带有齿式铰接主轴的轧机驱动器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种轧机驱动器(1)，其带有在布置在轧制侧的啮合腔(20)中的齿式铰链(50)与布置在传动侧的啮合腔(40)中的齿式铰链(52)之间延伸的、可轴向移动的齿式铰接主轴(3)，其中，啮合腔(20,40)中的至少一个填充有润滑介质，其中，润滑介质以指向轧制侧(WS)的轴向力(FWS)预紧齿式铰接主轴(3)。
【专利说明】带有齿式铰接主轴的乳机驱动器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带有齿式铰接主轴(Zahngelenkspindel)的轧机驱动器(Walzwerksantrieb)，齿式铰接主轴在布置在轧制侧的卩齿合腔(Verzahnungskammer)中的齿式铰链(Zahngelenk)与布置在传动侧的哨合腔中的齿式铰链之间延伸。
【背景技术】
[0002]在轧机中轧制带时，例如为了修正轧件的出现的平整度误差(Planheitsfehler)将工作辊在轧机机架中轴向移动一定的调节范围可以是必要的。为了完成一定的轧制程序，需要相应于轧制程序调节辊隙的宽度。
[0003]轧机机架的工作辊在此典型地通过齿式铰接主轴来驱动，齿式铰接主轴在其方面通过传动装置且相应地法兰连接的马达被置于旋转中。
[0004]为了实现上文提及的在轧机机架中工作辊轴向移动精确地预设的量，设置有调节驱动器。工作辊的旋转的驱动器以已知的方式通过齿式铰接主轴实现，齿式铰接主轴在可驱动的工作辊与驱动的传动单元之间与驱动马达相连接。齿式铰接主轴在此以构造成使得其能够一方面平衡工作辊在轧机机架中轴向的且受高度限制的移位而另一方面将完全的驱动功率传递到工作辊上。
[0005]已知的是，在此相互共同作用的联结碰撞件(Kupplungstreffer)在相应的齿套筒中遭受高摩擦力并且相应地受高温负载。为了减小滑动磨擦并且为了导出积累的摩擦热，相应持久地以润滑介质供应这些区域。对此，例如可设置有油循环润滑(Olumlaufschmierung),其一方面保证以润滑介质无缺陷地供应齿式铰链的所有润滑部位并且此外还负责摩擦热的必要的导出。
[0006]由文件EP O 324 168 A2已知一种带有弧齿(Bogenzahn)-铰接主轴的轧机驱动器，其中，铰接主轴在相应的联结套筒中借助于支撑元件和可轴向调节的压力挺杆来引导。
[0007]由文件EP O 865 837 A2已知一种轧机驱动器，其带有齿式铰接主轴和用于循环润
滑的装置。
[0008]在涉及一种铰链联结器(Gelenkkuppplung)的文件DE 28 11 607 Al中，挺杆或弹簧组(Federpaket)负责使齿式铰接主轴留在相应的齿套筒中。
[0009]在涉及一种弧齿铰接主轴的文件DE 37 06 577 Al中，借助于压模设置成将齿式铰接主轴按压到套筒中。
[0010]在这样的弹簧或者压模断裂时或者在弹簧引导部卡住时，然而在轧制运行中产生显著的干扰，例如由于齿式铰接主轴从齿套筒中滑脱。
【发明内容】
[0011]相应地，本发明的目的是说明一种轧机驱动器，其具有提高的可靠性。
[0012]该目的借助于带有权利要求1的特征的轧机驱动器来实现。有利的改进方案由从属权利要求得出。[0013]相应地，轧机驱动器设有在布置在轧制侧的啮合腔中的齿式铰链与布置在传动侧的啮合腔中的齿式铰链之间延伸的、可轴向移动的齿式铰接主轴，其中，啮合腔中的至少一个填充有润滑介质。根据本发明，润滑介质以指向轧制侧的轴向力预紧齿式铰接主轴。
[0014]因为借助于润滑介质以指向轧制侧的轴向力来预紧齿式铰接主轴，可进一步提高轧机驱动器的可靠性。以该方式尤其可取消提供弹簧来以在轧制侧的方向上的轴向力加载齿式铰接主轴。相应地还可取消由现有技术已知的压力弹簧。
[0015]此外通过根据本发明的解决方案来简化齿式铰接主轴在轴向上的跟随(Nachfuhrung)，因为借助于润滑介质始终可实现齿式铰接主轴到轧制侧的啮合腔中的恒定的按压力。弹簧特性曲线或者滞后作用(如其在传统的弹簧中出现的那样)相应地不存在。
[0016]优选地，齿式铰接主轴具有布置在轧制侧的啮合腔中的第一压力面和布置在传动侧的啮合腔中的第二压力面，其中，第一和/或第二压力面以润滑介质来加载。
[0017]通过在齿式铰接主轴处构造第一和第二压力面，可通过第一和第二压力面的相应的设计来实现相应的指向轧制侧的轴向力。通过相应的尺寸设定，即使在相应的啮合腔(即传动侧的啮合腔和轧制侧的啮合腔)中的润滑剂压力相同的情况下然而也可将指向轧制侧的轴向力施加到齿式铰接主轴上。
[0018]在一优选的设计方案中，第一压力面小于第二压力面。通过所提及的第一压力面构造成使得其在轧制侧上小于在传动侧上的第二压力面，可在这两个啮合腔中存在的相同的润滑介质压力的情况下将轴向力在向轧制侧的方向上施加到齿式铰接主轴上。
[0019]在一变体或补充方案中，在轧制侧的啮合腔中润滑介质的压力小于在传动侧的啮合腔中润滑介质的压力。
[0020]因为润滑介质压力在轧制侧的啮合腔中小于在传动侧的啮合腔中，即使在的第一和第二压力面、即在传动侧上和在轧制侧上的压力面相同的情况下也可实现指向轧制侧的轴向力的构造。
[0021]优选地，至少传动侧的啮合腔压力密封地关于包含在其中的润滑介质密封。优选地，在此不仅传动侧的啮合腔而且轧制侧的啮合腔压力密封地关于润滑介质密封。以该方式一方面可实现通过在啮合腔中相应的压力将对准的轴向力分量加载到齿式铰接主轴上使得齿式铰接主轴朝向轧制侧被挤压。另一方面可实现油循环完全闭合。
[0022]现在可取消迄今为止非常易受污染的油循环润滑的主轴(其以较大的油盘罩(Olfanghaube)来实现)的方法。通过闭合的润滑介质循环，此外进一步改善环境的污染风险以及设备的环境兼容性。
[0023]在一有利的改进方案中，传动侧的至少一个润滑介质循环设置用于以润滑介质供应传动侧的啮合腔而轧制侧的至少一个润滑介质循环设置用于以润滑介质供应轧制侧的
啮合腔。
[0024]通过设置两个不同的润滑介质循环可实现在啮合腔中的相应的压力分布且同时可实现相应的摩擦部位的令人满意的冷却。
[0025]优选地，在传动侧的润滑介质循环中的压力高于在轧制侧的润滑介质循环中的压力。在一有利的改进方案中，传动侧的润滑介质循环和/或轧制侧的润滑介质循环至少部分地在齿式铰接主轴中伸延。这使齿式铰接主轴的良好的冷却和紧凑的结构成为可能。[0026]进一步优选地,在齿式铰接主轴处设置有旋转接头(Drehdurchfuehrung)用于以润滑介质供应至少一个润滑介质循环。在一改进方案中，在传动套筒(Getriebehuelse)处设置有旋转接头用于以润滑介质供应至少一个润滑介质循环。
[0027]提供旋转接头和至这两个啮合腔的相应的润滑介质入口和出口(其中，入口和出口设置在齿式铰接主轴中)从齿式铰接主轴的装配的观点是优选的，因为在旋转接头处分别仅须设置两个油接口。
[0028]在所提及的变体(在其中将旋转接头施加在传动轴上且通过传动轴来进行油注入和油排出)中，可取消在齿式铰接主轴上的旋转接头。然而对于传动轴产生相对复杂的钻孔工作。
[0029]在另一优选的设计方案中，润滑介质静态地留在至少一个啮合腔中。
[0030]通过所提及的变体即润滑介质被一次引入相应的啮合腔中并且静态地留在其中，可通过润滑介质在一定的压力下的一次引入限定地来调节轴向力并且可取消复杂的供给和返回管路。蠕动的压力损失在此然而可导致调节力(Anpasskraft)的损失。此外，不再设置有循环的油，从而不提供冷却作用。
[0031]在一改进方案中传动侧的啮合腔构造成使得其使齿式铰接主轴的轴向可移动性成为可能。
[0032]通过在传动侧上的啮合腔相应构造成使得其使齿式铰接主轴能够相对于啮合腔的轴向移动，可实现齿式铰接主轴在轧制侧上的可靠的按压，因为可能的辊的轴向移动或辊隙的匹配可通过齿式铰接主轴的轴向可移动性来获取。
[0033]有利地，对于润滑介质设置有润滑剂循环润滑。以该方式可实现相应良好的冷却。【专利附图】
【附图说明】
[0034]本通过附图的接下来的说明来详细阐述发明的优选的另外的实施形式和方面。其中:
图1以示意性的剖示图显示了根据本发明的轧机驱动器的可能的实施方案。
【具体实施方式】
[0035]下面根据附图来说明优选的实施例。
[0036]图1相应地显示了带有轧制侧WS (轧机机架的在此未示出的工作辊布置在其上)且带有传动侧GS(在此未示出的驱动器传动装置以及用于使传动装置和因此工作辊旋转的驱动马达布置在其上)的轧机驱动器I。传动侧GS与轧制侧WS通过齿式铰接主轴3相连接。
[0037]在轧制侧WS上设置有轧辊套筒(Walzenhuelse) 2，在其中齿式铰接主轴3的相应地球形哨合的碰撞件30与轧制侧的子槽哨合部(Teilnutverzahnung) 22构造轧制侧的齿式铰链50。在传动侧GS上设置有传动套筒4，在其中齿式铰接主轴3的相应的球形啮合的碰撞件32与传动侧的子槽啮合部42构造传动侧的齿式铰链52。以该方式来实现在传动侧GS与轧制侧WS之间的抗扭的连接，从而可将由传动装置或由驱动马达输入的驱动力矩传递到工作辊上。
[0038]在轧辊套筒2中，子槽啮合部22布置在相应的轧制侧的啮合腔20中。构造在齿式铰接主轴3处的球形啮合的碰撞件30也容纳在该啮合腔20中。相应地，轧制侧的齿式铰链50容纳在轧制侧的啮合腔20中。啮合腔20借助于密封件24相对于齿式铰接主轴3密封并且由此对于容纳在啮合腔20中的润滑介质、例如润滑油提供压力密封的腔。
[0039]也在传动侧GS上，传动套筒4的传动侧的子槽啮合部42容纳在相应的传动侧的啮合腔40中。布置在齿式铰接主轴3处的球形啮合的碰撞件32容纳在该啮合腔40中。相应地，传动侧的齿式铰接52容纳在传动侧的啮合腔40中。借助于密封件44，该传动侧的啮合腔40在齿式铰接主轴3的通道(Durchtritt)处也密封，从而产生对于容纳在传动侧的啮合腔40中的润滑介质压力密封的腔。
[0040]齿式铰接主轴3尤其由此可轴向移动，即构造有带有相对大的有效距离(Tragweite)的传动侧的子槽啮合部42，其允许球形啮合的碰撞件32在一定范围中的轴向移动。如果为了一定的轧制过程的精细调校同样必须使工作辊轴向移动并且/或者如果调节在相应的轧机机架中的辊隙，轴向可移动性特别重要。通过齿式铰接主轴的轴向可移动性，可相应地来平衡在轧辊套筒2与传动套筒4之间产生的不同的轴向间距。
[0041]为了确保轧机驱动器I的无缺陷的运行，优选地以轴向力Fws来加载齿式铰接主轴3，使得齿式铰接主轴3在轧制侧的啮合腔20中的齿式铰链50中始终在轧制侧WS的方向上加载有力。在图1中示出的实施例中，齿式铰接主轴3就此而言设有相应的轧制侧的止挡34，其设计成在运行中持久地与啮合腔20的端壁相接触。
[0042]以轴向力Fws加载齿式铰接主轴3可通过不同的机构实现。根据本发明，通过润滑介质来实现齿式铰接主轴3以轴向力Fws的该加载。
[0043]在图1中示出的实施例中，一方面在齿式铰接主轴3的轧制侧WS上设置有有效的压力面Aws，其垂直于齿式铰接主轴3的轴线来构造且构造在齿式铰接主轴3的端侧上。在传动侧GS上在齿式铰接主轴3的端面处也构造有有效的压力面Aes。在图1中轧制侧的压力面Aws与传动侧的压力面Ags大致等大。相应地，为了构造轴向的、指向轧制侧WS的力Fws，在传动侧的啮合腔40中润滑介质的压力Pes须高于在轧制侧的啮合腔20中润滑介质的压力Pws。通过压力差相应地来实现齿式铰接主轴3在轧制侧WS的方向上的预紧。
[0044]在一有利的变体(其在图1中未明确示出)中，有效的轧制侧的压力面Aws小于有效的传动侧的压力面Aes。以该方式可实现，在这两个啮合腔20、40加载有相同的压力的情况下已产生在轧制侧WS的方向上的轴向力Fws，其在轧制侧WS的方向上预紧齿式铰接主轴3。
[0045]该设计方案的组合、即相应地匹配的压力面Aws、Ags与相应地在啮合腔20、40中存在的润滑剂压力pws、Pgs的结合同样导致指向轧制侧的轴向力Fws，借助于其在轧制侧WS的方向上来预紧齿式铰接主轴3。
[0046]润滑介质、优选地润滑油在图1中所示的实施例中通过旋转接头6被输送到设置在齿式铰接主轴3中的润滑介质供给部62、66以及润滑介质返回部60、64上。在此，在齿式铰接主轴3中一钻孔用作至传动侧的啮合腔40的润滑介质供给部62而一钻孔用作来自传动侧的啮合腔40的润滑介质返回部60。以该方式在此可提供润滑剂循环，其以相应的压力Pes以及相应的体积Ves和相应的时间量(Zeitvolumen)流过传动侧的啮合腔40。压力Pes在此被选择成使得实现期望的轴向力Fws。体积Ves被选择成使得通过相应的润滑介质体积的循环来实现齿式铰链52或设置在齿式铰链52中的组成部分的必要的冷却。[0047]类似于此，在齿式铰接主轴3中的钻孔设置为轧制侧的润滑介质供给部66以及为润滑介质返回部64。压力Pws和体积Vws在此被调节成使得在轧制侧的啮合腔20中同样存在压力Pws，其被测定成使得其与在啮合腔40中的润滑介质的压力Pes相结合产生轴向指向的力Fws。换言之，在轧制侧WS上的压力Pws典型地小于在传动侧GS上的压力Pes。此外，润滑介质在此还设置成冷却齿式铰链50或冷却在轧制侧WS上在该齿式铰链50处参与的部件。
[0048]特别优选的冷却可由此来实现，即润滑介质在齿式铰链50、52的一侧上来输送而在齿式铰链50、52的相应另一侧上又被从相应的啮合腔20、40中导出。相应地，润滑介质冲洗在齿式铰链50、52中的啮合部或相应的部件，由此一方面可实现出色的润滑而另一方面可在所有参与的表面上实现热量的运走。
[0049]密封件24、44分别设计成使得相应的啮合腔20、40对于相应的润滑介质压力密封地封闭。
[0050]旋转接头6还构造成使得各个供给部和返回部60、62、64、66同样压力密封地相互密封，从而产生多个、压力密封地彼此密封的润滑介质室。
[0051]通过相应的润滑剂供给部和润滑剂返回部60、62、64、66此外可保证，独立于在啮合腔40中的相应的移动状态，被轴向施加到齿式铰接主轴3上的力Fws保持大致相同。当在传动侧的啮合腔40和轧制侧的啮合腔20中的压力的差被保持恒定时，预紧力或轴向力Fws也保持大致恒定。
[0052]通过相应的压力PWS、PGS与在相应的啮合腔20、40中相应的压力面AWS、AGS的比例，通过受控的压力调节可相应地来调节在轧制侧的啮合腔20与传动侧的啮合腔40之间的力差。相应地以该方式可能将指向轧辊的轴向力Fws调节成使得齿式铰接主轴3始终以限定的轴向力被压向轧制侧的套筒2并且即使在工作辊的轴向运动中也不能从辊颈滑落。
[0053]也可引用该不等式作为设计标准:
【权利要求】
1.一种轧机驱动器(I)，其带有在布置在轧制侧的啮合腔(20)中的齿式铰链(50)与布置在传动侧的啮合腔(40)中的齿式铰链(52)之间延伸的、可轴向移动的齿式铰接主轴(3)，其中，所述啮合腔(20，40)中的至少一个填充有润滑介质，其特征在于，所述润滑介质以指向轧制侧(WS)的轴向力(Fws)预紧所述齿式铰接主轴(3)。
2.根据权利要求1所述的轧机驱动器(I)，其中，所述齿式铰接主轴(3)具有布置在轧制侧的所述啮合腔(20)中的第一压力面(Aws)和布置在传动侧的所述啮合腔(40)中的第二压力面(Aes)，其中，所述第一压力面和/或所述第二压力面(Aws，Ags)以所述润滑介质来加载。
3.根据权利要求2所述的轧机驱动器(I)，其中，所述第一压力面(Aws)小于所述第二压力面(Acs)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的轧机驱动器(I)，其中，在轧制侧的所述啮合腔(20)中的所述润滑介质的压力(Pws)小于在传动侧的所述啮合腔(40)中的所述润滑介质的压力(Pcs)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的轧机驱动器(1)，其中，至少传动侧的所述啮合腔(40)对于所述润滑介质压力密封地来构造。
6.根据上述权利要求中任一项所述的轧机驱动器(I)，其中，传动侧的至少一个润滑介质循环出0，62)设置用于以润滑介质供应传动侧的所述啮合腔(40)而至少一个轧制侧的润滑介质循环出4，66)设置用于以润滑介质供应轧制侧的所述啮合腔(20)。
7.根据权利要求6所述的轧机驱动器(I)，其中，在传动侧的所述润滑介质循环(60，62)中的压力(Pcs)高于在轧制侧的所述润滑介质循环(64，66)中的压力(Pws)。
8.根据权利要求6或7所述的轧机驱动器(I)，其中，传动侧的所述润滑介质循环(60，62)和/或轧制侧的所述润滑介质循环出4，66)至少部分地在所述齿式铰接主轴(3)中伸延。
9.根据权利要求8所述的轧机驱动器(I)，其中，在所述齿式铰接主轴(3)处设置有旋转接头(6)用于以润滑介质供应至少一个润滑介质循环(60，62; 64，66)。
10.根据权利要求8或9所述的轧机驱动器(I)，其中，在传动套筒(4)处设置有旋转接头(6)用于以润滑介质供应至少一个润滑介质循环(60，62; 64，66)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的轧机驱动器(I)，其中，所述润滑介质静态地留在至少一个啮合腔(20，40)中。
12.根据上述权利要求中任一项所述的轧机驱动器(I)，其中，传动侧的所述啮合腔(40)构造成使得其使所述齿式铰接主轴(3)的轴向可移动性成为可能。
13.根据上述权利要求中任一项所述的轧机驱动器(I)，其中，对于所述润滑介质设置有润滑剂循环润滑。
【文档编号】B21B35/14GK104039470SQ201280066712
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年9月6日 优先权日:2011年11月10日
【发明者】R.格里梅尔, K.拉扎罗 申请人:Sms西马格股份公司