CN1264629A - 滚轧机油膜轴承的密封组件 - Google Patents

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Abstract

在一种用于滚轧机轧辊的油膜轴承中,轧辊有一颈部,颈部中的渐锥部从轧辊端头面伸到一可旋转地支承在一不旋转的轴承座上的直径缩小部。轴承座与轧辊端头面轴向间隔开,以在其间构成一圆环形间隙。一圆环形密封组件横跨该间隙。密封组件包括一固定于轴承座的刚性圆环形密封端板,密封端板与相应的弹性密封构件相配合再将间隙分成一与轧辊端表面相邻的内腔和一与轴承座相邻的外腔。在内腔与外腔间的密封端板的一上象限中形成通风连接。

Description

滚轧机油膜轴承的密封组件
本发明总的涉及滚轧机油膜轴承，尤其涉及用于这种轴承的改进的密封组件。
图1示出了一种典型的滚轧机油膜轴承和其相应的密封组件。在这类轴承中，辊颈的渐锥部10从轧辊端头面12伸到一连续渐锥部14，该连续渐锥部14有一辊套16，所述辊套16可用任何已知手段，例如一个或多个键18固定于渐锥部14上。辊辊则被一固定在轴承座22内的轴衬套20所包围，而轴承座与轧辊端头面轴向间隔开，以在它们之间构成一环形间隙23。一环形密封组件24跨越间隙，并被一起作用的密封构件从内部再分成内腔和外腔26、28。
在轧制过程中，用从外部施加的轧制工艺润滑冷却液来冷却轧辊，辊颈可旋转地支承在辊套16与轴衬套20之间的被连续供应的油膜上。从外部施加的轧制工艺润滑冷却液主要被密封组件24偏转而离开轴承。任何渗透到密封组件中的轧制工艺润滑冷却液则俘获在内腔26中并通过一在下面的出口27排到滚轧机的机油箱中。
从辊套16与轴衬套20之间流出的油捕获在外腔28中，并通过轴承座中的一孔30排到机油箱32中。油从这里经水平的管道系统34、T型连接件36和软管38返回到通往滚轧机润滑系统的垂直管道系统40。润滑系统在将油重新循环回到轴承之前冷却和过滤该油。
垂直管道系统40包括让空气进入油排泄系统的通风口42。在正常的操作情况下，油流出的油面高度如44所示。流出的油不断地将空气带离外腔28，而空气则通过通风口42流入的空气(虚线箭头所示)不断地加以补充。因此，在内腔与外腔26、28之间保持了压力的平衡，从而使密封组件可以正常工作。
但是，如果由于通风口的阻塞或由于排出系统受阻而使排出管道充满了油，空气的流入将受阻或中断，那么，从外腔中连续带出空气会使该外腔中的压力下降到大气压以下。这又使油面上升，最终达到密封组件不再能充分完成任务、导致油的泄漏。
曾经考虑过利用传统的向外突出或暴露的通风装置，但是由于它们暴露于滚轧机的废料、残骸以及不恰当的操作等等而有可能被损坏从而发生泄漏或阻塞的潜在危险而不能采用。
本发明的一个主要目的是确保将足够量的空气源源不断地供应到外腔28中，以补充油流出时带走的空气，这种补充不受轴承排泄系统中的油面和/或排出通风口的情况的影响。
本发明的另一目的是实现前述的用一通风结构源源不断供应空气，这种结构完全包含在密封组件内，因此，免受由暴露于有时不利的滚轧机环境所引起和/或误操作所引起的损坏或阻塞。
根据本发明，在密封组件上部的一与内腔和外腔26、28互连的部位另外设置一空气通道。该空气通道的结构做成能防止外面供应的轧制工艺润滑冷却液和轴承油的交叉污染，所处的位置能做到不受轴承排泄系统中流出油的油面的影响而始终保持通道畅通。
下面将结合附图更详细地描述本发明的这些和其它目的、特征以及优点，其中：
图1是一沿典型的油膜轴承和相应的密封组件截取的纵向剖视图，它示出了一部分轴承排泄系统；
图2是一沿改变成采用本发明一附加空气通道的密封组件的上部截取的放大的剖视图；以及
图3是一示意图，它示出了图2所示的附加空气通道可采用的其他的位置和方向。
参阅图2，从中可以看出，本发明的密封组件24’包括一刚性的圆环形密封端板46，它有一通过螺栓或类似零件(未示出)固定到轴承座22的外缘46a。所述密封端板包括一从外缘46a径向朝内伸出的圆环形凸缘46b。凸缘46b终止在被一朝内伸出的圆环形凸肋46e隔开的两相对伸出的凸肩46c、46d处。
一弹性颈部密封件48安装在渐锥的颈部10上，一弹性的冷却液防护装置50固定于密封端板46的外缘46a上。颈部密封件48具有支腿52，它终止成与密封端板凸肩46c、46d滑动接触的唇缘，冷却液防护装置具有一与轧辊端头面12滑动接触的唇缘54。有了这种结构，密封端板46与颈部密封件48和冷却液防护装置50相配合将轧辊端头面12与轴承座22之间的间隙23分成内腔26和外腔28。一密封内圈56与轧辊一起旋转，用以在内腔26中形成迷宫。
根据本发明，在内腔与外腔26和28之间的密封端板46中设置一连接通道58。通道58包括一基本上从一与外腔28相连通的孔58b径向朝外延伸到被一螺纹塞60封闭的盲孔58c的外支路58a。一内支路58d类似地从一与内腔26相连通的孔58e与支路58a相交一角度地径向朝外延伸到盲孔58c，盲孔58c起到连接支路58a和58d的作用。
参阅图3，从中可以看到，连接通道58可位于穿过轴承中心的平面P1，也可位于在轴承中心侧面的平面P2。但不管怎样，连接通道58将位于密封端板的一上象限(即四分之一圆周)Q1或Q2，最好在一上八分圆O1或O2内。
油侧孔58b位于凸缘46b的倾斜表面内，凸肩46d使这部分与被颈部密封件48离心抛出的油隔绝。冷却液侧孔58e以锐角终止在凸缘46b的径向表面，该部位在一个被内密封圈56抛出的任何冷却液轨道外侧的凸肩46c的径向外面。
使外腔28通风的空气通过下排出孔27进入内腔26的迷宫区域。空气将从这里径向朝外朝上流过支路58d到连接部58c，然后通过支路58a径向朝内朝下流到外腔28。孔58b、58e和它们的连通通道部58a、58d的方向是这样的，即朝上飞溅到它们的任何油或冷却液都回到原来的环境中，由此可以有效地避免交叉污染。将通道58设置在图3中P2所示的非径向平面中，使通道部分58a、58d的长度达到最长，能进一步使交叉污染的任何可能性降到最低。
根据上述，本领域的熟练人员应该懂得，通道58的结构形状和部位确保了能不受轴承排泄系统情况的限制而向外腔28连续供应空气。将通风通道完全设置在结实的密封端板46之内能避免因暴露于有时不利的轧辊环境和/或误操作而引起的损坏和随后的泄漏。

Claims (9)

1.在一种用于滚轧机轧辊的油膜轴承中，轧辊有一颈部，颈部中的渐锥部从轧辊端头面伸到一可旋转地支承在一不旋转的轴承座上的直径缩小部，其中轴承座与轧辊端头面轴向隔开，以在它们之间构成一圆环形间隙，一圆环形密封组件横跨所述间隙，所述密封组件包括一固定于所述轴承座的刚性圆环形密封端板，所述密封端板与相应的弹性密封构件相配合再将所述间隙分成一与所述轧辊端表面相邻的内腔和一与所述轴承座相邻的外腔，还包括一在所述密封端板的一上象限中的连接装置，以在所述内腔与外腔之间形成一通风连接。
2.如权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述密封端板包括一圆环形外缘，一圆环形凸缘从该圆环形外缘在所述内腔与外腔之间径向朝内伸出，所述连接装置包括分别经所述圆环形凸缘从所述内腔和外腔通向在所述外缘中的一连接部的内通道和外通道。
3.如权利要求2所述的密封组件，其特征在于，所述密封端板还包括分别沿相对的方向从所述凸缘轴向延伸到所述内腔和外腔的凸肩，所述内通道和外通道在所述凸肩的径向外面部位与所述内腔和外腔相连通。
4.如权利要求2所述的密封组件，其特征在于，所述内通道和外通道位于一穿过轴承轴线的平面。
5.如权利要求2所述的密封组件，其特征在于，所述内通道和外通道位于一在轴承轴线侧面的平面内。
6.如权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述连接装置在所述密封端板的一上八分圆内。
7.在一种用于滚轧机轧辊的油膜轴承中，轧辊有一颈部，颈部中的渐锥部从轧辊端头面伸到一可旋转地安装在一不旋转的轴承座中的轴承油膜上的直径缩小部，其中轴承座与轧辊端头面轴向分隔开，以在它们之间构成一圆环形间隙，一密封组件横跨所述间隙并包围所述渐锥颈部，所述密封组件包括：一固定于所述轴承座并再将所述间隙分成一与所述轧辊端表面相邻的内腔和一与所述轴承座相邻的外腔的圆环形密封端板；与所述密封端板共同作用的多个密封构件，用以防止外加的轧制工艺润滑冷却液进入所述外腔中，并防止所述轴承油逸入所述内腔中；以及，一在所述密封端板的一上象限(四分之一圆周)中的连接装置，用以在所述内腔与外腔之间形成一通风连接。
8.在一种用于滚轧机轧辊的油膜轴承中，轧辊有一颈部，颈部中的渐锥部从轧辊端头面伸到一可旋转地安装在一不旋转的轴承座中的油膜上的直径缩小部，所述轴承包括：一包围在所述轧辊端表面与所述轴承座之间的渐锥颈部的密封组件；一用于所述密封组件的圆环形密封端板，所述密封端板的结构做成与其它密封构件共同起作用，将所述密封组件再分成一与所述轧辊端表面相邻的内腔和一与所述轴承座相邻的外腔；以及，一在所述密封端板的一上象限(四分之一圆周)中的连接装置，以在所述腔之间形成通风连接。
9.如权利要求7或8所述的密封组件，其特征在于，所述连接装置在所述密封端板的一上八分圆中。
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