的径向间隙。紧接着，如以之前针对图1描述的那样，辊颈衬套20被预紧并且被固定 以防移动。
[0037] 为了保证没有径向间隙的辊颈衬套20在辊颈10上稳定的轴承配合，辊颈衬套20 和辊颈10,在轴向方向上在空腔两侧且与空腔相邻地，具有彼此邻接的支承面14。
[0038] 锥形的棍颈衬套20的壁厚d在其薄的端部上在IOmm至75mm之间。
[0039] 在辊颈衬套20和辊颈10之间附加地设置有润滑膜31，以避免由微摩擦引起的微 冷焊接。在如以上针对图1描述的该锥形的实施方式中，实施有在辊颈10或辊颈衬套20 上的异型部40。
[0040] 图3a至图3b原则上描述了具有轧辊和至少一个辊颈衬套20的轧制装置100,所 述至少一个滚颈衬套用于无间隙地且不可相对旋转地容纳辊颈10之一。在此，辊颈10的 周面13和辊颈衬套20的内周面21可构造成圆柱形或截锥形，其中，相应的周面13、21构 造成彼此互补并且没有径向间隙地彼此邻接。
[0041] 根据图3c，辊颈衬套20的内周面21和/或辊颈10的周面13的异型部40表示了 η次数学函数RU)的不同可能性，其根据负荷情况也可与其它异型部结合使用。为了在多 个异型区段相互组合的情况下保证均匀的无棱边的过渡，异型部40在两个相邻的异型区 段之间的过渡区域中构造成连续的且可微分的。应指出的是，在图3c中示出的曲线不表示 事实上可在实际中实现的异型部。所示出的多个曲线段或异型区段仅仅用于示意性示出不 同的可能的轮廓方案。
[0042] 工作原理
[0043] 下面也参照图4详细解释本发明的工作原理。
[0044] 通过根据本发明的、由异型部40产生的在辊颈衬套20和辊颈10之间的旋转对称 的空腔12,在辊颈衬套20和辊颈之间产生更大的自由空间，辊颈衬套20可在力作用的部位 上延展到该自由空间中。
[0045] 具体地，在轧机机架中的轧制工作中，将至少基本上垂直向上的轧制力Fw作用到 上（支撑）轧辊上，而同时将一个至少基本上垂直向下的轧制力FJt用到下（支撑）轧辊 上。该轧制力的各一半由辊身传递到辊颈上，由此在上安装块中的辊颈被向上压并且在下 安装块中的辊颈被向下压。
[0046] 根据作用链，乳制力从辊颈继续通过辊颈衬套、在辊颈衬套和轴承衬套之间的承 载油膜和轴承衬套被传递到安装块上。由安装块将轧制力继续传递到安装块所支承于的轧 机机架中。
[0047] 安装块以及支承在安装块中的轴承衬套理想化地应被视为相对于轧制力不可屈 服和不可压缩。也就是说，安装块和轴承衬套完全承受住作用到其上的分别为一半的轧 制力Fw/2(Aktio)，为此安装块和轴承衬套反向保持数值上总是相同但方向相反的轴承力 Fl(Reaktio)〇
[0048] 在轧制工作期间以很小的轧制力Fw加载辊颈已经引起，辊颈10与辊颈衬套20在 轧制力方向上压到承载油膜30上，并且油膜30压到轴承衬套51和安装块上；见图2。 然而在此，辊颈衬套20撞到不可压缩的承载油膜30上，不可屈服的轴承衬套51和不可屈 服的安装块50妨碍油膜本身在轧制力的方向上偏移。结果，反向的轴承力^因此妨碍辊 颈衬套在轧制力的方向上偏移。
[0049] 与根据本发明的朝向辊颈10的空腔12相结合，辊颈衬套20本身是在以上所示的 (轧制）力作用链中最弱的环节。
[0050] 因为辊颈衬套20不能避开轧制力，在轧制工作期间承受负荷的情况下，可导致辊 颈衬套20的弹性变形。辊颈衬套20通过轧制力F w/2或相反方向的轴承力F/变形到（原始 的）空腔12中并且在此变平。最大程度地变平，直至辊颈衬套20压到辊颈10上并且由辊 颈支撑。辊颈衬套20局部弹性地与辊颈的异型部40相匹配并且在卸载后再次变形回其原 始状态。通过变平，增大了在辊颈衬套20和轴承衬套51之间的压力作用面。在辊颈衬套 20和轴承衬套51之间设置有承载油膜30,其形成所谓的液力油膜轴承。由于压力作用面 的增大，根据本发明的轧制装置使在辊颈衬套和轴承衬套之间的液力油膜轴承的承载能力 提1?。
[0051] 在实际中，乳制力或轴承力不是点状地或线状地作用，而是以波形力的形式作用。 波形力在周向和轴向方向上具有面式的延伸。通过辊颈衬套的变平和与此相关的压力作用 面增大，对于面式延伸的波形力实现了轧制装置的显著的承载能力提高。
[0052] 相对于在未承受负荷的状态下辊颈衬套已经例如通过热装以预紧力与辊颈传力 连接的轧制装置，根据本发明的轧制装置的承载能力明显更强。由于根据本发明的空腔，为 了使辊颈衬套弹性变平所需的力加载小于在轴承衬套和辊颈之间具有预紧的结构。在预紧 的结构中，为了实现辊颈衬套的相同变形，需要更大的力。
[0053] 换句话说：
[0054] 由于辊颈衬套20的相对薄的壁厚，在辊颈衬套20的内周面21处的在负荷下的变 形没有变化地、即同样地在辊颈衬套20的外周面22处出现，并且由此使在辊颈衬套20和 轴承衬套51之间的与力作用相反的压力面增大/扩大。这又使润滑膜压力的分布更加均 匀，从而能承受更大的力并且可使力分布得更广，而在承载油膜30中的峰值压力不超过轴 承衬套的材料或在轴承衬套上的轴承金属衬层的材料的极限值。因此，根据本发明的装置 使得在辊颈衬套20和轴承衬套51之间的液力润滑膜或油膜轴承的承载能力提高。
[0055] 附图标记列表
[0056] 100轧制装置
[0057] 10 辊颈
[0058] 11 辊身
[0059] 12 空腔
[0060] 13 辊颈的周面
[0061] 14 平的支承面
[0062] 15 中轴线
[0063] 16 轴向轴承的内圈
[0064] 17 压力轴肩挡圈
[0065] 18 螺母
[0066] 19 锁紧螺母
[0067] 20 辊颈衬套
[0068] 21 辊颈衬套的内周面
[0069] 22 辊颈衬套的外周面
[0070] 23 传动元件
[0071] 25 止挡
[0072] 26 轮毂凸肩
[0073] 27 螺纹销
[0074] 28 间隔环
[0075] 30 承载油膜
[0076] 31 润滑膜
[0077] 40 异型部
[0078] 44 压力分布-现有技术
[0079] 46 优化的压力分布
[0080] 50 安装块
[0081] 51 轴承衬套
[0082] R(X)作为数学函数的异型部
[0083] X 轴向的坐标
[0084] Fw 轧制力
[0085] Fl 轴承力
[0086] t 轮廓深度
[0087] d 辊颈衬套的壁厚
【主权项】
1. 一种应用在冶金技术中的社制装置（100)，其具有： 带有親身（11)和两个親颈（10)的社親，W及 至少一个親颈衬套（20)用于没有径向间隙地不可相对旋转地容纳所述親颈（10)之 其特征在于，在未承受负荷的状态下，至少在部分区域中在所述親颈衬套（20)和親颈 (10)之间形成环绕的旋转对称的空腔（12)。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述空腔（12)通过所述親颈（10)的周 面（13)和/或所述親颈衬套（20)的内周面（21)的旋转对称且在所述社制装置（100)的 纵向剖面中看呈凹形的成型部限定。
3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述親颈（10)的周面和/或所述親颈衬 套（20)的内周面（21)在其凹形的成型部的区域中，在所述社制装置（100)的纵向剖面中 看，至少局部地设计成直线、正弦曲线、n级多边形曲线R(x)或其组合的形式。
4. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述親颈（10)的周面的异型部（40)或所 述親颈衬套（10)的内周面（21)在其凹形的成型部的区域中，在所述社制装置（100)的纵 向剖面中看，在两个相邻区段之间的过渡区域中是连续的且能微分的。
5. 根据上述利要求中任一项所述的装置，其特征在于，只要所述親颈衬套（20)的变形 保持在弹性范围内，在承受负荷的状态下最大轴承力越大，所述空腔（12)的体积就构造得 越大。
6. 根据上述利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述親颈（10)的周面（13)和所 述親颈衬套（10)的内周面（21)构造成截锥形。
7. 根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述親颈（11)的周面（13) 和所述親颈衬套（20)的内周面（21)构造成圆柱形。
8. 根据上述利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述社親为应用在社机机架中 的支撑社親或中间社親或工作社親。
9. 根据上述利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还具有： 带有轴承衬套巧1)的至少一个安装块巧0)，所述親颈衬套（20)与親颈（10) -起或与 社親一起在所述轴承衬套和所述親颈衬套（20)之间使用承载油膜（30)的情况下滑动地支 承在所述轴承衬套中。
【专利摘要】本发明涉及一种应用在冶金技术中的轧制装置(100)，其具有带有辊身(11)和两个辊颈(10)的轧辊，和至少一个辊颈衬套(20)用于没有径向间隙地不可相对旋转地容纳所述辊颈(10)之一。为了提高轧制装置的承载力但不增大轧制装置的结构尺寸或安装尺寸，在未承受负荷的状态下在所述(20)辊颈衬套和所述辊颈(10)之间形成环绕的空腔(12)。
【IPC分类】B21B31-07
【公开号】CN104540608
【申请号】CN201380042700
【发明人】K·凯勒, J·阿尔肯, K·勒因赫
【申请人】西马克·西马格公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2013年6月7日
【公告号】DE102012209831A1, EP2858768A1, WO2013186142A1