用于将适配器连接到凸缘上的接头装置，用于将运动从马达传递到一个或更多个轧辊的制作方法

用于将适配器连接到凸缘上的接头装置，用于将运动从马达传递到一个或更多个轧辊
发明领域
1.本发明涉及一种适用于适配器的载荷阻尼系统(load-damping system)，该适配器可用于将马达产生的运动传递到一个或更多个轧辊。更具体地，本发明涉及一种用于马达侧和适配器头部之间或者适配器和轧机机架的一个或更多个轧辊之间的动态连接的接头装置(junction device)。根据本发明的接头装置允许减小由于轧制操作期间引起的应力而沿适配器传递的轴向张力。


背景技术：

2.现有技术中已知两种类型的适配器：固定适配器和伸缩适配器。前者形成一个刚体，而后者可以改变其轴向延伸。在轧机的情况下，第二种解决方案允许辊或轧筒的移位。不利的是，两种类型的适配器，尤其是固定适配器，都将轧制操作期间产生的载荷的轴向分量传递到马达。实际上，例如，由于与轧制过程相关的各种现象，轧机机架可以产生轴向载荷，该载荷可以通过适配器从轧筒传递到马达。轧机机架的工作辊的端部，在适配器的相对侧，被容纳在轴承座中。在轴承座和相应的固定台肩之间有一个预定的间隙，根据设计，该间隙通常具有大约1毫米的标称值，而实际上也可以达到3毫米-4毫米，这是公差总和的结果，也是由于随着时间的推移可能发生的磨损。
3.由于马达的固有功能，马达的推力轴承通常具有限制在
±
0.35毫米内的轴向间隙，因此，由于轴承座和台肩之间的轴向间隙大于马达推力轴承的轴向间隙，马达的固有功能仍然会受到轧机机架产生的轴向载荷的影响。
4.因此，在轧制操作期间引起的轴向力封闭了这种间隙，并然后这种力通过适配器传递给马达。这些载荷对于马达是有害的，为了精确地抵抗这种应力，马达通常设有根据最大载荷适当确定尺寸的径向或轴向推力轴承，因为所述轴承的任何失效都会导致马达出现故障。
5.在具有这种尺寸和这些特征的工厂中，诸如轧制厂，主马达对于生产绝对至关重要，并因此必须防止这些构件的失效，失效可能导致几个月的停工，这也是因为这种类型和尺寸的部件通常在短时间内没有备件可用(这些马达的功率可达10000千瓦)。工厂停工显然是制造商所能经历的最负面的因素，因为这意味着生产力的损失。因此，为了防止这种情况发生，优选的是加大马达的轴向轴承，即使这意味着总支出的规模大幅增加；径向和轴向马达轴承都非常昂贵，并且它们的尺寸始终影响着马达的总成本。在现有技术中，滑动适配器和辊侧或马达侧的凸缘之间的接头基本上由轴向刚性系统构成，由于这种刚性，该系统将所有载荷从轧机机架传递到马达。换句话说，适配器接头通常通过刚性约束构成部件来获得。
6.文献us7582019b2提供了这种类型的系统的第一个示例，其中适配器的两个部分通过轴向载荷的补偿系统互连，该系统提供了布置在连接本身内部和外部的纵向圆柱形阻尼器的使用。内筒(inner cylinder)包括导向套，滑行阻尼元件可以在该导向套内移动，滑
行阻尼元件的直线运动沿着适配器的纵向轴线进行。这种摩擦的不可旋转的连接联接到外部圆柱形阻尼器上，该阻尼器吸收轴向力并防止适配器的两个互连节段扭曲。然而，由此，这种双重连接呈现出一种刚性，该刚性阻止了通常影响适配器正常操作的横向和扭转应力的有效吸收。这使得系统缺乏弹性，这恰恰是来自轧制系统的最大应力出现的地方。
7.文献us7784380中描述了第二个轴向刚性互连系统。该系统提供了在凸缘和适配器头部之间的互连的使用，该适配器包括刚性固定到适配器端部的壳体块，并且压力杆纵向布置在壳体块内。杆的定向和形状旨在承受和平衡轴向推力和牵引载荷，而其角移动受到壳体块的设计自由度的限制。因此，这种解决方案也受到横向刚度和扭转刚度的影响，横向刚度和扭转刚度不允许弹性吸收适配器头所经受的所有张力和应力。
8.在上述两种情况下，如同现有技术中目前采用的每一种其他解决方案一样，由此缺少对有效降低传递到适配器的载荷重要的部件，即缺少对这种载荷的弹性响应和多向响应，弹性响应和多向响应可以有效降低连接接头的完整性的任何风险，特别是马达的完整性。
9.概述
10.本发明的目的是提供一种用于滑动适配器的弹性接头，该弹性接头有效地允许补偿和吸收由轧制系统传递到马达的力。
11.本发明的另一个目的是提供一种用于滑动适配器的接头，该接头仅允许给定的预定最大力被轴向传递到马达。
12.本发明的另一个目的是提供一种用于滑动适配器的接头，与目前采用的接头相比，该接头允许使用更小的轴向轴承。
13.本发明的非最后一个目的是提供一种用于适配器的接头，该接头是可靠的且易于以有竞争力的成本来制造。
14.因此，本发明涉及一种用于在轧机中将适配器连接到凸缘上的接头装置。特别地，该接头装置包括：
[0015]-块，该块可以连接到凸缘，以便围绕第一旋转轴线与该凸缘一体旋转；
[0016]-一对滑动件(skid)，其布置在块的相对侧上，并通过连接销连接到同一块，其中这种销穿过块，使得在块连接到凸缘时，销的纵向轴线正交于第一轴线；连接销使滑动件在围绕第一轴线旋转期间与块成为一体。
[0017]
根据本发明，滑动件包括机械联接表面，该机械联接表面在几何上与适配器的联接表面相适应，从而在所述表面之间机械联接时，凸缘的旋转运动被传递到适配器，或者适配器的旋转运动被传递到凸缘。此外，联接表面被构造成允许适配器相对于块和滑动件围绕另一轴线相对旋转，该另一轴线正交于由凸缘的第一旋转轴线和连接销的纵向轴线确定的平面。
[0018]
根据本发明，接头装置还包括至少一个第一阻尼元件和至少一个第二阻尼元件，该第一阻尼元件和该至少一个第二阻尼元件容纳在块中，并且在关于参考平面相对的位置布置在销的相对侧上，销的纵向轴线位于该参考平面中，并且该参考平面正交于第一旋转轴线。
[0019]
从属权利要求描述了本发明的优选的实施例。
附图说明
[0020]
借助于附图，通过非限制性示例公开的、适用于将适配器连接到凸缘的接头装置的优选但非排他的实施例的详细描述，本发明的进一步特征和优点将变得更加明显，在附图中：
[0021]-图1a是根据本发明的接头装置的纵向剖视图；
[0022]-图1b是沿着图1a中的接头装置的平面a-a截取的剖视图；
[0023]-图1c是图1a中的接头装置的两个部件的分解图；
[0024]-图2是根据本发明的接头的视图，该接头应用在轧机的滑动适配器上；
[0025]-图3是根据本发明的接头装置的一些部件的透视图。
[0026]
在附图中，相同的附图标记表示相同构件。
[0027]
详细描述
[0028]
参考前述附图，本发明涉及一种用于将凸缘2连接到适配器3的接头装置1，其中这种部件(凸缘和适配器)可以用在从马达m到轧机机架的一个或更多个轧辊r的运动传递系统150中。凸缘2可以连接到马达m或轧辊r。因此，根据本发明的接头装置1可以用于在“马达侧”(即，将适配器3连接到与马达m相关联的凸缘2)或“轧机机架侧”(即，将适配器3连接到与轧辊r相关联的凸缘2a-见图2)连接适配器3。
[0029]
图1a示出了根据本发明的接头装置1的可能实施例，该接头装置1包括连接到凸缘2的块10，使得块10可以围绕第一旋转轴线101与凸缘2一体旋转。根据附图中描绘的优选实施例，块10放置在穿过凸缘2的一个端部的限定的座28中(见图1c)。
[0030]
接头装置1包括位于块10的相对的两侧的一对滑动件4a、4b。特别地，第一滑动件4a被布置在邻近块10的第一侧10a的位置，而第二滑动件4b被放置在邻近块10的第二侧10b的位置，使得第二滑动件4b相对于块10与第一滑动件4a相对。优选地，两个滑动件4a、4b中的每个滑动件和与滑动件相邻的对应侧10a、10b接触。
[0031]
滑动件4a、4b具有基本相同的构造，并且通过连接销5连接到块10，该连接销5穿过块本身并且至少部分地穿过两个滑动件4a、4b。特别地，销5被布置成使得一旦块10连接到凸缘2，其纵向轴线104就正交于第一旋转轴线101。因此，销5使滑动件4a，4b与块10成为一体。因此，由凸缘2的旋转确定的块10的旋转导致两个滑动件4a、4b围绕第一轴线101旋转。
[0032]
滑动件4a、4b中的每个滑动件包括与适配器3联接的机械联接表面41。特别地，对于每个滑动件4a、4b，所述联接表面41在几何上与适配器3的对应联接表面42相适应。在这样的表面41、42机械联接时，在凸缘2布置在马达侧的情况下，两个滑动件4a、4b将扭矩从凸缘2传递到适配器3，或者是凸缘2布置在轧机机架侧(轧辊r)的情况下，两个滑动件4a、4b将扭矩从适配器3传递到凸缘2。在任何情况下，适配器3都可以围绕第二旋转轴线102(以下也称为适配器3的纵向轴线102)自由旋转。
[0033]
滑动件4a、4b的联接表面41还被构造成在联接到适配器3时，允许适配器3围绕第三旋转轴线103(在图1b中示出)相对旋转，第三旋转轴线103正交于由销5的第一旋转轴线101和纵向轴线104确定的平面。这种进一步的旋转自由度允许第一轴线101和第二旋转轴线102之间的偏移，即允许凸缘2的旋转轴线相对于适配器3的纵向轴线102倾斜(特别参见图2)。
[0034]
根据本发明的接头装置1还包括至少第一阻尼元件61和至少第二阻尼元件62，它
们至少部分地容纳在块10的主体内，位于相对于销5的相对侧，销5穿过块本身以连接两个滑动件4a、4b。更准确地说，两个阻尼元件61、62相对于参考平面布置在相对侧，优选地处于镜像位置，该参考平面包含销5的纵向轴线104并且与凸缘2的第一轴线101正交。由于适配器3经受的轴向载荷，阻尼元件61、62从相对侧作用在销5上，允许销5(以及因此块10和滑动件4a、4b)相对于凸缘2的相对位移。实际上，阻尼元件61、62可操作地插入凸缘2和销5之间，并且根据适配器3上的轴向载荷的方向被压缩或延伸。
[0035]
根据图1a所描绘的优选实施例，接头装置1包括第一多个阻尼元件61和第二多个阻尼元件62。多个阻尼元件61、62都布置在块10内，以便从相对侧作用在销5上。优选地，相对于由轴线104和轴线101确定的前述参考平面，所述第一多个阻尼元件61的每个阻尼元件61与所述第二多个阻尼元件62中的对应阻尼元件62成镜像。
[0036]
一般来说，阻尼元件61、62可以是不同的类型，并且选自那些已知的类型。优选地，阻尼元件61、62可以是弹簧组、液压阻尼器或其组合。在下文中，仅出于描述的目的，阻尼元件61、62也被称为弹簧组61、62，但是应当理解，它们可以具有不同的形状。
[0037]
再次参考图1a，轴向力(由f1指示)，例如由轧筒确定的轴向力，传递到适配器3，并然后通过机械连接到适配器3的滑块4a、4b传递到块10。然后，布置在销5的第一侧上的块1内部的弹簧组62在凸缘2和销5之间被压缩，而相对侧上的弹簧组61相应地延伸。因此，通过弹簧组61、62的作用，凸缘2可以保持静止，尽管适配器3、销5和滑动件4a、4b平移，该平移由轴向载荷f1确定。阻尼元件61、62在销5的相对侧上的有利布置使得该装置双向(bidirectional)，即该装置在拉力(箭头f1)和推力(箭头f2)作用在适配器3上的情况下都操作。
[0038]
图1c示出了块10的一个可能的实施例以及块10如何连接到凸缘2。块10包括第一主体10a，第二主体10b插入第一主体10a中。两个主体10a、10b被构造成在一个主体插入另一个主体时限定用于阻尼元件61、62的多个壳体11a和用于销5的通道的至少一个壳体11b，销5将块10连接到滑动件4a、4b。整体而言，块10优选地具有棱柱形形状，其中第一对相对侧12a、12b可以被确定，从第一对相对侧12a、12b中的每一侧可以识别销5的终端部分5a、5b。每个终端部分5a、5b一体连接到对应的滑动件4a、4b。
[0039]
在该实施例中，对于块10，第二对相对侧13a、13b和第三对相对侧14a、14b被确定，阻尼元件61、62的端部从第二对相对侧13a、13b突出，第三对相对侧14a、14b包括将块10连接到凸缘2的连接部分15。
[0040]
在这点上，根据也在图1c中描绘的优选实施例，凸缘2限定了座28，块10可以通过沿着平行于凸缘2的第一旋转轴线101的方向的直线移动插入座28中。更准确地说，座28限定了两个相对的导向部28a，在每个导向部内，限定在块10的所述第三对侧面14a、14b的对应侧面上的连接部分15可以滑行。总体而言，导向部28a和连接部分15在块10和凸缘12之间构造两个“阴-阳”型联接部。一旦块10已经插入狭槽28，狭槽28的入口通过保持元件29关闭(如图1a所示)。因此，块10永久地保持在座28内。优选地，保持元件29通过可移除的连接装置连接到凸缘2，诸如图1a中所描绘的螺钉29b。
[0041]
如上所述，由于在适配器3上引起的力，被约束在销5上的滑块4a、4b以及因此的块10相对于凸缘2沿着由座29的导向部28a限定的方向轴向移动。然而，为了发生这种相对移动，轴向载荷(f1-f2)必须超过由于从凸缘2经由滑动件4a、4b传递到适配器3的扭矩而在约
束到滑动件4a、4b的部件和凸缘2之间产生的摩擦力。因此，接头1仅在需要时被激活，即阻尼元件61、62仅在载荷超过凸缘2和滑动件4a、4b之间的摩擦力时起作用。值得注意的是，阻尼元件61介于覆盖元件29a和销5之间，而阻尼元件62介于销5和限定在凸缘2上的座28的底部28c之间。因此，当块10朝向覆盖元件29移动时，阻尼元件61在销5和同一覆盖元件29之间被压缩，而阻尼元件62保持未加载8或被拉伸。以完全相似的方式，当块10朝向座28的底部28c移动时，阻尼元件62被压缩，而阻尼元件61或者被拉伸或者不被压缩。
[0042]
参考图1a，根据一个优选实施例，滑动件4a、4b相对于块10围绕销5的纵向轴线104自由旋转。换句话说，在该实施例中，滑动件4a、4b在平行于凸缘2的第一旋转轴线101的平移移动中被约束到销5和块10，但是相对于块10维持围绕销5的轴线104的旋转自由度。因此，适配器3也被约束在能够围绕销5旋转的滑动件4a、4b上。该装置允许两种可能的旋转移动，这两种可能的旋转移动可以单独地或组合地实施，以相对于凸缘2的轴线101偏移适配器3的轴线102。
[0043]
根据图3所描绘的优选实施例，滑动件4a、4b的联接表面41相对于由第一轴线101和销5的纵向轴线限定的观察平面具有球形帽形状。再次参考图3，滑动件4a、4b沿着平行于如上限定的第三旋转轴线103的纵向方向300发展。两个滑动件4a、4b中的每个滑动件还包括内表面43(与对应的联接表面41相对)，该内表面保持与块10的对应侧14a、14b邻近。内表面43基本上是平坦的，以搁置在如图2所示的凸缘2的对应平坦表面上。每个滑动件4a、4b在联接表面41和内表面43之间具有孔，以容纳连接销5的对应终端部分5a、终端部分5b。
[0044]
本发明还涉及一种运动传递系统150，该系统可以用在轧机中，并且包括具有上述技术特征的至少一个弹性接头。特别地，该系统包括至少一个马达m和至少一个适配器3，该适配器用于将所述马达m的运动传递到轧机机架的至少一个轧辊r，其中所述系统包括连接到所述马达m的第一凸缘2和连接到所述轧辊r的第二凸缘2b。该系统包括根据本发明的至少一个连接接头1，该连接接头1将所述凸缘2、凸缘2b中的一个连接到所述适配器3。在图2所描绘的实施例中，传递系统包括在马达侧连接适配器3的第一弹性接头1和在轧机机架侧连接适配器的第二弹性接头1b。
[0045]
在图2所示的实施例中，适配器3的旋转轴线102相对于凸缘2、凸缘2b的纵向轴线倾斜角度α，该角度可以在0度和15度之间。这种倾斜是由弹性接头的形状赋予适配器3的自由度(围绕第三轴线103的旋转和/或围绕销的纵向轴线104的旋转)所允许的。特别地，任何轴向、横向或角向扭转载荷都被弹性接头有效地平衡，而不会损坏马达侧和/或轧机机架侧。
[0046]
在传递系统的可替代实施例中，适配器3可以被布置成使得适配器3的旋转轴线102与凸缘2的旋转轴线对准。
[0047]
附图还允许根据优选实施例，理解如何根据本发明安装接头装置。特别地，块10通过直的导向部28a插入座28中，并且没有连接销5。一旦块10被插入，保持元件29被应用以防止块10脱离。适配器3然后被移动到块10，并且两个滑动件4a、4b在块10的相对侧被联接到适配器3。此时，连接销5被插入通过每个滑动件4a、4b和块10限定的适当的座中。特别地，通过利用适当的孔7来定位销5，该孔7基本上限定了销5的纵向轴线104的位置。一旦销被插入，孔7可以被插入其中的塞子8堵塞。如果孔完全穿过整个适配器3(如图1a所示)，那么可以提供与销5相对的两个塞子8，并且塞子8在任何情况下都与销5分离。
[0048]
所描述的技术方案允许完全实现预定的任务和目的。特别地，借助于本发明的接头装置，施加在适配器上的载荷不会全部传递到马达。事实上，已经发现，与以前采用的解决方案相比，传递到马达的载荷可以减少50％以上，直到几乎完全消除。