[发明专利]支撑辊

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于轧制设备、铸造设备或矫直设备的支撑辊，该轧制设备、铸造设备或矫直设备用于制造或者加工金属产品，例如带材、板材、型材或者类似部件。

背景技术

上述领域中的支撑辊已经众所周知并且通常以两列或者三列的形式构造，其中，辊轴固定地支承在轴承体中并且围绕该辊轴设置以能够在滚动体上旋转的方式支承的外环。

图1示意性地示出了这种已知的结构。所示结构包括支承在轴承体9中的支撑辊1，该支撑辊包括具有中轴线a以及多个滚动体5的辊轴2和相应的外环3，该外环能够与金属产品或者轧辊相接触。由线性力F示出通过金属产品或轧辊作用在滚动体上的载荷或者说负载引入。该力例如可以是在矫直机中矫直过程的结果或者也可以是仅通过金属产品的自身重量产生的。负载引入部位或者说负载引入点的位置通常不局限于所示的垂直位置。负载也能够以其他角度作用在支撑辊或者说该支撑辊的圆周上。

所示结构的缺点在于，滚动体恰好在顶点处受到非常大的载荷。特别是在某些时间点上仅在一列的处于顶点位置的滚动体负载最大。

由此造成一列滚动体中的滚动体的承载情况非常不均匀。由于引入的在外环上的线状负载，处于顶点位置的滚动体承受相应列所接收的负载的约直至50％。

这导致，支撑辊的(动态)承载量和使用寿命降低。

特别是在矫直机中沿辊轴出现不均匀的力，由于该力单独的滚动体相对于其在纵向上相邻的滚动体受到非常大的载荷。

发明内容

在这种现有技术的基础上，本发明的技术目的在于提供一种支撑辊，其中提高或者说优化了(动态)承载量和/或使用寿命。

优选地，还可以克服上述缺点中的至少一个。

为了实现该技术目的，本发明包括特别是用于轧机设备或者用于金属产品的铸造、运输或者矫直的装置的支撑辊，该支撑辊具有圆柱形的辊轴、与辊轴同轴地(能够旋转地)布置的空心圆柱体形状的外环以及布置在辊轴和外环之间的多个滚动体(或者滚动体列)。根据本发明，辊轴(至少区段式地)具有与其(几何形状上的)中轴线偏心布置的空腔，该空腔基本上能够布置在辊轴的中轴线和负载引入(到支撑辊或者外环的圆周上)的位置之间。

由于根据本发明的结构使得辊轴具有用于使在负载的顶点位置的承受载荷的滚动体偏移的弹性。特别是作用在滚动体上的负载在辊轴的纵向以及辊轴的周向上更好地分布到相邻的滚动体上。提高了支撑辊的使用寿命和动态承载量并且减小了辊轴承的磨损。特别是作用在外环上的线性负载这时更好地分布到滚动体列的各个滚动体上。

滚动体通常优选以沿辊轴的中轴线方向相互并列放置的多个滚动体列的方式布置。辊轴看作是具有圆形横截面的圆柱体。

提供多个较高品质或者更加耐磨损的滚动体不再是强制必需的。仅通过在辊轴中设置空腔就大大改善了负载分布以及耐久性。另一方面，使用非常高品质以及耐磨损的滚动体从而使得装置的耐久性最大化同样是可行的。

术语“金属产品”特别是指金属带材、板材、型材或者其他金属部件。

根据支撑辊的一个优选的实施方式，空腔在辊轴的长度的至少80％上延伸。特别地，空腔也能够在滚动体的整个长度上延伸。

根据支撑辊的另一个优选的实施方式，空腔构造为孔，该孔基本上平行于辊轴的中轴线延伸。如果设有孔，那么通过仅一个操作步骤(即钻孔)就明显改善支撑辊的耐久性。

根据支撑辊的另一个优选的实施方式，孔的中轴线基本上处于经过辊轴的负载引入点和辊轴的中轴线展开的平面中。辊轴承的载荷恰好在该区域中最大。

根据支撑辊的另一个优选的实施方式，孔具有相当于在辊轴的半径的50％和95％之间、优选其75％和90％之间的直径。

根据支撑辊的另一个优选的实施方式，辊轴的在孔上方(或者说在负载引入方向上)余留的壁厚是辊轴的半径的至少5％以及优选至少10％。

根据支撑辊的另一个优选的实施方式，辊轴的在孔上方(或者说在负载引入方向上)余留(并且靠近孔处)的壁厚是辊轴的半径的最高50％以及优选最高25％。

所述区域能够具有载荷承受能力和弹性的良好协调。

根据支撑辊的另一个优选的实施方式，滚动体构造为球形元件或圆柱形元件。

根据支撑辊的另一个优选的实施方式，外环和/或滚动体分别具有在辊轴的直径的20％和50％之间以及优选在其25％和40％之间的横截面厚度。

根据支撑辊的另一个优选的实施方式，该支撑辊还包括位于辊轴和滚动体之间的内环以用于保护辊轴免受机械磨损。该内环优选能够具有小于辊轴的半径的20％以及优选小于其10％的最大横截面厚度。