专利名称：圆柱滚子轴承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种例如用于支撑连续铸造设备的轧辊的圆
柱滚子轴承装置。
背景技术：
为了输送从模具抽出的带状铸件(板材)，连续铸造设备设 置有绕垂直于输送方向的相应轴旋转并且在输送方向上并排布置的许 多轧辊。
近年来，在这样的连续铸造设备中，为了提供克服铸件的诸如内 裂、偏析等质量问题的措施，存在减小轧辊的轧辊节距的尺寸的趋势。 然而，在该情况下，必需减小轧辊的外径，因此遇到了降低轧辊的强 度的缺点。为了应付这种情形，轴承不仅支撑轧辊的相对轴向端部， 而且支撑轧辊的中间部分。图4是示出用于支撑轧辊111的中间部分的圆柱滚子轴承 装置110的横截面视图。轧辊111为锤型轧辊(mallet type roll),其具有 由圆柱滚子轴承装置110支撑的轴部121和轧辊部122A、 122B，所述 轧辊部122A、122B分别设置在该轴部121的两个轴向相反侧并用作用 于实际输送铸件的部分。圆柱滚子轴承装置110包括圆柱滚子轴承112、 以及支撑圆柱滚子轴承112的轴承箱113，并且圆柱滚子轴承112包括 用于装配在轴部121上的内圈114、设置在该内圈114的径向外侧的外 圈115、以及设置在内圈114与外圈115之间的圆柱滚子116。内圈114 以及外圈115形成为在径向线处分成两部分的二剖分轴承。轴承箱113 也在上下方向上分成两部分(113E、 113F)，并且一(上)分割部113E还 用作外圈115的一部分。
在连续铸造设备中使用的轧辊lll由于来自铸件的热而膨 胀，因此为了吸收轧辊111的热膨胀，圆柱滚子轴承装置110构造成使 得内圈114与外圈115能够在轴向方向上相对于彼此移动。
具体而言，分别在内圈114的滚道表面114A的两个轴向相反侧形 成肋114B，并且由肋114B限制圆柱滚子116相对于内圈114的轴向移 动。 一方面，将外圈115的滚道表面115A形成为在宽度上大于圆柱滚 子116的宽度，因此圆柱滚子116可在该滚道表面115A上沿轴向方向 移动。为了轧辊部122A、 122B在轴向方向上移动时分别不与轴承箱 113的轴向侧面113A、 113B接触，分别在侧面113A与轧辊部122A之 间和在侧面113B与轧辊部122B之间形成有间隙al、 a2。顺便提及，在以下的专利文献1中公开了采用锤型轧辊的 连续铸造机。
专利文献1: JP-UM-A-62-183953公布
发明内容
本发明要解决的问题图4所示的传统圆柱滚子轴承装置110使得其两个轴向相 反侧在轴向方向上相对于中心线Y形成为对称形状，此外，将轴向方 向上的中心线Y设置在轴向方向上的两个轧辊部122A、 122B之间的 中间位置，因此在两个轴向相反侧处，将分别在轴承箱113与轧辊部 122A、 122B中相应一个之间的间隙al、 a2、以及圆柱滚子116能够在 外圈115上移动的宽度bl、 b2设定为相同的量(ata2， bl=b2)。
然而，以上的轧辊111具有的结构使得通常一个轴向端为固定端， 使得轧辊仅能(例如在箭头X的方向上)朝另一轴向侧热膨胀，因此仅有 一个轴向侧(a2、 M)用作用于吸收该热膨胀的间隙和宽度。因此，在相反侧上的间隙al和宽度b2作为无用的空间而存在。本发明引起了对该问题的注意，并且本发明的目的是提供 一种圆柱滚子轴承装置，在该圆柱滚子轴承装置中，减小了轴承箱与 轧辊部等之间不用于吸收轧辊的膨胀的间隙，并且通过增加轴承箱和 用于该轴承箱的圆柱滚子轴承的轴向宽度，能提高圆柱滚子轴承的承 重能力。
解决问题的手段本发明提供一种用于可旋转地支撑轧辊的圆柱滚子轴承 装置，该轧辊具有分别形成在轴部的两个轴向相反侧且在直径上大于 轴部的轧辊部，并且该轧辊能在轴向方向上朝一个轴向侧膨胀，其中 圆柱滚子轴承装置包括用于装配在轴部上的内圈、设置在该内圈的径 向外侧的外圈、设置在内圈与外圈之间的圆柱滚子、以及支撑外圈的 轴承箱，并且内外圈和外圈可在轴向方向上相对于彼此移动；其中
轴承箱的位于一个轴向侧的第一侧面相对于分别设置在两个轴向 相反侧的轧辊部之间的中心线比位于另一轴向侧的第二侧面设置得更
加向外；以及
第一侧面和与第一侧面对置的轧辊部之间的间隙设定成小于第二 侧面和与第二侧面对置的轧辊部之间的间隙。采用该布置，减小了轴承箱与轧辊部之间不用于吸收轧辊 的膨胀的间隙，并且能增加轴承箱在轴向方向上的宽度。因此，能增 加外圈与圆柱滚子的轴向宽度(长度)，并且能提高圆柱滚子轴承装置的 承重能力。优选地，圆柱滚子可根据轧辊的热膨胀在外圈和内圈中的 一个的滚道表面上在轴向方向上移动；以及
此外，圆柱滚子形成为相对于外圈和内圈中的一个的滚道表面在 与圆柱滚子的移动方向相反的方向上延伸，并且外圈和内圈中的一个的滚道表面在与移动方向相反的方向上从这些圆柱滚子突出的宽度设 定为一值，该值小于外圈和内圈中的一个的滚道表面在移动方向上突 出的宽度。在该结构中，通过使圆柱滚子根据轧辊的膨胀在与圆柱滚 子的移动方向相反的方向上延伸，能使圆柱滚子的长度在轴向方向上 比以前长，并因此能提高圆柱滚子轴承装置的承重能力。如上所述构造的本发明的圆柱滚子轴承能合适地用于连 续铸造机的轧辊装置，该轧辊装置包括用于输送铸件的锤型轧辊、以 及支撑缍型轧辊的圆柱滚子轴承。
本发明的优点在本发明中，减小了轴承箱与轧辊部等之间不用于吸收轧 辊的膨胀的间隙，并通过增加轴承箱和用于该轴承箱的圆柱滚子轴承 的轴向宽度，能提高圆柱滚子轴承的承重能力。
[图l]图1是根据本发明第一实施例的圆柱滚子轴承装置 的重要部分的纵向剖面视图。图2是根据本发明第二实施例的圆柱滚子轴承装置的重要部 分的纵向剖面视图。图3是根据本发明第三实施例的圆柱滚子轴承装置的重要部 分的纵向剖面视图。图4是根据现有技术的圆柱滚子轴承装置的纵向剖面视图。
具体实施例方式图1是根据本发明第一实施例的圆柱滚子轴承装置10的 重要部分的纵向剖面视图。该圆柱滚子轴承装置IO例如用于支撑连续 铸造设备中输送铸件(板材；待输送的物品)的轧辊11，并且其基本结构类似于图4所示的现有技术的基本结构。即，圆柱滚子轴承装置10包
括圆柱滚子轴承12、以及支撑圆柱滚子轴承12的轴承箱(轴承壳体)13，并且圆柱滚子轴承12包括内圈14、设置在该内圈14的径向外侧的外圈15、以及设置在内圈14与外圈15之间的圆柱滚子16。圆柱滚子轴承12形成为二剖分轴承，并且在径向线处将内圈14以及外圈15分成两部分。顺便提及，外圈15的分割部的一部分还能以与图4相同的方式用作轴承箱13。由该圆柱滚子轴承装置IO支撑的轧辊11为锤型轧辊，其包括用于装配在内圈14中的轴部21和轧辊部22A、 22B，所述轧辊部22A、 22B分别设置在该轴部21的两个轴向相反侧并且在直径上大于轴部21。在轧辊部22A、 22B的外周表面上输送铸件。轧辊11在其轴向移动受到限制的状态下在其左侧(在图1中)由另一轴承装置(未示出)支撑，并且轧辊通过铸件的热传递在向右的方向(箭头X的方向)上热膨胀(延伸)。图1示出了轧辊没有热膨胀的状态。在内圈14的外周表面上形成有用于圆柱滚子16的滚道表面14A，并且分别在该滚道表面14A的两个轴向相反侧形成有肋14B，并且圆柱滚子16在轴向方向上的移动由这些肋14B限制。外围凹槽14C形成为在轴向方向上在肋14B外的凹陷部，并且在这些外围凹槽14C中分别安装有油封17。
外圈15在轴向宽度上小于内圈14。外圈15的外周表面形成为球形，并且可滑动地装配在形成于轴承箱13的内周表面中的球状凹槽13C中，并设置有自动对齐功能。外圈15的内周表面用作用于圆柱滚子16的滚道表面15A，并且该滚道表面15A的轴向宽度大于圆柱滚子16的轴向长度。圆柱滚子16在轴向方向上设置在滚道表面15A的中央部分，并且滚道表面15A在圆柱滚子16的两个相反侧突出相同的宽度(bl,。
在轴承箱13的内周表面上安装有迷宫圈18A、 18B，并且 该迷宫圈18A、 18B分别设置在球状凹槽13A的两个相反侧。上述油 封17的外周部分别可滑动地接触这些迷宫圈18A、 18B的内周表面。 迷宫圈18A、 18B的外端部在轴向方向上分别插入分别在轧辊部22A、 22B的侧面中形成的凹陷部22C中。轴承箱13的一个轴向侧面(图1中的右侧面；以下称为"第 一侧面")13A相对于两个轧辊部22A、 22B之间的中心线Y2比轴承箱 13的另一轴向侧面(图1中的左侧面；以下称为"第二侧面")设置得更 加向外(向右)。第一侧面13A设置成靠近与该第一侧面对置的右轧辊部 22A，并且第一侧面13A与右轧辊部22A之间的间隙al小于第二侧面 13B和与该第二侧面对置的左轧辊部22B之间的间隙a2。在图1中， 为比较起见，以双点划线表示传统轴承箱113的第一侧面113A的位置 (见图4)。轴承箱13的第一侧面13A在轴向方向上向外设置，使得 轴承箱13的宽度W比以前大，结果外圈15以及圆柱滚子16形成为在 轴向方向上向外(向右)延伸。采用该布置，轴承箱13、外圈15和圆柱 滚子16的在轴向方向上的中心线Yl彼此重合，并且该中心线Yl在轴 向方向上从两个轧辊部22A、 22B之间的中心线Y2朝一侧(右)偏移。 内圈14在轴向方向上的中心线以与常规结构相同的方式与两个轧辊部 22A、 22B之间的中心线Y2重合。当来自铸件的热使轧辊11在箭头X的方向上膨胀时，内 圈14和圆柱滚子16在相同的方向X上移动，并且圆柱滚子16的移动 由滚道表面15A从圆柱滚子16向右突出的宽度bl吸收。此外，轧辊 部22B的移动由该轧辊部22B与轴承箱13的第二侧面13B之间形成 的间隙a2吸收。因此，第一侧面13A与轧辊部22A之间的间隙al和 滚道表面15A从圆柱滚子16向左突出的宽度b2不用于吸收轧辊11的 热膨胀。
在该实施例中，轴承箱13的第一侧面13A设置在通过轧 辊11的以上热膨胀加宽的第一侧面13A与轧辊部22A之间的间隙al 的侧面，该第一侧面13A在轴向方向上比以前设置得更加向外，并且 通过这样做，减小在此以前形成的无用空间(图4中的al)，并增加轴承 箱13的宽度W。因此，外圈15和圆柱滚子16能在轴向方向上比以前 延伸得更远，使得能提高圆柱滚子轴承12的承重能力。
即使在增加轴承箱13的宽度W时，两轧辊部22A、 22B之间的 距离(a2+W+al)也不会与以前不同，因此在输送铸件中不会遇到困难， 并且不会引起次的铸件质量。图2是根据本发明第二实施例的圆柱滚子轴承装置10的 重要部分的纵向剖面视图。该实施例与以上第一实施例的不同之处在 于圆柱滚子16在轴向方向上朝另一侧(左)延伸，而其他结构相同。顺 便提及，在图2中，为比较起见，以双点划线表示第一实施例的圆柱 滚子16的左端部的位置(附图标记16')。
作为使圆柱滚子16以如此方式延伸的结果，内圈14的轴向中心 线Y2与圆柱滚子16的轴向中心线重合或大致重合。此外，滚道表面 15A从圆柱滚子16向左突出的宽度b2小于向右突出的宽度bl。在该实施例中，圆柱滚子16根据轧辊11的热膨胀在与圆 柱滚子16的移动方向相反的方向(反X方向)上延伸，通过这样做，减 小了在此以前形成的无用空间(图4中的b2)，并且能进一步提高圆柱滚 子轴承12的承重能力。图3是根据本发明第三实施例的圆柱滚子轴承装置10的 重要部分的纵向剖面视图。该实施例与第二实施例的不同之处在于油 封17分别安装于在轴承箱13的内周表面中形成的外围凹槽13D中，使得油封17的内周部分可滑动地接触内圈14的外周表面。其他结构 和操作效果大致类似于第二实施例，因此将省略对它们的详细说明。本发明不局限于以上实施例，而是能作出适当的设计更改。
例如，尽管以上实施例的圆柱滚子轴承使得圆柱滚子16根据轧辊 11的热膨胀在轴向方向上在外圈15的滚道表面15A上移动，但圆柱滚 子可在轴向方向上在内圈14的滚道表面14A上移动(内圈14在圆柱滚 子16上移动)。此外，本发明能够应用于不同于连续铸造设备的其他设 备，在该其他设备中，轧辊能通过来自待输送物品等的热在轴向方向 上朝一侧膨胀。
权利要求
1.一种圆柱滚子轴承装置，所述圆柱滚子轴承装置用于可旋转地支撑轧辊，所述轧辊具有分别形成在轴部的两个轴向相反侧且在直径上制作得比所述轴部大的轧辊部，并且所述轧辊能在轴向方向上朝一个轴向侧膨胀，其中所述圆柱滚子轴承装置包括用于装配在所述轴部上的内圈、设置在所述内圈的径向外侧的外圈、设置在所述内圈与所述外圈之间的圆柱滚子、以及支撑所述外圈的轴承箱，并且所述内圈和所述外圈能够在所述轴向方向上相对于彼此移动；其中所述轴承箱的位于所述一个轴向侧的第一侧面相对于分别设置在所述两个轴向相反侧的所述轧辊部之间的中心线而言比位于另一轴向侧的第二侧面向外设置；以及在所述第一侧面和与所述第一侧面对置的所述轧辊部之间的间隙设定成小于在所述第二侧面和与所述第二侧面对置的所述轧辊部之间的间隙。
2. 如权利要求l所述的圆柱滚子轴承装置，其中所述圆柱滚子能 够随着所述轧辊的热膨胀在所述外圈和所述内圈中的一个的滚道表面 上在所述轴向方向上移动；并且所述圆柱滚子形成为相对于所述外圈和所述内圈中的所述一个的 滚道表面在与所述圆柱滚子的移动方向相反的方向上延伸，并且所述 外圈和所述内圈中的所述一个的滚道表面在与所述移动方向相反的方 向上从所述圆柱滚子突出的宽度设定成小于所述外圈和所述内圈中的 所述一个的滚道表面在所述移动方向上突出的宽度。
3. —种连续铸造机的轧辊装置，包括用于输送铸件的锤型轧辊和 支撑所述锤型轧辊的如权利要求1所述的圆柱滚子轴承。
全文摘要
减小了轴承箱与轧辊部等之间不用于吸收轧辊的膨胀的间隙，并通过增加轴承箱和用于该轴承箱的圆柱滚子轴承的轴向宽度，提高圆柱滚子轴承的承重能力。轴承箱(13)的在轴向方向上位于一侧的第一侧面(13A)相对于两个轧辊部(22A、22B)之间的中心线(Y2)比在轴向方向上位于另一侧的第二侧面(13B)设置得更加向外，并且使该第一侧面(13A)和与该第一侧面(13A)对置的轧辊部(22A)之间的间隙(a1)小于第二侧面(13B)和与该第二侧面(13B)对置的轧辊部(22B)之间的间隙(a2)。
文档编号F16C19/22GK101680478SQ20088001725
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月22日 优先权日2007年5月24日
发明者浦西丈晴 申请人:株式会社捷太格特