CN102189108B - 轧辊体引导件及容纳区段和轧制工具及相关的更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轧辊体引导件及容纳区段和轧制工具及相关的更换方法，具体而言，尤其地，在制造用于起重机工业的液压缸时必须在内表面或外表面处轧制管形的主体，由此，可保证用于液压缸的足够的使用寿命。为此应用带有轧辊体引导件的工具。现有技术的缺点在于，轧辊体的更换造成停用时间。因此，本发明提出现有技术的改进方案，在该方案中，轧辊体引导件用于轧辊体的容纳和移位，轧辊体用于硬轧或精轧管形的体的内表面或外表面，并且轧辊体引导件具有至少两个可限定地分离的容纳区段，从而可实现轧辊体引导件的模块化的结构。

Description

轧辊体引导件及容纳区段和轧制工具及相关的更换方法

技术领域

本发明涉及一种用于轧辊体的容纳和移位的轧辊体引导件(Walzkörperführung)，该该轧辊体用于硬轧或精轧管形的主体的内表面或外表面。

背景技术

为了延长受应力的金属主体的使用寿命，借助于精轧辊体(Glattwalzkörper)或硬轧辊体(Festwalzkörper)加工该主体的表面。

出于这一原因，管形主体(其例如作为制动缸应用在起重机制造(Kranbau)中)在其内表面或外表面处被轧制(walzen)。甚至也以轧制的方式加工其它轴对称的表面。作为示例在此例举轴。

在此应用的用于轧制的工具具有轧辊体引导件。该轧辊体引导件构造成环形的并且具有矩形的或略微梯形的凹入部。在该凹入部中安装有轧辊体，该轧辊体加工待轧制的表面。

通过将凹入部的尺寸设计成比轧辊体窄，避免了轧辊体从轧辊体引导件中脱出。由此，通过轧辊体引导件既在轴向方面又在切向方面使轧辊体定位。

优选地，通过轧辊体引导件将轧辊体保持在轴线平行的取向中或相对于轴线平行性旋转一定的角度的位置中。

为了可通过轧辊体加工表面，通过支撑锥(Stützkegel)使轧辊体压向待加工的工具的表面。在此，在对孔的内表面进行精轧(Glattwalzen)或硬轧(Festwalzen)时，支撑锥位于轧辊体引导件的内部中，由此，通过支撑锥使轧辊体向外压孔的表面。

对于外表面的轧制使用相反的布置方案，在该布置方案中，向内按压支撑锥，并且由此轧制滚子(Walzrollen)可加工外表面。

轧辊体引导件固定在承载件上。该承载件以可相对于工具轴旋转的方式支承，并且由此可转动。既可以工具轴的转速也可以不同的转速实现该转动。通过轧辊体相对于支撑锥的轴向的位置的关系确定轧辊体组的包络圆直径(Hüllkreisdurchmesser)。该直径可调整，由此，可优化轧制过程。

为了实现直径的调整，利用合适的调整装置使轧辊体引导件轴向地相对于支撑锥移位。

为了可一次进行多个工作步骤，在用于轧制的工具的上游常常安置有切削的元件。例如在此例举刨头(Schälkopf)。在整个工具旋转和进给时，该刨头预先切削工件，紧接着在该工件上可以夹紧的方式进行内表面或外表面的轧制。

对于在此所描述的类型的轧制工具，用于内表面的包络圆直径通常在38mm和400mm之间。甚至可加工带有大于750mm的直径的工件。例如，在液压缸中这是通常的尺寸。该液压缸的长度常常大于15m。例如，这种液压缸用于移动式起重机。

轧辊体引导件、轧辊体及支撑锥承受严重的磨损，并且必须在损坏时进行更换。通常，在加工约2000m的长度后必须更换轧辊体引导件，因为否则不再可保证需求的公差。

如果应更换轧辊体引导件，则首先必须使轧制工具和刨头分离，其中，将刨头首先从轴上取下。紧接着，将轧辊体引导件以其整体从轴上取下。紧接着，将轧辊体从凹入部中分离，并且更换轧辊体引导件。将轧辊滚子再次***新的轧辊体引导件中，并且然后，将轧辊体引导件安装在轴上，并且随后同样将刨头安装到轴上。紧接着，继续原本的工作过程。

明显必须更加频繁地更换轧辊体。根据以上描述的原理进行更换，其中，更换轧辊体而不是轧辊体引导件。紧接着，再次装配带有新的轧辊体的轧辊体引导件和刨头，并且紧接着继续工作过程。

支撑锥同样承受磨损。但是，根据现有技术不可能的是，在工作期间或在已装配的状态中检查该支撑锥。如果需要(indizieren)支撑锥的检查，则同样必须如以上描述的那样拆下轧辊体引导件，并且使支撑锥露出(freilegen)。由于空间情况的原因其它用于检查支撑锥的方法也是不可行的，因为轧辊体较窄地彼此间隔开，由此，例如不可安装检查窗(Inspektionsfenster)。

以上描述的刨头、轧辊体引导件的拆卸和轧辊体的取出、以及紧接着的组合和重新装配一般持续20分钟至半个小时。根据现有技术，忍受较昂贵的使用寿命。

一般由实心材料(Vollmaterial)进行轧辊体引导件的制造。由于同样管形的设计方案，在切削加工时产生了原完整工件约90%的材料损失。

高成本的加工过程导致，轧辊体引导件为非常昂贵的工具。此外，必须储备多个不同直径的轧辊体引导件，因为出于轧辊体引导件的预定的直径的原因必须准备不同的轧辊体引导件以用于不同的工件直径。这种部件多样性导致，仅仅以很小的件数制造轧辊体引导件，由此，进一步提高了生产成本。

发明内容

因此本发明的目的为，改进现有技术。

该目的通过用于轧辊体(其用于硬轧或精轧管形的主体的内表面或外表面)容纳和移位的轧辊体引导件实现，其中，轧辊体引导件具有至少两个可限定地分离的容纳区段，从而可实现轧辊体引导件的模块化的结构。

将解释以下概念。

“容纳区段”为带有用于带有尤其非完整圆柱的外罩(Mantel)的轧辊体的引导件的容纳部。代替地，将该容纳部划分成区段，相对于中心的旋转轴线该区段描述出最大180°的圆周角，其中，轧辊体可被引导。

分开成这种区段的轧辊体引导件表现了本发明的方面，根据该方面，可侧向地从用于轧制的工具上拆下轧辊体引导件。有利地，轧辊体引导件的这种类型使利用相同类型的轧辊体引导件实现不同的轧制直径成为可能。

本发明已表现在这种情况中，即，在其中，两个半圆柱的容纳区段在一个接合棱边(Stoßkante)处连接并且在另一接合棱边处可打开，因为可侧向地从工具处拆下这种轧辊体引导件。

由此，在更换轧辊体引导件或轧辊体时，可不取下刨头。

在另一实施形式中，容纳区段可分别以可限定地分离的方式安装在容纳区段承载件处。为了尤其适宜地制造容纳区段承载件或简单地将其固定在轧辊片工具的轴处，容纳区段承载件可具有盘环形或盘形的主体。

附加地，容纳区段承载件具有用于容纳容纳区段的支承容纳部。由此，可尤其好地接近且快速地装配或拆卸容纳区段，因为用于容纳容纳区段的支承容纳部位于容纳区段承载件的周缘处。

在另一实施形式中，可相对于旋转轴线垂直地和/或轴向地拆下容纳区段。在这种设计方案中，在拆下或安装轧辊体引导件时装配工作与这样的工作空间无关，即，由可能地上游的刨头仅仅限制性地提供该工作空间。组合式地拆下容纳区段(垂直地和/或轴向地进行)为使容纳区段倾斜(Kippen)或平行于旋转轴线向后或向前取下容纳区段。

为了在用于轧制的工具进给时在周缘方面可靠地引导轧辊体，轧辊体引导件可具有抗力矩的和/或抗移位的在容纳区段承载件处的容纳区段的轴承(Lagerung)。

在此，有利的是，可对轴承的抗力矩性提出很小的要求，因为在支撑锥和待加工的工具表面之间的滚动时轧辊体表现为与轧辊轴承滚子或轧辊轴承滚针相似。由此使得，仅仅出现很小的切向力，这使低成本逐段构建轧辊体引导件成为可能。由于在轴承处出现很小的力，容纳区段可通过卡紧机构和/或利用燕尾槽异型件固定，由此，实现与螺栓连接无关的固定。

在另一实施形式中，容纳区段在容纳部周缘间方面隔开。

将解释以下概念。

“容纳部周缘”可尤其地理解为围绕轧辊体引导件的包络线(Umhüllende)，其位于轧辊体容纳件的区域中。由此，在轧辊体引导件处可产生间隙，由此，使支撑锥的光学的检查成为可能。尤其应强调的是，由此可省去材料，由此既可根据成本适宜地又可以更小的重量制造轧辊体引导件。

为了尽可能小地实施区段，容纳区段可尽可能地具有一个或两个、如有可能三个或更多的用于轧辊体的引导件。容纳区段的数量越少，容纳区段之间的空隙的数量可设计得越大，并且其由此提高了可能的材料节省。

此外，在所涉及的设计形式中容纳区段可设计成狭长的。此外，在容纳区段的数量相同时容纳区段可以彼此不同的间距布置，由此，可提供广泛的待实现的轧制直径范围。

同样可能的是，以不同的数量使用相同的容纳区段，由此，可得到大的件数，并且由此可扩大批量并且随之降低成本。例如，对于这种情况可提供不同的与各个总直径协调的容纳区段承载件。在此，优点在于，容纳区段承载件的磨损很小。

通过在此提出的解决方案，可将在80mm至400mm之间的管直径(Rohrdurchmesser)结合为轧辊体引导件，并且由此提供管直径。

在另一表现形式(Ausprägungsform)中，容纳区段设计成面型的并且配备有两个、三个或更多容纳部，其中，该容纳部朝向容纳区段的上侧逐渐减小并且设计成用于轧辊体，从而可保证管形的主体的硬轧或精轧。

在这点上应指出的是，带有间隔开的容纳区段的轧辊体引导件看作是有利的和有创造性的设计方案中。

为了实现用于制造容纳区段的大的批量，所有的容纳区段可构造成相同的并且尤其地布置成围绕容纳部周缘对称。由此，装配也更加简单，因为保证了大的产品多样性且排除了混淆。相似地，这适用于容纳区段围绕轧辊体引导件的周缘的对称的布置。

在另一表现形式中，在轧辊体容纳件的进给端处可安装轴承滚子或轴承滚珠。在轧辊体引导件进给时，该轴承滚子或轴承滚珠沿着轧辊体的轧辊轴线带动布置在轧辊体引导件中的轧辊体。通过凹入部的狭长的端部将所需的用于进给的力传递到圆柱的主体的端面上。如果没有轴承滚子或轴承滚珠，则尤其地在截段的端部处滚子保持架磨损。

然而，通过设置轴承滚子或轴承滚珠，进给力不直接作用在轧辊体引导件上，由此，可提高轧辊体引导件的使用寿命。

提出的是，布置在几何方面具有不同直径的引导轧辊体的容纳区段。在此必须保证，如此地布置围绕布置的容纳区段和容纳在该容纳区段中的轧辊体的圆形的周缘，即，仅仅通过轧辊体接触周缘圆(Umfangskreis)。由此得到，必须排除的是，本来形成容纳区段的材料或轧辊体引导件与周缘圆相切或相交。

由此，这可保证，折叠的(geknickt)或弯曲的板件形式形成容纳区段，其中，上侧的棱边被倒角。

然而，也可应用平的板件。那么，这尤其地是可能的，即，侧向地相对于用于轧辊体的凹入部，容纳区段具有尽可小的超出。因此提出，该超出为最大12毫米，尤其地小于10毫米。在此，也可对在上侧处的棱边进行倒角，由此，可提供高向的超出。

在另一实施形式中，可通过带有下沉部(Vertiefung)的贯穿的孔实施容纳区段，从而可借助于沉头螺栓将容纳区段固定在容纳区段承载件处。通过使用可下沉的固定排除了，容纳区段与圆周相切或相交。

本发明的一个方面为，工具部件或工具元件可如此从用于轧制的工具上分离，即，可不分离地制造例如工具元件。该方面也可扩大到支撑锥上。

在此，可提供这样的轧制工具，即，其带有用于加工管形的主体的内表面或外表面的轧辊体、以及用于使轧辊体移位的轧辊体引导件、以及使轧辊体匹配内表面或外表面的支撑锥，其中，支撑锥具有两个可限定地彼此分离地固定的锥区段。

在此，解释以下内容。

一个“锥区段”或者直接地与另一锥区段相连接，或者如此与另一锥区段一起联接在共同的承载件处，即，实现无间隙的连接。

相应于轧辊体引导件和容纳区段的装配或拆卸，在此，可侧向地、尤其地相对于旋转轴线轴向地和/或垂直地从用于轧制的工具上拆下支撑锥。由此，在此同样保证了，实现快速和简单的更换，并且可不拆卸其它元件如刨头。

在所涉及的表现方案中，两个相邻的锥区段之间的周缘的过渡在两个接合棱边处可具有涂层、斜面或被填充的凹口。在此，涂层以及填充在这样的部位(即，在该部位处，锥区段沿着周缘在轧辊体的高度上彼此毗邻)缓冲(polstern)棱边。在此，可应用软的涂层或软的填充物。如果存在斜面，则滚子可稍微地落入容纳部的内部中，从而在接合棱边滚过(Überrollen)时不出现大的损害构件的力。

在本发明的另一方面中，该目的通过为用于硬轧或精轧管形的主体的内表面或外表面的工具的损坏的轧辊体引导件和/或损坏的轧辊的更换方法，该工具带有轧辊体、轧辊体引导件以及支撑锥的工具的损坏的轧辊体引导件和/或损坏的轧辊体，其中，首先打开和/或分开轧辊体引导件，并且相对于工具的旋转轴线基本上垂直地和/或轴向地拆下轧辊体引导件，并且在更换后同样相对于工具的旋转轴线基本上垂直地和/或轴向地安置轧辊体引导件，并且将其封闭和/或再次连接在该处。

由此，使支撑锥的表面的检查以及拆卸或更换成为可能。此外，容纳区段可基本上构造成面型的，由此，给出用于高件数的加工的重要前提条件。

根据传统的方式将容纳区段承载件支承在工具轴上。该支承可配备有调整装置，从而可限定地在轴向的方向上调整容纳区段承载件。从现有技术中已知这种调整装置，并且可相应地采用(übernehmen)。

附图说明

下面借助于附图进一步解释实施例。其中：

图1以部分剖切的三维的视图显示了带有刨头和精轧辊头的用于轧制的工具的示意性的图示，以及

图2以部分剖切的三维的视图显示了轧制工具的示意性的图示。

具体实施方式

对于参考标号参考图1和图2。轧制工具1具有刨头2以及下游的精轧辊头3。不仅刨头2而且精轧辊头3固定在共同的轴4上。为了切削加工，刨头2载有布置在周缘处的刨刀5。此外，刨头2具有在轴4处的刨头固定件6。轧辊体10与精轧辊头3相关联，并且用作工件表面的精轧。

此外，精轧辊头3具有支承锥11，该支撑锥11布置在轴处，并且在滚动面12处与轧辊体10接触。通过分割成区段13的轧辊体引导件(其整体上未编号)将轧辊体10保持就位。轧辊***于容纳部15中，该容纳部15朝向容纳区段13的上侧16逐渐减小到内宽(licht Weite)17。在此，该内宽17小于轧辊体10的直径18。

容纳区段13分别关联有两个用于轧辊体10的容纳部15。该容纳部15基本上为矩形的，并且在此约110mm长且约45mm宽。在棱边区域20中，使轧辊体引导件平行于轧辊体轴线21倒角。在固定区域22中，棱边未被倒角。

为了将容纳区段13装配到容纳区段承载件31处，在固定区域中设置有两个用于带有沉头25的螺栓24的容纳部。借助于该容纳部将彼此以间隙30分隔开的容纳区段13可分离地安装在盘形的容纳区段承载件31处。容纳区段承载件31沿着周缘32在容纳支承部33处以面型的方式平行于工具1的旋转轴线34取向，以使得容纳区段13的面型区域可平整地安装和固定在容纳支承部33上，由此，已形成相对于轴线34的平行取向。当前，全部的容纳区段构造成相同的，并且均匀地围绕容纳区段承载件31的周缘32布置。

容纳区段承载件31借助于轴承42以可相对于轴4旋转的方式支承。支承锥11在中心附近具有毂43。这防止相对于轴4的旋转。在工作期间，支撑锥与轴4一起旋转。带有轧辊体10的容纳部以更小的转速旋转，该转速通过在支撑锥和在图中未显示的管的内壁之间的轧辊体10的滚切运动(Abwälzbewegung)确定。

由此，容纳区段13可彼此无关地从容纳区段承载件31上分离，由此，实现有目的地更换损坏的容纳区段或轧辊体。此外，以简单的方式提供用于支撑锥11的观察窗(Sichtfenster)。在利用进给端41进给时，容纳区段13和轧辊体10之间的力配合的接触通过小的钢珠(未显示)引起，在工作中在使工具1沿着运动方向40进给或从工件处退回时尽最大可能地保护容纳部15。

当前示出的轧辊体引导件具有约150mm的外直径。由于容纳区段13和由此引起的模块化的轧辊体引导件的结构方式，该直径仅仅与区段承载件31的周缘直径32和容纳区段13的数量相关。由此，为了提供更大的或者更小的轧辊体引导件，可将容纳区段承载件31更换为具有另一直径的容纳区段承载件。容纳区段13的被倒角的棱边21可利用所示出的容纳区段实现相对于其直径非常小的约100mm的轧辊体引导件。

利用根据本发明的***可在使用相同的容纳区段13的情况下实现任意的工具直径44。在较小的直径变化时改变间距30。在较大的直径变化时改变容纳区段13和轧辊体10的数量。在此，决定性的一般为带有尽可能大的数量的容纳区段的工具组(Besatz)。

Claims (10)

1.一种用于轧辊体的容纳和移位的轧辊体引导件，该轧辊体用于硬轧或精轧管形的主体的内表面或外表面，其特征在于，所述轧辊体引导件具有至少两个可限定地分离的容纳区段，从而可实现所述轧辊体引导件的模块化的结构，其中可相对于旋转轴线轴向地或垂直地且轴向地拆下所述容纳区段。

2.根据权利要求1所述的轧辊体引导件，其特征在于，所述容纳区段可分别以限定地分离的方式安装在容纳区段承载件处。

3.根据权利要求2所述的轧辊体引导件，其特征在于，所述轧辊体引导件具有抗力矩的和/或抗移位的在所述容纳区段承载件处的容纳区段的轴承。

4.根据权利要求2或3所述的轧辊体引导件，其特征在于，所述容纳区段承载件具有盘环形或盘形的主体。

5.根据权利要求2或3所述的轧辊体引导件，其特征在于，所述容纳区段承载件具有用于容纳所述容纳区段的支承容纳部。

6.根据前述权利要求1-3中任一项所述的轧辊体引导件，其特征在于，所述容纳区段基于容纳部周缘间隔开。

7.根据前述权利要求1-3中任一项所述的轧辊体引导件，其特征在于，容纳区段具有一个、两个、三个或更多的用于一个或多个所述轧辊体的引导件。

8.根据前述权利要求1-3中任一项所述的轧辊体引导件，其特征在于，所有的容纳区段构造成相同的。

9.根据前述权利要求1-3中任一项所述的轧辊体引导件，其特征在于，在容纳区段的轧辊体容纳部的进给端处安置有轴承滚子或轴承滚珠。

10.根据权利要求8所述的轧辊体引导件，其特征在于，所述容纳区段基于容纳部周缘间隔开，其中所有的容纳区段布置成围绕容纳部周缘对称。