用于轧制设备中的轧辊的轧辊组件的制造方法与工艺

本发明涉及一种用于轧制设备中的轧辊的轧辊组件，该轧辊组件具有：轧辊，其具有轧辊辊身和至少一个轧辊辊颈；和装入件，其具有用于容纳轧辊辊颈的容纳开口。在此，用于轧辊辊颈的容纳开口的内径相对于轧辊辊颈的外径构造得更大，从而在装入件和轧辊辊颈之间形成用于容纳润滑剂的环状间隙。为了密封环状间隙，第一节流元件相应布置在装入件的容纳开口的轧辊辊身侧的端侧处，而第二节流元件相应布置在装入件的容纳开口的远离轧辊辊身的端侧处，其中，节流元件不可相对转动地支承。

背景技术：
在油膜支承(其例如通常使用在用于支承支撑轧辊的辊架中)中，轧辊辊颈在固定的轴衬中旋转，其中，轴衬布置在装入件中。在轧辊辊颈和轴衬之间的直径差通常处在支承直径的1‰的范围中，即，在支承直径为1m的情况下，间隙约为1mm。如果外力(例如轧制力)施加到支承上，则旋转的轧辊辊颈首先相对于轴衬偏心地在径向方向上与外力方向相反地移动。此时，由此形成的在轧辊辊颈和轴衬之间的环状间隙在一侧具有最小的横截面，而完全相反地在另一侧具有最大的横截面。通过液力凹处输送给支承间隙的油由于在轧辊辊颈的旋转的表面处的附着条件运输到最窄的横截面的区域中。因为间隙的横截面直至最窄的部位为止变得越来越小，油被朝支承的侧部挤出。而在此，油膜中的压力也同时上升，因此，支承可承担更大的外力。被朝两个支承侧部挤出的油通常被称为支承的侧流。文献EP1031389B1、EP1699575B1和DE19831301A1说明了用于轧机中的轧辊的密封装置。文献DE3117746A1说明了一种液力径向支承。在美国润滑工程师协会于1967年出版的技术文献“OIL-FILMBEARINGSFORROLLING-MILLS”(由美国润滑工程师协会钢铁行业理事会编制)中说明了用于轧机中的轧辊的静压油膜支承。在轧辊辊颈和容纳轧辊辊颈的支承面之间的油膜在下文中还被称为润滑膜。在没有减少侧流的系统中的缺点是润滑剂的很高的侧流，即使润滑剂不需要冷却。需要很大的供给消耗和很大的周边，以提供足够的润滑剂。在转速很低的情况下，需要附加的静液支持，以承受更大的轧制力；否则支承的承载能力相对更小。此外，根据需要的轧制力，特定的结构尺寸很大。在具有完全封闭、密封的润滑剂膜侧流的系统中，尤其不利的是，在轧辊辊颈和用于轧辊辊颈的支承的相应的支承面之间，运行温度特别在更高的转速的情况下上升，并且因此需要复杂的冷却系统，以便限制温度上升或保持温度平衡。由于温度上升，润滑剂的粘度下降。因此，润滑剂压力也下降，并且支承的负荷能力降低。在闭合系统中通常集成有止回阀，以防止冷却回路排空。密封元件复杂地利用弹簧预紧套到轧辊上。这特别还就密封的径跳(Rundlauf)而言需要很高的尺寸精度，即，小的公差。这使装配变得困难，并且因此根据支承类型和支承参数划分密封元件。同样不利的是，装入件或轴衬必须实施成取决于装配来划分。

技术实现要素：
本发明的目的是，在保持或减小结构参数的情况下提高用于轧制设备中的轧辊的轧辊组件的负荷能力或轧制力。此外，本发明应易于装配并且可在现有的设备中进行改装。该目的通过根据本发明的轧辊组件实现。根据本发明的轧辊组件的特征在于，第一节流元件和第二节流元件分别形成用于在环状间隙中的润滑剂的切断角域并且如此定位，即，切断角域以支撑负荷点A－在负荷情况下在轧辊辊颈和装入件之间的最窄的间隙hmin的角度位置－为出发点与轧辊的转动方向相反地在在最小25°至最大270°的角度α内延伸。由于切断了润滑剂的侧流，根据本发明的轧辊组件引起在支撑负荷点的区域中的润滑剂的压力提高，并且因此引起轧辊组件的负荷能力提升或轧制力提升。同时提高在支撑负荷点的区域中的润滑膜的厚度，并且由此例如在边缘滑动(Kantenlauf)方面和针对起动特性改善运行可靠性。尤其在轧制设备的前面的辊架中，在其中由于相对低的转速，在支承中出现仅仅很少的热，并且因此也仅需要很少的冷却，可特别有利于压力形成。本发明能够有利地实现在现存的设备中的简单的改装。在没有使结构空间变大的情况下，例如可经现存的轧制设备的改动措施提高轧制力，并且由此将现存的轧制设备的效率最高提高40％。在例如由于加工其他的材料品质或材料厚度而要求提升的轧制力时，可对现存的设备容易地且成本合适地进行改装。在此，不必改变现存的轴衬或装入件的长度，因为节流元件可装配或安装到在轴衬或装入件和轧辊辊身之间的总归存在的间隙中。如果不需要提高的轧制力，那么在新设备中的轧辊组件可在前段中总地确定更小的尺寸，以保证和之前相同的负荷能力。这首先节省了结构空间、材料成本和加工时间。根据用于润滑剂流的切断区域的尺寸，通过基于长期的经验和试验的相应的计算模型已经可在前段中准确确定支承的负荷能力，并且可通过至少一个节流元件柔性地改变或调节，而没有进行装入件和/或轧辊的结构改变。随着切断区域的角度的大小逐渐增大而中断了润滑剂流出环状间隙。在支承内部的润滑剂的侧流的减少或节流有利地引起轧辊组件的承载能力的提升。有利地实现了承载能力的提升，而不用担心支承的过热。因此，这是合适的，因为在与切断角域互补的、360°减去切断角域的流经角域中，根据本发明的节流元件允许润滑剂的足够的侧向的流出，其保证将热从支承中充分地运走。根据第一实施例规定，支撑负荷点A布置成在负荷情况下相对于轧辊的垂直于轧件的平面的中心轴线Y在的角域中。此外，优选地规定，节流元件布置成在径向方向上形状配合地且密封地利用贴靠面贴靠轧辊辊颈。有利地，由此中断润滑剂流离开环状间隙并且实现在切断角域中的润滑剂的压力提升。优选地，本发明还规定，第一节流元件或第二节流元件或两个节流元件构造为环状部段。有利地，可由此形成用于在环状间隙中的润滑剂的相同或不同的流经区域或切断区域，并且根据负荷情况调节支承的理论上确定的负荷能力的预定值。根据本发明的环状部段状的节流元件的装配相对于现有技术总地得以简化，由此节省装配时间和成本。根据另一实施例规定，在环状部段的外周边处布置有压力弹簧，以使环状部段在径向方向上密封地压靠轧辊辊颈。优选地还规定，第一节流元件或第二节流元件或两个节流元件构造为节流环，其具有用于环状间隙中的润滑剂的切断角域和流经角域，其中，流经角域通过节流环中的流经开口形成，并且其中，流经角域邻接于切断角域在360°减去切断角域的角域内延伸。根据另一实施例优选地规定，节流环构造为具有间隙的锁环，其中，间隙构造在流经角域中。优选地，本发明还规定，在装入件中不可相对转动地布置有轴衬以用于容纳轧辊辊颈。在磨损情况下，轴衬可容易地用新的来替换。优选地还规定，节流元件安装到装入件或轴衬处。在拆卸轧辊之后，节流元件有利地可自由接近，并且可在没有很高的装配花费的情况下容易地替换。在现存的设备中还可将节流元件借助于例如螺旋连接或插装连接安装或加装到装入件或轴衬处。根据另一优选的实施例规定，环状槽构造在轴衬或装入件的端侧中的至少一个处，并且节流元件中的至少一个在其面向装入件的背侧具有凸缘以接合到环状槽中。因此，可有利地通过螺旋连接、夹紧连接或插装连接提供简单的装配，其此外还保证节流元件的最佳的支承和固定。由此简化了节流元件的替换。用于安装或移除的专用工具是不需要的。相对于在现有技术中已知的密封，降低了用于根据本发明的节流元件的装配时间和成本。优选地，本发明规定，油容纳室构造在装入件和轧辊辊身之间并且构造在轧辊辊颈的远离轧辊辊身的端部处。有利地，润滑剂可通过节流元件的流经区域导出到存在的油容纳室中，由此防止润滑剂的切断。为了冷却，从油容纳室将润滑剂导出到为此设置的冷却装置中。优选地，本发明还规定，辊颈套筒布置在轧辊辊颈上，并且辊颈套筒与轧辊辊颈转动支承在轴衬中。在磨损的情况下，辊颈套筒可用新的或已检修的辊颈套筒替换。优选地，本发明还规定，节流元件...