阅读说明：本技术 轴承锁紧装置及其运行方法 (Bearing locking device and operation method thereof ) 是由 A·土卡克 D·克尼 R·威尔 于 2018-05-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及轴承锁紧装置(100)和借助于轴承锁紧装置将轴承(200)装到辊颈上以及从辊颈拆下的方法。轴承锁紧装置(100)具有能推移到辊颈上的螺纹环(110)。螺纹环自身具有外螺纹。在辊颈上设有靠近辊身的和远离辊身的止挡(315,120’),以限制螺纹环(110)的轴向运动。轴承锁紧装置(100)还具有环形螺母(130),其带有内螺纹(132),以旋拧到螺纹环(110)的外螺纹(112)上。为了更可靠地拧紧和拧松环形螺母,且在轴承运行期间可使螺纹紧固件保持免受压力,按照本发明在轴承(200)和螺纹环(110)之间能沿轴向移动地支承有压力环(140)。此外,在螺纹环(110)中,多个螺纹紧固件(115)能拧入轴向螺纹孔,以沿轴向挤压压力环(140)。最后,环形螺母(130)能相对于压力环(140)旋拧或调整。(The invention relates to a bearing locking device (100) and a method for mounting and dismounting a bearing (200) on and from a roll neck by means of the bearing locking device. The bearing locking device (100) has a threaded ring (110) that can be pushed onto the roll neck. The threaded ring itself has an external thread. Stops (315, 120') are provided on the roll neck near and away from the roll body to limit axial movement of the threaded ring (110). The bearing locking device (100) also has a ring nut (130) with an internal thread (132) to be screwed onto the external thread (112) of the threaded ring (110). In order to tighten and loosen the ring nut more reliably and to keep the threaded fastener free of pressure during operation of the bearing, according to the invention a pressure ring (140) is mounted so as to be axially displaceable between the bearing (200) and the threaded ring (110). Furthermore, in the threaded ring (110), a plurality of threaded fasteners (115) can be screwed into the axial threaded holes to press the pressure ring (140) in the axial direction. Finally, the ring nut (130) can be screwed or adjusted relative to the pressure ring (140).)

轴承锁紧装置及其运行方法

技术领域

本发明涉及一种用于轴承在轧辊的辊颈上的轴承锁紧装置，轧辊尤其用于轧制金属轧制材料。借助于这种轴承，轧辊可转动地支承在轧制机架中。此外，本发明涉及所述轴承锁紧装置的运行方法，一方面涉及将轴承装到辊颈上，而另一方面涉及将轴承从辊颈拆下。

背景技术

原则上，轴承锁紧装置在现有技术中是已知的。一种已知的轴承锁紧装置例如在图19中示出。其在本领域中被称为“QC-快速更换”式(轴承锁紧装置)。这种已知的轴承锁紧装置100用于将至少一个轴承200紧固在轧辊的辊颈310上，其中，轴承200构造为用于将轧辊支承在轧制机架中。轴承锁紧装置100具有能被推移到辊颈310的辊肩320上的螺纹环110。螺纹环110的第一区段111具有外螺纹112。在辊肩320的远离辊身330的端部布置有呈夹环120’或卡口式连接件120”形式的止挡，以便限制螺纹环110的轴向运动。此外，已知的轴承锁紧装置100具有环形螺母130，环形螺母带有内螺纹132，以旋拧到螺纹环110的外螺纹112上。

按照传统，轴承200借助于起重装置装上到辊颈上，轴承利用起重装置首先与轴承锁紧装置100一起预定位在辊颈或轴颈凸肩上。在预定位之后，将夹环120’锁止在辊肩的凹槽内，或者使卡口式连接件120”锁定在辊肩上，即形成止挡。接着，环形螺母130借助于起重装置绳索被旋紧。在这种情况下，按照图19，环形螺母130沿轴向朝向轴承200的方向移动，由此，轴承200继续向左朝向辊身330的方向被推到辊颈310上。在图19中，由于环形螺母130与螺纹环110通过共用的螺纹112、132联接，在环形螺母130转动同时，螺纹环110向右移动并且支撑在止挡、例如夹环120’上，其中，所述夹环又以其自身支撑在轧辊或辊肩320的凹槽内。

按照传统，轴承200从辊颈拆下以如下方式进行：首先，环形螺母130借助于起重装置绳索旋松；在图19中，所述螺母在这种情况下向右移动直到其以其外凸缘或法兰支撑在间隔环150上。在所述支撑期间，当环形螺母130由于螺纹112、132的配合继续转动时，螺纹环110向左移动直到螺纹环110抵住辊颈310上的止挡315。由此，夹环120’或者说止挡未受到任何预张紧并且能打开或移除。通过移除夹环，轴承锁紧装置100与轴承200一起借助于起重装置从辊颈沿轴向拆下的通路就是通畅的。

已知的现有技术的缺点在于，环形螺母130必须借助于起重装置绳索旋紧或旋松。这种操作方式对于操作人员来说是危险的，并且在所期望的轴承在辊颈上的准确就位方面是不准确的。

作为补充，关于现有技术要指出的是欧洲专利申请EP2143521A1，其公开了一种借助于螺栓实现的法兰连接。在连接两个法兰的主栓的***布置有多个较小的螺纹紧固件，它们用于形成预定程度的预张紧。这些螺纹紧固件在法兰连接的运行或存在期间也保持在所述预张紧状态下。这是不利的。

发明内容

本发明的任务在于，使已知的轴承锁紧装置以及已知的借助于轴承锁紧装置将轴承装到辊颈上和将轴承从辊颈上拆下的方法更可靠，这尤其是因为所述起重装置绳索变得不必要，并且持久地减轻所使用的螺纹紧固件的负担。

所述任务在装置技术方面通过权利要求1所要求保护的轴承锁紧装置来完成。因此，按照本发明的轴承锁紧装置的特征在于，在轴承和螺纹环之间设有压力环，其同样能沿轴向移动地被支承，并且沿径向至少部分地既与螺纹环又与环形螺母重叠；在螺纹环中，多个螺纹紧固件以在螺纹环圆周上分布的方式可转动地支承在轴向螺纹孔中，以沿轴向挤压压力环，并且环形螺母能沿轴向相对于压力环旋拧并调整。

将轴承装到辊颈上所需的力，按照本发明首先借助于螺纹紧固件实现，所述螺纹紧固件利用扭力扳手或其它合适的工具拧紧。由此，为了向轴承施加所需的安装力而危险地使用起重装置绳索变得不必要。如下文中在描述按照本发明的方法时还将说明地，为了使所述螺纹紧固件即使在轴承和轧辊的运行期间也无需长期地承受压力，使环形螺母朝向压力环旋拧，直至其抵住压力环。压力环以及进而轴承通过环形螺母在其轴向位置处固定。所述螺纹紧固件于是在开始运转之前倒转并且由此卸除轴向的压力。

这也相似地适用于将轴承从辊颈松脱或拆下的过程。在此同样地，在螺纹环中的螺纹紧固件仅短暂地用于压力环和环形螺母的分离；在螺纹环中的螺纹紧固件仅为此短暂地沿轴向承受较大负载；此后，其又倒转并由此沿轴向卸载。

按照第一实施例，轴承锁紧装置还包括环形的锁紧盖，用于搭接轴承的至少径向靠外的且不与轧辊一起转动的部分。换言之，锁紧盖构造为与轴承这样接合，即，在向锁紧盖施加轴向力时，轴承沿轴向从辊颈一起拆下。按照本发明使用螺纹紧固件施加所述力，所述螺纹紧固件直接或间接地与锁紧盖或环形螺母连接以在锁紧盖和环形螺母之间形成轴向张紧从而轴向地拆下轴承。

锁紧盖和环形螺母的不同的设计方案是从属权利要求的主题。

此外，针对远离辊身的止挡的不同的实施例是从属权利要求的主题。如此，远离辊身的止挡例如构造为夹环或卡口式连接件。

压力环能沿轴向移动地至少部分地例如支承在螺纹环朝向轴承的延长部(第二区段)上，支承在辊颈上，或支承在轴承和螺纹环之间的垫环上。

为了将轴承从辊颈上拆下，需要限制螺纹环朝向辊身的轴向运动并且需要螺纹环能支撑在靠近辊身的止挡上。所述止挡例如可通过以下方式构成，使辊颈的环形的第二区段、即辊肩与辊颈的环形的第一区段相比具有较小的直径。作为替代方案，用于螺纹环的靠近辊身的止挡也可由辊颈中的一种滑键构成，所述滑键与螺纹环齐平。

将轴承装到辊颈上优选利用预定的轴向力实现。为了控制所述安装力，按照本发明可选地规定，压力环具有测压元件，以检测实际施加的安装力。

此外，本发明的上述任务分别通过一种借助于按照本发明的轴承锁紧装置将轴承装到辊颈上的方法以及一种将轴承从辊颈上松开或拆下的方法来完成。所述方法的优点与上文参照所要求保护的轴承锁紧装置提到的优点一致。

附图说明

本说明书共附有19幅附图，其中：

图1示出按照本发明的轴承锁紧装置，其中分别示出按照本发明的远离辊身的止挡的第一实施例、锁紧盖-环形螺母的设计方案的第一实施例和辊颈-螺纹环的设计方案的的第一实施例；

图2示出远离辊身的止挡的第二实施例；

图3至图7示出借助于按照本发明的轴承锁紧装置将轴承装到辊颈上；

图8至图13示出轴承从辊颈上的拆下或松脱；

图14示出按照本发明的锁紧盖-环形螺母的设计方案的第二实施例；

图15示出按照本发明的锁紧盖-环形螺母的设计方案的第三实施例；

图16示出辊颈-螺纹环的设计方案的第二实施例；

图17示出辊颈-螺纹环的设计方案的第三实施例；

图18示出辊颈-螺纹环的设计方案的第四实施例；

图19示出由现有技术已知的轴承锁紧装置。

具体实施方式

在下文中参照图1至图18以实施例的方式详细描述本发明。在所有附图中，相同的技术元件以相同的附图标记表示。

图1以第一实施例示出按照本发明的轴承锁紧装置100。其用于将至少一个轴承200装到轧辊的辊颈310上，使轴承200保持在辊颈上或将轴承200从辊颈310上松脱。

轴承锁紧装置100具有螺纹环110，其能沿轴向被推移到辊颈310的辊肩320上。螺纹环110具有沿轴向延伸的第一区段111，第一区段在其外侧带有外螺纹112。除了环形的第一区段111，螺纹环110还具有环形的第二区段113。通常，所述环形的第二区段与环形的第一区段111相比构造有较小的外直径，由此，在两个区段111、113之间的过渡区域内构造有止挡117。螺纹环110这样装在所述轴承锁紧装置中，即第一区段111布置得比第二区段113更远离轧辊的辊身330。

此外，按照本发明的轴承锁紧装置100具有能紧固在辊肩320的远离辊身的端部上的止挡120，以便限制螺纹环110的轴向运动，所述螺纹环可沿轴向移动地支承在辊肩320上。如图2所示，止挡120构造为夹环120’的形式或者构造为卡口式连接件120”的形式。

按照本发明的轴承锁紧装置100还具有环形螺母130，所述环形螺母带有内螺纹132，以旋拧到螺纹环110的外螺纹112上。在图1所示的实施例中，环形螺母130具有沿径向向外延伸的法兰138。法兰138可以没有轴向孔，或有轴向孔；这也可参见图14。作为替代方案，所述环形螺母也可完全没有外法兰；对此参见图15。

如在图1中可见地，按照本发明的轴承锁紧装置100具有压力环140，其能沿轴向R移动地支承在螺纹环110的环形的第二区段113上。在螺纹环110的第一区段111内，分布在该第一区段的圆周上的多个螺纹紧固件115可转动地支承在轴向螺纹孔内，以便沿轴向R压靠压力环140。

此外，轴承锁紧装置100具有环形的间隔环150，其至少部分地搭接或接合轴承200的径向靠外的不与轧辊一起转动的部分。这意味着，所述轴承被间隔环或被压力环推到辊颈上，或者从辊颈松脱或拆下。由此，间隔环150和轴承200形成一个单元。

在螺纹环110中除了第一螺纹紧固件115，还设有第二螺纹紧固件135，所述第二螺纹紧固件直接或间接地与间隔环150和环形螺母130连接，以便为了轴承200的轴向拆下而在间隔环150和环形螺母130之间形成轴向力。

按照本发明，针对高效协作的间隔环150和环形螺母130的设计总共划分有3种不同的变型。

第一种变型在图1中示出。如前所述，第一种变型的环形螺母130具有径向向外突出的法兰138。环形的间隔环150在其径向内部区域内具有沿轴向和径向延伸的内法兰152。该内法兰这样搭接环形螺母130的外法兰138，即环形螺母130的法兰138的远离辊身的端侧与所述间隔环的法兰152的靠近辊身的端侧相互对置。如图1所示，第二螺纹紧固件135能拧入所述间隔环的法兰152的轴向孔，以便在第二螺纹紧固件135被旋拧抵靠法兰138并且支撑在那里时，在间隔环150和环形螺母130之间形成轴向力。

针对间隔环150和环形螺母130的设计方案的第二种变型在图14中示出。第二种变型与按照图1示出的第一种变型的区别在于，在环形螺母130的法兰138中，在该法兰的圆周上分布有多个轴向取向的孔。环形的间隔环150现在不搭接环形螺母的法兰138，而是以其径向内部区域与外法兰138的靠近辊身的端侧相互对置。在所述径向内部区域中，间隔环150在其圆周上分布有多个轴向取向的且带内螺纹的孔，其中，间隔环150中的这些孔与环形螺母130的法兰138中的孔对准。第二螺纹紧固件135能引导穿过环形螺母的法兰138中的孔并且拧入间隔环150的螺纹孔中，以在所述间隔环和环形螺母之间形成拉伸应力。为了将轴承200从辊颈中松脱，第二螺纹紧固件135被拧紧，由于所述螺纹紧固件以其螺纹紧固件头支撑在法兰138上，由此在所述间隔环和环形螺母之间形成力。由于间隔环150和轴承200之间的形状配合连接，所述轴承与间隔环一起或借助于所述间隔环从辊颈松脱或拆下；这适用于所有三种变型。

第三种变型在图15中示出。在第三种变型中设有辅助环170，用于沿轴向安装到环形螺母130的远离辊身的端侧。辅助环170在其***在其圆周上分布有多个轴向取向的孔，它们沿径向构造于所述环形螺母之外。环形的间隔环150以其径向内部区域与辅助环170***的靠近辊身的端侧相互对置。在所述间隔环的径向内部区域中，间隔环在其圆周上分布有多个轴向取向的且带内螺纹的孔，其中，这些孔与辅助环170中的孔对准。在第三种变型中，第二螺纹紧固件135能被引导穿过辅助环170中的孔并且拧入间隔环150的孔，从而在所述环形螺母的间隔环与辅助环170之间形成力，以使轴承200从辊颈310松脱，其中，螺纹紧固件135以其螺纹紧固件头支撑在辅助环170上。

再参考图1可知，压力环140在此示例性地具有测压元件160，用于检测在将轴承200装到所述辊颈上时实际由第一螺纹紧固件115施加的安装力。

按照本发明的借助于按照本发明的轴承锁紧装置100将轴承200装到轧辊的辊颈310上的方法具有下述步骤：

首先，所述轴承与轴承锁紧装置100形状配合连接地预定位在辊颈310上。在这种情况下，轴承200比轴承锁紧装置100更靠近辊身地定位在所述辊颈上；如图3所示，更确切地说，后者(轴承锁紧装置)沿轴向更靠外地预定位在辊肩320上。

所述轴承和轴承锁紧装置的预定位通常利用起重装置或利用装配机实现。在所述预定位之后，止挡120按照图4沿轴向固定在辊肩320的远离辊身的端部上。例如呈夹环120’或卡口式连接件120”的形式的止挡120用作螺纹环110的轴向运动的右侧位移边界。轴承200借助预定的安装力在辊颈310上的实际定位，通过压力环140的轴向移动实现，在图3和图4中示例性地向左朝向轴承200轴向移动。压力环140和轴承200的轴向移动通过第一螺纹紧固件115朝向压力环140拧入螺纹环110的环形第一区段111的轴向螺纹孔中实现。在这种情况下，螺纹环110支撑在轴向固定的止挡120’、120”上。参照图5，所述预定的安装力的施加通过借助于扭力扳手或其它合适的工具以相应预定的扭矩拧紧第一螺纹紧固件115实现。

在以上述方式施加所述预定的安装力之后，环形螺母130朝向压力环140旋转并且形状配合连接地锁止在图6示出的位置中。环形螺母130借此移向所述螺纹紧固件的部位并且即使在所述轧辊和轴承的后续运行期间也为所述螺纹紧固件保证维持所需的安装力。现在，如图7所示，第一螺纹紧固件115可倒转并以这种方式卸载。借此装上轴承200。

按照本发明的将所述轴承从辊颈上松脱或拆下的方法具有如下步骤：

拆下过程的起始状况相当于按照本发明的轴承锁紧装置在装上过程结束时的结束形态或状态，其中唯一的不同在于，现在将第二螺纹紧固件135也拧入间隔环150的法兰152的孔中。第二螺纹紧固件135仅用于所述拆下过程，而与装上过程无关。

所述拆下过程的起始位置在图8中示出。为了准备所述拆下过程，必须首先解除压力环140与环形螺母130之间的张力。为此，第一螺纹紧固件115均匀地按照预定的扭矩值拧紧，从而其以预定的(安装)力沿轴向挤向压力环140。在这种情况下，第一螺纹紧固件115通过螺纹环110和止挡120支撑在所述辊颈上。于是，压力环140将由第一螺纹紧固件115施加的安装力传递到轴承200，由此，所述轴承进一步装到辊颈310上一段距离。参见图9，环形螺母130因此被松开，即，此前存在的相对于压力环140的轴向张力以这种方式消除。按照图10，环形螺母130接着脱开并且从其止挡位置沿轴向远离辊身330地倒转。参见图11，在环形螺母130倒转之后，螺纹紧固件115也远离所述轴承地倒转。

在图12中示出，现在第二螺纹紧固件135朝向环形螺母130的法兰138拧紧，从而在所述锁紧盖和环形螺母之间形成力，以使所述轴承从辊颈松脱或拆下。在图12所示的锁紧盖-环形螺母构型的设计方案的第一种变型中，由于螺纹环110可沿轴向朝向辊身330或轴承200移动一段距离并且支撑在辊颈310的靠近辊身的止挡315上，形成上述力，所述螺纹环通过其外螺纹112与环形螺母130接合。由于间隔环150和轴承200之间的形状配合的连接，所述轴承由于形成上述力从辊颈松脱。如图13所示，第二螺纹紧固件135现在可被移除。接下来，止挡120被移除，并且轴承200于是可与轴承锁紧装置100一起例如借助于起重装置从辊颈310拆下。

图14和图15已在上文中提到过。

图16示出辊颈和螺纹环的协作的设计方案的第二实施例。与在图1中示出的第一实施例的不同在于，当前在图16中示出的辊颈310的第二实施例构造成向右延长一段距离，此时压力环140可沿轴向移动地完全支承在辊颈310上。此外，由于所述螺纹环在第二实施例中无需再作为压力环140的支承面，完全省去了螺纹环110的轴向第二区段113；螺纹环110在第二实施例中由于没有第二区段113构造得比图1所示的具有所述第二区段的螺纹环更窄；更确切地说，螺纹环110现在仅在从前第一区段111的宽度上延伸。

然而，螺纹环110始终能在远离辊身的止挡120或120’与靠近辊身的止挡315之间沿轴向移动。如图16所示，只要环形螺母130不相对于压力环140调整，所述压力环就以可沿轴向移动的方式支承在轴承200和螺纹环110靠近辊身的端面117之间。

图17示出与螺纹环连接的辊颈的设计方案的第三种变型。在这第三设计方案中省去了辊颈310的按照图16的向右延长部；更确切地说，所述辊颈构造得与按照图1的第一实施例具有相似的长短。尽管如此，在此也省去了螺纹环110的上述第二区段113；就是说，螺纹环110在其宽度方面缩减至原始的轴向第一区段111。作为所述螺纹环的轴向第二区段113的替代，在此处示出的第三实施例中布置有或可沿轴向移动地支承有垫环190，所述垫环位于所述螺纹环的靠近辊身的止挡315与螺纹环110自身之间，更确切地说位于所述螺纹环的靠近辊身的止挡315与螺纹环位于辊身侧的端侧117之间。在图17所示的实施例中，垫环190用作压力环140的承载环或支撑环。因此，所述垫环在其径向高度方面如此构造，使得压力环140能沿轴向自由移动；尤其地，所述垫环在其径向高度方面例如相当于辊颈310的外直径与辊肩320的外直径的差。垫环190的远离辊身的端侧现在用作螺纹环110的靠近辊身的直接止挡，其中，在一个止挡的情况下，垫环190又以其自身支撑在止挡315上；只要在使用垫环190时也保持止挡315作为螺纹环110的间接止挡存在。

图18示出辊颈310连同螺纹环110的设计方案的第四实施例。辊颈310现在整体以统一的外直径构造；呈辊肩320形式的外直径缩减现在完全被省去。在这第四实施例中，如已在上文描述的第二和第三实施例，螺纹环110在其宽度方面也限制至其轴向第一区段111；用于承载压力环140的轴向延长部113完全被省去。由于所述辊颈现在具有基本上统一的外直径，在当前所说的第四实施例中，压力环140又以其整个宽度推移到所述辊颈上。这同样适用于螺纹环110。压力环140和螺纹环110二者现在均以可轴向移动的方式直接支承在辊颈310上。由于压力环140现在可移动地支承在所述辊颈上，无需设置垫环190作为压力环140的径向支撑。远离辊身的止挡120始终用作螺纹环110的运动的右侧边界。现在将装入螺纹环110的滑键325用作靠近辊身的止挡，所述滑键接合在辊颈310表面的局部轴向槽326中，并且必要时止挡在槽326的靠近辊身的边界处。

在按照图1、图16、图17和图18描述的针对受压体140、辊颈310和螺纹环110的协作方案的全部四个实施例中，两个按照本发明方法，即，将轴承装到辊颈上的方法以及将轴承从辊颈上拆下的方法，分别凭借按照本发明的轴承锁紧装置同样或类似地执行。尤其在省去图1至图15中提到的个别部件的情况下，被省去的部件由参照图16至图18描述的替代部件替代；这尤其适用于压力环140的变化的滑动面并且适用于变化的止挡117、315。

附图标记列表

100 轴承锁紧装置

110 螺纹环

111 螺纹环的环形第一区段

112 外螺纹

113 螺纹环的环形第二区段

115 第一螺纹紧固件

117 压力环的止挡

120 止挡

120’ 夹环

120” 卡口式连接件

130 环形螺母

132 内螺纹

135 第二螺纹紧固件

138 外法兰

140 压力环

150 间隔环

152 间隔环的内法兰

160 测压元件

170 辅助环

190 垫环

200 轴承

310 辊颈，尤其是辊颈的环形第一区段

315 辊颈中靠近辊身的止挡

320 辊肩(＝辊颈的环形第二区段)

325 滑键

326 轴向槽

330 辊身

R 轴向