[发明专利]用于辊轧机内的滚动元件轴承的定位的方法和设备

说明书

相关申请的交叉参引

本申请涉及于2009年7月30日提交的美国临时专利申请，序列号为No.61/229,829，并且要求其优先权，所述临时申请通过参引结合于此。

本申请还涉及于2010年01月20日提交的美国临时专利申请，序列号为No.61/296,613，并且要求其优先权，所述临时申请通过参引结合于此。

关于联邦政府资助的研究的声明

不可用

技术领域

本发明总体涉及辊轧机应用中的支承滚柱的轴承，具体涉及用于安装滚柱支承轴承的系统和方法。

背景技术

在这种辊轧机械中，广泛使用两种类型的轴承，这两种类型的轴承是圆锥滚柱轴承和圆柱滚柱轴承，其中每一种均能够承受很大的径向载荷。圆锥滚柱轴承适合于调整支承滚道相对于彼此的轴向位置以控制径向间隙或者游隙，甚至可以完全消除径向间隙。这又提供了对载荷区的尺寸的控制，即在任意时刻实际承受载荷的轴承中滚柱的数量。尽管具有这种能力，但当用于例如在辊轧机中传递极大的载荷时，圆锥滚柱轴承通常制造为使它们的圆锥滚柱设置为四列，并且使相邻的列的锥度方向相反。这使得在工作现场调整很困难，而实际上，这些多列式轴承通过选择隔圈在工厂进行调整。在工厂中，通常为轴承设有少量轴向间隙。但是，圆锥或者内座圈上的滚道的轮廓并非完全为圆形，其轴线也与旋转轴线不完全一致。这些缺陷造成振摆。

另一方面，圆柱滚柱轴承无法进行调整，并且由于为了组装轴承而使滚柱与滚道之间必须存在一些径向间隙，因此，如果内座圈无法被磨削为完全圆形的条件，则圆柱滚柱轴承固有地将移动会振摆。尽管固有地存在振摆，但是在轧辊中使用圆柱滚柱轴承提供对由于制造公差的振摆更容易的控制。例如，一旦将座圈安装在辊颈上，则该内座圈的滚道可以相对于辊的轴线相当准确地磨削。通常，在轧辊的轴承的内座圈处于适当位置的情况下，该轧辊通过稍后将被支承在稳定架上的辊颈而被放置在中央之间。磨削在很大程度上消除了由辊颈和滚道中的制造公差以及压接配合的膨胀公差引起的振摆。但是，主要由于磨削操作本身的缺陷，可能在磨削后使内座圈在其轮廓上具有一个或多个凸角，而仍将保留有一些振摆。

消除振摆的磨削操作尚不可以用于圆锥滚柱轴承，这主要是应为其滚道的倾斜度不同，而且内座圈或圆锥内圈具有肋部，所有这些均妨碍了磨削操作。此外，锥形滚道的径向尺寸的变化影响了轴承中的轴向尺寸，并且需要使用额外的隔圈或者薄垫片来补偿轴向尺寸的改变。

如果后备辊轧机内的辊的轴承未能适当地安设，则各种问题会接踵而来。对于具有过大的端部间隙的轴承，滚柱滑移(即低载荷区)和更低的轴承寿命(随着低载荷区减小，每个滚柱的载荷的比率增加，因而轴承寿命减小)的几率会增加。相反，对于设置为承受过大预加载荷的轴承，则存在轴承烧蚀的风险，这一般而言是严重的损坏而无法容易地修复。

因此，提供便利于适当安装和设定的例如用于后备辊轧机应用中的后备辊的滚柱轴承的方法和设备将会是有利的。更有利的是，提供一种实现从冷状态直至稳定状态操作条件的对轴承定位的良好控制的方法和设备。

发明内容

简言之，本发明提供了一种用于将一组轴承组装至轧辊以及用于建立所需的轴承定位的方法。所述轧辊构造为在每个轴向端部均容纳一组轴承，使轴承容置在适于被放置在轧机机架内的支承轴承座内。首先定位辊的第一端部处的轴承座和轴承，并且借助于穿过辊的轴向钻孔的中央杆将所述轴承座和轴承联接至该第一端部。随后，将辊的第二端部处的轴承座和轴承设置在辊的相反端部上，并且将连接子组件固定至中央杆的第二端部。该连接子组件接合第二轴承座和轴承，并且沿轴向调整以获得所需轴承定位。

通过连同附图阅读下文描述，本发明中阐述的上述特征和优点以及当前的优选实施方式将变得更为显而易见。

附图说明

在形成本说明书一部分的附图中：

图1A和图1B示出支承在装配机座上的辊，该辊带有插入辊端部的可选的衬套，所述装配机座用于组装辊支承轴承和轴承座；

图2示出用于将非可调轴承座放置在辊端部上的安装过程中的起始步骤；

图3示出用于将非可调轴承座放置在辊端部上的完成的安装过程；

图4A示出带有借助于在中央杆的相反端部处的临时限制装置而固定至辊端部的非可调轴承座的辊的剖视图；

图4B是图4A中的临时限制装置的放大图；

图5示出用于将可调轴承座放置在与非可调轴承座相反的辊端部上的安装过程中的起始步骤；