[发明专利]用于连续铸造装置的滚轴及滚轴配置

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续铸造装置用的滚轴，一种使用该滚轴具有至少一轴承座(bearing block)及其承载之滚轴的滚轴配置，以及一种使用本发明滚轴配置的铸条引导单元(strand guide unit)。

背景技术

在用于铸造金属铸条(metal strand)的连续铸造装置中，使用有数个可转动安装的滚轴，其目的是在金属铸条离开模具后引导它沿着预定路径冷却及可能支撑它。在此情形下，滚轴是用轴承经由轴承座中的轴颈来得到外部支撑，以及藉由以闭式回路在压力下把冷却液(尤其是，水)馈入滚轴内部以便散热来冷却，例如用经由穿经轴颈的轴向滚轴钻孔的水回路。

取决于个别的铸造格式及位置，金属铸条的支撑及/或导引可以作用在铸条的所有的侧面、两对面或只是它的底面上。相应地，滚轴可用于不同的配置，例如滚轴环(roller ring)、移位双滚轴(displaced double roller)、呈多个数组支撑的纵向滚轴、或简单的滚轴形式。

由于与灼热的金属铸条(特别是，由辐射热引起的)直接接触滚轴，尤其是，周边滚轴壳体及轴承在操作时都暴露于极端的热负荷。这特别应用于在处理异形坯轮廓(beam blank profile)时在腹部区(web region)的滚轴。另外还有由被铸造粉末残留物污染的水和水蒸气、水垢(scale)等等造成的恶劣环境。

在许多情形下，相邻滚轴要求要有紧密的间距，结果必须用小直径的滚轴以便有效地支撑铸造铸条，而且这会增加滚轴的负荷。

与相邻铸条及铸造装置的其它组件(例如，冷却组件或电磁搅拌装置)有关的紧密间距要求滚轴导件有尽量紧凑的结构。尽管如此，所用的滚轴及其滚轴配置必须享有高度的可靠性和提供长期的使用寿命以及也允许简便维护。

常常仅不充分地满足上述需求的本领域已知的解决方案有：在一般水冷式滚轴本体两端的轴承座与安装于轴承座的个别旋转进给连接总成。

由第DE 19752336C1号专利与第EP 857258A1号专利可获悉先前技术此类滚轴配置的例子。此类结构，尤其是轴承区的冷却常常不够。

发明内容

本发明之目标是要提供一种滚轴结构，它保证滚轴轴承配置及滚轴壳体的高效冷却同时有紧凑及承重的结构，且制造成本不高。

权利要求1的特征可达成该目标在于：提供一种用于连续铸造装置且有冷却液供给的无轴颈滚轴，其系包含用于接受冷却液的旋转对称滚轴壳体与至少一滚轴插件(roller insert piece)，该至少一滚轴插件上设有用于轴承座轴颈上所承载的滚轴轴承的接纳装置，其中该滚轴插件配置于该滚轴壳体内且气密地(pressure-tightly)固定于该滚轴壳体，其中该滚轴插件(5)与该滚轴壳体(6)形成用于接收该冷却液的凹穴(11)。

本发明滚轴的特点尤其在于：该滚轴轴承接纳装置以及在处于操作状态时该滚轴轴承也在滚轴壳体内，在连续铸造装置操作时，供给冷却液(例如，水)至滚动机构或轮压机(calender)或类似物，以及用于接受该冷却液的空间在该滚轴轴承接纳装置与该滚轴壳体之间至少部分沿周边延伸，使得优化轴承区域在装置操作期间的冷却成为有可能。为了设计紧凑的构造，有可能省掉滚轴轴颈以及用配置于滚轴轴承接纳装置的轴承及配置于该轴承座上的轴颈来承载该滚轴。由于优化了滚轴壳体及轴承的冷却，有可能省掉喷洒冷却，而以改善冷却来施行热铸造或干铸造且滚轴表面不会出现热裂纹(heat crack)。

结果，相较于本领域的已知滚轴，可减少滚轴的重量，可减少滚轴待由滚轴驱动器移动的质量，从而滚轴驱动器的结构及功率可变小而因此可进一步减少成本。

该滚轴插件大体有杯状构造，该滚轴壳体形成凹穴，在该滚轴处于操作状态时，经由用于馈入或排出的一个或个多冷却液通道，可向该凹穴供给冷却液。因此，滚轴插件至少一有冷却液通道通入设置的凹穴。因此，本发明允许采用无轴或无心轴的滚轴构造。

由于该滚轴壳体的形状对于滚轴轴线呈旋转对称，在该滚轴的运转中可支承及/或引导任何想要形状的铸条或钢坯(billet)。因此，可生产有弯曲横截面及波形曲面的铸条格式。