CN1238127C - 用于油膜轴承的衬套 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种衬套，该衬套具有一圆筒形壁，该圆筒形壁具有一轴承内表面，该内表面的结构和尺寸被设定成围绕轧钢机中的辊颈的轴颈表面。轴承表面具有一主凹部，该凹部中可容纳作为轴颈和轴承表面之间的润滑剂的油。主凹部具有在圆周向隔开的边缘之间测得的一宽度以及通过轴承表面的槽脊段与轴承表面的端部隔开的一长度。槽脊段中的第二凹部具有的宽度比主凹部的宽度窄。

Description

用于油膜轴承的衬套
技术领域
本发明总地涉及轧钢机中使用的可旋转支承辊颈的轴颈表面的那类油膜轴承，尤其涉及一种新颖的改进的衬套，当辊面进行重新磨削时，该衬套可使轴承保持安装在其上并且可用作辊颈的稳定支承平台。
背景技术
过去，流行的作法是在机加工辊子表面之前从辊颈上拆下油膜轴承。而后，将暴露出的辊颈转动支承在特殊设计的夹具中，从而提供加工精度所需的极其刚性的轴承特性。在辊子被机加工及随后备货的过程中，拆下的油膜轴承被重新安装到备用的辊子上，以在轧钢机中重新使用。从某种程度而言，这种作法是有利的，它可以节省资金投入，否则将需要所有的辊子(包括备用的或更换的辊子)都设有它们自己的轴承。然而，这个优点伴随有若干缺点，例如，拆卸、移开和重新安装轴承时维护人员所花费的时间和努力、拆卸的轴承组件被损坏或被外物污染的可能以及辊子表面不能与将它们支承在轧钢机中的轴承同轴地精确机加工的情况。
为了消除上述缺点，有些采用了这样一种替代作法，其中辊子设有它们自己的一组轴承，当辊子在轧钢机中使用时以及还在辊子上执行机加工操作时，这些轴承保持安装在辊颈上。这种替代作法基本令人满意，但还存在这样一种情况，即，传统的油膜轴承设计主要用于高速重载的操作，这样在机加工操作的低速低负载情况下，轴承特性不能实现上述流行作法中采用特殊设计的夹具所能实现的刚度和稳定性。因此，机加工的精度会受到影响。
发明内容
根据本发明，轴承衬套的内表面设有相邻于主凹部或“再镗部分(rebores)”的第二凹部，油可容纳在该主凹部中以用作轴颈和轴承表面之间的润滑剂。第二凹部比主凹部窄，而主凹部和第二凹部最好都是凹面的。
在辊子机加工的操作中，轴承和它们各自的轴承座保持在辊颈上，并且被安装在一种适当设计的支承结构内，其中，轴承被定向成可将辊颈的轴颈表面旋转支承在衬套的第二凹部的侧边缘上。这些侧边缘提供了实现机加工精度所需的刚性稳定平台。
当辊子恢复使用时，轴承被定向为主凹部可以传统的方法工作，从而将润滑剂引向轴承负载区域中，而第二凹部的边缘不再用作支承件。
以下，将参照附图详细描述本发明的这些和其他特征和优点，附图分别为：
附图说明
图1为例如带钢热轧机之类的轧钢机使用的一种传统的辊子，其中暴露出了一个辊颈，而另一个辊颈被接纳在油膜轴承中。
图2为沿图1的线2-2剖取的放大剖视示意图；
图3为示出了用于在辊子机加工操作中支承辊颈的一常用夹具的另一示意图；
图4为根据本发明的一衬套的内部的局部立体图，其中示出了与主凹部相邻的第二凹部，其中主凹部用于将润滑剂引入轴承负载区域；
图5为沿图4的线5-5剖取的放大剖视图；以及
图6为示意性地示出了一辊子机加工的操作，其中，辊颈保持支承在结合根据本发明的衬套的油膜轴承中；以及
图7为示出了当轴承如图6所示定位时支承在第二凹部边缘上的套筒的局部放大截面图，其中的套筒提供了辊颈的轴颈表面。
具体实施方式
首先参照图1，其中示出了标号为10的一种常规的轧钢机辊子。该辊子包括一大直径的辊身12，它带有从相对端部轴向突出的直径减小的颈部14。在图1中，一个辊颈暴露在外，另一个包含在油膜轴承16中。这类辊子通常用作带钢热轧机和冷轧机的4-Hi机架中的支承轧辊。
参照图2，可以看出油膜轴承16作为基本组件通常包括一个容纳一固定衬套20的轴承座18。衬套包括带一轴承内表面21的一个圆筒形壁，该内表面的结构和尺寸被设定成可包围套筒22的外部轴颈表面。套筒通过键24之类的装置接纳在辊颈14上并相对于其可旋转地固定。
衬套的内轴承表面21设有一主凹部26(通常称为“再镗部分”)。油通过衬套和轴承座中的对齐通道28进入到主凹部中。这些油可用作衬套的轴承内表面与套筒的外轴承表面之间的润滑剂。
如从图4和图5可清晰看出的，主凹部26具有在圆周向隔开的第一边缘30之间测得的第一宽度W1以及在轴向隔开的端部32之间测得的长度L。主凹部的端部32通过轴承表面的槽脊段34与轴承表面21的端部隔开。
槽脊段34中形成有第二凹部36。各个第二凹部从主凹部26的各个端部32向轴承表面21的相邻端延伸。第二凹部具有在圆周向隔开的第二边缘38之间测得的第二宽度W2。第二宽度W2比第一宽度W1窄，而W2最好约为W1的0.3到0.6。
第二凹部36的最大深度d2比主凹部26的最大深度d1小，d2最好约为d1的0.2到0.4。
主凹部26和第二凹部36最好是凹面的。
从图5中可以看出，通过使一工具40围绕相对衬套的圆筒形壁的中心轴线Ac偏移第一径向距离r1的第一轴线A1旋转，可以将主凹部26加工在衬套的轴承表面21内。通过类似的方式使工具40围绕相对中心轴线Ac偏移第二径向距离r2的第二轴线A2旋转，可以加工出第二凹部36。第一和第二轴承A1、A2位于从中心轴线Ac延伸出的一公共半径上，其中第一半径距离r1比第二半径距离r2小。
图3示出了当例如以一磨轮41来加工辊身14时普通的加工。轴承完全从辊子上拆下，而辊颈14被支承在特殊设置的夹具44的衬垫42上。以上已描述了与此类加工相关的缺点。
图6示出了辊子的机加工操作，其中，与根据本发明的带有衬套的轴承16保持设置在辊颈上。轴承被定向成使主凹部26和第二凹部36定位在辊颈之下。如从图7中可清晰看出的，套筒22的外轴颈表面由此可接纳在主凹部26中，并且刚性地承载在第二凹部36的边缘38上。由此，边缘38提供与传统夹具的衬垫42所能提供的等价的可靠的平台。无需从辊颈拆除轴承便可获得这些益处。
通过将第二凹部36的深度和宽度保持在上述特定的范围中，主凹部26的供油功能不会受到实质性的影响，并且通过上述的加工过程，生产成本也不会受到明显影响。

Claims (8)

1.一种用于将辊颈的轴颈表面可旋转地支承在一轧钢机中的衬套，所述衬套包括：
一圆筒形壁，所述圆筒形壁具有一轴承内表面，所述内表面的结构和尺寸被设定成围绕所述轴颈表面；
一位于所述轴承表面中的主凹部，空纳其中的油用作所述轴颈和轴承表面之间的润滑剂，所述主凹部具有在圆周向隔开的第一边缘之间测得的第一宽度以及在轴向隔开的端部之间测得的一长度，所述主凹部的端部通过所述轴承表面的槽脊段与所述轴承表面的端部隔开；以及
位于所述槽脊段中的第二凹部，每个所述第二凹部从所述主凹部的各个端部向所述轴承表面的相邻端部延伸，所述第二凹部具有在圆周向隔开的第二边缘之间测得的第二宽度，所述第二宽度比所述第一宽度窄。
2.如权利要求1所述的衬套，其特征在于，所述主凹部和第二凹部为凹面形。
3.如权利要求2所述的衬套，其特征在于，所述第二凹部的最大深度比所述第一凹部的最大深度小。
4.如权利要求2所述的衬套，其特征在于，所述第二凹部的最大深度约为所述主凹部最大深度的0.2到0.4。
5.如上述任何一项权利要求所述的衬套，其特征在于，所述第二宽度约为所述第一宽度的0.3到0.6。
6.一种生产用于将辊颈的轴颈表面可旋转地支承在一轧钢机中的衬套的方法，所述方法包括：
提供一圆筒形壁，所述圆筒形壁具有一轴承内表面，所述内表面的结构和尺寸被设定成围绕所述轴颈表面；
通过使一工具围绕相对所述壁的中心轴线偏移第一径向距离的一第一轴线旋转，在所述轴承表面中加工出一主凹部，所述主凹部适于容纳用作所述轴颈和轴承表面之间润滑剂的油，所述主凹部具有在圆周向隔开的第一边缘之间测得的第一宽度以及在轴向隔开的端部之间测得的一长度，所述主凹部的端部通过所述轴承表面的槽脊段与所述轴承表面的端部隔开；以及
通过使一工具围绕相对所述壁的中心轴线偏移一第二径向距离的一第二轴线旋转，在所述槽脊段中加工出第二凹部，每个所述第二凹部从所述主凹部的各个端部向所述轴承表面的相邻端部延伸，所述第二凹部具有在圆周向隔开的第二边缘之间测得的第二宽度，所述第二宽度比所述第一宽度窄。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一和第二轴线位于从所述壁的中心轴线延伸出的一公共半径上。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一径向距离比所述第二径向距离小。
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