密封装置和轧辊设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于轧辊设备中安装在轧辊(200)的辊颈(110)和装配件(300)之间的密封装置(100)。该密封装置具有包括径向向外延伸的密封圈(120-1、120-2)的环形的主体(110)。密封装置(100)还具有包括带状区段(132)的环形的加固部件(130)，该带状区段在主体的外侧上同轴地包围主体(110)。为了在密封装置安装到轧辊设备中之后、即在密封装置推到截头楔形的辊颈上之后仍然确保该密封装置的形状稳定性以及功能，根据本发明的加固部件除了具有同轴的带状区段以外，还具有至少一个与该带状区段相连的凸缘(134-1、134-2)，该凸缘与密封圈(120-1、120-2)相连。本发明还涉及所述轧辊设备。
【专利说明】密封装置和轧辊设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于安装在轧辊的辊颈和装配件之间的密封装置，在该装配件中轧辊可旋转地支承在轧机机架中。本发明还涉及一种具有轧辊和装配件的轧辊设备，轧辊以它的其中一个辊颈可旋转地支承在该装配件中。该轧辊设备还包括根据本发明的密封装置，该密封装置支承在平截头圆锥形的辊颈和装配件的密封环之间。
【背景技术】
[0002]这种密封装置由现有技术已知，例如欧洲专利文献EP 1625897B1或EP 1136142BI或者国际专利申请WO 2008/092616基本上公开了这种密封装置。此外，SMS Siemag AG的信息手册“M0RG0IL，Roll Neck Bearings”也公开了如本说明书的图2所示的这种密封装置和轧辊设备。具体来说，图2中以轧辊200示出了一种传统轧辊设备，该轧辊基本上由辊筒220和至少一个成型在辊筒上的平截头圆锥形的辊颈210构成。辊颈衬套310不可相对旋转地推到辊颈上。具有辊颈衬套的辊颈不可相对旋转地支承在轴套330中，该轴套的一侧不可相对旋转地与装配件300相连。润滑油膜325构造在辊颈衬套310和轴套330之间。
[0003]在装配件300的靠近辊筒一侧的端面上构造有密封环320作为盖子。
[0004]此外可以看到密封装置110，该密封装置沿径向夹紧在平截头圆锥形的辊颈210和密封环之间并且沿轴向夹紧在辊颈衬套310的辊筒侧的端面312和平截头圆锥形的辊颈210或者说挡块340之间。由现有技术已知的密封装置100具有环形的加固部件130，该加固部件构造为带状并且在密封装置的主体的外侧上与轧辊设备或者说密封部件的纵轴线同轴地包围密封装置的主体110。使带状区段132特别是相对于所出现的离心力确保高的尺寸精确度和变形稳定性。
[0005]在组装轧辊设备的过程中朝向辊筒220的方向将辊颈衬套310推到辊颈上。在此，同时将密封装置100沿轴向夹紧在挡块340、平截头圆锥形的辊颈210和辊颈衬套310的辊筒侧的端面312之间。在这种轴向推移过程中由于存在的摩擦关系而产生使密封装置变形从而密封圈“褶皱”的危险。密封装置以及特别是密封唇因此不再能够正常地实现其功能。
【发明内容】
[0006]在现有技术的基础上，本发明的目的是按如下所述改进已知的密封装置和轧辊设备，密封装置的形状在推到平截头圆锥形的辊颈上的过程中保持稳定。
[0007]通过权利要求1所述的密封装置实现了该目的。该密封装置的特征在于，其加固部件除了具有同轴的带状区段以外，还具有至少一个与带状区段相连并且从该带状区段径向向外延伸的凸缘，该凸缘与密封圈相连。
[0008]术语“轴向”在本发明的范围中始终是指沿着密封装置的纵轴线的“方向”或者和该纵轴线平行。在装配完成的状态下，也就是说当密封装置安装在辊颈和装配件之间时，密封装置的纵轴线和轧辊的纵轴线重合。术语“径向”和“同轴”分别参照所述的纵轴线。
[0009]根据本发明的凸缘与加固部件的同轴的带状、即管状的区段至少在很大程度上不易弯曲地连接，因此该带状区段能够承受在将密封部件推到辊颈上时出现的同轴的力。由于该区段和密封圈的连接，因此凸缘还确保在出现同轴的力时密封圈的弯曲刚度明显增力口。以这种方式确保即使具有成型的密封唇的密封圈推到辊颈上，该密封圈也能够在装配完成的状态下发挥其密封功能，因为由此确保了密封唇贴靠在密封环的内侧上。
[0010]加固部件连同其同轴的带状区段的和其至少一个成型在该带状区段上的凸缘优选由纤维加强的塑料一件式构成。采用纤维加强的塑料的优势在于，能够简单地制造加固部件的具有U形横截面的所希望的三维结构，能够使加固部件的重量保持地相对很小并且特别是能够实现所需的形状稳定性和刚性。优选为织物形式的纺织纤维、芳纶纤维、碳纤维或者玻璃纤维特别适合作为纤维材料。加固部件的带状区段优选具有为金属带形式、优选钢带形式的衬板，其中该衬板至少局部地以纤维强化的塑料包围。
[0011]根据一个实施例，主体具有不止一个、而是两个成型的径向向外延伸的密封圈，该密封圈相互平行地设置并且在轴向上相互间隔。在这个实施例中，除了同轴的带状区段以夕卜，加固部件具有不止一个、而是两个与带状区段相连并且从该区段径向向外延伸的凸缘，该凸缘相互平行地设置并且在轴向上相互间隔。由此，加固部件优选设置在两个密封圈之间并且加固部件的两个凸缘分别与密封圈的相互面对的端面相连。在这种情况下两个凸缘保证特别是两个密封圈相对于安装时可能出现的同轴的力具有所希望的形状稳定性。
[0012]根据另一个实施例，加固部件的、同轴的带状区段借助优选为销钉固定件形式的固定器件确保不会相对于主体发生移动。特别是在制造密封部件的过程中在使密封材料喷射成用于密封装置的相应形状时，存在加固部件相对于主体移动的风险。由此重要的是确保预制的加固部件位置固定，因此在硬化的密封装置中将加固部件置于正确的位置。
[0013]加固部件与密封部件优选不可松开地连接。因此加固部件是密封装置的集成的组成部分并且特别是硫化成型到密封装置也就是主部件和密封唇中。
[0014]根据另一个实施例，密封装置的主体的辊颈衬套侧的端面具有在横截面中观察并且在不负载的状态下为楔形的加宽部，其中主体沿径向向内、即沿朝向密封装置的纵轴线的方向在端面上连续加宽。密封装置的主体的端面的这种楔形构造的优势在于，使密封体沿轴向夹紧在挡块、构造为截头楔形的辊颈和辊颈衬套的辊筒侧的端面之间的力在辊颈附近大于继续向外的位置。轴向夹紧力在径向上的这种特殊分布同样有助于密封装置在装配完成的状态下的形状稳定性。特别是通过主体的端面的楔形构造所引起的增大的压力，在同轴的方向上在辊颈附近确保在这样的位置上补偿所出现的摩擦力，在该位置上，密封装置接触辊颈并因此也有助于上述的在装配完成的状态下改善密封装置的形状稳定性。
[0015]此外还通过具有根据本发明的密封装置的轧辊设备实现了本发明的上述目的。该技术方案的优势对应于上面关于所述密封装置所提及的优势。
[0016]根据轧辊设备的一个实施例，辊颈的辊筒侧的端面在径向上构造为光滑的。S卩，该端面构成一个垂直于纵轴线的平面。端面的这种构造是重要的，从而和密封装置的主体的相对的楔形端面相关联地实现了轴向压力的所希望的径向分布。当然也可以通过使辊颈衬套的辊筒侧的端面构造为楔形并且密封装置的主体的靠近的端面在径向上构造为光滑的，实现相同的径向分布。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]说明书总共附有两个附图。
[0018]其中:
[0019]图1示出了根据本发明的密封装置；以及
[0020]图2示出了具有根据现有技术的密封装置的轧辊设备。
[0021]附图标记列表
[0022]100密封装置
[0023]110 主体
[0024]112主体的辊颈衬套侧的端面
[0025]120-1 密封圈
[0026]120-2 密封圈
[0027]122-1 密封唇
[0028]122-2 密封唇
[0029]130加固部件
[0030]132带状区段
[0031]134-1 凸缘
[0032]134-2 凸缘
[0033]136 衬板
[0034]140固定器件
[0035]200 轧辊
[0036]210 辊颈
[0037]220 辊筒
[0038]300装配件
[0039]310辊颈衬套
[0040]312辊颈衬套的辊筒侧的端面
[0041]320密封环
[0042]325润滑油膜
[0043]330 轴套
[0044]340 挡块
[0045]X轴向，与密封装置或轧辊的纵向含义相同
【具体实施方式】
[0046]下面根据图1所示的实施例详细描述本发明。相同的技术部件在图1和2中具有相同的附图标记。
[0047]图1示出了根据本发明的密封装置100。该密封装置基本上由环形的主体110构成，两个径向向外延伸的密封圈120-1、120-2成型在该主体上。在密封圈上分别成型有密封唇122-1、122-2。具有密封圈和密封唇的主体110典型地由合适的具有高度抗磨损性及高度介质耐抗性和耐老化性的密封材料一件式制成。密封装置100还具有环形的加固部件130，该加固部件由带状区段132和两个从该带状区段径向向外延伸的凸缘134-1、134-2构成。加固部件设置在两个密封圈之间并且两个凸缘134-1、134-2分别和密封圈120-1、120-2的相对的端面相连。加固部件优选由纤维强化的塑料一件式构成。加固部件的带状区段132典型地具有为金属带形式的衬板136，该金属带至少局部地由纤维强化的塑料包围。加固部件典型地以固定的方式集成在密封装置中，也就是说不可松开地与密封装置相连。优选地，使加固部件130硫化成型到密封装置100中。
[0048]图1中还可以看出固定器件140，在制造密封装置时，该固定器件确保加固部件没有以不希望的方式相对于主体或者密封圈120-1、120-2移动。
[0049]最后，在图1中可以看出，密封装置的主体110的的辊颈衬套侧的端面112构造成在横截面中观察为楔形。具体来说，该端面沿径向向内、即沿朝向密封装置的纵轴线X的方向连续加宽。
[0050]图1所示的根据本发明的密封装置100用于安装到图2所示的轧辊设备中。图1所示的根据本发明的密封装置适合用来更换图2所示的由现有技术已知的密封装置。特别是由于根据本发明所设置的加固部件的凸缘和端面的楔形构造使得根据本发明的密封装置100有利地在其安装到轧辊设备中之后比现有技术已知的密封装置明显更加形状稳定。
【权利要求】
1.一种用于安装在轧辊(200)的辊颈(210)和装配件(300)之间的密封装置(100)，在所述装配件中轧辊可旋转地支承在轧机机架中，其中所述密封装置(100)具有: 用于推到所述辊颈(210)上的环形的主体(110)； 至少一个成型在所述主体上并且从所述主体径向向外延伸的、具有成型的密封唇(122-1)的密封圈(120-1);以及 具有带状区段(132)的环形的加固部件(130)，所述带状区段在所述主体的外侧同轴地包围所述主体(I1)； 其特征在于，所述加固部件(130)除了具有同轴的所述带状区段(132)以外，还具有至少一个与所述带状区段相连并且从所述带状区段径向向外延伸的凸缘(134-1)，所述凸缘与所述密封圈(120-1)相连。
2.根据权利要求1所述的密封装置(100)，其特征在于，所述加固部件(130)—件式构成并且由纤维强化的塑料构成。
3.根据权利要求2所述的密封装置(100)，其特征在于，所述加固部件的带状区段(132)具有为金属带形式、优选钢带形式的衬板(136)，所述衬板至少局部地以纤维强化的塑料包围。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的密封装置(100)，其特征在于，用于纤维强化的塑料的纤维以纺织纤维、芳纶纤维、碳纤维或者玻璃纤维的形式、优选以织物形式构造。
5.根据上述权利要求中任一项所述的密封装置(100)，其特征在于，设有两个成型在所述主体(I1)上并且从所述主体径向向外延伸的密封圈(120-1、120-2)，所述密封圈相互平行地设置并且在轴向(X)上相互间隔；并且除了同轴的所述带状区段(132)以外，所述加固部件(130)具有两个与所述带状区段相连并且从所述带状区段径向向外延伸的凸缘(134-1、134-2)，所述凸缘相互平行地设置并且在轴向(X)上相互间隔，其中所述加固部件(130)设置在两个密封圈(120-1、120-2)之间并且两个所述凸缘(134-1、134-2)与所述密封圈的相互面对的端面相连。
6.根据上述权利要求中任一项所述的密封装置(100)，其特征在于，设有用于确保所述加固部件(130)不会相对于所述主体(110)发生移动的固定器件(140)。
7.根据权利要求6所述的密封装置(100)，其特征在于，所述固定器件以至少一个销钉固定件的形式构造，所述销钉固定件沿径向延伸。
8.根据上述权利要求中任一项所述的密封装置(100)，其特征在于，所述加固部件(130)是所述密封装置(100)的集成的组成部分。
9.根据权利要求8所述的密封装置(100)，其特征在于，所述加固部件(130)硫化成型到所述主体(110)中以及至少一个密封圈中。
10.根据上述权利要求中任一项所述的密封装置(100)，其特征在于，在横截面中观察，所述密封装置的主体的辊颈衬套侧的端面(112)在消除应力、未装配的状态下构造为楔形，其中所述主体沿径向向内、即沿朝向所述密封装置的纵轴线(X)的方向在端面上连续加宽。
11.一种轧辊设备，所述轧辊设备具有: 轧辊(200)，包括辊筒(220)和至少一个成型在所述辊筒上的截头楔形的辊颈(210)； 辊颈衬套(310)，推到所述辊颈上； 装配件(300)，包括设置在装配件的辊筒侧的端面上的密封环(320)； 轴套(330)，不可相对旋转地设置在所述装配件中，其中所述辊颈(210)通过辊颈衬套(310)可旋转地支承在所述轴套中；以及 根据上述权利要求中任一项所述的密封装置(100)，所述密封装置沿径向设置在截头楔形的辊颈(210)和密封环(320)之间，至少一个密封唇(122-1、122-2)贴靠在所述密封环上；并且所述密封装置沿轴向夹紧在截头楔形的辊颈(210)和辊颈衬套(310)之间。
12.根据权利要求11所述的轧辊设备，其特征在于，在安装完成并且夹紧的状态下所述密封装置(100)的主体的辊颈衬套侧的端面(112)平面地贴靠在辊颈衬套(310)的相对的径向平滑的端面(312)上。
【文档编号】F16J15/32GK104203438SQ201380014633
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年2月4日 优先权日:2012年2月15日
【发明者】K·凯勒, K·勒因赫, D·克尼 申请人:西马克·西马格公司