TWI465302B - 連續鑄造裝置用之滾軸及滾軸配置 - Google Patents

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Description

連續鑄造裝置用之滾軸及滾軸配置
本發明係關於一種連續鑄造裝置用之滾軸，一種使用該滾軸具有至少一軸承座(bearing block)及其承載之滾軸的滾軸配置，以及一種使用本發明滾軸配置的鑄條引導單元(strand guide unit)。
用於鑄造金屬鑄條(metal strand)的連續鑄造裝置係使用數個可轉動地裝上的滾軸，其目的是在金屬鑄條離開模具後引導它沿著預定路徑冷卻及可能支撐它。在此情形下，該等滾軸是用軸承經由軸承座之中的軸頸來得到外部支撐，以及藉由以閉式回路在壓力下把冷卻液(尤其是，水)饋入滾軸內部以便散熱來冷卻，例如用經由穿經軸頸的軸向滾軸鑽孔的水回路。
取決於個別的鑄造格式及位置，可實作金屬鑄條的支撐及/或導引於所有的側面、鑄條的兩對面或只是它的底面上。相應地，滾軸可用於不同的配置，例如滾軸環(roller ring)、移位雙滾軸(displaced double roller)、呈多個陣列支撐的縱向滾軸、或簡單的滾軸形式。
由於與灼熱的金屬鑄條(特別是，由輻射熱引起的)直接接觸滾軸，尤其是，周邊滾軸殼體及軸承在操作時都暴露於極端的熱負荷。這特別應用於在處理異形坯輪廓(beam blank profile)時在腹部區(web region)的滾軸。另外還有由被鑄造粉末殘留物污染的水和水蒸氣、水垢 (scale)等等造成的惡劣環境。
在許多情形下，相鄰滾軸要求要有緊密的間距，結果必須用小直徑的滾軸以便有效地支撐鑄造鑄條，而且這會增加滾軸的負荷。
與相鄰鑄條與鑄造裝置之其他組件(例如，冷卻元件或電磁攪拌裝置)有關的緊密間距要求滾軸導件有儘量緊湊的結構。儘管如此，所用的滾軸及其滾軸配置必須享有高度的可靠性和提供長期的使用壽命以及也允許便於維護。
常常無法適當地滿足上述需求的本技藝習知解決方案有：在一般水冷式滾軸本體兩端的軸承座與安裝於軸承座的個別旋轉進給連接總成。
由第DE 19752336 C1號專利與第EP 857258 A1號專利可獲悉先前技術此類滾軸配置的例子。此類結構，尤其是軸承區的冷卻常常不夠。
本發明之目標是要提供一種滾軸結構，其係保證滾軸軸承配置及滾軸殼體的高效冷卻同時有緊湊及承重的結構，且製造成本不高。
申請專利範圍第1項的特徵可達成該目標在於：提供一種用於連續鑄造裝置且有冷卻液供給的無軸頸滾軸，其係包含用於接受冷卻液的旋轉對稱滾軸殼體與至少一滾軸插件(roller insert piece)，該至少一滾軸插件上設有用於軸承座軸頸上所承載之滾軸軸承的接受構件， 其中該滾軸插件係配置於該滾軸殼體內且氣密地(pressure-tightly)固定於該滾軸殼體，其中該滾軸插件(5)與該滾軸殼體(6)形成用於接受該冷卻液的一凹穴(11)。
本發明滾軸的特點尤其在於：該滾軸軸承接受構件以及在處於操作狀態時該滾軸軸承也在滾軸殼體內，在連續鑄造裝置操作時，供給冷卻液(例如，水)至滾動機構或輪壓機(calender)或類似物，以及用於接受該冷卻液的空間在該滾軸軸承接受構件與該滾軸殼體之間至少部份沿周邊延伸，使得優化軸承區域在裝置操作期間的冷卻成為有可能。為了設計緊湊的組態，有可能省掉滾軸軸頸以及用配置於滾軸軸承接受構件的軸承及配置於該軸承座上的軸頸來承載該滾軸。由於要優化滾軸殼體及軸承的冷卻，有可能省掉噴灑冷卻，而以改善冷卻來施行熱鑄造或乾鑄造且滾軸表面不會出現熱裂紋(heat crack)。
結果，相較於本技藝的習知滾軸，可減少滾軸的重量，可減少滾軸待由滾軸驅動器移動的質量，從而滾軸驅動器的結構及能力可變小而因此可進一步減少成本。
該滾軸插件大體有杯狀組態以及與該滾軸殼體形成凹穴，在該滾軸處於操作狀態時，經由用於饋入或排出的一或更多冷卻液通道，可供給該凹穴冷卻液。因此，滾軸插件至少一有冷卻液通道通往該凹穴。因此，本發明允許採用無軸或無心軸的滾軸組態。
由於該滾軸殼體的形狀對於滾軸軸線呈旋轉對稱， 該滾軸之運轉可支承及/或引導任何想要形狀的鑄條或鋼坯(billet)。因此，可生產有彎曲橫截面及波形曲面的鑄條格式。
該軸承的形式通常為滾動軸承或滑動軸承(plain bearing)以及以有容隙或緊壓配合的方式配置於該軸承接受構件中。如果該滾軸為短的簡單形式，只把短滾軸的一端配置於軸承接受構件而短滾軸的另一端用蓋子封閉是足夠的。用這種結構，該短滾軸的支撐用只經由一個軸承座之一個軸承座軸頸的一或兩個軸承，以及經由所謂的雙密封單元(duo sealing unit)來饋入冷卻液至被滾軸殼體圍封的凹穴及從被滾軸殼體圍封的凹穴排出冷卻液。
該軸承座軸頸與該軸承座整合是有利的。這樣可一起製造該軸承座，特別是用精密高品質的鑄造操作，以及用陶瓷型心(ceramic core)及後機械加工(mechanical post-machining)可在該軸承座中裝設一或更多冷卻液通道及鑽孔。選擇適當的合金有可能製成有極高機械強度的軸承座，其除了有緊湊的結構以外，也可提供內部冷卻。
原則上，軸承座的組態形式也有可能為有管狀軸承軸頸的載水軸承座(water-carrying bearing support)，而不是整合具軸承座軸頸之軸承座，其中該滾軸軸承裝在該管狀軸承軸頸上，以及該管狀軸承軸頸與該軸承座耦合成有載送冷卻液的關係。
在較長滾軸以兩端承載的情形下，對應地裝設配置 於該滾軸之另一端的第二滾軸插件，以及在該滾軸之另一端處有支撐於軸承座軸頸上之滾軸軸承的接受構件，其中該第二滾軸插件也配置於該滾軸殼體內且氣密地固定於該滾軸殼體，以及其中該兩個滾軸插件與該滾軸殼體形成一凹穴用以接受該冷卻液。因此，本發明滾軸的兩端可各自用一個別軸承座支撐。
因此，該滾軸之運轉有優於習知滾軸可將熱傳輸至冷卻液，因為該滾軸軸承與之關連密封單元兩者皆可相較於習知之滾軸於其表面在滾軸內部上接觸該冷卻液為較優，其中該密封單元較佳配置於滾軸殼體且特別較佳該滾軸軸承以徑向有空間的方式包圍該密封單元。
為了簡化製程及優化水回路組態，將軸承接受構件配置於氣密地固定於滾軸殼體的滾軸插件中。為此，將該滾軸插件推進滾軸殼體且在圓周邊緣焊接至滾軸殼體，其中該滾軸插件的較佳終止於幾乎與滾軸的末端齊平。這應用於如上述之短滾軸，其具有一軸承與只在該滾軸一端之滾軸插件，且亦應用於較長的滾軸，其具有兩個軸承與各在滾軸兩端之滾軸插件。
在一具體實施例中，在處於操作狀態時，如上述基於製程及強度上的理由，可與軸承座整體成形的本發明滾軸的兩端是用滾軸軸承支撐，其各自收納於關連軸承座軸頸上之滾軸插件。在此具體實施例中，由於有緊湊的組態，可將有滾軸及軸承座的複數個滾軸配置(至少兩個)設置成彼此有緊密並列的關係，或設置於大致與鑄造鑄條軸線垂直的平面中，或毗鄰滾軸的旋轉軸線相對彼 此呈例如90度。
除了用作軸承接受構件以外，滾軸插件也用來引導通常為冷卻水的冷卻液。為此，該滾軸插件係經形成及固定於滾軸殼體，使得在該滾軸插件與該滾軸殼體之間可形成一周邊通道(peripheral passage)以於其周邊接受冷卻液或其中之一部份。這可確保，在操作時，滾軸殼體可從內部與冷卻液起作用且可靠地耗散熱從而可避免軸承過熱。在熱耗散特別有效的具體實施例中，該周邊通道的組態為冷卻液進入周邊通道的饋入通道，例如徑向延伸通道，只用與滾軸殼體有密封關係的一分支(limb)與冷卻液的排放通道(discharge passage)隔開，例如該排放通道可為與滾軸旋轉軸線平行或與滾軸旋轉軸線有一角度的通道。
如果該周邊通道耦合至由滾軸殼體形成的冷卻液凹穴，藉助於輸送通道(transfer passage)為較佳，可實現改善冷卻。在此情形下，就大小的尺度而言，該凹穴填充至少一充填體(filling body)/移位體(displacement body)以便根據要耗散的熱量來調整必要的冷卻液量以及增加流動速度以及也能夠轉移滾軸凹穴之中的冷卻液。這樣，一方面可特別快速地散熱，另一方面可減少必要的冷卻液數量。
滾軸插件的組態有徑向延伸為較佳且耦合至周邊通道的至少一冷卻液通道為較佳。這樣，饋至滾軸插件的冷卻液可直接送到周邊通道以及由那裡可流入被滾軸殼體圍封的凹穴，通過輸送通道為較佳。
本發明的組態允許簡單迅速地組裝該等組件。在組裝較長滾軸的具體實施例時，將滾軸插件的兩端裝入滾軸殼體且四周焊接至該滾軸殼體以便提供有冷卻液凹穴在該等滾軸插件與該滾軸殼體之間的氣密滾軸本體。在處於操作狀態時，經由配置於滾軸軸承接受構件的滾軸軸承，用配置於滾軸本體兩端的軸承座來承載滾軸本體為較佳。這樣，經由各自在各自滾軸插件與配置於軸承座的軸承座軸頸之間配置於滾軸兩端的滾軸軸承，在關連軸承座的軸承座軸頸支承滾軸。
在該滾軸本體與軸承座上的軸承座軸頸之間，配置至少一密封單元於該軸承座與該滾軸插件之間，藉此用以下方式使饋入冷卻液至軸承座的冷卻液通道係氣密地耦合至在滾軸插件之中的對應冷卻液通道：在操作時，饋至滾軸的冷卻液是經由在滾軸插件之中的冷卻液通道來饋至在滾軸本體之中的冷卻液凹穴。
為此，取決於涉及的個別組態，提供一或兩個密封單元，經由該密封單元，滾軸本體中之的冷卻液凹穴可饋入及排出冷卻液。在此方面，在單密封單元(mono sealing unit)的情形下，冷卻液經由配置於滾軸一端的密封單元來饋入以及冷卻液經由配置於滾軸另一端的單密封單元來排出。
在本發明滾軸配置中，使用所謂的雙密封單元時，滾軸插件中之一個有第一冷卻液通道用於饋入冷卻液至配置於滾軸殼體內部的冷卻液凹穴，以及第二冷卻液通道用於由該冷卻液凹穴排出冷卻液。在此情形下，該等 冷卻液通道都耦合至用於饋入冷卻液的冷卻液通道與用於排出密封單元中之冷卻液的冷卻液通道，以及該等滾軸插件中之另一個沒有任何冷卻液通道而且可設有例如栓塞(blind plug)。
在一簡單的具體實施例中，用於連續鑄造裝置之本發明滾軸配置係經設計成在該滾軸插件與該軸承座軸頸之間配置於滾軸之一端的是雙密封單元，它可氣密地固定於定位以及各自使軸承座中之冷卻液通道氣密地耦合至滾軸插件中之個別對應冷卻液通道用以各自饋入及排出冷卻液，而該滾軸殼體的另一端用蓋子封閉。
該具體實施例的一端只用一軸承座來支承，以及在異形坯輪廓的情形下，尤其可用作與有更複雜橫截面幾何之鑄造鑄條輪廓有關的冷導引滾軸，結果可減少該結構所需要的空間量。
在該滾軸配置的另一具體實施例中，在該滾軸的兩端各自配置一個密封單元。更具體言之，每一該等滾軸插件有各自的冷卻液通道，其中該等滾軸插件中之一個有用於饋入冷卻液的冷卻液通道而另一個滾軸插件有用於排出冷卻液的冷卻液通道。在此情形下，該等冷卻液通道各自耦合至在關連的第一單密封單元中用於饋入冷卻液的冷卻液通道或在關連的第二單密封單元中用於排出冷卻液的冷卻液通道，使得在操作於滾軸一端饋入的冷卻液可經由在滾軸插件之中的冷卻液通道饋至配置於滾軸殼體內部的冷卻液凹穴，以及在另一端經由冷卻液通道用於由滾軸插件中之冷卻液凹穴排出冷卻液。
如果軸承座加上冷卻液凹穴可進一步改善本發明滾軸配置的冷卻，供給該凹穴的冷卻液可與滾軸的冷卻呈串聯關係，或用與滾軸冷卻系統分開的冷卻回路供給冷卻液給它。
若本發明滾軸配置使用所謂的雙密封單元，該等滾軸插件中之一個有第一冷卻液通道用於饋入冷卻液至配置於滾軸殼體內部的冷卻液凹穴中以及第二冷卻液通道用於由該冷卻液凹穴排出冷卻液。在此情形下，該等冷卻液通道均連接至用於饋入冷卻液的冷卻液通道以及連接至用於排出個別密封單元的冷卻液之冷卻液通道，以及另一個滾軸插件沒有任何冷卻液通道而且也可用例如栓塞封閉，或者如上述的短滾軸，用裝入中央鑽孔的蓋子插件封閉。
對於較大的鑄條格式，例如中胚(bloom)，滾軸配置中可能需要只在一條旋轉軸線上把一個以上的滾軸配置成有彼此並列的關係，以及每一端可承載鑄條的複數個滾軸，這取決於各個滾軸的寬度。因此，本發明滾軸配置之開發有至少另一軸承座，用該等軸承座承載的至少另一本發明滾軸，其中配置於毗鄰滾軸之間的是軸承座，該軸承座係承載該等毗鄰滾軸及該至少兩個滾軸於一旋轉軸線上。在此情形下，在該滾軸插件與該軸承座之間配置於該滾軸之各端的是單密封單元，該單密封單元可氣密地固定於定位以及使在該軸承座之中的冷卻液通道氣密地耦合至該滾軸插件中之一個別對應冷卻液通道以供冷卻液通過。
在此方式，如果配置於該等滾軸之間的軸承座有冷卻液可流動通過以及較佳配置於鑄條旁邊的凹穴為較佳，從而可改善在軸承座兩邊之軸承區域的冷卻。
滾軸以及滾軸配置中之滾軸插件有相同的結構在成本上獨具優點。以此結構相同的組態，為了在冷卻液凹穴中產生優化的流動，將該兩個滾軸插件在滾軸殼體中配置成相對於滾軸軸線彼此呈180度為較佳。在為了促進該等滾軸插件之組裝及定位的情形下，滾軸插件各有較佳的定位輔助件，例如半圓形的定位鼻部(positioning nose)為較佳。該等定位鼻部較佳配置成在組裝狀態下相對於滾軸軸線彼此呈180度為較佳，藉此只用彼此的相對位置達成該兩個滾軸插件的組裝，而此位置為可優化流動的位置。
任何一種密封單元，例如旋轉引進配置，可用於本發明滾軸配置，只要在操作期間可保證在該滾軸插件與該軸承座之間有可靠的密封完整性。因此，該滾軸配置與有必要對於氣密地固定內旋轉連接組件的密封元件特定組態或密封表面的配置無關。
該密封單元有一彈性套筒為較佳，形式為補償器較佳，其係氣密地固定於軸承座上或在配置於軸承座軸頸的殼體法蘭內。也可將該配置實作成有橫向反轉的關係藉此配置該彈性套筒於該滾軸插件上。
在此方面，如果該密封單元有彼此貼緊成為密封元件的兩個滑環(sliding ring)，則使用彈性套筒特別有利，其中一個滑環用滾軸插件承載而另一個滑環用彈性套筒 承載。這保證可用特別簡單的方式，首先可將該滾軸插件裝入及焊接至滾軸殼體，然後下一步將配置(緊壓配合為較佳)於軸承座軸頸上為較佳的滾軸軸承與軸承座一起裝入(間隙配合為較佳)在該滾軸插件上的容器構件。此具體實施例確保滾軸在操作中有負載時可補償作用於密封單元的傾斜力矩(tilting moment)與由溫度梯度引起的長度膨脹，造成滑環的徑向移動性與彈性套筒的移動性增加，因而增加裝置的使用壽命。
在一具體實施例中，用於連接至與冷卻液出口及/或冷卻液入口耦合之軸承座支承面的連接管可裝入軸承座的至少一冷卻液通道以確保經過底面的冷卻水饋入及排放線路的連接。
由於本發明滾軸及滾軸配置之緊湊性，在鑄條引導單元中有可能將滾軸配置配置於小間距。在此方面，如果鑄條引導單元之滾軸配置(配置於鑄條四周)的滾軸之旋轉軸線都落在一平面中，則特別有利。該平面與鑄條引導方向垂直為較佳。
緊湊的設計組態意指有可能快速地維修鑄條引導單元或一部份。為此，本發明滾軸配置可脫離固定表面，由於重量小於本技藝的滾軸，在移除軸承座及軸承後，可快速更新磨損的滾軸及重新組裝。
因此，根據本發明，有至少4個滾軸配置用以引導連續鑄造具矩形(例如，方形)橫截面之長形產品的鑄條引導單元可實作成一緊湊的形式，以及在鑄條導引區段中可以小間距配置複數個該鑄條引導單元。對應地，用 於引導連續鑄造具雙T形橫截面之長形產品的鑄條引導單元可具有：具支撐於軸承座一邊之短滾軸的4個滾軸配置，以及具各自支撐於軸承座兩邊之長滾軸的4個滾軸配置，該等滾軸配置係以順時鐘方向交替地繞著鑄條排列及引導該鑄條。
取決於個別期望的鑄條橫截面，可在其四周配置數個鑄條引導單元。例如，在處理圓形鑄條輪廓時，有可能只用兩個對置的滾軸配置與適應鑄條橫截面的旋轉對稱滾軸殼體來引導及支撐鑄條。
由以下說明及隨附的申請專利範圍可發現本發明的其他組態。
以下用圖示於附圖的具體實施例更詳細地舉例說明本發明。
如第1圖所示，本發明連續鑄造裝置用之滾軸配置具有軸承座1以及經由軸承座軸頸(1a)而被軸承座1承載的滾軸2。在此情形下，經由軸承座軸頸1a而被軸承座1承載之滾軸2係經由形式可為例如滾軸軸承且配置於滾軸插件5內之軸承接受構件4中的至少一滾軸軸承3。
軸向在滾軸插件5、軸承座1之間配置於滾軸2之柱形滾軸殼體6中的是密封單元7(7a、7b、7c、7d)，彼等可氣密地(pressure-tightly)固定於適當位置以及使虹吸管(siphon tube)8氣密地耦合至冷卻液凹穴11以及使在環繞軸承座1中之冷卻液管8且形式為環隙(annular gap)的冷卻液通道氣密地耦合至在滾軸插件5之中的對應冷卻液通道9。
在圖示具體實施例中，可氣密地固定於適當位置的一密封單元7包含滑環托架(sliding ring carrier)7a、兩個滑環7b與7c以及用來接受及固定形式較佳為補償器(compensator)之彈性套筒的法蘭7e。除了形式為優質鋼(high-quality steel)製補償器之套筒的較佳組態以外，該彈性套筒也可由彈性的其他材料製成，例如形式為有可能用布料加以強化以及套入法蘭7e的橡膠空心圓筒。這允許套筒有特殊的撓性以及減少本發明裝置在滾軸有負荷時的損耗。
在圖示具體實施例中，該彈性套筒能可釋放地固定於法蘭7e。法蘭7e本身可經由螺絲旋入軸承座軸頸1b以及例如經由安全銷(securing pin)或用黏著劑固定以防止它轉出。如圖示，法蘭7e也可用來支承軸承3，也可另外用朝向滾軸插件的墊圈來固定它。
在圖示具體實施例中，軸承座1有未圖示之兩個通道部份，彼等未配置於截面且通向軸承座支承面，而係經配置成垂直於滾軸軸線。用於饋送冷卻液的垂直通道部份較佳有以下組態或配置：在軸承座中產生充分的湍流以及氣泡不會累積於通道及凹穴1b中，該凹穴1b較佳經裝設用以接受軸承座中之冷卻液。連接管(圖中未示)可插進該等垂直通道部份的下端以及可連接至軸承座支承面，接著它可耦合至在底部的冷卻液出口及/或冷卻液入口(圖中未示)。
連接管的封閉可各自經由設在軸承座1及軸承座支承面之兩末端部份的O環密封件(圖中未示)或經由在鑽孔之套筒中的O環。經由連接螺絲，將軸承座擰至支承面藉此可承受有關負荷。
經由圖示的冷卻液通道8確保冷卻液遠離軸承座1饋入在滾軸殼體6中的冷卻液凹穴11。經由冷卻液通道10(周邊通道)、冷卻液通道9(在插件5中幾乎徑向延伸)以及冷卻液通道(形式為環繞虹吸管8之環隙)排放至軸承座之中的冷卻液通道12(排放通道)。取決於個別的相關需求與設計組態，冷卻液的饋入及排放也可作成反向流動通過軸承座、密封單元及上述冷卻液通道。
如前述，設於滾軸插件5、軸承座軸頸1a之間的是密封單元，在該具體實施例中，尤其是其係具有配置於朝向法蘭7e的滾軸插件5之區域上的滑環7b、7c作為密封元件，以及配置於套筒7d上的另一滑環7c作為密封元件。因此，在該具體實施例中，密封元件7b、7c的密封表面係經配置成與滾軸的旋轉軸線垂直。由於可以此方式較好地補償作用於密封元件的力，因此密封元件7b、7c的密封表面有此幾何配置為較佳，然而，若是使用以不同方式與密封元件合作的其他密封單元，則本發明滾軸1不一定需要密封元件7b、7c的密封表面有此幾何配置。
軸承座1設有數個鑽孔(圖中未示)為較佳，該等鑽孔與滾軸軸線同軸以及可用可旋轉地插入的密封塞(圖中未示)封閉。在維修操作時，可擰下連續鑄造裝置上的 密封塞因而有可能藉由饋入沖洗介質(例如，壓縮空氣)以吹出滾軸內部的冷卻水從而有助於維修操作。同樣，經由該等可封閉鑽孔可供給用於滾軸軸承3的潤滑油脂。
在圖示於第2圖的具體實施例中，移位體22以折線形式圖示，其係取決於凹穴11的個別尺寸來裝設，且其有助於減少冷卻液量、引導流動及增加流動速度。
經由配置於底部與軸承座底的供給線路也可實現油脂的供給以潤滑滾軸軸承及/或填充曲徑密封件(labyrinth seal)以及增加保護作用。
工具可安裝於軸承軸頸及總成的鑽孔也可移除滾軸。
較佳設於該軸承座與該滾軸殼體6之間的是延伸於周圍的曲徑密封件19，它可防止水及灰塵侵入軸承3的區域從而有助於延長軸承的使用壽命。
插件(圖中未示)也可設於軸承座1外，其係通過緊固螺絲可釋放地固定於軸承座1。結果，可實現，為了執行維修操作，藉由鬆開緊固螺絲然後移除插件而不必排除整個滾軸配置，由外面接近插件(特別是，密封單元)覆蓋的組件(均處於組裝狀態)而不會有任何問題。該插件也可用作定中心栓塞(centering spigot)以利在組裝滾軸配置時彼此對應地安置該等組件。
在本發明滾軸配置的第2圖具體實施例中，本發明的滾軸2兩邊用在軸承座1之軸承座軸頸1a上的滾軸軸承3或滑動軸承3支撐，以及在一邊由來自軸承座支承 面的垂直通道(圖中未示)開始，由軸承座凹穴1b饋送冷卻液經由冷卻液通道13、單密封單元7、冷卻液通道9及冷卻液通道10進入可部份填滿充填體(圖中未示)的冷卻液凹穴11以控制流入容積的方向及流速。排放流入凹穴11的冷卻液係經由在滾軸對面的對應通道及組件以相反的順序經由冷卻液通道10、冷卻液通道9、密封單元7、冷卻液通道13及冷卻液凹穴1b與垂直通道(圖中未示)至軸承座支承面。由於整體滾軸配置有對稱結構以及有結構相同為較佳的插件及軸承座，使得逆向流動正在反方向橫向組裝滾軸配置時有可能。
由第1圖及第2圖顯而易見，本發明滾軸的設計組態與用於滾軸配置的軸承座允許優化熱由面向鑄條的表面耗散，同時藉助於冷卻液承載通道及凹穴的組態來冷卻密封元件及所用的軸承。結果，以此方式可改善滾軸表面的溫度分布，被導引鑄條有較高的表面品質而且也可增強滾軸的使用壽命。因此，在不用噴水的情形下，也有可能引導鑄條。
在本發明滾軸配置的第3圖具體實施例中，第2圖的滾軸配置用‘擴大'元件擴大，其包含橫截面有十字形組態之中央軸承座14及另一本發明滾軸2，藉此可引導更寬的鑄條格式，例如有矩形橫截面有中胚。中央軸承座14有配置於鑄條旁邊的冷卻液凹穴15為較佳，以及該冷卻液凹穴15在中央被再分開成可讓冷卻液沿著如第3圖所示之箭頭的方向流動通過為較佳。可根據想要的鑄條格式來改變滾軸寬度與滾軸數，使得滾軸配置原 則上也有可能配置兩個以上的滾軸。
在本發明鑄條引導單元的第4圖具體實施例中，有較窄滾軸殼體的四個原則為第2圖之滾軸配置，其用於引導有方形橫截面的鑄條，這四個滾軸配置在一平面中相對於彼此成直角排列。在滾軸殼體6中配置結構相同但彼此旋轉呈180度的滾軸插件5，其中定位鼻頭5a允許互相定向插入。由於滾軸插件彼此有此配置，冷卻液以最佳的方式流動通過被滾軸殼體6圍封的冷卻液凹穴11，從而把熱從而耗散掉。
由於軸承座的組態是在軸承座1遠離鑄條6之側面及支承面上有圓形組態或平坦/傾斜組態7，可將該等滾軸配置設置成有緊密的間隔關係，從而可引導鑄條幾乎通過每一邊的整個表面。由於該等軸承座有此組態，首先也有可能將所有4個滾軸配置設置於一平面中，以及如本技藝所習知，不需把相對配置的一對滾軸安排成相對於與其呈直角的一對滾軸是偏移一段距離，及/或設置於一平面時以縮短相對配置滾軸對中兩個滾軸之長度的方式使得鑄條外面的薄皮因內部的鋼鐵水靜壓力(internal ferrostatic pressure)及/或軸承配置而變形以及水的傳遞因過熱而被軸承座的有害配置擾亂。
因此，接著有可能把鑄條引導單元裝設成彼此有比本技藝還小的間隔，從而允許改善鑄條導引。
在用磁場感應來造成在鑄條內部之流體部份旋轉的電磁鑄條攪拌器技術中，關鍵是把攪拌器線圈配置成儘可能地靠近鑄條表面。在此情形下，基於空間及使用壽 命上的理由，上述滾軸配置為此類鑄條攪拌器的解決方案以用於必須能夠支援的大鑄條格式。
在本發明鑄條引導單元的具體實施例中，如第5圖所示，有較窄滾軸殼體的四個第1圖中之滾軸配置各有彼此配置於一平面且彼此交替排列的兩個軸承座，以及各自只有一個軸承座的本發明滾軸配置具體實施例(原則上如第2圖所示)，上述多個軸承座中間形成有雙T形橫截面之鑄條輪廓18，周圍。用這種鑄條形式，本發明滾軸配置也允許改善鑄條的引導及溫度以及增加引導滾軸的使用壽命。此外，由於可冷卻滾軸，使得溫和地冷卻鑄條及鑄造有可能而不需二次冷卻水。在此情形下，本發明滾軸配置原則上如第1圖所示以及只有一個個別軸承座的具體實施例可用來引導及支撐輪廓的窄邊。
1‧‧‧有軸承座軸頸1a及軸承座凹穴1b的軸承座
2‧‧‧無軸頸滾軸
3‧‧‧滾軸軸承
4‧‧‧滾軸軸承接受構件
5‧‧‧有定位鼻頭5a的滾軸插件
5’‧‧‧第二滾軸插件
6‧‧‧滾軸殼體
7‧‧‧包含托架7a、滑環7b、滑環7c、彈性套筒7d的密封單元
7e‧‧‧法蘭
8‧‧‧虹吸管
9‧‧‧冷卻液通道
10‧‧‧冷卻液通道
11‧‧‧冷卻液凹穴
12‧‧‧冷卻液通道
13‧‧‧冷卻液通道
14‧‧‧軸承座
15‧‧‧冷卻液凹穴
16‧‧‧鋼坯鑄條
17‧‧‧軸承座之圓形部份
18‧‧‧異形坯鑄條
19‧‧‧曲徑密封件
20‧‧‧軸承油脂入口
21‧‧‧定中心栓塞
22‧‧‧移位體
第1圖為本發明滾軸配置之第一具體實施例的橫截面圖，第2圖為本發明滾軸配置之第二具體實施例的橫截面圖，第3圖為本發明滾軸配置之第三具體實施例的橫截面圖，第4圖為本發明鑄條引導單元之第一具體實施例的橫截面圖，以及第5圖為本發明鑄條引導單元之第二具體實施例的橫截面圖。
1‧‧‧有軸承座軸頸1a及軸承座凹穴1b的軸承座
3‧‧‧滾軸軸承
11‧‧‧冷卻液凹穴
14‧‧‧軸承座
15‧‧‧冷卻液凹穴

Claims (17)

  1. 一種用於連續鑄造裝置的無軸頸滾軸(2)，其可被供應冷卻液，該用於連續鑄造裝置的無軸頸滾軸(2)係包含用於接受冷卻液的一旋轉對稱滾軸殼體(6)與一滾軸插件(5)，在該滾軸插件(5)上設有用於一軸承座軸頸上所承載之一滾軸軸承(3)的一接受構件(4)，其中該滾軸插件(5)係配置於該滾軸殼體(6)內且氣密地固定於該滾軸殼體(6)，其中該滾軸插件(5)與該滾軸殼體(6)形成用於接受該冷卻液的一凹穴(11)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述用於連續鑄造裝置的無軸頸滾軸(2)，其係包含一第二滾軸插件(5’)，在該第二滾軸插件(5’)上設有用於一軸承座軸頸上所承載之一滾軸軸承(3)的一接受構件(4)，其中該滾軸插件(5)係配置於該滾軸殼體(6)內且氣密地固定於該滾軸殼體(6)，其中該滾軸插件(5)與該滾軸殼體(6)形成用於接受該冷卻液的一凹穴(11)。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述用於連續鑄造裝置的無軸頸滾軸(2)，其中該滾軸插件(5)各自固定於該滾軸殼體(6)，藉此在該滾軸插件(5)與該滾軸殼體(6)之間形成一冷卻液通道(10)，其用於接受冷卻液或其中之一部份。
  4. 如申請專利範圍第3項所述用於連續鑄造裝置的無軸頸滾軸(2)，其中該滾軸插件(5)有至少一徑向延伸冷卻液通道(9)，其連接至該冷卻液通道(10)為較佳。
  5. 如申請專利範圍第4項所述用於連續鑄造裝置的無軸頸滾軸(2)，其中該冷卻液通道(10)連接至用於冷卻液的凹穴(11)，該凹穴(11)係由該滾軸殼體形成。
  6. 一種用於連續鑄造裝置的滾軸配置，其係包含：有一軸承座軸頸(1a)的至少一軸承座(1)，如申請專利範圍第1項至第5項所述用於連續鑄造裝置的無軸頸滾軸(2)，且其被該軸承座軸頸(1a)及該滾軸軸承(3)承載，其中在該滾軸與該軸承座軸頸(1a)之間至少配置於該滾軸之一端的是一密封單元(7a、7b、7c、7d)，該密封單元(7a、7b、7c、7d)氣密地固定且將在該軸承座(1)之中的至少一冷卻液通道(12、13)氣密地耦合至在該滾軸插件之中的至少一對應冷卻液通道(9)。
  7. 如申請專利範圍第6項所述用於連續鑄造裝置的滾軸配置，其中該滾軸軸承(3)係徑向繞設於該密封單元(7a、7b、7c、7d)周圍。
  8. 如申請專利範圍第7項所述用於連續鑄造裝置的滾軸配置，其中該滾軸軸承(3)至少部份被該密封單元(7a、7b、7c、7d)承載。
  9. 如申請專利範圍第6項至第8項中之任一項所述用於連續鑄造裝置的滾軸配置，其中該密封單元(7a、7b、7c、7d)有一彈性套筒(7d)，該彈性套筒(7d)的形式為一補償器(compensator)較佳。
  10. 如申請專利範圍第9項所述用於連續鑄造裝置的滾軸配置，其中該密封單元包含彼此貼緊成為密封元件的兩個滑環(7b、7c)，其中該一滑環(7b)被該無軸頸滾軸(2)或該滾軸插件(5)直接承載，以及該另一滑環(7c)被該彈性套筒(7d)承載。
  11. 如申請專利範圍第6項至第10項中之任一項所述用於連續鑄造裝置的滾軸配置，其中該軸承座(1)有可讓冷卻液流動通過的一凹穴(1b)。
  12. 如申請專利範圍第6項所述用於連續鑄造裝置的滾軸配置，其中在該滾軸插件(5)與該軸承座軸頸(1a)之間配置於該滾軸之一端的是一雙密封單元(7a、7b、7c、7d)，該雙密封單元(7a、7b、7c、7d)可氣密地固定且將在該軸承座之中的冷卻液 通道(12、13)各自氣密地耦合至在該滾軸插件(5)之中的個別對應冷卻液通道(9、11)用以各自饋入及排放該冷卻液，以及用一蓋子封閉該滾軸殼體之另一端為較佳。
  13. 如申請專利範圍第6項所述用於連續鑄造裝置的滾軸配置，其中在該滾軸插件(5)與該軸承座軸頸(1a)之間配置於該無軸頸滾軸(2)之各端的是一單密封單元(7a、7b、7c、7d)，該單密封單元(7a、7b、7c、7d)可氣密地固定且將在該軸承座之中的一冷卻液通道(12)氣密地耦合至在該滾軸插件(5)之中的一個別對應冷卻液通道(9)，用以傳遞該冷卻液。
  14. 如申請專利範圍第13項所述用於連續鑄造裝置的滾軸配置，其中該等冷卻液通道(12)各自連接至用於饋送該冷卻液於一關連第一密封單元(7a、7b、7c、7d)之中的冷卻液通道以及用於排放關連第二密封單元(7a、7b、7c、7d)中之冷卻液的冷卻液通道，藉此在操作時於該無軸頸滾軸(2)之一端饋入之冷卻液經由在該第一滾軸插件之中的冷卻液通道(9，10)被饋入至配置於該滾軸殼體(6)內部上的冷卻液凹穴(11)，且該冷卻液在另一端經由用於排放該冷卻液之該冷卻液通道(12)並從該冷卻液凹穴(11)被排出，其中該冷卻液 凹穴(11)係經由在該第二滾軸插件(5’)之中的冷卻液通道(12)來排出該冷卻液。
  15. 如申請專利範圍第14項所述用於連續鑄造裝置的滾軸配置，其係包含：至少另一軸承座(14)，至少另一如申請專利範圍第1項至第6項中之任一項所述以及被該等軸承座(1；14)承載的無軸頸滾軸(2)，其中配置於毗鄰滾軸之間的是該軸承座(14)，該軸承座(14)係承載該等毗鄰滾軸及該等滾軸(2)於一旋轉軸線上，其中在該滾軸插件與該軸承座軸頸(1a)之間配置於該等滾軸之各端的是一單密封單元(7a、7b、7c、7d)，該單密封單元(7a、7b、7c、7d)可氣密地固定且將在該軸承座之中的一冷卻液通道(12)氣密地各自連接至在該滾軸插件(5)中之的一個個別對應冷卻液通道(9)用以承載該冷卻液。
  16. 如申請專利範圍第15項所述用於連續鑄造裝置的滾軸配置，其中配置於該等滾軸(2)之間的軸承座(14)有一冷卻液凹穴(15)，冷卻液可流動通過該冷卻液凹穴(15)且該冷卻液凹穴(15)配置於鑄條旁邊為較佳。
  17. 一種在連續鑄造裝置中用於引導鑄條的鑄條引 導單元，其係包含至少兩個如申請專利範圍第13項至第16項中之任一項所述用於連續鑄造裝置的滾軸配置，用於引導連續鑄造長形產品，其中該等滾軸(2)的旋轉軸線都在一平面中為較佳。
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