CN1984728A - 旋转外壳式滚筒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及旋转外壳式滚筒，它具有一管状外壳(1)，其旋转地安装在多个保持所述外壳(1)的垫块(3)上，通过将一种润滑流体引入到所述垫块(3)的支承面(31)和所述外壳(1)的内表面(13)之间，产生流体动力升举效应。根据本发明，每个垫块的支承面(31)配有三个流体静力穴室，分别为一中间穴室(5)、一上游侧穴室(7)和一下游侧穴室(6)，它们在足以在被驱动的膜(4)中产生辅助流体流量和局部压力增大的压力下接纳流体，以便沿上游和下游方向扩大所述流体动力升举的角扇形(4)，而在其整个长度上保持所述升举作用所必需的流体流量。

Description

旋转外壳式滚筒
技术领域
[01]本发明涉及旋转外壳式滚筒，其由一圆柱形管状外壳构成，所述外壳围绕一长支承件旋转地安装，通过一组保持件支承在所述支承件上，特别适用于在一金属带轧机尤其是钢带轧机上实施一支承辊。
背景技术
[02]一段时间以来，首先，有人提出在造纸中使用旋转外壳式滚筒，然后，近来有人提出在金属带轧机上使用旋转外壳式滚筒，所述旋转外壳式滚筒包括一长梁形固定支承轴，所述支承轴由一管状外壳环绕，所述外壳围绕支座旋转地安装，限定一横向于轧制轴线的旋转轴线，且通过一系列保持件支承在所述梁上，所述保持件一个在另一个一侧地分布在所述梁的全长上，且定中心在一轴向支承平面上，所述轴向支承平面通过所述滚筒的轴线和一支承母线，且相应于当所述滚筒属于一轧机时紧固力的传递平面。
[03]所述管状外壳较易变形，在四辊式轧机或六辊式轧机的情况下，将这种类型的滚筒用作支承辊，在有选择地施作用于不同的保持件时，可使支承母线具有一种可补偿所述轴的挠度的型面，此外，可矫正轧制过程中制品的平面度或厚度缺陷。为此，所述外壳的每个保持件由一垫块构成，所述垫块基本上定中心在支承平面上，间置在所述外壳和所述支承梁之间，且沿着基本上在紧固力的轴向平面上延伸的径向方向，滑动地安装在所述支承梁上。每个垫块在一侧通过一圆柱形支承面支承在所述外壳的内表面上，在另一侧通过一可调节的推进部件支承在所述支承梁上，所述推进部件一般由至少一液压动力缸构成，所述液压动力缸间置在所述支承梁和所述垫块之间。因此，可沿径向方向个别地调节每个垫块的推力，以使所述管状外壳具有适当的型面和/或矫正所述推力沿所述支承母线的分布。
[04]所述管状外壳支承在全部保持垫块上进行转动，因此必须在每个垫块的支承面和所述外壳的内表面之间引入润滑流体。
[05]为此，每个保持垫块在其支承面上配有至少一流体静力穴室，所述流体静力穴室由一挖空部分构成，所述挖空部分朝外开口，在相应于推力的压力下被供给润滑流体。
[06]由于所述流体静力穴室朝外开口，因此，在压力下引入其中的润滑流体在所述穴室的边缘上溢出，在所述垫块的支承面和所述外壳之间的间隙中形成润滑膜。
[07]只要所述垫块的外表面相对于所述旋转外壳的圆柱形内表面定好中心，渗漏量就相当小，但是，其经受的作用力可使之横向变形，使所述垫块偏移，从而增大渗漏量。为了弥补该缺陷，文献GB-A-2060822提出，为将主作用力施加到所述垫块的中心的推进动力缸增加两个侧动力缸，可改变压力，以恢复所述垫块与所述外壳的同心性。因此，所述垫块在横向方向上的宽度略微增大，但是，圆形支承面所覆盖的角扇形不超过45°。
[08]在这种情况下，很难保持所述垫块的稳固性，往往是，所述垫块必须由一铰接杆连接于所述支承梁，以便保持定中心在通过所述外壳的支承母线的轴向平面上。
[09]在这些公知的配置中，供给所述流体静力穴室的润滑流体只是借助于布置在所述动力缸的工作腔和所述流体静力穴室之间的一导道，取自供给施加推力的动力缸的润滑流体。
[10]当这样的装置例如用于造纸业中时，这种供给方式可适合。相反，较难将它们应用于金属带轧制，尤其是钢带轧制，因为滚筒所承受的推力非常大，如果存在可变的渗漏量，则难以控制推进动力缸，以供给所述流体静力穴室。
[11]因此，文献FR-A-2572313提出，增大所述垫块的支承面所覆盖的角扇形的开度，在间置在所述支承面和所述外壳之间的间隙中的润滑膜上形成流体动力效应，在低压下，在所述垫块的上游端，沿所述外壳的旋转方向，以一定的供给量引入油液，例如，所述旋转外壳输送一定量的油液，就足以在所述外壳和所述垫块之间的间隙中形成经所述垫块的下游端溢出的油液的连续油膜。因此，确立油液循环，在所述垫块和所述外壳之间确保流体动力升举效应，在还分布在较大表面上的油膜中获得高压力。
[12]因此，可对所述外壳施加很大的推力，例如用于钢轧制。
[13]该配置的另一优越性在于，所述润滑流体不再从所述推进动力缸的工作腔供给，而是在低压下由一单独的回路供给。因此，不再必须如前所述确保供给所述推进动力缸的高压回路中的渗漏量。
[14]此外，如果利用流体动力升举效应，所述油膜中的压力在所述垫块和所述外壳之间的间隙的上游端很低，由于所述油液的输送而逐渐增大，达到一峰值，相对于通过所述支承母线的紧固面朝下游按一定角度偏移，然后快速下降，在所述间隙的下游端，在所述垫块的出口处互相抵消。由此通过锐角效应使所述垫块自动定中心。
[15]但是，为了获得该流体动力升举效应，所述外壳围绕所述轴的转速必须足以输送在上游引入的油液。另外，如此引入的油液的供给量必须足以确保所述润滑膜的散布，直至所述垫块的出口，补偿侧向渗漏。
[16]万一供油不足，或者万一所述外壳停止旋转，为避免所述外壳与所述垫块接触的任何可能性，文献FR A-2572313提出，在所述垫块的中央部分布置一在压力下供给一种流体的流体静力穴室，所述流体以正常速度与上游引入的由所述外壳的旋转输送的油液混合，且在低速下可避免直接接触，确保润滑膜的形成。
[17]另一方面，为了精确地调节所述外壳的型面和所述支承力的分布，最好使用足够大量的垫块。每个垫块的支承面如上所述必须覆盖一大的角扇形，因此具有一长方形形状，其宽度相对于其长度相当小。
[18]由此在每个垫块的侧边缘上产生大的渗漏，从而产生压力降，有所述润滑膜断裂的危险。
[19]因此，所述垫块和所述外壳之间的间隙中油液的循环所产生的流体动力升举效应发生在一压力区域，所述压力区域沿流体循环的纵向方向包括所述流体压力从所述垫块的入口开始逐渐增大的一上游部分、一流体动力升举的中央部分、以及在所述垫块的出口处所述压力快速减小的一下游部分。
[20]一般来说，所述中央升举部分包括所述垫块的一角扇形，其经受的压力足以补偿工作辊施加在所述管状外壳上的总支承力。
[21]如上所述，尤其是对于轧制金属制品来说，必须产生大的作用力，所述作用力还可基本上在不同的垫块之间进行变化，以矫正平面度和/或厚度缺陷，这在轧机的下游在被滚轧的金属带上观察到。
[22]此外，尤其在金属带插入到轧制框架中或者通过相继的两金属带的一连接焊缝的瞬间，瞬时超压可能发生，其还可能具有不同的几何特征或冶金特征。
[23]利用流体动力升举效应具有许多优越性。但是，据观察，尤其对于轧制来说，使用过程中可能发生的各种事故有使所述垫块具有一定的不稳定性的危险，同样，有发生由于所述润滑膜断裂而与所述外壳意外接触的危险。因此，有时难以使组件保持在合乎要求的水平。
发明内容
[24]本发明旨在借助于比较简单的配置弥补这些缺陷，可较好地控制所述流体动力膜的供油和每个垫块的支承面上的压力分布，从而更易于保持比较稳定的工作条件。
[25]因此，一般来说，本发明涉及旋转外壳式滚筒，所述滚筒包括一管状外壳，所述外壳围绕一长梁形固定支承件旋转地安装，且通过多个垫块支承在所述支承件上，每个垫块具有一圆柱形支承面，所述支承面的半径基本上与所述外壳的内表面的半径相同，每个垫块的位置和推进可由一液压动力缸调节，所述液压动力缸在一侧支承在所述梁上，在另一侧支承在所述垫块上，且在压力下供给流体，此外，每个垫块配有一流体静力穴室，所述流体静力穴室布置在其支承面的一中间部分，且在压力下供给流体，另一方面，与位于所述垫块的支承面和所述外壳的内表面之间的间隙的上游的润滑流体引入部件相连接，以便在一压力区域产生流体动力升举效应，所述压力区域延伸在一大开度的角扇形上，且沿所述外壳的旋转方向包括一压力逐渐增大的上游部分、一中央升举部分和一直至所述垫块的出口的压力快速减小的下游部分。
[26]根据本发明，每个垫块的支承面配有两侧穴室，所述侧穴室分别在中间穴室的两侧开口，且在足以在被驱动的膜中引入压力局部增大的流体的辅助流量的压力下供给流体，以便朝上游和朝下游扩大所述垫块的流体动力升举的中央部分所覆盖的角扇形，从而提高所述垫块的稳固性。
[27]特别有利的是，每个垫块的每个穴室连接于由所述穴室引入的流量的一校准部件，所述穴室中的压力调节到至少足以确保在所述流体膜的相应处排出校准流量的压力级，直至所述垫块对所述外壳施加的推力的最大值。
[28]因此，所述压力区域的中央升举部分包括一强压力中央支座，所述中央支座延伸在基本上相应于所述中央穴室的一角扇形上，两个侧支座每个延伸在相应于一侧穴室的一角扇形上，其分别为一个压力小于所述中央支座的压力的上游支座和一个压力在所述中央支座的压力和所述上游支座的压力之间的下游支座。
[29]在一优选实施方式中，一垫块的每个中间穴室单独地由一输送校准流量的泵供给流体，布置在所述中间穴室同一侧的所有垫块的侧穴室从连接于同一泵的同一导道并行供给流体，多个向每个穴室供给流体的单独导道并联布置在其上，每个导道配有一校准部件，用于校准由所述穴室引入到所述被驱动的膜中的流体的流量。
[30]在另一实施方式中，所述滚筒包括至少三个分别由所有垫块上相对于所述支承平面布置在相同位置的穴室构成的穴室组，其分别为上游侧穴室组、中间穴室组和下游侧穴室组，每个穴室组的穴室从沿所述支承梁布置的一公共管路并行地受到供给，其上分路布置多个分别向所述穴室组中每个穴室供给流体的单独导道，每个导道都配有一单独的校准部件，用于校准相应的穴室中的流量。
[31]此外，本发明的旋转外壳式滚筒可或用于双机配置轧机——其中，制品始终沿相同的方向前送，或用于可沿两个前送方向换向运行的轧机。
[32]如果所述外壳在运行中沿一单一的旋转方向转动，则每个垫块的中间穴室定中心在一相对于所述支承平面沿旋转方向略微朝下游按一定角度偏移的径向平面上。在这种情况下，所述下游侧穴室优选地覆盖基本上是所述上游侧穴室覆盖的扇形的两倍的一角扇形。
[33]在可换向的轧机的情况下，所述中间穴室定中心在支承平面P上，所述侧穴室相对于所述支承平面P呈对称状态。在这种情况下，所述两个侧穴室中的校准流量可相等，所述中间穴室中的校准流量优选地约为每个侧穴室中的流量的两倍。
附图说明
[34]参照下文中作为例子给出的和附图所示的一特殊实施方式，本发明保护范围内的其它特征和优越性将得到更好的理解。
[35]图1是应用于轧机的本发明的滚筒的横向剖面装配示意图；
[36]图2是具有其液压回路的保持垫块的横向剖面细部图；
[37]图3是保持垫块的仰视图；
[38]图4是所述滚筒的纵向剖面图，示意性地示出供油系统；
[39]图5是立体图，示出压力沿垫块的支承面的变化。
具体实施方式
[40]如作为例子的横向剖面图1所示，四辊式轧机包括两工作辊T、T′，轧制制品M在其间通过，所述工作辊T、T′分别在制品的相对一侧支承在两支承辊S、S′上，在所述支承辊S、S′之间施加沿一支承平面P的紧固力，所述支承平面P基本上由所述滚筒的轴通过。
[41]支承辊至少之一例如上支承辊S由一管状外壳1构成，所述管状外壳1在其端部通过图4所示的支座A、A′旋转地安装在一支承梁11上，所述支承梁11在所述管状外壳1内横向于轧制方向延伸，所述支座A、A′限定所述外壳的旋转轴线x′x。
[42]如图4所示，所述管状外壳1通过多个保持垫块3支承在所述梁11上，所述保持垫块3分布在其全长上，且间置在所述外壳的圆柱形内表面13和所述支承梁11的一下表面12之间。
[43]每个保持垫块3在所述管状外壳1一侧配有一其直径略小于所述外壳的内表面13的直径的圆柱形支承面31，且通过至少一液压动力缸2支承在所述梁11的下表面12上，在所示的实施例中，所述液压动力缸2包括一活塞22，其支承在所述梁11上，且进入一挖空部分33中，所述挖空部分33布置在所述垫块3的朝向所述梁11的表面32上，且构成所述液压动力缸2的工作腔。所述液压动力缸2通过一高压供给回路从一液压系统总阀H1供给流体，所述高压供给回路通过一穿过所述梁11的导道21连接于每个垫块和所述活塞22，以便通到相应的动力缸的工作腔33。
[44]因此，每个垫块3连接于一动力缸2，所述动力缸2由一特殊回路20、21供给流体，其中，流量和压力可由一调节系统根据所述轧制制品M的厚度和型面或平面度的控制装置传输的信息加以控制。附属装置和液压系统看来不必详述，这种设备已经在公布的文献中予以描述。
[45]一般来说，这种系统可通过每个动力缸2的位置和压力控制，调节支承母线的型面和沿其施加的推力的分布，尤其是以便补偿所述支承梁11的弯曲度，和矫正在下游对轧制金属带M检测的厚度或平面度的缺陷。
[46]为使所述旋转外壳1的旋转施加在所述固定垫块3上，必须使一润滑流体膜间置在每个垫块3的支承面31和所述外壳的内表面13之间。
[47]为此，每个垫块3通常配有一流体静力穴室，所述流体静力穴室基本上定中心在所述支承平面P上，且在压力下供油，所述穴室朝所述管状外壳的内表面13充分开启，以便在所述外壳1的内表面13和所述垫块3的支承面31之间形成一润滑膜4。
[48]但是，必须指出，在本发明的配置中，所述垫块3的支承面31覆盖一很大角开度的圆扇形，所述角开度大于45°，甚至可超过90°，优选地约为100°或110°。
[49]实际上，这种开度角上支承力的分布具有很大的优越性。
[50]首先，如上所述，相当大长度的角扇形可在所述润滑流体膜4中产生流体动力升举效应。在这种情况下，所述油液可在所述垫块3的上游端通过一增压回路G在低压下供给，且通过所述外壳1的旋转输送到所述外壳1和所述垫块3之间的间隙中，由于锐角效应而逐渐增大压力。
[51]另一方面，由于使分布在所述管状外壳1的整个长度上的垫块3具有一大的角开度，因此，确保其相对于所述梁11进行极好的定中心，横向保持作用可在制品通过时避免端支座之间所述外壳的横向变形。
[52]但是，为了准确地调节沿所述支承母线的应力分布，必须采用相当大数量的邻接垫块，例如七个垫块，如图4所示。因此，为了覆盖一大的角扇形，每个垫块3的支承面31必须具有比其宽度L2大得多的长度L1，如图3所示。
[53]由此引起每个垫块3的侧边缘上油液渗漏增大，有压力损失的危险，甚至有润滑膜断裂的危险。
[54]实际上，如果考虑横向于所述垫块的方向上即平行于所述旋转轴线的方向上的压力分布，显然，该压力由于渗漏而沿所述垫块的侧边缘快速降低，仅在所述支承面的中央部分具有其最大值。此外，由于压力在流体动力效应下逐渐增大，渗漏量沿旋转方向增大，因此，在所述支承面的入口和出口之间，最大压力区域的宽度减小。
[55]另一方面，如上所述，即使在低压下油液引入到所述垫块的入口而通过流体动力效应形成升举力的情况下，优选地也在所述垫块的中央部分，在所述支承平面P处，进行高压供给，以便在轧机起动和万一转速不足时，形成润滑膜。为此，优选地，在所述垫块的中央部分布置一流体静力穴室5，其延伸在一例如10°至20°的角扇形上。这种中央流体静力穴室即使在高速下也是有利的，因为如果供给压力大于所述中央穴室5处由于流体动力效应而达到的压力，则在所述垫块的中央部分如此供给的流体可由于流体动力效应而与被驱动的膜相混合。因此，可在所述中央穴室处，在纵向旋转中心和在横向方向上，扩大所述压力区域。
[56]因此，所述压力区域从所述垫块的入口起包括压力逐渐增大的一上游部分、在所述中央穴室5处形成一最大压力支座的一中央部分、以及在所述垫块的出口处压力快速降低的一下游部分。
[57]此外，由于油膜4的驱动而产生的流体动力升举效应可使所述垫块自动定中心，因为在所述出口间隙的封闭由于锐角效应而增大压力，从而趋向于使所述外壳相对于所述垫块重新定中心。
[58]但是，渗漏量也趋于增大，可导致油膜断裂，使所述垫块和所述外壳之间发生接触。
[59]由此会导致不稳定性的危险，根据本发明，在所述中央穴室5的上游和下游在压力下引入辅助流量的油液，以扩大所述垫块的流体动力升举的中央部分所覆盖的角扇形，即可排除所述不稳定性的危险。
[60]为此，如图1和2所示，所述垫块的支承面31在所述中间穴室5的两侧，配有两侧穴室，其分别为下游穴室6和上游穴室7，每个穴室5、6、7连接于一流量校准部件，所述流量校准部件对在压力下由该穴室引入的流量进行校准，所述压力调节到至少等于该处的液动压力的数值，以使校准的流量排出到由所述外壳的旋转而输送的流体中。
[61]这样，注入到所述三个彼此分开的穴室5、6、7中的油液，实际上在所述支承面31覆盖的整个角扇形上，分布而形成一连续膜，如图5所示。
[62]因此，可调节所述三个穴室5、6、7中的流量，补偿尤其是在所述垫块的侧边上由于其大角开度而产生的渗漏。
[63]为此，每个穴室5、6、7以足以确保校准流量排出的压力受到供给，因此，在每个穴室处，压力局部增大，如下文所述，其可补偿所述垫块承受的摆动力矩，并且万一在例如焊缝进入轧制接合状态而施加的作用力突变时，确保其稳固性。
[64]图1示意性地示出每个垫块3的供油系统的一实施例。
[65]如上所述，分别连接于每个垫块3的所述推进动力缸2，通过通到每个动力缸2的工作腔33的一回路20、21，从一液压系统总阀H1供给高压流体。
[66]优选地，所述流体静力穴室5、6、7分别通过导道51、61、71从一第二液压系统总阀H2受到供给。这样，可根据使用情况，使用具有不同粘度的油液。
[67]实际上，为便于可调节所述垫块3经受的推力的伺服阀工作，优选地，所述动力缸2从所述总阀H1得到小粘度的油液供给。相反，所述流体静力穴室5、6、7可从所述第二总阀H2得到粘度较大的油液供给，从而可增大升举力，减少所述侧边缘上的渗漏。
[68]图1示意性地示出所述穴室5、6、7的压力供给回路8a、8b的一第一实施方式。
[69]润滑流体由一泵83从容器80供给，所述泵83提供一固定流量，所述流量由一流量控制器88控制，通过一溢流管系统返回所述容器，所述溢流管系统具有一可调节的持久泄漏装置84。
[70]在该实施方式中，每个垫块的三个穴室5、6、7每个都通过一导道——其分别为导道51、61、71——进行压力供给，所述导道51、61、71配有一流量校准-调节器52、62、72，运行中可确保油液引入到每个穴室中，流量调节到一基本上恒定的数值。
[71]每个供给回路51、61、71中的压力确定成确保每个穴室中油液的校准流量排出，直至可根据所述穴室的尺寸施加到所述外壳上的推力的最大值。
[72]如同所述的那样，一定量的油液通过所述垫块的侧边缘溢出，而最大部分的油液在每个垫块的后端部排出。但是，全部油液保持在外壳1内，所述外壳1在其端部由所述梁11和所述支座A、A′封闭。优选地，所述滚筒配有一回收装置，其在所述外壳的整个长度上布置在所有垫块的下游端部的上方，用于回收从所述垫块溢出的油液，且使之通过一返回回路86朝所述液压系统总阀H2输送。
[73]图4是简单的轴向剖面示意图，示出所述垫块3旋转90°，以便示出三个穴室的供给回路，实际上，所述三个穴室定中心在横向于所述轴线的同一平面上。
[74]通常，分布在所述外壳的整个长度上的相邻垫块3以相同的方式加以实施，因此，每个垫块包括至少三个穴室，所述三个穴室分别为上游侧穴室7、中间穴室5和下游侧穴室6，相对于所述支承平面P布置在同一位置。
[75]因此，特别有利的是，使相应的穴室重新组合成至少三个穴室组，其分别为下游侧穴室组E2、中间穴室组E1和上游侧穴室组E3，每个穴室组的穴室从沿所述支承梁11延伸的一公共导道并行受到供应。
[76]如图2所示，这些公共导道可与所述旋转轴线x′x相平行地开在所述支承梁11上，或者由固定在所述梁11的一侧上的管路构成。
[77]此外，两穴室组——分别为上游侧穴室组E3和下游侧穴室组E2——优选地可从同一导道60在同一压力下受到供给。
[78]因此，在图2所示的实施方式中，所述梁11配有三个轴向导道，其分别为所述推进动力缸2的供给导道20、中间穴室5的供给导道50和上游侧穴室7与下游侧穴室6的供给导道60。
[79]与每个垫块3相应的、为简化起见而在图1上示于所述梁11每一侧的供给回路51、61、71，优选地，由管路51a、61a、71a构成，所述管路51a、61a、71a横向开在所述支承梁11上，且分别分路连接在所述中间穴室5的穴室组E1的供给导道50上以及上游侧穴室7与下游侧穴室6的穴室组E3、E2的供给导道60上。
[80]横向管路51a、61a、71a每个都分别通过挠性岐管51b、61b、71b连接于一相应的导道51c、61c、71c，所述导道51c、61c、71c开在所述垫块3上，分别在所述垫块3的一侧上的一端部和在另一端部通到相应的穴室5、6、7。
[81]在图1和2所示的实施方式中，每个单独回路51abc、61abc、71abc配有一校准器52、62、72，所述校准器52、62、72例如在所述横向导道51a、61a、71a的出口布置在所述梁11上，可调节油液引入相应的穴室5、6、7中，保持输出流量基本上恒定。
[82]如同所述的那样，所述公共导道20、50、60纵向开在所述支承梁11上，但是也可固定在所述梁的一侧上。
[83]每个垫块3的推进动力缸的工作腔33，从所述第一液压系统总阀H1，通过一回路20被供给小粘度的高压油液，所述回路20优选地可进入所述梁11的一纵向孔。这种回路包括每个垫块3的单独的位置和压力调节部件，这种回路由于是公知的，因此不再在附图上详示。
[84]在该第一实施方式中，所述公共导道50、60通过所述液压系统总阀H2供给粘度较高的油液，优选地，分别通过两单独回路8a、8b，在不同的压力下一方面供给中间穴室5的穴室组E1，另一方面分别供给侧穴室的两穴室组即上游侧穴室组E3和下游侧穴室组E2，所述压力调节成根据推力分布和所述润滑膜4中的液动压力，确保油液在所述垫块3的整个支承面上连续排出。
[85]显然，所述液压系统总阀H2也具有一增压泵87，用于使油液在低压下引入到所述垫块3的入口34。显然，所述侧穴室6、7引入的油液性质相同，且与由所述外壳的旋转被驱动的润滑膜4相混合。
[86]每个泵83a、83b连接于带有溢流管84a、84b的一流量控制器88a、88b。这样，如果所述膜4中的液动压力在每个点足以根据施加的作用力确保升举力，则所述泵83a、83b供给的油液被输送到所述容器。相反，如果所述膜4中的流量例如在速度降低或施加的作用力急剧增大时，由于渗漏而不足以确保升举力，那么，校准的流量由相应的穴室输送，且与被驱动的流体混合，以补偿渗漏和压力的增大。
[87]一般来说，所述轧机确定成在某一作用力范围工作，所述公共导道50、60中的供给压力以及由所述单独回路51、61、71引入到每个穴室5、6、7中的校准流量确定成，确保油液的排出和在所述动力缸2对每个垫块施加的推力的整个调节范围一连续膜的形成，直至一最大值，该最大值取决于使用情况和参数，例如，在轧制板材的情况下，所述参数是所述板材的宽度和厚度、温度和金属的特性、以及待轧制厚度的减小系数。
[88]如果所述穴室5、6、7的供给液压系统总阀H2仅使用两个中压泵——分别为用于所述中间穴室的泵83a和用于所述侧穴室的泵83b，则图1所示的液压供给方式比较经济。
[89]但是，为确保例如在轧制力急剧变化时所述垫块的稳固性，在一更为改进的实施方式中，优选地，每个垫块可使用所述中间穴室的一单独供给泵，其支持必要的推力，以便在每个垫块处校准具有必要压力的油液的流量。
[90]图4示意地示出这种实施方式，该实施方式具有一泵组9，该泵组9包括与垫块3同样多的泵91，每个泵91在所述垫块处根据施加在所述外壳1上的推力，在排出校准流量所需要的压力下，供给一垫块的中间穴室。
[91]如前所述，两个侧穴室组E2、E3可使用同一泵83通过与图1所示的回路相类似的一回路8受到供给。
[92]优选地，该回路8在所述泵83的下游可包括一安全组件84——其使所述公共压力限制在理想的压力级、以及一测量与控制部件88——其测量和控制所述垫块3的侧穴室5的两穴室组E2、E3中的总流量。
[93]图5是立体图，示出——对于布置在与所述旋转轴线相垂直的中央平面Q一侧的一垫块的一半来说——纵坐标上标示的压力随沿着所述垫块的支承面31的角位置而变化的情况，所述支承面31标示为在其沿横坐标的水平轴展开之后。
[94]在图5所示的实施例中，所述上游侧穴室7覆盖一约10°的角扇形，其中央平面P1相对于所述中间穴室5定中心在其上的支承平面P倾斜约25°，所述下游穴室6的中央平面P2也覆盖一约10°的扇形，相对于所述垂直支承平面P倾斜约20°。
[95]所述中间穴室5定中心在所述支承平面P上，且覆盖一约20°的角扇形。
[96]但是，所述垫块仍为图2所示类型的垫块，因此包括在所述垫块的入口34引入润滑流体的引入部件，所述润滑流体由所述外壳1的旋转驱动，实现流体动力升举效应。
[97]一般来说，压力曲线图因此通常包括一流体压力逐渐增大的上游区域A、一最大压力中央区域B、以及一在所述垫块的出口处压力快速降低的下游区域C。但是，所述两个侧穴室7、6基本上改变曲线图中部分A和C的形状，在其中在与所述中间穴室5相应的一中央支座40的两侧形成两压力支座，即上游压力支座41和下游压力支座42。
[98]在低压下引入到所述垫块的入口34的油液被逐渐输送，其液动压力在所述上游穴室7处不很高，例如，在所示的实施例中，可约为所述中间穴室5中最大压力的1/7。但是，在该处，与由所述旋转驱动的润滑膜相混合的辅助流体流量的引入，增大其压力，可朝上游扩大所述升举区域的上游部分A。
[99]另一方面，如上所述，由于所述垫块的宽度L2小于其长度L1，因此，产生油液侧向渗漏，且所述最大压力区域趋于沿所述外壳的旋转方向缩小。油液的辅助流量由所述上游穴室7引入，可补偿这种渗漏，从而纵向和横向扩大所述中央支座40，因此，所述中央支座40可覆盖与所述中间穴室5的尺寸相当接近的长度和宽度。
[100]在该中间穴室5输出之后，渗漏量也增大，油液从所述垫块和所述外壳之间的间隙溢出，有与所述垫块的出口接触的危险。
[101]但是，如所述曲线图所示，由所述下游穴室6引入的油液必须在较大的压力下大于所述上游穴室7的压力，油液的校准辅助流量可朝下游扩大所述升举区域的部分C，因而避免与所述垫块和所述外壳接触的任何危险。实际上，所述下游穴室6中的压力可约为所述中间穴室5中最大压力的一半。
[102]因此，所述流体动力升举区域覆盖的角扇形朝上游和朝下游扩大。此外，压力流体引入到所述两个侧穴室6、7中，由于流体静力作用而产生对两穴室6、7的径向中平面P1、P2的推力F1、F2，所述径向中平面P1、P2相对于所述支承平面P倾斜至少20°。
[103]由于所述流体动力升举角扇形的这种增大，且由于所述外壳的这种在三个分开的点上的支承，每个垫块的稳固性大为改善。因此，所述支承辊可经受所述工作辊施加的推力的急剧变化，所述外壳1既不会中心偏移，所述外壳1和所述垫块3的外表面13之间也不会接触。
[104]显然，本发明不局限于作为简单实施例所述的实施方式的详细说明，且可实施其他实施例而不超出本发明的保护范围。
[105]特别是，可改变所述不同的穴室所覆盖的角扇形及其相对于所述中央平面的倾斜角度。但是，为了获得所述的稳固作用，所述流体动力升举区域必须覆盖一大的角扇形，其约为一象限，不管怎样，至少为45°至50°。
[106]另一方面，在所述外壳始终沿相同方向转动的情况下，优选地，所述下游穴室6的中央平面P1相对于所述支承平面P比所述上游穴室7的中央平面P2更倾斜。同样，所述中间穴室5可沿所述外壳1的旋转方向朝下游略微偏移，以便在制品进入时补偿相关工作辊的反向变形。在这种情况下，所述中间穴室5的中央平面P相对于垂线略微倾斜。
[107]但是，本发明也可有利地应用于实施可换向轧机，其中，所述滚筒因而所述管状外壳1交替地沿一方向和沿另一方向转动。
[108]在这种情况下，配置是对称的，所述中间穴室5定中心在通过轴线的垂直平面上，所述两个侧穴室6和7相等，且定中心在垂线两侧相对于所述垂线倾斜同一角度的平面上。
[109]插入在权利要求书中述及的技术特征之后的标号，其唯一的目的是便于理解所述权利要求书，而绝不限制保护范围。

Claims (19)

1.旋转外壳式滚筒，其包括：
-一长梁形固定支承梁(11)，
-一管状外壳(1)，其具有一内表面(13)和一圆柱形外表面，该管状外壳(1)环绕所述支承梁(11)，且围绕一旋转轴线旋转地安装在所述支承梁(11)上，所述外壳经受沿一支承母线分布的、基本上沿一支承平面(P)取向的推力，
-多个保持所述外壳(1)的垫块(3)，所述垫块(3)间置在所述外壳(1)的内表面(13)和所述支承梁(11)的一支承面之间，且一个在另一个一侧地分布在所述外壳的长度上，每个垫块(3)可沿一穿过所述旋转轴线的径向方向移动，且包括一圆柱形支承面(31)，所述支承面(31)具有的半径基本上等于所述管状外壳(1)的内表面(13)的半径，且该支承面(31)延伸在一大开度的角扇形上，
-所述垫块(3)的位置和推力的单独的调节部件，对于每个垫块(3)来说，所述调节部件包括至少一液压动力缸(2)，所述液压动力缸(2)间置在所述梁和所述垫块(3)之间，且连接于一第一压力流体供给回路(20)，
-至少一流体静力穴室(5)，其布置在所述垫块的支承面(31)的一中间部分，且连接于一第二压力流体供给回路(50)，
-润滑流体引入部件，其将一润滑流体引入到所述垫块(3)的支承面(31)和所述外壳(1)的内表面(13)之间的一间隙中，所述润滑流体形成一连续膜，所述连续膜由所述外壳(1)的旋转驱动，在一压力区域(4)产生流体动力升举效应，所述压力区域(4)延伸在一大开度的角扇形上，且沿所述外壳(1)的旋转方向包括：一上游部分(A)——其从所述垫块的入口起逐渐增大流体压力，一具有最大压力的中央部分B——其覆盖一与所述中间穴室(5)基本相当的角扇形，以及一下游部分(C)——压力在该部分快速降低直至所述垫块的出口；
其特征在于，每个垫块的支承面(31)配有两个侧穴室，其分别为上游侧穴室(7)和下游侧穴室(6)，所述两个侧穴室在所述中间穴室(5)的两侧开口，且在一压力下被供给流体——该压力足以按压力局部增大的方式将辅助流体流量引入到所述被驱动的膜(4)中，以便通过在所述角扇形(4)的整个长度上保持所希望的升举效应所必需的流体流量，朝上游和朝下游扩大所述流体动力升举的角扇形(4)。
2.根据权利要求1所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，每个垫块(3)的每个穴室(5，6，7)连接于一用于校准由所述及的穴室引入的流量的校准部件，所述穴室中的压力调节到一数值——该压力数值至少足以确保在所述流体膜(4)的相应处排出所述校准的流量，直至所述垫块(3)对所述外壳(1)施加的推力的最大值。
3.根据权利要求2所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，由所述两个侧穴室(6，7)在压力下引入的流体决定两径向平面(P1，P2)的中心推力，所述两径向平面(P1，P2)在所述支承平面(P)的两侧倾斜，所述推力可保持所述垫块的稳固性。
4.根据前述权利要求中任一项所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，所述垫块的流体动力升举区域(4)包括：一高压中央支座，其延伸在基本上与所述中间穴室(5)相应的一角扇形上；和两个侧支座，其相应地对应于两个侧穴室(7，6)，相应地为在所述压力增大的上游部分(A)中的一上游支座(41)和在所述升举区域(4)的压力降低的下游部分(C)中的一下游支座(42)。
5.根据权利要求4所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，所述上游侧穴室(7)在一压力下——该压力小于所述中间穴室(5)中的压力——受到供给；且所述下游侧穴室(6)在一压力下——该压力在所述中间穴室(5)的压力和所述上游穴室(7)的压力之间——受到供给。
6.根据权利要求4和5中任一项所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，在所述上游压力支座(41)处引入的流体确保液动压力因被驱动的流体的流量的增大而更快速地增大，且决定所述高压中央支座(40)因在该处的渗漏量的补偿而纵向和横向地扩大。
7.根据权利要求4、5、6中中任一项所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，在所述下游压力支座(42)处引入的流体，通过增大被驱动的流体的流量直至所述垫块(3)的出口，决定朝所述流体动力升举区域(4)的下游的扩大。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，每个中间穴室(5)由一输送校准流量的泵个别地供给流体。
9.根据权利要求8所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，布置在所述中间穴室(5)的同一侧的所有垫块(3)的侧穴室(6)(7)，从连接于同一泵的同一管路并行地受到供给，多个向各个穴室供给流体的独个导道并联在所述管路上，每个导道都配有一校准部件(62)(72)，用于校准由所述穴室引入到所述被驱动的膜中的流体的流量。
10.根据权利要求2至7中任一项所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，其包括至少三个穴室组(E3，E1，E2)，它们分别由在所有垫块(3)上相对于所述支承平面(P)布置在相同位置的穴室构成，所述穴室分别为上游侧穴室(7)、中间穴室(5)和下游侧穴室(6)；并且每个穴室组(E3，E1，E2)的穴室从一公共管路(71，51，61)并行地受到供给，所述公共管路(71，51，61)沿所述支承梁(2)布置，且在所述公共管路上分路连接多个分别向所述穴室组(E3，E1，E2)的每个穴室供给流体的单独的导道，每个导道都配有一单独的校准部件(72，52，62)，用于校准相应的穴室(7，5，6)中的流量。
11.根据权利要求10所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，相应为上游侧穴室(7)和下游侧穴室(6)的两个侧穴室组(E3，E2)从同一管路(60)并行地受到供给；并且，流体供给回路包括两支路，其分别为一第一支路一一其通过一第一公共管路(50)向所有的中间穴室(5)供给流体、以及一第二支路——其通过一第二公共管路(60)向所有的侧穴室(6，7)供给流体。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，每个穴室组(75，55，65)连接于一开路调节供给系统，该供给系统包括一泵部件(83)，用于以一总流量和在一共同压力下向所述回路供给流体，所述流量和所述压力调节到至少足以确保通过穴室组中所有的穴室排出校准流量的压力级值，直至所述外壳(1)施加的推力的最大值。
13.根据权利要求2至12中任一项所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，由每个垫块(3)的两个侧穴室(6，7)引入的校准流量基本上相等；并且由所述中间穴室(5)引入的校准流量基本上是每个侧穴室(6，7)中流量的两倍。
14.根据前述权利要求中任一项所述的旋转外壳式滚筒，其中，所述管状外壳(1)在使用中按相对于所述支承梁(2)的唯一方向转动，其特征在于，每个垫块(3)的中间穴室(5)定中心在一径向平面上，所述径向平面沿旋转方向相对于所述支承平面(P)朝下游按角度地略微偏移。
15.根据权利要求14所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，所述下游侧穴室(6)覆盖所述支承面(31)的一角扇形，该角扇形基本上是所述上游侧穴室(7)覆盖的扇形的两倍。
16.根据权利要求15所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，沿所述外壳(1)的旋转方向布置在上游的侧穴室(7)覆盖一约10°的扇形，该扇形定中心在相对于所述支承平面(P)倾斜约20°的一径向平面上；并且，布置在下游的侧穴室(6)覆盖一约20°的，该扇形定中心在相对于所述支承平面(P)倾斜约30°的一平面上。
17.根据前述权利要求中任一项所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，每个垫块(3)的支承面覆盖约为一象限的一圆扇形，其可直至100°至110°。
18.根据前述权利要求中任一项所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，所述滚筒从停机直至所述外壳的最大转速以流体静力状态工作，每个垫块(3)的三个穴室(5，6，7)中每个穴室引入的流体的流量调节成：在所述垫块的整个表面上保持一连续的油膜，这考虑到所述旋转外壳(1)对该油膜驱动的影响。
19.根据前述权利要求中任一项所述的旋转外壳式滚筒，其特征在于，它在一金属带轧机机架中构成支承辊中的至少一个。
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