CN1124934A - 轧钢机油膜轴承的互锁密封件和套筒 - Google Patents

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Abstract

在一种用于轧钢机的轧辊(2)中的油膜轴承组件中,一柔性密封件(28)在一邻近一固定于辊颈并形成止推端(轴颈)表面的套筒(10)的位置处设置于辊颈的锥形部分(6)上,其改进之处在于一套筒(10)的端部设置成与密封件(28)的一端部重叠或交叠,将密封件(28)的一端部径向地加以封闭从而在辊颈的高速旋转过程中抵制密封件(28)的离心变形。

Description

轧钢机油膜轴承的互锁密封件和套筒
发明背景
1.本发明的技术领域
本发明总的涉及用于轧钢机中的轧辊上的油膜轴承及辊颈密封,特别涉及一种能抵制密封件离心变形的改进装置。
2.已有技术的描述
在美国专利Nos,4,165,881和4,586,720中揭示了典型的轧钢机油膜轴承和辊颈密封件。在这些设置中,柔性颈密封件容易受到将它们拉离它们设置其上的辊颈的锥形部分的离心力的作用。多年来,人们一直采用在密封体上加内置和/或外加金属加强件的办法来抵制离心变形。
本发明的首要目的在于进一步提高颈密封件的密封性能以抵抗离心力。
本发明的另一目的在于设法抵制颈密封件的离心变形而不求助于另外增设内置的和/或外加金属加强件。本发明的概述
在下文中行将更具体地描述的本发明的较佳实施例中,通过改变颈密封体和辊颈套筒的相邻端的结构以在两者之间形成一交叠或重叠的互锁作用;从而将密封端径向地封闭在套筒端部内而达到本发明的这些和其他目的和优点。这种径向封闭大大地提高了对密封离心变形的抵抗力,而不需要求助于另外加设内置或外置的加强件。附图简要说明
图1是本发明的一实施例的密封组件的局部剖视图;
图2是图1的部分放大图;
图3和图4与图2相似,它是另一实施例的部分放大图。较佳实施例的具体描述
参阅各附图,首先请参阅图1和图2。图中,在标号2处示出了一具有一端面4和一具有一锥形中段6的辊颈的轧辊,该锥形中段通向一更加逐渐变细的辊颈端部8。一套筒10设在锥形端部8上并藉常用装置(未示)而相对地固定于该辊颈上以与之一起转动。该套筒10具有一制成止推轴颈的外轴承面12用来在一固定轴衬16的内轴承面12内旋转,该固定轴衬在一轧辊轴承座18内。
套筒10与轧辊一同转动而轧辊轴承座18和固定轴衬16保持静止。连续地在轴承面12和14之间供给足够量的油以支持流体动力学地形成在表面12和14之间的油膜。在轧辊轴承座的圆形延伸部20的底部设有一油槽22,自轴承流出的油连续不断地被收集在该油槽内。收集的油可以通过一适当的管子(未示)抽离油槽以返回到轴承表面。
当轧辊2在“湿润”状态下运行时,冷却液流体不断地流过轧辊2并向下流过端面4。尽管离心力有将冷却液抛离轧辊的趋势,但是部分冷却液仍沿辊颈朝轴承方向流动。由26总体地表示的密封组件和构成轴承组件一部分的柔性颈密封件28的任务是阻止任何冷却液流体到达和污染轴承油,并且同时反过来也防止油从轴承中流失。
柔性颈密封件28包括一其唇部32a、32b与辊颈的锥形部6密封啮合的柔性圆形密封体30。该颈密封件28由一种适当的弹性橡胶类材料模制而成。密封体30最好如美国专利No.3,330,567所述、由一盘簧34和一钢丝绳36组合成的嵌入式组合物在内部加强。唇部32b也由一外弹簧33径向压紧。
密封体30具有一外圆柱形表面38,该外圆柱表面在颈密封件位于如图1所示的安装位置时与轧辊2的旋转轴线平行。一对轴向隔开的圆形柔性凸缘40a、40b与密封体30制成一体并于外圆柱表面38的两相对端从密封体30向外径向延伸。凸缘40a、40b最好设有柔性唇部42a、42b。
该密封组件还包括一设在轧辊轴承座18上的刚性圆形密封端板44。该密封端板具有一与轧辊2的旋转轴线垂直的径向向内延伸的刚性凸缘46。该凸缘46的内缘与在柔性密封体上的外圆柱表面38径向隔开。该密封端板44还包括两个从刚性凸缘46的底座反向延伸的肩状物48a、48b。该肩状物48a、48b围绕柔性密封凸缘40a、40b并设置成能被柔性唇部42a、42b滑动接触。
密封组件26还包括从密封端板的肩状物48a、48b径向向外延伸的凸缘52、一可具有与轧辊端面4啮合的弹性按钮状物56的内密封圈54,其内缘在58处与柔性密封体接触,以及一围绕内密封圈54且具有一延伸穿过其下侧的排放孔62的外密封圈60。
在滚轧运转过程中,上述装置将以下述方式运转:内密封圈54、柔性颈密封28和套筒10将与辊颈一同转动。外密封圈60、密封端板44、轧辊轴承座18和轴衬16将保持静止。润滑油将不断地从轴承面12和14之间流过。大部分润滑油将藉一颈密封件28上的旋转抛油环64而返回,由此流向油槽22。部分流过抛油环64的油将被旋转的凸缘40b送返并将藉密封地与肩状物表面50啮合的柔性唇部42b而能防止油从凸缘40b和肩状物表面50之间逸出。同样,加到轧辊2的大部分冷却液将藉旋转的内密封圈54而返回。任何流过内密封圈54的冷却液将藉颈密封件28上的旋转的凸缘40a而返回并且将藉柔性唇部42a而能防止冷却液从凸缘40a和其围绕着的肩状物48a之间流过。
当辊颈旋转时,颈密封件28将有离心变形的趋势。这种变形藉内加强件34、36和藉围绕唇部32b的外弹簧33而得到抵制。也可以采用在密封体的外圆柱表面38上加呈金属条带(未画出)形式的外加强件的办法。
但是,这种增设的加强件不能有效抵制密封件的外置体部分30a、包括与之成一体的抛油环64的被拉离辊颈的变形趋势。本发明通过将密封体的外置端部设置成被套筒10的内置端部所重叠,由此使密封体的外置端部被径向封闭在套筒10的内置端部内而解决了该问题。这最好藉使套筒端面具有一套筒的圆形端部台肩68轴向纳入其中的圆形凹槽66而完成。
在图1和图2所示的实施例中,该肩状物具有一接触凹槽底部70的端面,以及一沿一界面72接触凹槽的一槽壁的外表面,该界面的锥度方向与辊颈部6的锥度方向相同。图3示出了另一实施例,其中界面72′的锥度方向与辊颈部6的锥度方向相反。在图4中,界面72″为圆柱形。
在此处揭示的每一实施例中,套筒台肩68是被套筒10的内置端部所重叠或交叠,由此径向地与套筒10的内置端互锁。这抵制了任何将密封件的外置端离心变形的趋势。图1和图2中示出的界面锥度是较佳的因为它在将轴承组件安装于辊颈上的过程中提供了一引入作用,这在密封件变得与套筒分开时是特别需要的。套筒的端部始终于74处抵着密封件,在高速旋转过程中产生的离心力将在套筒和密封件之间形成一稳定的楔作用。
图3所示的反向的界面锥度在密封件套筒之间形成了一轴向互锁,由此在安装和拆卸轴承组件过程中这些构件可以保持装在上面不动。

Claims (14)

1.在一种用于轧钢机的轧辊中的油膜轴承组件中,所述轧辊具有一具有一中间锥形部分的辊颈,该中间锥形部分通向一容纳在一套筒内的直径减小的端部,该套筒相对于辊颈固定并制成止推轴颈以在一固定于一轴承轴承座内的轴衬内转动,一柔性密封件适于设置在所述锥形部分上用来在一由一相对于所述轴承座固定的密封端板围绕的位置与锥形部分一起转动,所述密封件包括一具有与所述锥形部分密封接触的弹性唇部和与所述密封端板密封接触的径向凸缘的密封体,所述密封体的一端部被所述套筒重叠或交叠由此径向地被封闭在所述套筒的一端部内。
2.如权利要求1所述的密封件,其特征在于在所述密封体的一端的圆形台肩轴向地伸入所述套筒的一邻近端内的圆形凹槽内。
3.如权利要求1所述的密封件,其特征在于所述密封体的端部沿一锥形界面被所述套筒的端部径向封闭。
4.如权利要求3所述的密封件,其特征在于所述界面的锥度方向与所述辊颈的中间锥形部的锥度方向相同。
5.如权利要求3所述的密封件,其特征在于所述界面的锥度方向与所述辊颈的中间锥形部的锥度方向相反。
6.如权利要求1所述的密封件,其特征在于所述密封体的端部沿一圆柱形界面被所述套筒的端部径向地封闭。
7.如权利要求2所述的密封件,其特征在于所述台肩具有一端面和一相对于所述端面呈角度设置的接触面,所述端面和所述接触面适于共同作用分别与所述圆形凹槽的底部和一侧相互接触。
8.在一种用于轧钢机的轧辊中的油膜轴承组件中,所述轧辊具有一具有一中间锥形部分的辊颈,该中间锥形部分通向一容纳在一套筒内的直径减小的端部,该套筒相对于辊颈固定并制成止推轴颈用来在一固定于一轴承轴承座内的轴衬内转动,一柔性密封件设置在所述锥形部分上用来在一由一相对于所述轴承座固定的密封端板围绕的位置处与所述锥形部分一起转动,所述密封件具有一带有与所述锥形部分密封接触的弹性唇部和与所述密封端板密封接触的径向凸缘的密封体,其改进之处在于套筒的一端部设置成与所述密封体的一端部重叠或交叠,并将所述密封体的一端部加以径向地封闭。
9.如权利要求8所述的油膜轴承组件,其特征在于所述套筒具有一其中设有一圆形凹槽的端面,所述密封体的端部承纳在所述凹槽内。
10.如权利要求9所述的油膜轴承组件,其特征在于所述密封体的端部具有一由所述凹槽的一侧沿一围绕所述套筒的旋转轴线的互界面径向封闭的接触面。
11.如权利要求10所述的油膜轴承组件,其特征在于所述界面为锥形。
12.如权利要求11所述的油膜轴承组件,其特征在于所述界面的锥度方向以所述辊颈的中间锥形部分的锥度方向设置。
13.如权利要求11所述的的油膜轴承组件,其特征在于所述界面的锥度方向以与所述辊颈的中间锥形部分的锥度方向相反的方向设置。
14.如任一权利要求9至13所述的油膜轴承组件,其特征在于所述凹槽的底部与所述密封体的一端面接触。
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C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee