CN105592958B - 冷却的绞线导辊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在绞线铸造机中引导钢绞线的绞线导辊（30），并且涉及一种用于使用冷却剂冷却绞线导辊（30）的方法。本发明的目的是提供一种特别坚固的冷却的绞线导辊（30）。通过一种绞线导辊（30）实现了该目的，绞线导辊具有：‑左轴承座（10a）和右轴承座（10b）；‑固定轴（11），固定轴（11）以扭转刚性的方式连接至左轴承座（10a）和右轴承座（10b）；‑圆柱形辊套（12）和左轴承（13a）及右轴承（13b），辊套（12）通过左轴承（13a）和右轴承（13b）相对于固定轴（11）以能旋转的方式得到支撑；以及‑导水套管（1），其中，导水套管（1）能将冷却水从左轴承（13a）的区域中的轴（11）与导水套管（1）之间的左腔（14a）传导到导水套管（1）与辊套（12）之间的纵向空间（16）中，沿着纵向空间（16）在轴向方向（x）和切向方向（t）上传导，以及从纵向空间（16）传导到右轴承（13b）的区域中的导水套管（1）与轴（11）之间的右腔（14b）中。

Description

冷却的绞线导辊

技术领域

本发明涉及一种用于在绞线铸造机中导引钢绞线的绞线导辊，并且涉及一种用于使用冷却剂冷却绞线铸造机中的所述绞线导辊的方法。

背景技术

WO 2004/065040 A1公开了一种冷却的绞线导辊，其中冷却剂首先冷却左侧轴承座中的轴承，然后穿过辊子从左侧轴承座流到右侧轴承座，在右侧轴承座中，冷却剂再次冷却轴承。关于已知的绞线导辊，不利的一点是，冷却剂必须从轴承座引入到辊子中，再在每种情况下经由刚性或柔性的连接零件和经由旋转导管在相反侧上被移除。因而辊子的坚固性降低。

引用的现有技术并未提出能简化所述构造而尤其去掉敏感的旋转导管的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于在绞线铸造机中导引钢绞线的冷却的绞线导辊，所述辊子的特征在于一种特别简单的结构形式，并且特别坚固且不容易发生故障。因此，希望即使在绞线铸造机中的严苛的操作条件下也能延长绞线导辊的使用寿命。

本发明的另一个目的是提供一种用于冷却绞线铸造机中的绞线导辊的方法，根据这种方法，冷却剂既能冷却轴承座，而且在两个轴承座之间的路上，冷却剂能冷却轴承和辊子的圆柱形辊套。这样能制造所谓的“周边冷却式”绞线导辊，因为这种绞线导辊体积小并且可靠，所以它也适合于小方坯、大方坯和压型绞线铸造机。这意味着，即使是容易断裂的类型的钢材也可以在绞线铸造机中铸造以形成长的产品。

第一个目的是通过一种用于在绞线铸造机中导引钢绞线的绞线导辊实现的，其包括：

-左侧和右侧轴承座；

-固定轴，所述固定轴以扭转刚性的方式连接至左侧轴承座和右侧轴承座；

-圆柱形辊套，其设有左侧轴承和右侧轴承，所述可旋转辊套通过所述左侧轴承和右侧轴承相对于固定轴被可旋转地支撑；以及

-导水套管，其中，所述导水套管能将冷却水从左侧轴承区域中的轴与导水套管之间的左侧腔传导到导水套管与辊套之间的纵向空间中，沿着纵向空间在轴向方向和径向方向上传导，以及从纵向空间传导到右侧轴承区域中的导水套管与轴之间的右侧腔中。

绞线导辊设计有以扭转刚性的方式连接至左侧轴承座和右侧轴承座的固定轴，这种设计能实现具有低惯性力矩的特别平滑运转的辊子。因而，甚至在瞬时铸造条件下，也可以可靠地维持辊子的套管表面与铸造的绞线之间的接触。例如，扭转刚性连接可以是主动连接（例如，通过导向键）或摩擦连接（例如，通过收缩配合或压配连接，或者通过其它摩擦方式）。通过左侧腔中的冷却水来冷却左侧轴承。通过纵向空间中的冷却水来冷却圆柱形辊套的表面，其中，通过在轴向方向和切向方向上导引冷却水来实现特别均匀的温度分布。最后，通过右侧腔中的冷却水来冷却右侧轴承。

如果导水套管包括如下元件，则它可以用特别简单且经济的方式由金属板部件制造而成：

-圆柱形管子，其壁厚度小于圆柱形管子的纵向范围；

-多个切向外部肋，其在管子的纵向范围上在管子的外部套管表面上在轴向方向上延伸，两个邻近的外部肋在轴向方向上相互隔开一距离；以及

-轴向外部肋，其在管子的纵向范围上在管子的外部套管表面上在轴向方向上延伸，任何两个邻近的切向外部肋交替地设有从轴向方向上看在轴向外部肋的右侧或左侧上的冷却水用的通道。

通过导水套管，将冷却剂从导水套管与固定轴之间的左侧腔引入到辊套与导水套管之间的纵向空间中，在纵向空间中在轴向方向和切向方向上受到导引，并且从纵向空间导引到导水套管与固定轴之间的右侧腔中。这样不但能实现辊套的表面温度的特别均匀的分布，而且还能冷却左侧轴承和右侧轴承。

圆柱形管子、切向外部肋和轴向外部肋优选的是弯曲的金属板部件，外部肋通过接合（例如，钎焊、熔焊或粘合剂固定）连接至管子。

替代的导水套管设有：

-圆柱形管子，其壁厚度小于圆柱形管子的纵向范围；

-至少一个螺旋形外部肋，其以管子的外部套管表面上的螺旋形式在管子的纵向范围周围延伸至少一圈。

在导水套管的这个变体中，冷却剂通过至少一个并且任选地通过多个螺旋形外部肋沿着辊套在切向方向和轴向方向上受到导引，从而同样在辊套上形成表面温度的非常均匀的分布。螺旋形外部肋可以通过接合连接至管子，或者通过铣削或车削在管子上刻出。

在一个尤其适当的实施例中，导水套管设有至少一个并且优选地设有两个或多个内部肋，其在径向方向上从管子的内部套管表面一直延伸到固定轴。这样能防止分别位于轴的左侧端部区域与辊套之间和轴的右侧端部区域与辊套之间的两个腔之间的所谓的“液压短路”。这样迫使冷却剂从左侧腔沿着纵向空间流到右侧腔，从而确保铸造的产品的散热较高。

左侧轴承座和右侧轴承座都有利地设有用于容纳固定轴的孔，每个轴承座在孔周围的切向方向上设有至少一个优选地闭合的腔。轴承座本身和用于提供外部密封的密封元件都通过轴承座中的供冷却剂流动的腔得到冷却。

为了将冷却剂从轴承座引入到轴中，方便的做法是使轴承座中的腔设有基本上径向的分支管线，以便将冷却水从轴承座导引到轴中。虽然径向分支管线的长度最短，但是分支管线不一定必须这样布置成完全径向。

在一个有利的实施例中，纵向方向上的固定轴的每一半具有用于传导冷却剂的单独的轴向管线，以及与所述轴向管线连接并且通往腔中的径向分支管线。

为了在左侧轴承与左侧腔之间和右侧轴承与右侧腔之间实现防漏密封，在每种情况下提供至少一个密封元件。

可以例如通过所谓的Prelon环（例如，参照WO 2011/117383 A1关于使用Prelon环的绞线导辊密封件的实施方案）、密封环或诸如滑环之类的旋转密封件实行简单的防漏密封。

可以例如通过径向轴封或迷宫密封保护轴承免受外界环境影响。然而，显然轴承密封的其它变体也是本领域的技术人员已知的。

本发明的第二个提到的目的是通过一种用于使用冷却剂来冷却绞线铸造机中的绞线导辊的方法实现的，其中，所述绞线导辊包括：

-带有左侧轴承和右侧轴承的左侧轴承座和右侧轴承座；

-固定轴；以及

-圆柱形辊套，可旋转的辊套通过所述左侧轴承和右侧轴承相对于固定轴被可旋转地支撑；

所述方法具有下面的方法步骤：

-冷却剂在左侧轴承座内在固定轴周围流动；然后

-冷却剂从左侧轴承座进入固定轴；

-流过固定轴的第一轴向管线；

-进入绞线导辊的腔；

-在腔周围流动，其中，左侧轴承和右侧轴承被冷却；

-流过固定轴的第二轴向管线；

-冷却剂从固定轴进入右侧轴承座；

-冷却剂在右侧轴承座内在固定轴周围流动。

通过在左侧轴承座和右侧轴承座内在固定轴周围的流，其中，所述流优选地在圆周方向上是完整的，相应轴承座得到冷却。通过腔各处的流，轴上的两个轴承和辊套也得到冷却。

为了避免上面提到的液压短路，腔有利地包括左侧腔、纵向空间和右侧腔，其中，

冷却剂从左侧腔流到导水套管与辊套之间的纵向空间中；

冷却剂在轴向方向上流过纵向空间；然后

冷却剂从纵向空间流到右侧腔中。

因而形成所谓的周边冷却的绞线导辊。

为了在辊套上实现特别均匀的表面温度，有利的是流过纵向空间的冷却剂除了轴向移动之外还围绕固定轴执行切向移动。

附图说明

通过下面对非限制性示例性实施例的说明，能推导出本发明的其它优点和特征，图中：

图1示出了根据本发明的绞线导辊的透视图，

图2示出了根据图1的绞线导辊从右侧看的视图，

图3示出了根据图1的绞线导辊的变体从右侧看的视图，

图4示出了沿着图2的线A-A的截面图，

图5示出了导水套管的第一变体的透视图，

图6示出了导水套管的第二变体的透视图，以及

图7示出了图6的纵截面。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的未受驱动的绞线导辊30的透视图解说明，所述绞线导辊30用于在绞线铸造机中支撑和导引具有小方坯或大方坯压型的钢绞线。钢绞线（未示出）支撑在可旋转辊套12的圆柱形表面上，所述辊套12通过轴承13a、13b被可旋转地支撑在固定轴11上，轴承13a、13b在图1中未示出（见图4）。

图2示出了图1的绞线导辊30的侧视图。每个轴承座10a、10b可以通过偏心孔和诸如螺丝之类的紧固装置（未示出）连接至绞线导引件或一段绞线导引件。

图3示意性示出了右侧轴承座10b和流过所述轴承座的冷却剂（例如，水）。如下方的箭头所说明的，冷却水从下方进入轴承座10b并且在这种情况下在垂直方向上向上流动。然后冷却水被重新定向四次（在每种情况下重新定向90°），从而使得冷却水能完全在闭合腔14中围绕固定轴11流动。这样能确保轴11和与之连接的辊套12得到均匀的冷却。冷却水可以经由径向分支管线15从腔14进入轴11内的轴向管线22。为了使轴承13b润滑，还可以经由脂孔21'引入润滑脂或润滑油。通过排放孔24（它们布置在装上脂或装上油的轴承空间与装上水的腔14、14a、14b（在每种情况下）之间的密封区域中），可以经由固定轴11将水或脂/油传送到无压力的外界环境中。这意味着，操作人员无需介入辊子就可以从外部立即检验绞线导辊30的运作情况。

图4示出了冷却水可以经由轴向管线22和径向孔从分支管线15进入腔14、14a，这个腔受到固定轴11、可旋转的轴承壳体23和导水套管1限界。Prelon密封件17和轴承13a通过腔14a得到冷却，腔14a连接至导水套管1与辊套12的内部套管表面之间的纵向空间16。Prelon密封件在它的内部套管表面上设有三个动态密封元件（具体而言是滑环），在它的外部套管表面上设有两个静态密封元件（这里是O型环）。操作过程中，旋转的Prelon密封件（也称为Prelon环）17支撑在固定轴11上。为了防止轴承13a、13b受到任何污染，通过迷宫密封件19和径向轴封18相对于轴承座10a密封轴承13a。同理适用于轴承座10b中的右侧轴承13b。图6中更详细地说明导水套管1，导水套管1具有下面的功能：能防止左侧腔14a与右侧腔14b之间的液压短路。因此，迫使冷却水经由纵向空间16从左侧腔14a流到右侧腔14b。通过在轴向方向和切向方向上流过纵向空间16的流，能实现辊套12和托在上面的钢绞线的均匀的表面温度。固定轴11摩擦连接至轴承座10a、10b。轴承箱23通过不透水的熔焊连接而连接至辊套12。

图5示出了导水套管1的第一变体。导水套管包括金属板制成的薄壁的圆柱形管子2、在管子2的长度上在轴向方向x上延伸的轴向外部肋6、和在轴向方向上一个接一个地以一定间隔布置的多个外部肋5。为了迫使冷却水进入导水套管1与辊套之间的纵向空间中，传导套管还包括管子2的内部套管表面上的至少一个内部肋9（在这种情况下是两个）。因此辊套12内部通过箭头示出的方向上的冷却水得到冷却。

图6示出了导水套管1的第二变体。在这种情况下，冷却水用螺旋方式在导水套管1和辊套12的内表面周围流动。

图7示出了图4和图6的导水套管1的纵截面。螺旋形的外部肋8和内部肋9被熔焊至管子2。

虽然参照优选示例性实施例具体说明和描述了本发明，但是本发明不受本文中公开的示例的限制，并且本领域的技术人员可以由其推导出其它变动，而并不会因此偏离本发明的范围。

附图标记列表

1 导水套管

2 管子

3 壁厚度

4 纵向范围

5 切向外部肋

6 轴向外部肋

7 通道

8 螺旋形的外部肋

9 内部肋

10a、10b 轴承座

11 轴

12 辊套

13a、13b 轴承

14、14a、14 腔

15 分支管线

16 纵向空间

17 Prelon环

18 径向轴封

19 迷宫密封件

20 圆周沟槽

21 孔

21' 脂孔

22 轴向管线

23 轴承箱

24 排放孔

30 绞线导辊

r 径向方向

t 切向方向

x 轴向方向。

Claims (15)

1.一种用于在绞线铸造机中导引钢绞线的绞线导辊（30），其包括：

-左侧轴承座（10a）和右侧轴承座（10b）；

-固定轴（11），其中，所述固定轴（11）以扭转刚性的方式连接至所述左侧轴承座（10a）和所述右侧轴承座（10b）；

-圆柱形辊套（12），其带有左侧轴承（13a）和右侧轴承（13b），其中，所述辊套（12）通过所述左侧轴承（13a）和右侧轴承（13b）相对于所述固定轴（11）被能旋转地支撑；以及

-导水套管（1），其中，所述导水套管（1）能够将冷却水从所述左侧轴承（13a）的区域中的所述轴（11）与所述导水套管（1）之间的左侧腔（14a）传导到所述导水套管（1）与所述辊套（12）之间的纵向空间（16）中，在轴向方向（x）和切向方向（t）上沿着所述纵向空间（16）传导，以及从所述纵向空间（16）传导到所述右侧轴承（13b）的区域中的所述导水套管（1）与所述轴（11）之间的右侧腔（14b）中。

2.根据权利要求1所述的绞线导辊，其特征在于，所述导水套管（1）包括：

-圆柱形管子（2），其壁厚度（3）小于所述圆柱形管子（2）的纵向范围（4）；

-多个切向外部肋（5），其在所述管子（2）的纵向范围（4）上在所述管子（2）的所述外部套管表面上在轴向方向（x）上延伸，其中，两个邻近外部肋（5）在轴向方向（x）上相互隔开一距离；

-轴向外部肋（6），其在所述管子（2）的所述纵向范围（4）上在所述管子（2）的所述外部套管表面上在轴向方向（x）上延伸，其中任何两个邻近的切向外部肋（5）交替地设有从轴向方向（x）上看在所述轴向外部肋（6）的右侧或左侧上的冷却水用的通道（7）。

3.根据权利要求1所述的绞线导辊，其特征在于，所述导水套管（1）包括：

-圆柱形管子（2），其壁厚度（3）小于所述圆柱形管子（2）的纵向范围（4）；

-至少一个螺旋形外部肋（8），其以所述管子（2）的所述外部套管表面上的螺旋形式在所述管子（2）的纵向范围（4）周围延伸至少一圈。

4.根据权利要求2或3所述的绞线导辊，其特征在于，所述导水套管（1）设有至少一个内部肋（9），所述内部肋（9）在径向方向（r）上从所述管子（2）的内部套管表面一直延伸到所述固定轴（11）。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的绞线导辊，其中，所述左侧轴承座（10a）和/或所述右侧轴承座（10b）在每种情况下都设有用于容纳所述固定轴（11）的孔（21），其特征在于，所述轴承座（10a、10b）在所述孔（21）周围的切向方向（t）上包括至少一个腔（14、14a、14b）。

6.根据权利要求5所述的绞线导辊，其特征在于，所述轴承座（10a、10b）中的所述腔（14、14a、14b）包括基本上径向（r）的分支管线（15），用于将所述冷却水从所述轴承座（10a、10b）导引到所述轴（11）中。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的绞线导辊，其特征在于，所述固定轴（11）的每一半设有用于传导冷却剂的轴向管线（22），以及与所述轴向管线（22）连接并且通往腔中的基本上径向的分支管线（15）。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的绞线导辊，其特征在于，所述左侧轴承（13a）和/或所述右侧轴承（13b）在每种情况下都通过密封元件相对于所述腔（14、14a、14b）以防漏的方式密封。

9.根据权利要求8所述的绞线导辊，其特征在于，所述密封元件是Prelon环（17）。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的绞线导辊，其特征在于，所述固定轴（11）设有排放孔（24），其中，该排放孔将外界环境连接至密封区域。

11.根据权利要求4所述的绞线导辊，其特征在于，所述至少一个内部肋（9）为两个内部肋。

12.根据权利要求5所述的绞线导辊，其特征在于，所述至少一个腔（14、14a、14b）是闭合的。

13.一种用于使用冷却剂冷却绞线铸造机中的绞线导辊（30）的方法，其中，所述绞线导辊（30）包括：

-左侧轴承座（10a）和右侧轴承座（10b），其设有左侧轴承（13a）和右侧轴承（13b）；

-固定轴（11）；

-圆柱形辊套（12），其中，能旋转的辊套（12）通过所述左侧轴承（13a）和右侧轴承（13b）相对于所述固定轴（11）被能旋转地支撑；

所述方法具有下面的方法步骤：

-所述冷却剂在所述左侧轴承座（10a）内在所述固定轴（11）周围流动；然后

-所述冷却剂从所述左侧轴承座（10a）进入所述固定轴（11）；

-流过所述固定轴（11）的第一轴向管线（22）；

-进入所述绞线导辊（30）的腔（14）；

-在所述腔（14）周围流动，其中，所述左侧轴承（13a）和右侧轴承（13b）被冷却；

-流过所述固定轴（11）的第二轴向管线（22）；

-所述冷却剂从所述固定轴（11）进入所述右侧轴承座（10b）；

-所述冷却剂在所述右侧轴承座（10b）内在所述固定轴（11）周围流动。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述腔（14）包括左侧腔（14a）、纵向空间（16）和右侧腔（14b），其中，

所述冷却剂从所述左侧腔（14a）流到导水套管（1）与所述辊套（12）之间的纵向空间（16）中；

所述冷却剂在轴向方向（x）上流过所述纵向空间（16）；然后

所述冷却剂从所述纵向空间（16）流到所述右侧腔（14b）中。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，随着所述冷却剂流过所述纵向空间（16），所述冷却剂还围绕所述固定轴（11）执行切向移动（r）。