材料层(9)与所述圆柱轴承座(4)间隔开，以及其中所述内部通道(7)延伸至少超过围绕所述圆柱轴承座(4)的顶部分的圆周的一半。
11.如权利要求10所述的组件，其中所述内部通道(7)以弧形形式围绕所述滚动轴承壳体的顶部分从在所述轴承壳体的脚部分(2)处的入口(8)延伸至在所述轴承壳体的脚部分(2)处的出口(10)。
12.一种用于连续铸造机器的轧制线，其特征在于：它结合至少一个如权利要求1至9中任一项所述的滚动轴承壳体。
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