CN104001727B - 用于滑动块转接器的弹性接头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于滑动块转接器的弹性接头。该弹性接头用于电机侧和滑动块转接器的头部之间或转接器和轧制设备的轧辊之间的动态连接，包括垂直于转接器(3)的纵向轴线布置的中心销(5)、通过中心销(5)连接到转接器(3)的多个滑动块(4)、固定到法兰(2)的块(1)和连接到中心销(5)的两组交接并互补的阻尼器(6)。这确保了响应于由轧制导致的压力而沿转接器传递的轴向拉力的减少。

Description

用于滑动块转接器的弹性接头

描述

发明领域

本发明涉及一种载荷阻尼系统，其适用于用于传递由连接到其的电动机产生的运动的滑动块转接器(sliding block adapter)。这种系统例如在从电动机到用于平的产品的轧制机架的轧辊的运动传递中获得应用。特别地，本发明涉及一种用于电动机侧和转接器头部之间或转接器和轧制轧辊之间的动态连接的弹性接头，使得确保减少响应于在轧制期间产生的压力而沿转接器传递的轴向拉力。

背景技术

两种类型的滑动块转接器是本领域已知的：固定转接器和伸缩转接器。第一种转接器形成刚性体，而后者具有改变其轴向延伸的可能性。在轧制设备的示例性情况下，该第二解决方案允许移动轧辊或轧制圆柱体。不利的是，这两种类型的转接器，并且尤其是固定转接器，将轧制期间产生的载荷的轴向分量传递给电动机。轧机机架例如实际上可由于与轧制过程有关的各种现象而产生轴向载荷，该轴向载荷通过转接器可从轧制圆柱体传递到电动机。在与转接器的端部相对的一侧上的机架的工作轧辊的端部容纳在轧辊轴承座(chock)中。在轧辊轴承座和相对固定的肩部之间有预定的游隙，该游隙通过设计通常具有大约1毫米的标称值，而作为公差的总的结果和并且也由于可随时间发生的可能的磨损，它实际上也可达到3-4毫米。

电动机的推力轴承因为电动机的固有功能而一般具有限制到±0.35mm的轴向游隙，其因此仍可受轧制机架产生的轴向载荷的影响，这是因为轧辊轴承座和肩部之间的轴向游隙大于电动机的推力轴承的轴向游隙。

因此，在轧制期间产生的轴向力使这种间隙闭合并且这样的力然后通过转接器传递到电动机。这些载荷对电动机是有害的，其精确地对抗这种压力，通常根据最大载荷设置有适当尺寸的径向或轴向推力轴承，这是由于所述轴承的任何故障将引起电动机发生故障。

在具有这种尺寸和这些特征的设备中，如轧制设备，主电动机对于生产是绝对重要的，因此，防止这些部件的故障是基本的，这些部件的故障还可由于备件在短时间内对于这种类型和尺寸的部件(这些是功率可高达10,000千瓦的电动机)常常不可得到的事实而导致几个月的关机。设备关机显然是生产者可经历的最不利的因素，因为它涉及生产力损失。因此，为了防止这种情况发生，优选放大电动机的轴向轴承，即使这意味着总支出大小方面的大幅增加：径向电动机轴承和轴向电动机轴承均是非常昂贵的并且它们的大小一致地影响电动机的总成本。在现有技术中，在滑动块转接器和在轧辊侧或在电动机侧的法兰之间的接头基本上包括轴向刚性的系统，该轴向刚性的系统由于这样的刚性而将所有的载荷从轧辊机架传递到电动机。也就是说，转接器接头通常通过刚性约束构成构件来获得。

这种类型的系统的第一个例子是由文件US7582019B2提供，其中转接器的两部分通过轴向载荷的补偿系统互相连接，该补偿系统提供用于布置在连接本身内和其外部两者的纵向圆柱形阻尼器的使用。内圆柱体包括滑动阻尼器元件可在其内移动的导向套，其直线运动沿着转接器的纵向轴线发生。该摩擦的不可旋转的连接被联接到外圆柱形阻尼器，该外圆柱形阻尼器可吸收轴向力并防止转接器的两个相互连接的部分的扭转。然而，以这种方式，这种双连接具有刚性，该刚性阻止通常影响转接器的正常操作的横向压力和扭转压力的有效吸收。这使系统恰恰在来自轧制系统的最大压力形成的地方缺乏弹性。

文件US7784380中描述了第二轴向刚性互连系统。该系统涉及法兰和转接器的头部之间的互相连接的使用，包括刚性地固定到转接器的端部的壳体块并且压杆纵向地布置在其内。杆的定向和形状旨在承受和平衡轴向推力载荷和轴向牵引力载荷，而其角移动由壳体块的自由度设计来限制。另外这个解决方案因此受到横向刚度和扭转刚度影响，该横向刚度和扭转刚度不允许转接器头部受到的所有拉力和压力的弹性吸收。

在以上描述的两种情况下，如目前在现有技术中采用的每个其他的解决方案中，因此对于传递到转接器的载荷的有效减少是必要的部件是缺乏的，即对这种载荷的弹性和多向响应，其可有效地降低用于连接接头尤其是电机的完整性的任何风险。

发明概述

本发明的目的是提供一种用于滑动块转接器的弹性接头，其允许有效地补偿并吸收由轧制系统传递到电动机的力。

本发明的另一个目的是提供一种用于滑动块转接器的接头，其仅仅允许某一预定义的最大力被轴向传递到电动机。

本发明的另一个目的是提供一种用于滑动块转接器的接头，其与目前采用的相比允许使用较小的轴向轴承。

本发明允许通过将转接器连接到法兰以用于控制轴向载荷的连接接头来实现以上目的，其包括垂直于转接器的纵向轴线布置的中心销；通过中心销滑动地连接到转接器的多个滑动块；固定到法兰的块和连接到中心销的至少两组互补并交接的阻尼器。

根据本发明的另一个方面，提供了一种轧制设备，该轧制设备包括至少一个电动机、用于将电动机运动传递到轧制机架的轧辊的至少一个转接器、用于在电动机侧上或机架侧上或电动机侧和机架侧两者上连接转接器的上面所述的弹性接头，其中，电动机和/或轧制机架包括配置成固定所述弹性接头的块的法兰。

本发明的对象，用于滑动块转接器的弹性接头，允许控制由轧制设备的操作导致的轴向载荷和仅仅某一明确定义的并可控的载荷传递到相应的电动机，该某一明确定义的并可控的载荷远远低于将通过其他目前已知的解决方案传递的载荷，直至几乎完全消除了相同的负载。

本发明的对象，该设备，实际上将转接器用作具有弹簧的特征的弹性构件，其作用在轴向方向上并且其因此传递已知的并可明确定义的载荷。

与特征在于弹性常数k的弹簧相比，弹性元件的引进允许到达电动机的轴向载荷固定在等于ΔX*k的某一值，其中Δx为轧辊轴承座和肩部之间的游隙。

因此，根据此力而不是根据轧制期间可发生的整个轴向力F确定电动机的轴向轴承的大小成为可能。

从属权利要求描述了本发明的优选的实施方式。

附图简述

本发明的另外的特征和优点将从通过非限制性的例子借助于附图示出的将转接器连接到法兰的连接接头的优选的但不排它的实施方式的详述中看起来更明显，其中：

图1a示出了根据本发明的用于将转接器与电动机的法兰的互相连接的接头的纵向截面图；

图1b示出了沿图1a中的弹性接头的平面A-A的截面图；

图1c示出了具有用于块的接合部和相对固定点的法兰的放大的细部的分解图；

图2示出了根据本发明的应用在用于轧制设备的滑动块转接器上的接头；

图3示出了根据本发明的接头的部件的透视图。

在附图中相同的附图标记表示相同的元件或部件。

本发明优选实施方式的详述

如图1a所示，根据本发明的装置因此包括用于连接转接器3以便控制轴向载荷的弹性接头，其包括下列构件：

块1，其包括：

-中心销5，其垂直于转接器3的纵向轴线布置，

-至少两组互补的且交接的阻尼器6，其连接到中心销5；

滑动块4，其通过中心销5连接到转接器3，其中所述滑动块4具有在法兰2的相应的形状互补的表面上的滑动表面。

在图1a中仅仅提供了两组互补并交接的阻尼器6。特别地，提供了两对阻尼器6，每个阻尼器容纳在块1中产生的相应的座中(见图1c)。在每对中，两个阻尼器6沿相同的轴线放置并且相对于包含中心销5的纵向轴线的第一平面彼此对称布置。此外，两对阻尼器，一对布置在另一对上方，相对于第二平面彼此对称布置，该第二平面垂直于第一平面，包含转接器3的纵向轴线。

块1设置有定位在两侧上的弹簧组，以便在两个方向上作用。块1安装在转接器3必须与其联接的法兰2中并且最终，转接器3通过中心销5被使得与块1成整体。

滑动块4然后通过中心销5连接到法兰2和转接器3并且允许扭矩从第一者(法兰)传递到第二者(转接器)。

例如来自轧制圆柱体的轴向压力传递到转接器3、中心销5并且从而传递到块1。块1内的弹簧组从而在一侧上被压缩并且相应地在相对的侧上伸长，允许法兰2在转接器3、中心销5和滑动块4的各自的平移时保持静止。该装置是双向的，即它在对转接器3的拉力和推力两种情况下进行干预。

约束到中心销5的滑动块4由于例如在轧制机架中产生的力而于是被使得轴向平移；然而，它们与法兰2接触并且为了具有滑动块4和法兰2之间的这种相对移动，有必要克服由于由法兰2通过滑动块4传递到转接器3的扭矩而在两个元件之间产生的摩擦力。这确保了为本发明的对象的该设备仅仅在需要时被激活：也就是说，仅仅当涉及的载荷超过法兰2和滑动块4之间的摩擦力的时候其被激活。

图1b示出了沿图1a中所示的弹性接头的平面A-A的截面。

阻尼器6可选自本领域中普遍已知的解决方案。优选地，在本情况下，弹簧组、液压阻尼器或其组合获得更好的应用。

根据本发明，块1配置成用于转接器3和电动机块的法兰2之间的连接，或者远离电动机在转接器3的相对端上，用于在转接器3和轧制机架的轧辊之间的连接。

本发明还提供了用于组合两种联接可能性(图2)的替代方案。

块1还包括用于将块固定到法兰2或轧制机架的轧辊的一个或多个固定机构。图1c示出了所述法兰2和用于块1的接合部或固定点21的视图。

为了将中心销锚定到转接器头部，中心销5包括两个连接端部5a、5b，其突出在滑动块4外部。这样的连接端部5a、5b可具有大于其余中心销体的截面直径并设置有用于其固定到转接器3的接合部。

当使用在其中转接器用于将运动从电动机传递到轧制机架的轧辊的轧制设备中时，用于本发明的滑动块转接器的接头具有主要的优点，如图2示意性地示出的。

在该特定的设备构造中，转接器3的轴线相对于法兰2的纵向轴线倾斜角度α，该角度α可以在0度和15度之间，从而允许自由度使得任何轴向载荷，或者横向载荷或者角扭转载荷，可有效地平衡而没有损坏一端上的电动机侧和/或另一端上的轧辊侧。

转接器的这种弹性的并且同时铰接的运动实际上由中心销5的位置确保，对于采取的每个位置，中心销5一直垂直于转接器的纵向轴线。此外，图2还示出了本发明的可选择的实施方式，根据该实施方式，块1也布置在转接器的远端(相对于法兰2是远端的)和轧制机架的轧辊之间。

构成本发明的对象的部件的可能构造在图3中示出，图3示出了块1相对于滑动块4和中心销5的端部5a和5b的相对位置。在该特定的实施方式中，中心销5的端部5a和5b从滑动块4的上弯曲表面和下弯曲表面伸出，以固定地附接在转接器3中的相应的座内。这确保了中心销5一直垂直于转接器3的轴线。

借助于本发明的对象设备，对转接器施加的载荷没有全部传递到电动机：已经看到，与以前采用的解决方案相比，对转接器施加的载荷可被减少多于50％，直到几乎完全消除。

Claims (8)

1.一种连接接头，其用于将转接器(3)连接到法兰(2)以用于控制轴向载荷，包括：

-中心销(5)，其垂直于所述转接器(3)的纵向轴线布置，

-多个滑动块(4)，其通过所述中心销(5)滑动地连接到所述转接器(3)，

-块(1)，其固定到所述法兰(2)并且包括所述中心销(5)，以及

-容纳在所述块(1)中并且连接到所述中心销(5)的至少两组交接并互补的阻尼器(6)，

由此，当轴向载荷被传递到所述块(1)时，所述至少两组交接并互补的阻尼器(6)在一侧上被压缩并且相应地在相对的侧上伸长，允许所述法兰(2)在所述转接器(3)、所述中心销(5)和所述滑动块(4)的各自的平移时保持静止。

2.根据权利要求1所述的连接接头，其中所述至少两组交接并互补的阻尼器(6)是弹簧组、液压阻尼器或其组合。

3.根据权利要求1或2所述的连接接头，其中所述块(1)定位成用于所述转接器(3)和电动机块或轧制机架的轧辊或电动机块和轧制机架的轧辊两者的所述法兰(2)之间的连接。

4.根据权利要求3所述的连接接头，其中所述块(1)包括用于固定到所述法兰(2)或所述轧制机架的所述轧辊的一个或多个机构。

5.根据权利要求1所述的连接接头，其中所述中心销(5)包括伸出在所述滑动块(4)的外部的两个连接端部(5a、5b)。

6.根据权利要求5所述的连接接头，其中所述连接端部(5a、5b)具有大于其余中心销体的截面直径。

7.根据权利要求5或6所述的连接接头，其中所述连接端部(5a、5b)设置有用于固定到所述转接器(3)的接合部。

8.一种轧制设备，其包括至少一个电动机、用于将电动机运动传递到轧制机架的轧辊的至少一个转接器(3)、根据权利要求1到7中任一项所述的连接接头，所述连接接头用于将所述转接器(3)连接在电动机侧上或轧制机架侧上或电动机侧和轧制机架侧两者上，其中所述至少一个电动机和/或所述轧制机架包括配置成用于固定所述连接接头的所述块(1)的法兰(2)。