CN111851111A - 靴式辊底座结构 - Google Patents

Abstract

一种靴式辊底座结构包括具有轴孔(11)的底座(1)和容纳在该轴孔(11)中的轴颈(3)。轴孔(11)的截面为多边形形状。轴孔(11)的至少一个表面(11a)是扭矩表面。在此，扭矩表面是指加工精度可高于轴孔(11)的一个或多个其余参考表面的精度并且吸收扭矩的表面。轴颈(3)的截面为与轴孔(11)的多边形形状相对应的多边形形状。与轴孔(11)的至少一个扭矩表面之一相对应的轴颈(3)的每个表面抵接轴孔(11)的相应扭矩表面。轴孔(11)的扭矩表面和轴颈(3)的扭矩表面的数量分别低于轴孔(11)的表面和轴颈(3)的表面的总数。

Description

靴式辊底座结构

技术领域

本发明涉及一种靴式辊(shoe roll，靴辊)底座(pedestal，基座)结构，尤其涉及一种具有使辊与底座精确对准的改进的靴式辊底座结构。这种靴式辊底座结构是由申请人开发但尚未公开的新型靴式辊端部模块的子组件。

背景技术

从现有技术可知，在摇臂轴承的圆孔中容纳压力梁柱(stub，短柱)，所述摇臂轴承设置在底座中。为了防止靴式辊的对准误差，必须使用车削加工将接触表面加工成一定精度。虽然就制造而言不可避免有小间隙，但是这些间隙可能会影响辊对准的精度。

现有技术文件EP 1820900A1教导了使用销构件作为扭矩支撑件。销构件通过底座和摇臂轴承圈进入支撑轴中。从而可以吸收扭矩。

文件DE 102012205187示出了不同于现有的圆形轴颈部(journal)的靴式辊的端部结构。该文件示出了辊头(roll head)中的方形开口，以容纳形成一对轴颈部的两个平行金属板。没有关于底座的教导，也没有关于扭矩支撑件的教导。

因此，需要一种辊底座结构，该辊底座结构能够在没有摇臂轴承的情况下更简单地制造并且能够处理在压榨工作期间产生的扭矩，同时确保具有大且稳定的部件的辊的对准精度的提高程度。

发明内容

在本文件中，术语“轴孔”用于底座中的孔，该底座用于压力梁端部。相应地，术语“轴颈(axle stub，轴短柱)”用于压力梁的端部，并且所述梁是静止的(stationary)非旋转体。

至少一个轴颈是中空的，用于布置靴式辊的油入口和油出口。

根据本发明，一种靴式辊底座结构包括具有轴孔的底座和容纳在该轴孔中的轴颈。轴孔的截面为多边形形状。轴孔的至少一个表面是扭矩表面。这里术语“扭矩表面”是指被构造成与轴颈的相应表面直接平面接触的表面。

根据本发明的底座结构还包括将辊头附接至所述底座的装置，使得同一个扭矩表面可以精确地定位辊头，而无需任何额外装置。所述辊头由来自底座的套圈轴向滑动和旋转地支撑，这使得尽管轴在加载过程中可能弯曲，但在底座与辊头之间的移动精确平行。

在轴孔中有一个平面，在轴颈中有一个相应的平面，使得所述一对大平面容易承受扭矩。

此外，由于在新的靴式辊底座结构中可以省去摇臂轴承，所以扭矩构件可以被布置为底座/柱(轴颈)的形状锁定(form locking，锁模)结构部分。因此，可以省去容易断裂的单独扭矩销。

因此，本发明能够以非常简单的方式去掉摇臂轴承，并且提供了一种非常有利的方式来以平面形式处理柱与底座(的孔)之间的扭矩/力矩。

此外，扭矩表面可以比轴孔的其余一个或多个表面以更高的精度加工(精加工)。

轴颈的截面为与轴孔的多边形形状相对应的多边形形状。与轴孔的至少一个扭矩表面之一相对应的轴颈的每个表面也可以被精加工。此外，扭矩表面被构造成抵接(abutment against)轴孔的相应扭矩表面。

在此，术语“精加工”指的是加工精度高于轴颈的一个或多个其余表面的表面。轴孔的扭矩表面和轴颈的扭矩表面的数量分别低于轴孔的表面和轴颈的表面的总数。

因此，根据本发明，可以将制造简单的多边形截面分别应用于轴孔和轴颈。然而，以有利的方式，可以减少分别优选地被精确加工并且彼此邻接的轴孔的扭矩表面和轴颈的扭矩表面的数量。不需要精确加工的非扭矩表面是不邻接的。因此，在轴颈和轴孔的这些非扭矩表面之间可能存在游隙(play)。

此外，要注意的是，术语“多边形的”或“多边形”不应理解为几何上完美的意义，而是可以在形成多边形形状的平面之间设置倒圆或倒角。这些倒圆可用于一个或全部两个零件的角部。当仅应用于其中一个零件时，另一个可以是不带倒圆的多边形。

多边形在其至少一个角部中具有倒圆，有利地在其所有角部中都具有倒圆，以简化这些零件的装配。

应当注意，在本发明的意义上，非扭矩表面不需要像该扭矩表面那样被精确加工。即，这些非扭矩表面可以以比被称为扭矩表面的表面低的精度加工。这些非扭矩表面比扭矩表面具有更低的平面公差要求和粗糙度要求。

扭矩表面的精确加工差异的示例可以是表面的平整度(evenness，平坦度)或表面的粗糙度。即，与非扭矩表面相比，扭矩表面可具有更高的平面和平行平整度和/或粗糙度。例如，扭矩表面的平均粗糙度Ra可以在3μm至4μm的范围内，而非扭矩表面可以具有6μm至16μm的Ra值。

关于扭矩表面与非扭矩表面之间的差异的另一个示例可以是在扭矩表面上涂覆涂层，而没有涂覆涂层到非扭矩表面上。

有利地，轴颈的非扭矩表面与轴孔的非扭矩表面之间可能存在一定距离。该距离可以在毫米范围内，即可以是1毫米或更多。

此外，有利地，可以通过一个或多个致动器来压紧轴颈，使得轴颈的至少一个扭矩表面被压靠在轴孔的相应扭矩表面上。

通过应用这样的致动器，可以在没有引起未对准的风险的情况下满足在生产过程中的事故或故障期间可能产生的过大的力。

以有利的方式，致动器可以是一个或多个工作缸(working cylinders，工作气缸)、螺杆(screw，螺钉)、千斤顶(jack)、楔形件或这些元件的组合。

此外，可以将定位键布置于设置在轴孔中的凹槽和设置在轴颈中的凹槽中。

这种定位键用于相对于轴孔精准地定位轴颈。

此外，设置在轴孔中的凹槽可设置在轴孔的扭矩表面上，设置在轴颈中的凹槽可设置在轴颈的扭矩表面上。

通过这样的布置，有助于从与扭矩表面相对的轴颈的一侧作用在两个扭矩表面上的致动器的应用。此外，还可以存在彼此非常接近但具有一定间隙的次级/半扭矩表面。在这种情况下，例如在致动器发生事故时，那些次级/半扭矩表面可以吸收扭矩。这通过与多个表面的形状锁定来保护靴式辊的加载装置。

以另一种有利的方式，每个凹槽可具有至少两个精确加工的侧表面，这些侧表面与定位键邻接。

此外，轴孔和轴颈的截面可以分别为至少五边形的形状，并且轴孔的扭矩表面和轴颈的扭矩表面的数量分别可以在一到三个之间。

也就是说，如果轴孔的表面和轴颈的表面的数量分别很高，例如五个或更多，那么将扭矩表面的数量增加到三个是合理的。

可选地，每个轴孔和轴颈的截面可以为正方形或矩形的形状，并且轴孔的扭矩表面和轴颈的扭矩表面的数量分别为一个或两个。

如果轴孔的表面和轴颈的表面的数量分别相当有限，则将扭矩表面的数量减少一到两个就足够了。

也可能的是，轴孔的扭矩表面和轴颈的扭矩表面的数量为两个，并且一个致动器以倾斜的方式作用在轴颈上，同时将轴颈的两个扭矩表面都压靠到轴孔的相应扭矩表面。

此外，轴颈的至少两个扭矩表面和轴孔的相应扭矩表面可以以直接相邻的方式布置。

以有利的方式，致动器可以被设置为容纳在底座的凹部中并且能够彼此相对移位的一对楔形件，从而压在非扭矩表面(其可以是轴颈的非扭矩表面)上。

此外，可以通过将螺杆拧入其中一个楔形件中来实现楔形件的彼此相对移位。

因此，具有这种靴式辊底座结构的靴式辊可以以便利的方式对准。此外，如果靴式辊的压榨压区位于与多个扭矩表面或其中一个扭矩表面相对布置的轴颈的一侧，则这是有利的布置，因为压榨压区的压力导致彼此邻接的表面的压力增加。因此，致动器需要提供较小的压力。

此外，具有来自底座的支撑的靴式辊端部模块使辊头的支撑进一步远离轴的受力部分(stressed part)，在该受力部分处，轴的轮廓从轴颈变为用于压榨靴的支撑梁。

附图说明

通过与附图一起研究以下对当前优选实施例的描述，将会更好地理解本发明的更多优点，其中：

图1是根据本发明实施例的靴式辊头结构的截面图。

图2是对应于图1的视图的视图，其中切除了靴式辊头结构的一半。

图3是示出辊头结构的正视图，并且此外以放大的方式示出了具有键的部分。

附图标记

1 底座

11 轴孔

11a 轴孔的一个表面(扭矩表面)

11b 轴孔的顶表面

13 设置在轴孔的一个表面中的凹槽

13a、13b 内侧表面

3 轴颈

32 增厚部

3a 轴颈的一个表面(扭矩表面)

3b 轴颈的顶表面

33 设置在轴颈的一个表面中的凹槽

33a、33b 内侧表面

5 定位键

5a、5b 侧表面

7 套圈(ferrule)

9 靴式辊

具体实施方式

在下文中，将通过图1至图3描述本发明的优选实施例。

根据本实施例的靴式辊头(底座)结构具有包括轴孔11的底座1。轴孔11容纳靴式辊头9的轴颈3。要注意的是，在图1中，靴式辊头9通过虚线表示。

轴孔11的截面为八边形形状。自身为圆形的轴颈3具有增厚部32，该增厚部32具有八边形形状，其大致对应于轴孔11的八边形形状。在下文中，在适当的情况下，为方便起见，将增厚部的表面简称为轴颈的表面。

在轴孔11的八个表面中，位于图中最低位置(以下也称为六点钟位置)的一个表面11a的加工精度超过了其余七个表面的精度。特别地，精度涉及相对于作为非扭矩表面的参考表面的平面和平行平整度，并且涉及表面11a的粗糙度。即，与轴孔11的其余七个表面相比，表面11a具有较高的平面平整度和平行度，并且具有较低的粗糙度。图中的最低位置也对应于靴式辊头结构的安装位置中的最低位置。表面11a是扭矩表面。

以类似的方式，轴颈3的增厚部32的一个表面3a处于图中的最低位置(六点钟位置)，该表面3a被构造为与轴孔的一个表面11a邻接，其加工精度也超过了其余七个表面的精度。与表面11a的情况一样，表面3a的平面和平行平整度超过其他七个表面的平面和平行平整度，并且表面11a的粗糙度低于其他七个表面的粗糙度。表面3a也是扭矩表面。

要注意的是，尽管轴颈3的其他七个表面和轴孔11的其他七个表面当然都以一定的精度加工，但它们将被称为非精确加工的表面。

此外，对轴颈3的增厚部32进行加工，使得当将轴颈3插入轴孔11中时，在轴颈3的其他七个表面与轴孔11的其他七个表面之间可能存在小的间隙。相反，轴孔的一个表面11a和轴颈的一个表面3a完美地邻接，没有任何间隙或游隙等。

另外，要提到的是，由于扭矩表面11a和扭矩表面3a布置在六点钟位置，因此在该实施例中，在靴式辊的压区中产生的力被合理地用来将轴颈的一个表面3a压靠在轴孔11的一个表面11a上。也就是说，通常将靴式辊头9的压榨压区布置在靴式辊头9的顶部位置(对应于十二点钟位置)。因此，在压榨压区中产生的压力可以合理地用于实现轴颈3的一个表面3a与轴孔11的一个表面11a之间的紧密邻接接触。上述方向适用于附图。然而，实际上，通常将靴式辊组装在反向辊上方，这使得这些方向相反，而压榨压区朝向六点钟(方向)。

此外，根据本实施例，通过设置在凹部17中的致动器来引起轴颈3的一个表面3a与轴孔的一个表面11a之间的邻接。凹部17设置在轴孔11的顶表面11b中，该顶表面11b位于轴孔11的一个表面11a的对面，即在十二点钟位置。凹部具有长方体的形状。虽然长方体的侧表面和顶表面是通过在底座1的材料中加工出凹部而形成的，但是凹部的底表面实际上由轴颈的顶表面3b形成。

在凹部17中设置楔形布置。楔形布置由布置在轴颈3的顶表面3b上的楔形件35和布置在楔形件35和凹部17的顶表面之间的楔形件15组成。楔形件15的倾斜表面和楔形件35的倾斜表面彼此邻接，使得当楔形件35沿着长度轴线朝向底座1的外侧运动时，楔形件15和楔形件35的自锁作用发生。由此，引起一个表面3a和一个表面11a邻接的压力增加。楔形件35的运动是通过螺杆37实现的，该螺杆37与楔形件35螺纹啮合并且该螺杆可从底座的外侧进入。

此外，根据本实施例，在底座1的一个表面11a中加工出凹槽13，在轴颈的一个表面3a中加工出凹槽33。特别是从图3的放大部分可以看出，凹槽13和凹槽33一起形成键孔并容纳定位键5。定位键5具有侧表面5a和侧表面5b，侧表面5a和侧表面5b分别与键孔的内侧表面33a、13a和内侧表面33b、13b紧密邻接。

以与底座1的一个表面11a和轴颈3的一个表面3a分别相似的方式，以比键孔的其余表面更高的精度加工内侧表面33a、13a和内侧表面33b、13b。因此，键5能够相对于键孔11(即，轴孔11)精确地定位轴颈3。因此，能够以简便的方式相对于轴孔精确地定位轴颈。

为了完整性，从图3的放大图中可以看出，在键5的顶表面和最低表面与分别相对的键孔的顶表面和最低表面之间存在间隙。螺杆51用于将键5附接到并定位在键孔内。

因此，可以实现靴式辊的轴颈3相对于轴孔11的精确定位，而无需花费大量精力来精确加工轴孔11的所有表面和轴颈3的相应表面。

此外，在图3中通过虚线可见的是套圈7，该套圈7远离用于支撑辊头9轮廓的底座1的柱侧。套圈7分别相对于轴孔11和轴颈3偏心地布置。此外，图2示出了所述套圈7的短切口(short cut)，该短切口在距底座一定距离处支撑辊头。

尽管已经通过当前的优选实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明的范围仅由所附权利要求限定。

也就是说，例如，尽管在该实施例中将致动器描述为楔形布置，但是这种楔形布置可以被诸如千斤顶、螺杆布置或活塞布置的其他合适的装置代替。此外，代替引起一个楔形件沿轴向运动的螺杆，这样的运动可以例如借助活塞引起。

Claims (15)

1.一种靴式辊底座结构，包括：

底座(1)，具有轴孔(11)；

所述轴孔(11)被构造成容纳轴颈(3)；

所述轴孔(11)的截面为多边形形状，所述多边形在其至少一个角部上具有倒圆；

其特征在于，

所述轴孔(11)的至少一个表面(11a)是扭矩表面，所述轴孔(11)的至少一个扭矩表面(11a)被构造成抵接所述轴颈(3)的相应扭矩表面，所述轴颈(3)的相应扭矩表面具有与所述轴孔的多边形形状相对应的多边形形状。

2.根据权利要求1所述的靴式辊底座结构，其中，

所述轴孔(11)的扭矩表面(11a)和所述轴颈(3)的扭矩表面(3a)的数量分别低于所述轴孔(11)的表面和所述轴颈(3)的表面的总数。

3.根据权利要求1或2所述的靴式辊底座结构，其中，

所述轴孔(11)被构造成使得所述轴颈(3)的非扭矩表面与所述轴孔(11)的非扭矩表面之间有一定距离。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的靴式辊底座结构，还包括：

所述轴颈(3)，其中，所述轴颈(3)是铸造的。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的靴式辊底座结构，还包括所述轴颈(3)，其中，

所述轴颈(3)被构造成通过一个或多个致动器被压紧，使得所述轴颈(3)的至少一个扭矩表面(3a)被压靠在所述轴孔(11)的相应扭矩表面(11a)上。

6.根据权利要求5所述的靴式辊底座结构，其中，

所述致动器是一个或多个工作缸、螺杆、千斤顶、楔形件(15、35)或其组合。

7.根据权利要求5或6所述的靴式辊底座结构，其中，

定位键(5)被布置于设置在所述轴孔(11)中的凹槽(13)和设置在所述轴颈(3)中的凹槽(33)内。

8.根据权利要求7所述的靴式辊底座结构，其中，

设置在所述轴孔(11)中的所述凹槽(13)设置于所述轴孔(11)的扭矩表面(11a)上；以及

设置在所述轴颈(3)中的所述凹槽(33)设置于所述轴颈(3)的扭矩表面(3a)上。

9.根据权利要求7或8所述的靴式辊底座结构，其中，

每个所述凹槽(13、33)具有至少两个键侧表面，所述键侧表面与所述定位键(5)邻接。

10.根据前述权利要求中任一项所述的靴式辊底座结构，其中，

每个所述轴孔(11)和所述轴颈(3)的截面为至少五边形的形状；

所述轴孔(11)的扭矩表面和所述轴颈(3)的扭矩表面的数量分别为一个到三个之间，其中至少一个扭矩表面平行于压区接合表面；或

每个所述轴孔(11)和所述轴颈(3)的截面为正方形或矩形的形状；以及

所述轴孔(11)的扭矩表面和所述轴颈(3)的扭矩表面的数量分别为一个或两个。

11.根据权利要求10所述的靴式辊底座结构，其中，

所述轴孔(11)的扭矩表面和所述轴颈(3)的扭矩表面的数量为两个，并且一个致动器以倾斜的方式作用在所述轴颈(3)上，同时将所述轴颈(3)的两个扭矩表面都压靠到所述轴孔(11)的相应扭矩表面。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的靴式辊底座结构，其中，

所述轴颈(3)的至少两个扭矩表面和所述轴孔(11)的相应扭矩表面以直接相邻的方式和/或以邻接的方式布置。

13.根据权利要求5至12中任一项所述的靴式辊底座结构，其中，

所述致动器被设置为容纳在所述底座(1)的凹部(17)中的一对楔形件(15、35)，并且能够彼此相对移位，从而压在所述轴颈(3)的非扭矩表面(3b)上。

14.根据权利要求13所述的靴式辊底座结构，其中，

通过将螺杆(37)拧入所述楔形件(35)中的一个来实现所述楔形件(15、35)的彼此相对移位。

15.一种靴式辊，包括：

轴，其被构造成结合到底座的轴孔中；

带，其被构造成在连接至围绕所述轴的所述底座的辊头之间张紧；以及

根据权利要求1至14中任一项的靴式辊底座结构。

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