DE20021514U1

DE20021514U1 - Bearing arrangement for a roll of a continuous caster

Info

Publication number: DE20021514U1
Application number: DE20021514U
Authority: DE
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2001-04-05
Anticipated expiration: 2010-12-21
Also published as: BR8102918U; AT5747U1; FR2818336A3; FIU20010475U0; FR2818336B3; FI5289U1; ITTO20010232V0; KR200274613Y1; ITTO20010232U1; JP3086839U; CN2522199Y; BE1014547A6

Description

Lageranordnung für eine Walze einer StranggießanlageBearing arrangement for a roll of a continuous casting plant

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für die Walze einer Stranggießanlage.The invention relates to a bearing arrangement for the roll of a continuous casting plant.

Derartige Walzen arbeiten bei erhöhten Temperaturen. Dadurch und aufgrund ihrer Länge bestehen sie üblicherweise aus einer durchgehenden, rohrförmigen Welle, auf der eine Anzahl von Walzenhülsen angeordnet sind, die auf der rohrförmigen Welle drehbar angeordnet sind. Weil die Walzenhülsen in der Lage sein müssen, gewisse Anpaßbewegungen in axialer Wellenrichtung auszufuhren und außerdem auch geringe Winkelbewegungen kompensieren müssen, weisen bekannte Lägeranordnungen eine Anzahl von Pendelrollenlagern auf, von denen eines als Festlager fest angeordnet ist und die anderen Lager als Loslager vorgesehen werden, d.h. jedes der Loslager ist mit Radialspiel auf der Welle montiert, um die gewünschte Axialverschiebung zu ermöglichen. Dies bedeutet allerdings, daß hierdurch ernste Probleme hinsichtlich der Leckage von Kühlwasser zwischen der Innenlaufbahn der Loslager und der Welle bedingt sind, was wiederum zu kurzen Service-Intervallen für derartige Walzenanordnungen führt.Such rollers operate at elevated temperatures. Because of this and their length, they usually consist of a continuous tubular shaft on which are arranged a number of roller sleeves which are rotatably mounted on the tubular shaft. Because the roller sleeves must be able to perform certain adjustment movements in the axial direction of the shaft and also compensate for small angular movements, known bearing arrangements have a number of spherical roller bearings, one of which is fixed as a fixed bearing and the other bearings are provided as floating bearings, i.e. each of the floating bearings is mounted on the shaft with radial play to allow the desired axial displacement. However, this means that serious problems with leakage of cooling water between the inner race of the floating bearings and the shaft arise, which in turn leads to short service intervals for such roller arrangements.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung vorzuschlagen, die diese Probleme beseitigt.The present invention is therefore based on the object of proposing a bearing arrangement which eliminates these problems.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist durch eine Lageranordnung gekennzeichnet, die mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ausgeführt ist.The solution to this problem by the invention is characterized by a bearing arrangement which is designed with the features of claim 1.

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows:

Figur 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Walzensatzes einer Stranggießanlage, wobei die Lageranordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist,Figure 1 is a schematic perspective view of a roll set of a continuous casting plant, wherein the bearing arrangement is designed according to a preferred embodiment of the present invention,

Figur 2 eine Schnittansicht einer Walze einer Stranggießanlage, die mit einer Lageranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist undFigure 2 is a sectional view of a roll of a continuous casting plant equipped with a bearing arrangement according to the present invention and

Figur 3 einen Ausschnitt von Figur 2 in vergrößerter Darstellung.Figure 3 shows an enlarged section of Figure 2.

In Figur 1 ist schematisch in perspektivischer Ansicht eine Anzahl von Walzen 1 zu sehen, wie sie typischerweise in einer Stranggießanlage eingesetzt werden. Der Walzensatz definiert ein oberes Segment A, eine innere Kühlkammer B und eine äußere Kühlkammer C, wobei die Walzenpaare 1 das stranggegossene Material D fuhren und unterstützen, das im oberen Segment A mehr oder weniger flüssig ist (nicht dargestellt), das aber während des Förderns in Pfeilrichtung allmählich abkühlt und aushärtet.Figure 1 shows a schematic perspective view of a number of rollers 1, such as are typically used in a continuous casting plant. The roller set defines an upper segment A, an inner cooling chamber B and an outer cooling chamber C, the roller pairs 1 guiding and supporting the continuously cast material D, which is more or less liquid in the upper segment A (not shown), but which gradually cools and hardens during conveyance in the direction of the arrow.

Die Walze mit der Lageranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Querschnitt in Figur 2 dargestellt. Sie weist eine durchgehende, im wesentlichen glatte Welle 2 auf, die durch ein Festlager 3 und eine Anzahl Loslager 4, 5 und 6 unterstützt wird. Das Festlager 3 ist ein Pendelrollenlager, während die Loslager 4, 5 und 6 als Toroidallager ausgebildet sind, d.h. die Wälzlager haben einen gekurvten Verlauf der Laufbahnprofile in Längsrichtung mit einem Kurvenradius,The roller with the bearing arrangement according to the present invention is shown in cross section in Figure 2. It has a continuous, essentially smooth shaft 2, which is supported by a fixed bearing 3 and a number of floating bearings 4, 5 and 6. The fixed bearing 3 is a spherical roller bearing, while the floating bearings 4, 5 and 6 are designed as toroidal bearings, i.e. the rolling bearings have a curved course of the raceway profiles in the longitudinal direction with a curve radius,

der wesentlich größer als der Radius zwischen der Lagerachse und der äußeren Laufbahn ist, die als solche im Stand der Technik bekannt sind.which is substantially larger than the radius between the bearing axis and the outer raceway, which are known as such in the prior art.

Jedes dieser Toroidallager 4, 5 und 6 hat die Fähigkeit, Fluchtungsfehler bis zu einem gewissen Grad aufzunehmen und außerdem eine axiale Verschiebung innerhalb des Lagers zu erlauben. Die drehende Welle 2, die angetrieben oder nicht angetrieben sein kann, ist mit einer Anzahl von Walzenhülsen 7, 8 und 9 ausgestattet, wobei im Ausführungsbeispiel drei solcher Walzenhülsen vorgesehen sind, obwohl deren Anzahl nicht auf drei begrenzt sein muß.Each of these toroidal bearings 4, 5 and 6 has the ability to accommodate misalignment to a certain degree and also to allow axial displacement within the bearing. The rotating shaft 2, which may be driven or non-driven, is provided with a number of roller sleeves 7, 8 and 9, three such roller sleeves being provided in the embodiment, although their number need not be limited to three.

Jede der Walzenhülsen 7, 8 und 9 weisen jeweils eine koaxial angeordnete und sich axial erstreckende, ringförmige Ausnehmung in ihren jeweiligen Seitenflächen auf, die vergrößert in Figur 3 zu erkennen sind, wobei ein Ausschnitt aus der Anordnung gemäß Figur 2 zu erkennen ist. In Figur 3 ist das jeweilige Ende der Walzenhülsen 7 und 8 zu erkennen und zwischen ihnen das Toroidallager 4. Jedes der Lager 3 bis 6 weist ein Gehäuse auf (obwohl in Figur 3 nur eines dieser Gehäuse 4a zu sehen ist). Das Gehäuse 4a umgibt den Außenring des entsprechenden Lagers und hat einen seitlichen Flansch 4b, der axial an die Seitenflächen des Lageraußenrings anschließt; weiterhin hat der Flansch 4b ein sich axial erstreckendes ringförmiges Element 4c, das sich mit Spiel in die ringförmigen Ausnehmungen 10 und 11 in den Walzenhülsen 7 und 8 erstreckt, wobei ein derartiges ringförmiges Element 4c auf beiden Seiten des Lagergehäuses 4a angeordnet ist und dort jeweils in die ringförmigen Ausnehmungen 10 und 11 der benachbarten Walzenhülsen eingreifen. Die axiale Erstreckung der ringförmigen Elemente 4c ist dabei kleiner als die Tiefe der ringförmigen Ausnehmungen, wodurch die Lagerringe der Toroidallager 4, 5 und 6 kleine axiale Ausgleichsbewegungen relativ zu den Walzenhülsen ausführen können, die bei dieser Anwendung benötigt werden, wobei solche Ausgleichsbewegungen typisch für Toroidallager sind, bei denen axiale Verschiebungen und Fluchtungsfehler innerhalb des Lagers gut kompensiert werdenEach of the roller sleeves 7, 8 and 9 has a coaxially arranged and axially extending annular recess in its respective side surfaces, which can be seen enlarged in Figure 3, wherein a section of the arrangement according to Figure 2 can be seen. In Figure 3, the respective end of the roller sleeves 7 and 8 can be seen and between them the toroidal bearing 4. Each of the bearings 3 to 6 has a housing (although only one of these housings 4a can be seen in Figure 3). The housing 4a surrounds the outer ring of the corresponding bearing and has a lateral flange 4b which axially adjoins the side surfaces of the bearing outer ring; Furthermore, the flange 4b has an axially extending annular element 4c which extends with play into the annular recesses 10 and 11 in the roller sleeves 7 and 8, wherein such an annular element 4c is arranged on both sides of the bearing housing 4a and there engages in the annular recesses 10 and 11 of the adjacent roller sleeves. The axial extension of the annular elements 4c is smaller than the depth of the annular recesses, whereby the bearing rings of the toroidal bearings 4, 5 and 6 can carry out small axial compensating movements relative to the roller sleeves, which are required in this application, wherein such compensating movements are typical for toroidal bearings in which axial displacements and misalignments within the bearing are well compensated

können, ohne daß es dadurch zu unerwünschten Spannungen innerhalb der Walzen kommen würde.without causing undesirable tensions within the rollers.

Aufgrund der Eignung der Toroidallager, größere Lasten aufzunehmen, ist es auch möglich, die Lageranordnung geringer zu dimensionieren, als wie es im Vergleich zu konventionellen Lagerungen unter Einsatz lediglich von Pendelrollenlagern in Stranggießanlagen sonst nötig ist.Due to the ability of toroidal bearings to support larger loads, it is also possible to dimension the bearing arrangement smaller than would otherwise be necessary in comparison to conventional bearing arrangements using only spherical roller bearings in continuous casting plants.

Es sei angemerkt, daß die Walzenhülsen 7, 8 und 9 fest auf der Welle 2 aufgeschrumpft sein können, da die benötigte Bewegung für den Ausgleich beispielsweise von thermischen Spannungen von den Toroidallagem bewerkstelligt wird. Dadurch wird auch klar, daß das Problem der Leckage von Wasser zwischen den Walzenhülsen und der Welle, die bei Lageranordnungen gemäß dem Stand der Technik auftritt, nunmehr behoben ist.It should be noted that the roller sleeves 7, 8 and 9 can be shrunk tightly onto the shaft 2, since the movement required to compensate for thermal stresses, for example, is provided by the toroidal bearings. This also makes it clear that the problem of water leakage between the roller sleeves and the shaft, which occurs in bearing arrangements according to the prior art, is now eliminated.

Die Walzenhülsen 7, 8 und 9 sind bevorzugt mit einem im Inneren angeordneten Leitungssystem 12 ausgestattet, durch das Kühlmedium, vorzugsweise Wasser, gefuhrt werden kann. Die Umgebung des Lagers kann gegenüber dem Kühlmedium abgedichtet sein, was durch die in Figur 2 eingezeichnete Wellendichtung 13 angedeutet ist.The roller sleeves 7, 8 and 9 are preferably equipped with a pipe system 12 arranged inside, through which the cooling medium, preferably water, can be guided. The area around the bearing can be sealed against the cooling medium, which is indicated by the shaft seal 13 shown in Figure 2.

Claims

1. Bearing arrangement for a roller ( 1 ) of a continuous casting plant, the roller having a number of roller sleeves ( 7 , 8 , 9 ) which are arranged on a continuous shaft ( 2 ), the bearing arrangement having a fixed bearing ( 3 ) and at least one floating bearing ( 4 , 5 , 6 ), characterized in that each of the floating bearings ( 4 , 5 , 6 ) is a bearing which can compensate for all displacements and misalignments between the bearing rings, the floating bearing having an inner race which is axially firmly connected to the continuous shaft ( 2 ), the bearing outer ring being firmly arranged in a bearing housing ( 4a , 4b ) which has axially extending means ( 4c ) which are inserted into corresponding, axially extending recesses ( 10 , 11 ) in the lateral end surfaces of the roller sleeves ( 7 , 8 , 9 ), wherein the recesses ( 10 , 11 ) have a greater axial depth than the axial extension of the axially extending means ( 4c ) of the bearing housing, whereby an axial displaceability, caused for example by thermal expansion, can be accommodated within the floating bearing.

2. Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that each of the floating bearings ( 4 , 5 , 6 ) is designed as a toroidal bearing which has a curved longitudinal course of the raceway profiles, the curve radius being substantially larger than the radius between the bearing axis and the outer ring raceway of the bearing.

3. Bearing arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the axially extending means ( 4c ) of the bearing housing is an axially arranged ring element, each of the recesses ( 10 , 11 ) in the side surface of the roller sleeves ( 7 , 8 , 9 ) being designed as an annular recess which runs coaxially with the longitudinal axis of the roller sleeves.