专利名称：辊颈轴承组件及其内轴承构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于轧机轧辊上可转动地支撑着辊颈这一类型的轴承的改进。
在常规的油膜轴承组件的现有技术中，如
图1中的局部视图所示，轧机轧辊具有一个连接于较小直径的辊颈12的辊身10，在其接合处至少带有一个以圆弧过渡部分14和位于与辊子轴线相垂直的平面内的轧辊端面16。一个内轴承构件18，在本例中是一个套筒，安装并相对固定在辊颈12上以便与它一起转动。该内轴承构件在安装在轴承座22内的衬套20内转动，并当轧机正常工作时，在套筒与衬套之间保持有一个流体动力的油膜。该轴承组件还包括一个密封装置24设置在轴承座22和轧辊端面16之间，用于防止污染物如冷却水和滚轧碎屑进入轴承内并防止油液从轴承内溢出。该密封装置包括一个内密封环26，该环跨接于内轴承构件18的内端和轧辊端面之间的间隙处。该内密封环26通常是用热套方法安装在辊颈上的，并要求正好与轧辊端面16上的标号28处相接触。一个“O”型环30通过内密封环的外部径向边缘支撑着，并通过一个保持圈32将其压向轧辊端面，该保持圈通过螺钉34之类可拆卸地安装在内密封环上。一个外密封环36固定在轴承座22上。该外密封环携带着可变形密封件38，和一个挡水圈40。该密封件38和挡水圈40分别与内密封环26和保持圈32相摩擦接触。除了此处内轴承构件包括一个内轴承圈之外，基本上与常规的滚子轴承组件的结构是相同的。因此，应当可以理解，这是所谓“内轴承构件”这一术语应当解释为广义的含意，它既包括油膜轴承的内衬套也包括滚子的内圈。
上述现有技术的装置中所存在的一个问题是，当内密封环26在热套过程中由于经受热收缩，它存在一个由轧辊端面16向外拉出的倾向，由此在图1所示的接触部位28处产生一个间隙。这样就严重地损坏了“O”型环30的密封整体性。
现有技术的装置中存在的另一个问题是，为了更换已磨损的内密封环26，必须首先拆下内轴承构件18。这样就会严重地增加工时消耗和成本费用。当内轴承构件已经热套在辊颈上时，可能就要采用将该内轴承构件破坏即将它从辊颈上切割下来的方法。
本发明的一个总的目的是为内密封环提供一种安装装置，该装置可以避免或者基本上消除上述存在的问题。
本发明的一个具体的目的是这样来安装该内密封环，即使其在热套过程中的热收缩将内密封环朝着轧辊的端面固紧而不是离开该端面。这样又会大大加强通过密封环对着轧辊端面支撑着的“O”型环的密封整体性。
本发明还有一个目的，就是这样来安装该内密封环，即可以将密封环拆下并更换而不干扰辊颈上的内轴承构件的位置。
本发明的上述目的和优点是通过将该内密封环采用压配合例如通过热套配合在内轴承构件的一个端部上安装的方法来实现的。该内轴承构件的端部的构形和尺寸设计使其在内密封环中产生的圆周应力作用下发生角度的和径向向内的偏转。这些径向向内的角度偏转导致内密封环朝着轧辊端部倾斜，由此可以抵消了任何由于热收缩致使密封环从轧辊的端面拉开的倾向。
该内密封环的端部外径大于内轴承构件的其余主体部分的外径。这样就使内密封环可以沿内轴承构件的轴向拆卸下来，并将一个新的内密封环装上而不干扰辊颈上的内轴承构件的位置。
本发明的这些和其它目的，特征和优点将结合以下附图进行更详细地描述，其中图1是一个典型的现有技术的轴承组件局部剖视图;
图2是一个与图1相似的剖视图，用以显示体现本发明的构思的一个轴承组件;而图3是本发明的一个内轴承构件的局部放大图。
现参看图2，此处所用的表示各构件的标号与图1所示现有技术的轴承组件中相同的构件的标号一致，图中可以看出，内轴承构件18′配置有一个越过在径向上支撑着辊颈的内轴承构件主体部分44的向内伸出的端部42。在图3中可看得更清楚，该端部42具有一个由一个圆柱形外表面46和一个以一定角度朝着轧辊端部向外伸出的圆锥形内表面48形成的截锥截面构形。该端部42通过一个由外部圆形沟槽52所形成的厚度减薄的腹板50与内轴承构件本体部分44分离开。端部42的外径D1大于主体部分44的外径D2。内锥形表面48和腹板50的一部分与辊颈之间在标号54处具有径向间隙。
内密封环26是以压配合安装在端部42上。通常是通过将内密封环热套在圆柱形外表面46上实现的。这样，内密封环通过加热先进行膨胀，然后在轴向套入端部42上，此后就进行冷却来完成热收缩过程。这样就在内密封环中形成圆周应力，该应力有力地使端部42发生角度和径向偏转使其向内进入空隙54并朝着辊颈固紧。当发生这种情况，则圆柱形外表面46就形成一个如图3中虚线所示的类似截头圆锥形。支撑在表面46上的内密封环26因此朝着辊子的端面16倾斜，导致该密封环与辊子端面在标号28处相接触。这样就保证了内密封环的外唇口56相对于辊子端面位于正确位置上。然后一个“O”型环被安置在唇口56和辊子端面之间。外端沟槽52便于端部42偏转。
当需要更换内密封环26时，只要将其再加热并沿轴向从内轴承构件上取下来就可以，而对内轴承构件在辊颈上的位置不发生任何干扰。这种可拆卸方案能够进行是因为端部42的外径D1大于本体部分44的外径D2。这一特征是非常重要的，不论内密封环如何安装，即用压配合安装或其他方法安装。
权利要求
1.一种用于可转动地支撑轧机轧辊颈部的轴承组件，该轧辊具有一个连接有辊颈的辊体，两者的接合处至少一部分是由轧辊端面构成，该轴承组件包括一个安装在辊颈的轴向的内轴承构件和一个安置在邻接辊子端面的内密封环，其特征在于，所述密封环是以压配合安装在上述内轴承构件的端部上，所述端部与上述辊颈在径向上具有空隙，而且其构形和尺寸设计是为了使其由于采用了压配合而在该密封环中所产生的圆周应力作用下产生径向向内偏转，由此导致该内密封环朝着上述辊子端面倾斜。
2.如权利要求1的轴承组件，其特征在于，上述内轴承构件端部配置有一个锥形截面构形。
3.如权利要求1的轴承组件，其特征在于，上述内轴承构件端部具有一个比上述内轴承构件的其余部分的外径大一些的外径。
4.如权利要求1的轴承组件，其特征在于，上述内轴承构件端部通过一个在内轴承构件外表面上的圆形沟槽与上述内轴承构件的其余部分分离开。
5.如权利要求2的轴承组件，其特征在于，上述锥形截面构形由一个圆柱形外表面和一个在轴向延伸和在径向向外朝着轧辊端部伸出的内圆锥形表面形成。
6.如权利要求1的轴承组件，其特征在于，上述内轴承构件具有一个形成外轴颈表面的圆柱形木体部分，和由该本体部分轴向突出的端部，该端部的外径要大于上述本体部分的外径。
7.如权利要求1的轴承组件，其特征在于，上述内轴承构件端部通过一个厚度减薄的腹板与该内轴承构件的其余部分在轴向连接在一起。
8.如权利要求7的轴承组件，其特征在于，上述腹板是在外圆周的沟槽的基础上形成的。
9.如权利要求8的轴承组件，其特征在于，上述内轴承构件端部具有一个由一个圆柱形外表面和圆锥形内表面构成的锥形截面构形，而其中所述圆柱形外表面具有大于上述内轴承构件的其余部分的外径。
10.一种用于轧机轧辊颈部的轴承组件，该轧辊的辊体部分的直径大于辊颈的直径，两者之间的接合处至少一部分是由位于垂直于轧辊的轴线的平面内的轧辊端部所形成，该轴承组件包括一个以一个第一种压配合安装在辊颈上的内轴承构件和一个安置在邻近该轧辊端面的内密封环，其特征在于，所述内密封环以第二种压配合安装在该内轴承构件的端部上，该端部与上述辊颈的表面在径向上具有一定间隙，而且其构形和尺寸设计要使其在进行上述第二种压配合后在该内密封环上所产生的圆周应力作用下在径向向内发生偏转，从而将该内密封环向上述轧辊的端面压紧。
11.一种用于适于轴向安装在轧机轧辊辊颈上的轴承组件的内轴承构件，该轧辊辊体的直径大于辊颈的直径，辊体与辊颈的连接处至少一部分是由轧辊的端面形成，该轴承组件包括一个安置在邻近轧辊端面处的密封环，其特征在于，该密封环安装在上述内轴承构件的一个端部，该端部的外径大于上述内轴承构件的其余部分的最大外径，由此可以使该密封环越过该内轴承构件的其余部分沿该端部轴向上拆下来，同时使该内轴承构件仍保持在辊颈上。
12.一种用于轧机轧辊辊颈的轴承组件的内轴承构件，该内轴承构件可以沿轴向安装在辊颈上，其特征在于，该轴承构件包括一个适用于与该轴承组件的其它构件共同工作在径向上支撑着辊颈的本体部分，和一个沿轴向从该本体部分伸出并在径向上与辊颈具有一定间隙的端部，该端部的构形和尺寸设计成使其能够在径向向内的力的作用下朝着上述辊颈发生径向向内的偏转。
13.如权利要求12的内轴承组件，其特征在于，其中所述端部是锥形截面的。
14.如权利要求12的内轴承组件，其特征在于，其中所述端部其外径大于上述本体部分的外径。
全文摘要
一种用于轧机辊颈的轴承组件中，一种内密封环通过压配合，如热套法安装在一个内轴承构件，即油膜轴承的衬套或滚子轴承的内圈的端部。该内轴承构件的端部的尺寸和构形的设计使其能在上述压配合所产生的圆周应力作用下发生径向向内的偏转，由此导致该内密封环朝着轧辊端面倾斜。该内轴承构件的端部的外径大于该内轴承构件的其余部分的外径。
文档编号F16J15/32GK1031492SQ88101788
公开日1989年3月8日 申请日期1988年3月29日 优先权日1987年3月30日
发明者汤姆斯·埃·西蒙斯 申请人:摩根建设公司