[发明专利]特别适于高速轧机工作轧辊用的滚动轴承

说明书

本发明涉及一种特别适于高速轧机工作轧辊用的滚动轴承。其中，工作轧辊的一个轴颈支承在二个滚柱轴承上以承受径向负荷，该二个滚柱轴承至少有一个外环和至少有一个内环;在这二轴承中间装有止推轴承，以承受二个方向的轴向负荷，该止推轴承至少有一个外环和至少有一个内环，在内环和外环之间的滚动轨道上，有二排滚动的滚动体;二个滚柱轴承和一个止推轴承的单个或多个外环，在轴向和径向方向上。依次固定在轧机座的一个公共孔中;带有径向端面的止推轴承的单个或多个内环沿轴向靠在所说的滚柱轴承内环-它轴向与径向固定在轴颈上-的端面上。

在已知类型的滚动轴承中，有一种双向作用的轴向凹槽滚珠轴承的止推轴承，它的外、内环在径向和轴向方向上，分别固定于轧机座的孔中和工作轧辊的轴颈上（DE-AS1625610）。由于二个滚柱轴承不可避免地存在滚动间隙，因而在运转时，在出现扭矩负荷的情况下，轴颈会稍有倾斜，使轴向凹槽滚珠轴承中的滚珠。受到不均匀的周向负荷。此外，在工作轧辊高速旋转时，由于离心力的作用，滚珠可能从它们的滚动轨道内沿离心方向移动。所以，这种已知的滚动轴承存在着这样的危险，即轴向凹槽滚珠轴承中的滚珠，由于卡住和承受超负荷而过早损坏。

另一种已知的滚动轴承是在二个滚柱轴承之间装入一个双排止推轴承，以承担二个方向的轴向负荷（DE-AS2247983）。 在二滚柱轴承之间，还须嵌入一个附加的隔套，该隔套的径向尺寸超过止推轴承的外环。所以，这种滚动轴承的制造和安装费用相当昂贵贵。此外，止推轴承具有二排滚珠。它们的作用力线在向内的径向方向上是彼此错开的。在运转中，当轴颈产生很小倾斜时，这些滚珠将承受工作轧辊轴颈的部分扭矩负荷，且在圆周的部分范围内承受径向负荷。如果这种滚动轴承用于轧机的高速大负荷工作轧辊的轴颈上，止推轴承的这种额外的径向负荷是特别有害的。

本发明的任任在于设计出一种适于上面这类高速轧机上的工作轧辊用的一种滚动轴承，其特征为：止推轴承的二排滚动体的作用力线向内径向指向且彼此相交;滚动体能向垂直于滚动方向的两侧移动地支承在二个滚动轨道中的至少一个上;而带有端面的止推轴承的单个或多个内环安装在滚柱轴承内环的相对端面处，并基本上可在径向运动;此外，止推轴承的每一个内环，相对于工作轧辊的轴颈，有一个径向间隙，该间隙大于二个滚柱轴承中的每一个的滚动间隙。这种轴承除了可承受径向和轴向上的大负荷之外，在运行中，还允许工作轧辊的轴颈相对于轧机座孔出现小的倾斜。此外，这种滚动轴承的结构应当是紧凑的，在更换轧辊时，轧机座连同所属的滚动轴承，可以很容易地从轴颈上拔出来。

根据本发明提出的结构可做到：由于二个滚柱轴承不可避免地存在着径向滚动间隙，纵使轴颈可在轧机座孔中倾斜，也只导致止推轴承的一个相当小的额外负荷，也就是，止推轴承的一个或多个内环能克服滑动摩擦，在其轴向上的相邻内环的支承端面上可滑移。由此可使位于外环和（或）内环的滚动轨道上的滚动体，在垂直于滚动的方向产生一个小的移动。二排滚动体的二个滚动轨道中的一个，有意不设侧面导向边，这样，滚动体可在滚动轨道上自由地侧向移动。

由于止推轴承的一个或多个内环能相对于二个滚柱轴承内环之间的工作轧辊轴颈径向滑移，因而止推轴承仅承受运转中出现的轴向力。

根据本发明的滚动轴承，作用于止推轴承的二排滚动体的作用力线，向内径向指向并彼此相交于至少位于轴颈中心线附近的、在轴向方向位于二排滚动体中间的点上。因此，允许工作轧辊的轴颈在一个宽的范围内倾斜，而不会使止推轴承的二排滚动体在它们的滚动轨道上卡住。

本发明的滚动轴承的另一特征是：径向固定在轴颈的圆柱配合面上的二个滚柱轴承的二个内环，和止推轴承的单个或多个内环，都具有大致相同直径的一个内孔;止推轴承的单个或多个内环的径向间隙，是通过将止推轴承的单个或多个内环下面的轴颈沿径向并相对于二个圆柱配合面向内切去一层而形成的。

这种结构可以达到这样的效果，当止推轴承的内环在工作时由于滑动磨损嵌入它的圆柱配合面内时，轧机支承座的整个滚动轴承连同轧机座，可以很容易地从工作轧辊的轴颈上拔出。也就是，轧辊侧滚柱轴承的内环，能无妨碍地通过轴颈上沿径向向内切去一层的部位，轴向向外移动。这样，所有滚动轴承就有同一直径的内孔，从而可采用具有通用外形尺寸的滚动轴承。