CN105081250B - 用于连续铸造机轧制线的辊模块 - Google Patents

用于连续铸造机轧制线的辊模块 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种用于连续铸造机的轧制线的辊模块，包括：轴，其在轴向方向上延伸并且具有第一和第二轴向端部；辊罩，其具有在轴向方向上延伸的圆筒形外周面和在相同的轴向方向上延伸的圆筒形内周面，辊罩还具有第一和第二轴向端部；第一和第二轴承，其安装在轴与辊罩的内周面之间，使得第一和第二轴承允许轴与辊罩之间的相对转动。轴的第一和第二轴向端部分别在辊罩的第一和第二轴向端部外侧沿轴向延伸，使得轴具有第一和第二轴向延伸的轴突出部，其中，辊模块还包括第一和第二锁定装置，用于将第一和第二轴承和辊罩轴向锁定至轴。第一和第二锁定装置至少部分地位于第一和第二相应的轴突出部上，其中，第一锁定装置相交的平面垂直于轴的轴向方向并且沿轴向位于辊罩的第一轴向端部。第二锁定装置相交的平面垂直于轴的轴向方向并且沿轴向位于辊罩的第二轴向端部。根据本发明的第二方面，提出了一种轧制线。

Description

用于连续铸造机轧制线的辊模块
技术领域
本公开涉及金属的连续铸造，特别是钢的连续铸造。根据第一方面，本公开涉及一种连续铸造机中轧制线的辊模块。根据第二方面，本公开涉及一种包括根据第一方面的至少两个辊模块的连续铸造机的轧制线。
背景技术
金属(特别是钢)的连续铸造是公知的过程，并且特征在于其生产钢的高效率。它对于连续铸造机的所有部件来说也被称为是非常苛刻的过程，因为钢过程的特征还在于其非常恶劣的环境，具有高温、来自钢坯的高负荷、高腐蚀性的环境等。这个过程的苛刻性质导致了连续铸造机的许多部件频繁地需要被翻新和/或由新的部件替换。要被替换和/或翻新的部件的示例例如是机器中轧制线的滚动轴承、轧制线的辊罩、轧制线的轴等。这种维修可能非常昂贵而且还很费时。例如，轧制线经常需要被拆卸成若干部分，以便能够进行所需的维修，或者整个轧制线(包括若干个辊罩、轴、支承块等)必须从机器移除以便进行维修。
公知的轧制线设计的一个示例可以在EP1537927A1中找到，其关于用于连续铸造机的段辊。该段辊采用了多个辊段，它们沿轴向间隔开并且支承在非旋转轴上的轴承中，其中每个辊段包括带有相关密封装置的套筒形的罩，其中每个辊段被设计为具有内部套筒的自包含单元，在辊段的每个轴向端部具有用于容纳轴承和密封装置的凹部，并且该辊段布置成安装在轴上，其中的内部套筒与该轴非转动接触。例如，当需要维修该段辊或轧制线中的至少一个部件时，整个轧制线须从连续铸造机替换。
发明内容
本发明的目的是提出了一种新的设计，1)便于轧制线的维修，2)增加连续铸造机的灵活性，以及3)便于并降低轧制线部件运输过程中的风险。
根据其中的第一方面，所述目的是通过一种用于连续铸造机的轧制线的辊模块来实现的。所述辊模块包括：轴，其在轴向方向上延伸并且具有第一和第二轴向端部；辊罩，其具有在轴向方向上延伸的圆筒形外周面和在相同的轴向方向上延伸的圆筒形内周面，其中，所述辊罩还具有第一和第二轴向端部。此外，所述辊模块包括第一和第二轴承，其安装在所述轴与所述辊罩的内周面之间，使得所述第一和第二轴承允许轴与辊罩之间的相对转动，其中，所述轴的第一和第二轴向端部分别在所述辊罩的第一和第二轴向端部外侧沿轴向延伸，使得所述轴具有第一和第二轴向延伸的轴突出部。所述辊模块还包括第一和第二锁定装置，用于将所述第一和第二轴承和所述辊罩轴向锁定至所述轴，所述第一和第二锁定装置至少部分地位于所述第一和第二相应的轴突出部上，其中，所述第一锁定装置相交的平面垂直于所述轴的轴向方向并且沿轴向位于所述辊罩的第一轴向端部，并且其中，所述第二锁定装置相交的平面垂直于所述轴的轴向方向并且沿轴向位于所述辊罩的第二轴向端部。这种设计导致了一种自包含的辊模块，其可以在连续铸造机的轧制线中与另一翻新或新的辊模块很容易地互换。因此，在有必要更换或整修轧制线上的辊罩之一或辊模块的任何其他部件时没有必要更换整个轧制线。在现有技术的解决方案中，总有必要或将轧制线拆成若干部分来打开轧制线(使其易受污染物)，和/或在需要进行维修时移除整个轧制线。由于这种新的设计，维护成本得以降低，特别是因为不需要进行翻新的辊模块可以保持在连续铸造机中，而仅仅移除需要整修的模块。此外，辊模块的操作变得更加容易，因为该模块是自包含单元，其中轴承和辊罩由锁定装置锁定并固定到轴。此外，运输变得更加便利，因为同整个轧制线相比，该辊模块是更小且更紧凑的单元，并且还因为该辊模块是自包含单元。其它的优点是，可以在外侧并且在进入连续铸造机之前安装辊模块的部件。这导致例如轴承可以正确地安装在轴与辊罩之间，并且通过和经由锁定装置锁定在其中。众所周知，正确地安装轴承是非常重要的。如果未正确地安装轴承，则存在的很大风险是轴承的使用寿命显著降低。通过由本发明人所提出的辊模块设计，与不当安装轴承相关的任何这类问题显著降低。
在一实施例中，提出了一种辊模块，其包括密封装置，该密封装置沿轴向位于所述第一和第二轴承外侧，用于密封所述内周面和所述轴之间的空间，从而形成自包含的密封单元。具有所提出的密封件的优点是，没有污染物将能够进入轴承所位于的区域。此外，其可以将润滑剂保持在辊罩的内周面与所述轴之间的内部空间内。轴承易受任何污染物比如水、污垢、碎屑等并且对它们很敏感。因此，这进一步有利于辊模块的运输和处理，并且还会导致增加在连续铸造机中操作时的使用寿命。在另一实施例中，密封装置中的至少一个与其相应的锁定装置集成一体。例如，如果锁定装置是套筒形的，则套筒可以用作密封环比如迷宫式密封环作用于其上的密封表面。
在一实施例中，提出了一种辊模块，其中，所述第一和第二轴向轴突出部旨在容纳在第一和第二相应的支撑块中。所述支撑块是在连续铸造机中的支撑块，用于将辊模块固定和紧固在机器中。
在一实施例中，提出了一种辊模块，其中，所述第一和第二锁定装置中的至少一个是圆筒形套筒构件。
在一实施例中，提出了一种辊模块，其中，所述轴沿其轴向延伸具有大致类似的直径。
在一实施例中，提出了一种辊模块，其中，所述第一和第二锁定装置中的至少一个经由所述轴的相应第一或第二轴向端部的侧面沿轴向被锁定到所述轴。
在一实施例中，提出了一种辊模块，其中，所述锁定装置中的至少一个是以帽盖或“帽子”的形式，旨在覆盖相应轴突出部的主要部分。所述帽盖可以以单件制成，但其也可以以若干件制成。例如，该帽盖可以由套筒形构件制成，其中内包络面安装到相应轴突出部的外周面上且大致圆形的端板安装到所述轴的相应轴突出部的端面上。
在一实施例中，提出了一种辊模块，其中，所述轴的第一或第二轴向端部中的至少一个的轴向侧面具有旋转固定装置，其旨在旋转地固定到另一辊模块的另一相应的轴。
在一实施例中，提出了一种辊模块，其中，所述辊模块在所述密封装置的轴向内侧的空间中填充有润滑剂。该润滑剂旨在润滑例如滚动轴承。在另一实施例中，提出了一种润滑且密封的辊模块，其中，所述辊模块无须再润滑。这进一步导致该辊模块是自包含的单元，并且所述辊模块可以按照正确的规格完全且远程地由连续铸造机组装，此外还可以正确地制成该辊模块，而不存在污染物等从连续铸造机进入辊模块的任何风险。
根据本发明的第二方面，提出了一种用于连续铸造机的轧制线，包括根据本发明第一方面的任何实施例所述的至少两个辊模块，其中，所述辊模块沿轴线依次布置，并且其中，所述至少两个辊模块支撑在两个端部支撑块和至少一个中间支撑块中。应当指出的是，本发明第一方面的所有实施例都适用于并且可合并到本发明第二方面的所有实施例，反之亦然。所述轧制线可以包括沿轴线依次布置的两个辊模块、三个、四个或甚至更多个辊模块。将有两个端部支撑块，轧制线中的中间支撑块的数量将是辊模块的数量减一，也就是说，如果轧制线中有三个辊模块，则将有两个中间支撑块，如果轧制线中有四个辊模块，则将有三个中间支撑块用于支撑辊模块。
在一实施例中，提出了一种轧制线，其中，所述至少一个中间支撑块具有轴向通孔，用于接收所述至少两个辊模块中的两个的两个相对的轴突出部。
在一实施例中，提出了一种轧制线，其中，在所述通孔中的两个相对的轴突出部之间具有轴向间隙。轴向间隙将允许相应辊模块的相邻设置的轴因连续铸造机中的温度变化而沿轴向膨胀，而不相互接触。因此，支撑块可以设计成使得在插入相应辊模块的相邻轴时存在一定的轴向间隙。轧制线中的两个相邻设置的辊模块的轴端部突出部可以例如具有的总长度短于中间支撑块的轴向通孔的总长度。
在一实施例中，提出了一种轧制线，其中，支撑在所述端部支撑块中的至少两个辊模块中的两个轴向地固定在所述端部支撑块中。
附图说明
下面参照附图，对本发明的示例性实施例进行更加详细地说明，其中：
图1示出了根据本发明第一方面的辊模块的剖视图。
图2示出了根据本发明第一方面的辊模块的三维放大剖视图。
图3示出了根据本发明第一方面的辊模块的端部的三维放大剖视图。
图4示出了根据本发明第二方面的轧制线的剖视图。
附图示出了本发明的示意性示例性实施例，并且因此不按比例绘制。应当理解的是，示出和描述的实施例是示例性的，并且本发明并不局限于这些实施例。还应当指出的是，附图中的一些细节可能为了更好地描述和说明本发明而被夸大。
具体实施方式
参照附图，图1示出了根据本发明第一方面的用于连续铸造机(未示出)的轧制线10(参照图4)的辊模块1的实施例。辊模块1包括轴2，其在轴向方向上延伸并且具有第一和第二轴向端部21和22。另外，辊模块1包括辊罩3，其具有也在轴向方向上延伸的圆筒形外周面31和在相同的轴向方向上延伸的圆筒形内周面32，其中辊罩3还具有第一和第二轴向端部33和34。此外，第一和第二轴承41和42安装在轴2与辊罩3的内周面32之间，使得第一和第二轴承41和42允许轴2与辊罩3之间的相对转动。本实施例中的轴承是球面滚子轴承(附图标记为41)和圆环滚子轴承(附图标记为42)。当然，辊模块1可以配备有本领域技术人员认为适合的任何其他类型的轴承。例如，辊模块1可以配备有圆锥滚子轴承或圆柱滚子轴承。使用球面滚子轴承41和圆环滚子轴承42的优点是，这些轴承可以容纳轴2的偏转，因为轴承的外圈和内圈可以不对准。另外，圆环滚子轴承42进一步允许其内圈和外圈在轴向方向上相对移位。因此，由于温度变化而引起的轴膨胀/缩减将不会导致轴承中任何增加的力，因为如果/当轴长度增加或减少时圆环滚子轴承42的外圈和内圈会轴向移位。这些轴承41和42的这种能力将增加轴承的使用寿命，因此它可能会增加辊模块1的使用寿命。所述轴的第一和第二轴向端部21和22分别在辊罩的第一和第二轴向端部33和34外侧沿轴向延伸，使得轴2具有第一和第二轴向延伸的轴突出部23和24。此外，辊模块1还包括第一和第二锁定装置51和52，用于将第一和第二轴承41、42和辊罩3轴向锁定至轴2。第一和第二锁定装置51和52至少部分地位于第一和第二相应的轴突出部23和24上，其中第一锁定装置51相交的平面垂直于轴的轴向方向并且沿轴向位于辊罩的第一轴向端部，并且其中第二锁定装置52相交的平面垂直于轴的轴向方向并且沿轴向位于辊罩的第二轴向端部。在该具体实施例中，锁定装置51和52被设计为单件式帽盖。当然，锁定装置51和52还可以具有不同的设计。例如，该帽盖可以被分成若干个部分，比如具有或不具有轴向端面部分的若干个套筒，而且其中这些套筒中的至少一个还用作密封表面。锁定可以发生在轴的轴向端面，但其也可以以任何其他合适的方式被锁定。锁定装置51和52的位置和设计导致增加轧制线10的紧凑性。紧凑性是设计的重要优点，因为其例如将有利于辊模块1安装到轧制线10。此外，重要的是能够具有相对于辊模块1的整个轴向长度的尽可能大的外周面31。由此，轧制线中两个辊模块的两个相邻设置的外周面31之间的距离将保持在最小。此辊模块1的紧凑将导致用于钢坯的大型支撑表面，这有利于钢坯品质。此外，在本实施例中，密封元件61和62沿轴向位于相应的锁定装置51和52与相应的轴承41和42之间。密封元件61和62将密封辊罩3与轴2之间的辊模块1的内部区域。辊模块1可以有利地预润滑且无须再润滑。在本实施例中，锁定装置51、52和密封装置61、62是单独的部件。然而，密封装置61和62还可以与相应的锁定装置51和52集成一体。例如，锁定装置51和/或52的套筒形部分可以用作密封环作用于其上的密封表面。此外，在本实施例中，辊模块1具有间隔套筒8，其位于辊罩3与轴2之间，如图所示。另外，辊模块具有两个轴承拆卸环81和82。这些环81和82设计成能够分别推抵着轴承41和42的外圈和内圈。这将有利于辊模块1的拆卸。通过在一个方向上推压套筒8，或环81或环82推压其相应的轴承41或42，从而移动所述轴承，以便将其从轴2卸除。这对于圆环滚子轴承特别重要，这是因为如果该轴承通过仅推压内外圈中的一个而被拆除，圆环滚子轴承可能会被卡住。在一个实施例(未示出)中，只有一个位于所述轴承之一的拆卸环。因此，如果所述轴承之一因其设计而不需要拆卸环，则可能只需要一个拆卸环。在另一实施例中，没有任何拆卸环，也没有任何拆卸套筒。图1的实施例还具有在锁定装置51和52上的两个旋转固定装置511和512。这些是为了能够插到例如轧制线中其他辊模块的其他锁定装置的孔中，从而相对彼此旋转地锁定辊模块的轴。例如，这些可以通过插头和插座的设计或将旋转地固定辊模块的轴的任何其他合适的设计进行配置。
图2示出了根据本发明第一方面的并且同样示出在图1中的辊模块1的三维剖视图。在本实施例中，还可以看出辊模块如何被安装到中间支撑块71和72中，这些支撑块形成轧制线10的一部分，如图4所示且下面将进一步说明。此外，在该图中，可以看出，锁定装置51上的旋转固定装置511还包括其中可以插入来自另一辊模块的另一锁定装置的相应插头的孔。
图3示出了根据本发明第一方面的辊模块1的端部的三维放大剖视图。该图示出了轴2、具有端部34的辊罩3、第二锁定装置52、轴承42、密封件62、旋转固定装置512。辊模块1通过将轴突出部24插入中间支撑块72的通孔而被支撑在中间支撑块72中，其中锁定装置52位于轴突出部24上。在本实施例中，锁定装置52被设计为单件式的帽盖，但其也可以以其他方式设计。例如，锁定装置可被分成若干个部分，比如套筒形构件和轴向侧板。在另一实施例中，在锁定装置上没有任何侧表面或轴向侧板。代替地，锁定装置可以仅被设计为套筒。在这样的实施例中，旋转固定装置可以替代地直接位于轴2的轴向侧面上。如可在图3中进一步看出，可以看到间隔套筒8和拆卸环82。这些可以用于通过同时推压轴承42的外圈和内圈来卸除圆环滚子轴承42。如可以在本实施例中看出，套筒8被设计成能够推压轴承42的内圈，拆卸环82被设计成能推压轴承42的外圈。通过还推压套筒8，拆卸环82最终将通过套筒8上的轴向侧面83而被推压。拆卸环还可以被设计成使得其可以推压轴承42的内外圈。
图4示出了根据本发明第二方面的轧制线10的剖视图。该轧制线包括三个辊模块1、1和1，它们沿轴向延伸布置并且由两个中间支撑块71、72和两个端部支撑块73和74支撑。安装在图4中的端部支撑73和74的外端部上的旋转固定装置将旋转地固定三个模块1、1和1的轴。另外，轧制线10被设计成使得轴向间隙101和102存在于中间支撑块71和72中的轴突出部之间。这样，轧制线10将能够容纳例如因轴的温度变化而带来的任何长度变化。
附图标记列表
1： 辊模块
10： 轧制线
2： 轴
21： 轴的第一轴向端部
22： 轴的第二轴向端部
23： 第一轴突出部
24： 第二轴突出部
3： 辊罩
31： 辊罩外周面
32： 辊罩内周面
33： 辊罩的第一轴向端部
34： 辊罩的第二轴向端部
41： 第一轴承
42： 第二轴承
51： 第一锁定装置
511、512： 旋转固定装置
52： 第二锁定装置
61、62： 密封装置
71、72： 中间支撑块
73、74： 端部支撑块
8： 轴承间隔套筒
81、82： 轴承拆卸环
83： 轴承间隔套筒8的轴向侧面
101、102： 轴向间隙

Claims (11)

1.一种用于连续铸造机的轧制线，其包括至少两个辊模块(1)，其中每个辊模块包括，
-轴(2)，其在轴向方向上延伸并且具有所述轴的第一轴向端部(21)和所述轴的第二轴向端部(22)，
-辊罩(3)，其具有在轴向方向上延伸的圆筒形外周面(31)和在相同的轴向方向上延伸的圆筒形内周面(32)，其中，所述辊罩还具有所述辊罩的第一轴向端部(33)和所述辊罩的第二轴向端部(34)，
-第一和第二轴承(41、42)，其安装在所述轴(2)与所述辊罩(3)的内周面(32)之间，使得所述第一和第二轴承(41、42)允许轴(2)与辊罩(3)之间的相对转动，
-其中，所述轴(2)的第一轴向端部(21)和所述轴(2)的第二轴向端部(22)分别在所述辊罩的第一轴向端部(33)和所述辊罩的第二轴向端部(34)外侧沿轴向延伸，使得所述轴(2)具有第一和第二轴向延伸的轴突出部(23、24)，
-其中，所述辊模块(1)还包括第一和第二锁定装置(51、52)，用于将所述第一和第二轴承(41、42)和所述辊罩(3)轴向锁定至所述轴(2)，所述第一和第二锁定装置(51、52)至少部分地位于所述第一和第二相应的轴突出部(23、24)上，其中，所述第一锁定装置相交的平面垂直于所述轴的轴向方向并且沿轴向位于所述辊罩的第一轴向端部，并且其中，所述第二锁定装置相交的平面垂直于所述轴的轴向方向并且沿轴向位于所述辊罩的第二轴向端部，
-其中所述辊模块沿轴线依次布置，并且其中所述至少两个辊模块支撑在两个端部支撑块和至少一个中间支撑块中，
-其中所述至少一个中间支撑块具有轴向通孔，用于接收所述至少两个辊模块中的两个的两个相对的轴突出部,
所述辊模块(1)包括位于所述辊罩(3)和所述轴(2)之间的间隔套筒(8)；
所述辊模块包括两个轴承拆卸环(81、82)；
所述轴承拆卸环(81、82)被设计成能够分别推抵相应的第一和第二轴承(41、42)的外圈和内圈；
所述轴承拆卸环被设计成通过推动间隔套筒(8)经由间隔套筒(8)上的轴向侧面(83)被推动；
两个旋转固定装置(511、512)分别设置在所述第一和第二锁定装置(51、52)上，所述旋转固定装置(511、512)能够插到轧制线中其他辊模块的锁定装置的孔中，从而相对彼此旋转地锁定辊模块的轴；和
所述第一锁定装置(51)上的旋转固定装置和所述第二锁定装置(52)上的旋转固定装置包括孔，来自另一个辊模块的另一个锁定装置的相应插头能够插入该孔中。
2.根据权利要求1所述的轧制线，还包括，
-密封装置，其沿轴向位于所述第一和第二轴承外侧，用于密封所述内周面和所述轴之间的空间，从而形成自包含的密封单元。
3.根据权利要求1所述的轧制线，
-其中，所述第一和第二锁定装置中的至少一个是圆筒形套筒构件。
4.根据权利要求1所述的轧制线，
-其中，所述轴沿其轴向延伸并且所述轴具有基本一致的直径。
5.根据权利要求1所述的轧制线，
-其中，所述第一和第二锁定装置中的至少一个经由所述轴的相应第一轴向端部或第二轴向端部的侧面沿轴向被锁定到所述轴。
6.根据权利要求1所述的轧制线，
-其中，所述锁定装置中的至少一个是以帽盖的形式，用于覆盖相应轴突出部的主要部分。
7.根据权利要求1所述的轧制线，
-其中，所述轴的第一轴向端部或所述轴的第二轴向端部中的至少一个的轴向侧面具有旋转固定装置，其旨在旋转地固定到另一辊模块的另一相应的轴。
8.根据权利要求2所述的轧制线，
-其中，所述辊模块在所述密封装置的轴向内侧的空间中填充有润滑剂。
9.根据权利要求8所述的轧制线，
-其中，所述辊模块无须再润滑。
10.根据权利要求1所述的轧制线，
-其中，在所述通孔中的两个相对的轴突出部之间具有轴向间隙。
11.根据权利要求1所述的轧制线，
-其中，支撑在所述端部支撑块中的至少两个辊模块中的两个轴向固定在所述端部支撑块中。
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