專利名稱：雙輥連鑄機的澆鑄輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尤其是用于澆鑄帶鋼的雙輥式鑄機的澆鑄輥，它具有一個可在一靜止不動的軸上轉(zhuǎn)動的筒套。
背景技術(shù)：
這種鑄機的工作方式是這樣的，在工作中，結(jié)晶器室中的熔液流過在兩個對轉(zhuǎn)澆鑄輥之間的澆縫并在這種情況下成型為一條金屬帶。
在這里，澆鑄套因熱負荷而遇到了鼓凸變形，這種變形的結(jié)果就是鑄帶具有凹形截面形狀。由此可能導(dǎo)致帶材質(zhì)量降低，同時帶材冷卻也造成帶材橫向收縮。出于這個原因，冷態(tài)下的澆鑄輥被構(gòu)造成是凹形的，以便在澆鑄輥熱膨脹時獲得平行的或微鼓凸的帶材形狀，這種形狀在帶材冷卻時允許不嚴重的橫向收縮并保證其尺寸穩(wěn)定性。
但對這種澆鑄輥不利的是，澆鑄輥因其凹形造型而只能被用于一定的熔液流動并進而用于將熱量輸入澆鑄輥中。如果產(chǎn)品參數(shù)和進而熔液流入結(jié)晶器的流動改變了，則出現(xiàn)了不同的熱量輸入并由此出現(xiàn)不同的澆鑄輥熱變形，這可能造成鑄帶的尺寸無法再保持穩(wěn)定。結(jié)果可能是，各種不同的產(chǎn)品參數(shù)需要不同的澆鑄輥幾何形狀。
凹形澆鑄輥的另一缺點出現(xiàn)在無引錠桿式樣鑄機起動中。因為人們在這種情況下無法在澆鑄輥合攏時完全合閉輥縫，所以鋼水向下流，由此使得可控起動變得困難了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是避免所述缺陷并且提供一種上述類型的澆鑄輥，該澆鑄輥的外輪廓完全或局部上可以通過結(jié)構(gòu)簡單的且靈敏易控的機構(gòu)來調(diào)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明，如此完成該任務(wù)，即在筒套和軸之間設(shè)有一個或多個中間環(huán)和/或支承環(huán)，所述中間環(huán)和/或支承環(huán)具有作用于筒套的壓緊機構(gòu)。后者最好抗轉(zhuǎn)動地與筒套連接并具有一個甚至在筒套內(nèi)壁上的壓力腔，該壓力腔可通過在該軸和該中間環(huán)里的輸送通道接收流態(tài)的壓力介質(zhì)。
通過給壓力腔輸入流態(tài)的壓力介質(zhì)，一個徑向壓力被均勻地施加到筒套上。這樣一來，筒套擴張。通過沿該軸相應(yīng)地定位這個或這些中間環(huán)并且通過相應(yīng)地給壓力腔輸入流體，在任何時刻都可以在澆鑄作業(yè)中反應(yīng)靈敏地調(diào)整澆套的截面形狀并因而調(diào)整帶材的截面形狀。因此，存在這樣的可能性，即不中斷生產(chǎn)地補償作業(yè)參數(shù)的變化。利用引錠桿或不用引錠桿的起動也簡單了許多，因為從現(xiàn)在起就能使?jié)茶T輥的通常呈凹形的形狀變?yōu)閳A柱形，這樣的圓柱形保證了澆縫在澆鑄輥合攏時完全合閉。這樣，可以實現(xiàn)可控的起動，因為鋼水無法向下流出。
為了實現(xiàn)筒套的均勻加載，本發(fā)明規(guī)定，壓力腔成環(huán)狀并且包圍住中間環(huán)的整個外周。
適宜的是，中間環(huán)在端側(cè)貼靠在筒套的內(nèi)壁上并且具有一個構(gòu)成該壓力腔的空腔，該空腔的端側(cè)邊界由一個貼靠在筒套內(nèi)壁上地設(shè)置在空腔里的柔行密封構(gòu)成。
在本發(fā)明的一個不同的實施形式中，在中間環(huán)和筒套內(nèi)壁之間有一個相當(dāng)大的間隙，一個構(gòu)成該壓力腔邊界的金屬密封跨過該間隙。
在本發(fā)明的另一個變型方式中，中間環(huán)貼靠在筒套內(nèi)壁上并且具有一個構(gòu)成壓力腔的空腔，該空腔在端側(cè)以筒套內(nèi)壁為界并且被一個或多個裝入筒套內(nèi)的外密封包圍住。
以下做法是適當(dāng)?shù)模丛撝虚g環(huán)可轉(zhuǎn)動地定位在靜止不動的軸上并且具有一個或多個密封在該軸和該中間環(huán)里的輸送通道之間的過渡部的密封。
在本發(fā)明的壓緊機構(gòu)的一個可選的變型方式中，本發(fā)明規(guī)定，該壓緊機構(gòu)具有一個固定安裝在筒套內(nèi)壁上的并被帶動轉(zhuǎn)動的壓緊環(huán)，該壓緊環(huán)貼靠著中間環(huán)的外周上并且可以通過感應(yīng)加熱而徑向膨脹。通過加熱壓緊環(huán)，壓緊環(huán)或多或少地膨脹，結(jié)果，筒套擴張。這樣一來，在任何時候都可以在澆鑄作業(yè)中調(diào)節(jié)澆鑄輥截面形狀并進而調(diào)節(jié)帶材截面形狀。
壓緊環(huán)具有一絕熱層是適當(dāng)?shù)摹?br> 對具有多個中間環(huán)的澆鑄輥有利的是，所述中間環(huán)可以沿該靜止不動的軸進行調(diào)整。
也有利的是，在中間環(huán)和筒套內(nèi)壁之間的接觸面位于一個共同的面上。


以下，結(jié)合多個實施例并參照附圖來詳細描述本發(fā)明，附圖所示為圖1表示具有多個中間環(huán)的本發(fā)明的澆鑄輥，其壓緊機構(gòu)接受流態(tài)的壓力介質(zhì)；圖2表示圖1的澆鑄輥，其中間環(huán)具有圖1所示壓緊機構(gòu)的變型結(jié)構(gòu)；圖3表示圖1、2所示澆鑄輥的一變型方式，其中間環(huán)布置在一個中央的定心部和水輸送管路之外；圖4-圖6放大表示根據(jù)圖1、2的澆鑄輥的壓緊機構(gòu)；圖7也放大表示圖3所示的澆鑄輥的壓緊機構(gòu)；圖8表示在其中一個筒套支承處的局剖圖，在該筒套中也設(shè)有壓緊機構(gòu)；圖9以橫截面圖表示具有一壓緊機構(gòu)的變型方式的澆鑄輥；圖10是圖9所示壓緊機構(gòu)的局剖圖；圖11是圖9所示壓緊機構(gòu)的扇形部局部的俯視圖；圖12以橫截面圖表示具有壓緊機構(gòu)的另一變型方式的澆鑄輥；圖13表示圖12所示壓緊機構(gòu)的局剖圖；圖14沿圖13的箭頭方向XIV放大表示緊固裝置。
具體實施例方式
如圖1所示的澆鑄輥1具有一個帶有端側(cè)支承環(huán)3、4的筒套2，支承環(huán)與筒套2一起可通過軸承6在一靜止不動的軸5上轉(zhuǎn)動。在澆鑄輥1的內(nèi)腔中設(shè)有三個中間環(huán)7a，可通過這些中間環(huán)來調(diào)節(jié)澆鑄輥的外截面形狀。中間環(huán)7a以墊塊8定位在靜止不動的軸5上，所述墊塊被固定在支承環(huán)3、4上。
中間環(huán)7a可以隨筒套2一起轉(zhuǎn)動。這種帶動通過墊塊8和支承環(huán)3、4來完成。
如圖4所示，中間環(huán)7a可以配有帶有一壓力腔10的壓緊機構(gòu)9。該壓力腔成環(huán)狀并且包圍著中間環(huán)7a的整個外周面。它可以通過在軸5和中間環(huán)7a內(nèi)的輸送通道11、12接受流態(tài)的壓力介質(zhì)如液壓油等物質(zhì)。為了獲得所需的壓緊力，可以使用高度粘稠的壓力介質(zhì)。在輸送通道11、12之間的過渡部用嵌裝在中間環(huán)7a里的密封件13密封住。該中間環(huán)7a在端側(cè)貼靠在筒套2的一個環(huán)形凸肩15的內(nèi)壁14上并且具有一個構(gòu)成壓力腔10的環(huán)槽16，該環(huán)槽在端側(cè)以一個安置在環(huán)槽16內(nèi)的柔性密封17為界。中間環(huán)7a還具有一個起到定位輔助件作用的突起18，該突起18與墊塊8配合作用。
根據(jù)圖2的澆鑄輥與圖1所示澆鑄輥的主要區(qū)別在于，其中間環(huán)7b、7c、7d的結(jié)構(gòu)不同于中間環(huán)7a。
根據(jù)圖5，對中間環(huán)7b來說，在它和筒套2內(nèi)壁14之間有一個相當(dāng)大的間隙19，一個限定出壓力腔10邊界的金屬密封20跨過這個間隙。該金屬密封被安置在中間環(huán)7b或筒套2的環(huán)槽21a、21b中。它通過一環(huán)形凸緣22被固定在那里，所述凸緣被側(cè)固定在中間環(huán)7b上。通過金屬密封20，也可以相對筒套2定位該中間環(huán)7b，因而，可以省略此外在中間環(huán)7a中存在的突起19。
如圖6所示的中間環(huán)7c與中間環(huán)7a的區(qū)別僅在于，在該中間環(huán)中缺少柔性密封17，并且壓力腔10在端側(cè)以筒套2內(nèi)壁14為界以及被裝在筒套2里的密封23包圍起來。對中間環(huán)7a、7c來說，形成了具有矩形橫截面的環(huán)槽16。但是，形成具有半環(huán)形橫截面的環(huán)槽16當(dāng)然也在本發(fā)明的范圍里。代替一個完整的環(huán)槽地設(shè)置多個四散分布的局部環(huán)槽當(dāng)然也是可行的。
圖7的中間環(huán)7d與中間環(huán)7a、7b、7c的區(qū)別在于，它在該靜止不動的軸上固定不動并且不被帶動轉(zhuǎn)動。在筒套2內(nèi)壁14上設(shè)有一個固定安裝在且?guī)愚D(zhuǎn)動的壓緊環(huán)24，該壓緊環(huán)可通過感應(yīng)加熱而徑向膨脹。在這里，壓緊環(huán)24代替了中間環(huán)7a、7b、7c的可接納壓力介質(zhì)的壓力腔10。這樣，筒套2被擴張。為了進一步加強這種效果，壓緊環(huán)24具有一隔絕層25，該隔絕層將壓緊環(huán)與筒套2和中間環(huán)7d熱隔絕開。壓緊環(huán)24可以由靜止不動的軸5不僅被感應(yīng)加熱，而且通過輻射熱被加熱，但由此省略了在壓緊環(huán)和中間環(huán)之間的隔絕層。
如圖3所示的澆鑄輥與如圖1、2所示的澆鑄輥的區(qū)別在于，其中的中間環(huán)7a′不直接壓坐在靜止不動的軸5上，而是支承在一個同軸線的承筒26上，該承筒借助夾緊環(huán)27抗轉(zhuǎn)動地與筒套2居中連接并且在靜止不動的軸5上隨筒套2和中間環(huán)7a′一起轉(zhuǎn)動。在該軸5上設(shè)有用于承筒26的軸承28。為了定位中間環(huán)7a′，筒套2內(nèi)壁14配設(shè)有突起29，中間環(huán)7a′抵靠在突起29上地被裝入。由此決定了中間環(huán)7a′從中心開始具有不同的直徑。相對筒套2居中地布置承筒26帶來另一優(yōu)點，即在所生產(chǎn)的帶材可能成楔形時，可以如此提供補償作用，即澆縫根據(jù)需要在一側(cè)被縮小或擴大。
與之不同的是，在圖1所示的澆鑄輥中，中間環(huán)7a具有相同的直徑，因此，其與筒套2內(nèi)壁14的接觸面位于一共同的面上。
為了在澆鑄輥軸向上定位筒套2，根據(jù)圖1、2、3的本發(fā)明澆鑄輥提供了單獨多次安裝和定位中間環(huán)7a、7a′、7b、7c、7d的可能性。
中間環(huán)7a、7a′、7b、7c、7d在澆鑄輥的靜止不動的軸上產(chǎn)生可忽略不計的支承力。在自身轉(zhuǎn)動的筒套2和靜止不動的軸5之間的相對轉(zhuǎn)動在密封摩擦力最小的情況下完成。
本發(fā)明的澆鑄輥的特點還在于，它保證了尤其是筒套2的簡單裝卸。
它的特點還在于安裝空間小，這是就其它要裝入筒套2內(nèi)的部件如振動件、磁力件等而言。
在本發(fā)明的澆鑄輥中還考慮了，由于筒套2和中間環(huán)7a、7a′、7b、7c、7d具有不同的形狀穩(wěn)定性，所以中間環(huán)遇到了比筒套2更小的變形。人們可以通過相應(yīng)地選擇該部件的材料來對此施加影響。
在借助中間環(huán)7a、7a′、7b、7c、7d擴張筒套2時，當(dāng)然同時要考慮到筒套2的熱膨脹。
圖8還示出了一支承環(huán)4的筒套2的端側(cè)支承的放大截面圖，該支承環(huán)在本發(fā)明的范圍內(nèi)也被構(gòu)造成中間環(huán)的形式。為此，在每個支承環(huán)4中設(shè)有一個作用于筒套2的壓緊機構(gòu)9′。該壓緊機構(gòu)9′有利地以一個相對水平面的角度如近30度的角壓向筒套，因而，它不是徑向作用于筒套2，而是以相應(yīng)角度作用于它。壓緊機構(gòu)9′具有一壓力腔10，該壓力腔又通過輸送通道11與一壓力介質(zhì)源連通。
筒套的表面可以通過使在至少一個中間環(huán)里的壓力介質(zhì)脈動或通過一個設(shè)置在至少一個中間環(huán)上的振動件被帶入振動，因而，可以影響或加強散熱。
圖9、10表示壓緊機構(gòu)59的另一變型方式，可以通過該壓緊機構(gòu)擴張該筒套2。最好與圖1所示的實施例相似地沿筒套2設(shè)置多個這樣的壓緊機構(gòu)59，它們能夠均勻地擴張該筒套2的整個長度的至少一部分。
壓緊機構(gòu)59具有一撐脹環(huán)51，在撐脹環(huán)和該軸之間形成一個與一壓力介質(zhì)供應(yīng)源54連接的壓力腔55，該壓力腔的側(cè)面被相應(yīng)的密封機構(gòu)52、53封閉。撐脹環(huán)51被一個螺旋套56包圍住，該螺旋套呈其軸線與該軸5的軸線同軸線的螺旋結(jié)構(gòu)并且在擴張時相應(yīng)膨脹。螺旋套56構(gòu)成一個包封起來的滾柱軸承57的內(nèi)圈，該滾柱軸承在外側(cè)也由一個這樣的螺旋套56′構(gòu)成。在螺旋套56′和筒套2之間還有構(gòu)成一環(huán)的扇形部58，這些扇形部以其外周面貼靠在筒套2的內(nèi)表面上。
被壓力介質(zhì)如壓力油徑向擴張的撐脹環(huán)51使內(nèi)螺旋套56膨脹，該螺旋套又通過滾柱使外螺旋套56′膨脹并且該外螺旋套通過環(huán)58擴張筒套2。該壓緊機構(gòu)59帶來以下優(yōu)點，即在接受壓力介質(zhì)的撐脹環(huán)51和包圍它的螺旋套56中不存在轉(zhuǎn)動部件，因此，運轉(zhuǎn)可靠的密封是可以實現(xiàn)的。
圖11表示由扇形部58組成的環(huán)的一部分的俯視圖。這些扇形部58通過相應(yīng)的尖端和完全相同的缺口相互接合。
在根據(jù)圖12、13、14的另一個變型方式中，示出了一個與圖9、10所示相似地構(gòu)成的壓緊機構(gòu)69，其中，也設(shè)有一個包圍該軸5的撐脹環(huán)71、一個以螺旋套76、76′為內(nèi)圈和外圈的滾柱軸承57和一個環(huán)78。
根據(jù)圖13，環(huán)78通過一道縫81被分開。借助一個緊固裝置80，這個環(huán)78及其內(nèi)螺旋套可以或多或少地被壓合以便安裝，因此它們的直徑改變了。為此，緊固裝置80包括在縫的兩側(cè)被固定在環(huán)78上的螺栓82、83，這些螺栓被一個可彎曲的環(huán)件84包圍。其中一個螺栓83具有偏心部83′，通過使偏心部83′轉(zhuǎn)動，可以壓合或松弛該環(huán)78。
對于鑄機的不同的輥徑，可以在外螺旋套76′和筒套2內(nèi)表面之間設(shè)有一個或多個這樣的各有至少一道縫82的環(huán)78。
權(quán)利要求
1.一種尤其是用于澆鑄帶鋼的雙輥式鑄機的澆鑄輥，它具有一個可在一軸(5)上轉(zhuǎn)動的筒套(2)，其特征在于，在該筒套(2)和該軸(5)之間設(shè)有至少一個用于擴張該筒套的壓緊機構(gòu)(9，9′，59，69)。
2.如權(quán)利要求1所述的澆鑄輥，其特征在于，在該筒套(2)和該軸(5)之間設(shè)有一個或多個中間環(huán)(7a，7a′，7b，7c，7d)和/或支承環(huán)(4)，它們配備有作用于該筒套(2)的壓緊機構(gòu)(9，9′)，其中該壓緊機構(gòu)(9)具有一個與該筒套(2)的內(nèi)壁(14)鄰接的壓力腔(10)，該壓力腔可通過在該軸(5)和該中間環(huán)(7a，7a′，7b或7c)中的輸送通道(11，12)接受流態(tài)的壓力介質(zhì)，因而，通過該壓緊機構(gòu)(9)實現(xiàn)了徑向作用于或傾斜作用于該筒套(2)的施壓。
3.如權(quán)利要求2所述的澆鑄輥，其特征在于，該壓力腔(10)成環(huán)形并且包圍住該中間環(huán)(7a，7a′，7b或7c)的整個外周。
4.如權(quán)利要求2或3所述的澆鑄輥，其特征在于，該中間環(huán)(7a，7a′)或該支承環(huán)(4)在端側(cè)貼靠在該筒套(2)內(nèi)壁(14)上并且具有一個構(gòu)成該壓力腔(10)的空腔(16)，該空腔在端側(cè)以一個緊貼該筒套(2)內(nèi)壁(14)地設(shè)置在該空腔(16)中的柔性密封(17)為界。
5.如權(quán)利要求2或3所述的澆鑄輥，其特征在于，在該中間環(huán)(7b)和該筒套(2)內(nèi)壁(14)之間有一道相當(dāng)大的間隙(19)，一個限定出該壓力腔(10)邊界的金屬密封(20)跨過該間隙。
6.如權(quán)利要求2或3述的澆鑄輥，其特征在于，該中間環(huán)(7c)貼靠在該筒套(2)內(nèi)壁(14)上并且具有一個構(gòu)成該壓力腔(10)的空腔(16)，該空腔在以該筒套(2)內(nèi)壁(14)為界并且被一個或多個裝在該筒套(2)中的外密封(23)包圍住。
7.如權(quán)利要求2-6之一所述的澆鑄輥，其特征在于，該中間環(huán)(7a，7b或7c)可轉(zhuǎn)動地支承在該靜止不動的軸(5)上逼供內(nèi)切配備有一個或多個密封在該軸(5)和該中間環(huán)(7a，7b或7c)里的輸送通道(11，12)之間的過渡部的密封件(13)。
8.如權(quán)利要求1所述的澆鑄輥，其特征在于，該壓緊機構(gòu)(9)由一個固定安裝在該筒套(2)內(nèi)壁(14)上的且一同轉(zhuǎn)動的壓緊環(huán)(24)構(gòu)成，該壓緊環(huán)可以通過感應(yīng)加熱而徑向膨脹。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述的具有多個中間環(huán)(7a，7a′，7b，7c，7d)的澆鑄輥，其特征在于，這些中間環(huán)(7a，7a′，7b，7c，7d)可以沿該軸(5)進行調(diào)節(jié)。
10.如權(quán)利要求1-9之一所述的具有多個中間環(huán)(7a，7a′，7b，7c，7d)的澆鑄輥，其特征在于，這些中間環(huán)(7a，7a′，7c，7d)接觸該筒套(2)內(nèi)壁(14)的接觸面位于一個共同的面上。
11.如權(quán)利要求1-10之一所述的澆鑄輥，其特征在于，這些中間環(huán)(7a，7a′，7b，7c，7d)抗轉(zhuǎn)動地與該筒套(2)連接。
12.如權(quán)利要求1-11之一所述的澆鑄輥，其特征在于，該中間環(huán)(7a′)設(shè)置在一個中央的定心部之外，該定心部配設(shè)有該冷卻介質(zhì)的輸入/排出管路。
13.如權(quán)利要求1-12之一所述的澆鑄輥，其特征在于，該筒套的表面可通過使在至少一個中間環(huán)里的壓力介質(zhì)脈動或通過一個設(shè)置在至少一個中間環(huán)上的振動件被帶動振動，從而可以影響或加強散熱。
14.如權(quán)利要求1所述的澆鑄輥，其特征在于，設(shè)有一個壓緊機構(gòu)(59，69)，其中在該靜止不動的軸(5)和該筒套(2)之間設(shè)有至少一個為了擴張而起到壓緊機構(gòu)作用的撐脹環(huán)(51，71)和一個滾柱軸承(57)。
15.如權(quán)利要求1所述的澆鑄輥，其特征在于，該滾柱軸承具有一個內(nèi)圈和一個外圈，其中至少一個圈被構(gòu)造成螺旋套(56，56′，76，76′)的形狀，其中在擴張時相應(yīng)膨脹的螺旋套(56，56′，76，76′)具有其軸線與該軸(5)的軸線同軸線的螺旋結(jié)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求14所述的澆鑄輥，其特征在于，在該撐脹環(huán)(51，71)和該軸(5)之間形成一個與一壓力介質(zhì)供應(yīng)源(54)連接的壓力腔(55)，并且設(shè)有一個包圍該撐脹環(huán)(51，71)的螺旋套(56，76)、一個滾柱軸承(57)以及再設(shè)有一個這樣的螺旋套(56′，76′)，在后者和該筒套(2)之間還有一個最好由多個部分構(gòu)成的環(huán)(58)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種尤其是用于澆鑄帶鋼的雙輥式鑄機的澆鑄輥(1)，它具有一個可在一靜止不動的軸(5)上轉(zhuǎn)動的筒套(2)。在筒套(2)和軸(5)之間設(shè)有隨筒套(2)一起轉(zhuǎn)動的中間環(huán)(7b，7c，7d)，所述中間環(huán)配有徑向作用于筒套(2)的壓緊機構(gòu)(9，9′，59，69)。后者具有一個可接受流態(tài)壓力介質(zhì)的壓力腔(10)或者后者作用于一固定安裝在筒套(2)內(nèi)壁(14)上的壓緊環(huán)(24)，該壓緊環(huán)可通過感應(yīng)加熱或通過輻射熱而徑向膨脹。通過給壓力腔(10)提供壓力介質(zhì)或通過加熱壓緊環(huán)(24)，可以整個或局部靈敏地調(diào)整澆鑄輥(1)的外截面形狀。
文檔編號F16C13/00GK1555300SQ02818257
公開日2004年12月15日 申請日期2002年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月18日
發(fā)明者H·馬蒂, J·巴爾貝, B·斯泰納, H·斯特雷貝爾, ┠, H 馬蒂, 乩妝炊 申請人:Sms迪馬格股份公司, 主要管理靈感有限公司