專利名稱：撓度可控制軋輥的端部橫向密封的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種撓度可控制輥的端部橫向密封裝置。撓度可控制輥有一個(gè)構(gòu)成輥工作圓周面的可旋轉(zhuǎn)空心輥和一個(gè)與空心輥內(nèi)圓周面沿縱向形成環(huán)狀間隔的不可旋轉(zhuǎn)橫梁;有一個(gè)裝在橫梁上支承在空心輥內(nèi)圓周面上的液壓支承裝置。端部橫向密封裝置裝在空心輥的端部，它使空心輥和橫梁間的壓力腔對(duì)外密封。端部橫向密封裝置由滑環(huán)密封件構(gòu)成，它設(shè)在與輥軸線垂直的滑動(dòng)平面中。沿軸向可移動(dòng)的滑環(huán)上至少有一個(gè)朝滑動(dòng)面開口的腔室，此腔室順周向配置，并在與滑動(dòng)面平行的各方向均被封閉住，從空心輥和橫梁間的空腔來的壓力液體流入此腔室。
這類端部橫向密封裝置用來沿軸向密封旋轉(zhuǎn)空心輥和固定橫梁之間的內(nèi)壓，防止其向外漏泄。當(dāng)液壓支承裝置系由充滿壓力液體的半柱面碗形腔組成時(shí)便存在此內(nèi)壓，用端部橫向密封裝置和橫梁兩端的縱向密封裝置使碗形腔與其余的腔室隔開，例如在JP-GM-AS62-17520中的情況那樣。在DE-PS2025777中介紹了一種類似的端部橫向密封裝置。上述情況中，端部橫向密封裝置作為用縱向密封裝置隔開的半柱面碗形的所謂S-輥腔的邊界，它沿周向延伸約180°。在DE-PS3003395中情況相同，它的S-輥腔中的壓力被密封元件所改變，省去了低壓腔。
但還有一些如DE-OS3640902所介紹的那種情況，這時(shí)，在空心輥和橫梁間的全部空腔沿360°充滿壓力液體。在這種情況下，端部橫向密封裝置當(dāng)然也應(yīng)延伸至360°。
在許多情況下，端部橫向密封裝置應(yīng)加以密封的壓力為數(shù)十巴。彼此緊貼的滑動(dòng)面處可有高至1000米/分的圓周速度，它最終可使液壓的壓力液體具有250℃甚至更高的溫度。在如此困難的工作條件下，在壓力側(cè)的壓力液體有沿徑向從外部滲入滑環(huán)，并使它與固定的支承環(huán)分離的傾向，其結(jié)果是破壞了密封效果。
本發(fā)明的目的是克服上述缺點(diǎn)，達(dá)到此目的措施是，沿徑向在腔室之外設(shè)置一個(gè)順周向在端部橫向密封裝置范圍內(nèi)延伸的槽，此槽朝滑動(dòng)面一側(cè)開口，并與低壓側(cè)連通。
因此，在滑動(dòng)面處從壓力側(cè)徑向地侵入的壓力液體可立即被排往低壓側(cè)，不再能在滑動(dòng)面中形成使之分離的壓力。在腔室兩側(cè)，滑環(huán)良好地貼靠并起密封作用，腔室用來為在高壓側(cè)的高壓作用下壓在滑動(dòng)面上的滑環(huán)卸載。
滑環(huán)可具體地按下列方式設(shè)計(jì)和密封滑環(huán)用一個(gè)沿圓周閉合的外部軸向凸臺(tái)套在橫梁的一個(gè)臺(tái)階上，凸臺(tái)下設(shè)有一個(gè)橫梁的圓周槽，槽底裝有“O”形環(huán)，“O”形環(huán)上面裝有一個(gè)用滑動(dòng)性能良好的材料制成的環(huán)，此環(huán)充滿槽的寬度，并緊密地壓靠在凸臺(tái)內(nèi)圓周面上。在這種情況下，滑環(huán)與橫梁之間具有完善的密封效果，在空心輥和尤其是橫梁彎曲時(shí)，滑環(huán)會(huì)相對(duì)于橫梁移動(dòng)。
壓靠在滑環(huán)凸臺(tái)上的環(huán)可用聚四氟乙稀制造，因?yàn)檫@種材料滑動(dòng)性好，同時(shí)它還是一種在一定程度上可彎曲的材料。
在一個(gè)實(shí)施例中，槽與低壓側(cè)的連通可利用一個(gè)通道來實(shí)現(xiàn)，通道基本上沿軸向貫穿滑環(huán)，它一般是一個(gè)孔。
若腔室沿周向分割成多個(gè)單個(gè)腔室，它們之間留有間隔，則槽和低壓側(cè)的連接還有另一種可能性，即在間隔處設(shè)置朝滑動(dòng)面開口的通道，此通道從槽出發(fā)，沿徑向一直通往低壓側(cè)。
從端部橫向密封裝置的一個(gè)槽出發(fā)徑向地向內(nèi)的通道取自未公開的DE-OS3813596中的現(xiàn)有技術(shù)。但該處并未涉及進(jìn)行軸向壓緊的滑環(huán)密封裝置。由DE-OS3813596中已知的密封裝置，確切地說是徑向液壓地壓在空心輥內(nèi)圓周面上，徑向通道用作滑動(dòng)面液壓卸載所需壓力的分路。
附圖表示了本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1具有本發(fā)明端部橫向密封裝置的撓度可控制輥右端局部縱剖面;
圖2沿圖1Ⅱ-Ⅱ線的端部橫向密封裝置180°范圍的局部視圖;
圖3和圖4按圖2Ⅲ-Ⅲ和Ⅳ-Ⅳ線的剖視圖。
圖1中其總體用標(biāo)號(hào)100表示的輥，包括一根不可旋轉(zhuǎn)的橫梁1，圍繞橫梁旋轉(zhuǎn)并構(gòu)成輥外圓周工作面的空心輥2，空心輥的內(nèi)圓周面4與橫梁外圓周面5之間留有間距。空心輥2的兩端通過球面滾柱軸承6支承在橫梁1上。在球面滾柱軸承6和在空心輥2內(nèi)圓周面4上的臺(tái)階7之間裝有支承環(huán)8，它與空心輥2一起繞橫梁1旋轉(zhuǎn)，并在其朝內(nèi)的一側(cè)提供一個(gè)與空心輥2的軸線垂直的滑動(dòng)面9，支承在橫梁1上并可相對(duì)于橫梁在一定范圍內(nèi)移動(dòng)的滑環(huán)10緊靠在滑動(dòng)面9上。
滑環(huán)10的橫截面基本上為矩形，它裝在橫梁的臺(tái)階11前，并通過設(shè)在外部的軸向凸臺(tái)12套在臺(tái)階11上。在凸臺(tái)12和臺(tái)階11相套區(qū)域內(nèi)的臺(tái)階上，制有一個(gè)徑向向外開口的圓周槽13，槽底裝有“O”形環(huán)14，“O”形環(huán)14外面裝有基本上為矩形截面的聚四氟乙烯環(huán)15。環(huán)15以其外側(cè)緊密地靠在凸臺(tái)12的內(nèi)圓周面16上。內(nèi)圓周面16和橫梁1上與之相鄰的外圓周面之間留有一個(gè)環(huán)狀間隙，故滑環(huán)10可相對(duì)于橫梁1略作移動(dòng)，以便在輥100受載時(shí)能令人滿意地承受橫梁1的撓曲。
滑環(huán)10用位于臺(tái)階11前軸向的螺旋形彈簧17壓向支承環(huán)8，并通過沿圓周分布的螺釘18防止轉(zhuǎn)動(dòng)。
滑環(huán)10上朝向滑動(dòng)面的一側(cè)有多個(gè)連起來幾乎占整個(gè)圓周的腔室19，它們各通過一個(gè)圖1中僅示意表示的節(jié)流通道21，與空心輥2內(nèi)圓周面4和橫梁1外圓周表面5之間構(gòu)成的高壓腔20相通。
圖2和3表示結(jié)構(gòu)的詳細(xì)情況。通道21包括一個(gè)軸向孔22，軸向孔與腔室19連通，它的另一端用栓塞24封閉。栓塞24和腔室19之間制有一個(gè)徑向孔23，它與高壓腔20連通，并有壓力液體流入，液體經(jīng)過設(shè)在孔22中的節(jié)流器25節(jié)流后流入腔室19。
如圖2所示，在此實(shí)施例中沿圓周分布六個(gè)腔室19，它們各通過一個(gè)通道21與腔20相連。
沿徑向在腔室19之外，在滑環(huán)10朝向滑動(dòng)面9的那一個(gè)端面上距外邊緣僅幾毫米處，制有一個(gè)例如深度和寬度為3毫米貫通360°的窄槽30，槽30經(jīng)一個(gè)或多個(gè)在圖1中只作簡單表示而在圖4中可見其詳細(xì)情況的通道26與低壓端相連，亦即在本實(shí)施例中與滑環(huán)10上和滑動(dòng)面9相背的另一個(gè)端面36相通，端面36通過一對(duì)密封環(huán)14、15與高壓腔20隔開。端面36與臺(tái)階11之間有軸向間距。同樣，滑環(huán)10的內(nèi)圓周面37與橫梁1上相鄰部分之間有徑向間距。經(jīng)通道26流入的壓力液體可經(jīng)由這些由間距形成的空腔流出。以此方式可及時(shí)排出在圖4的27處從高壓腔20侵入的壓力液體，以防此壓力液體將滑環(huán)10推離滑動(dòng)面9，從而保證滑環(huán)10在腔室19所在區(qū)域的可靠密封和良好滑動(dòng)不受損害。
由高壓腔20經(jīng)滑動(dòng)面9和密封環(huán)15處流出的漏泄液，可經(jīng)通道28吸出。
圖2中表示了一種替代通道26的方案，顯然，只有在腔室19未沿圓周貫通，而是分成只占圓周一個(gè)扇形段的一個(gè)個(gè)腔室，并在扇形段之間留下間隔31的情況下，才能采用這種方案。朝滑動(dòng)面9開口的徑向槽32從圓周槽30出發(fā)，穿過這些間隔31，一直通至內(nèi)部。由于槽30有了通往低壓側(cè)的通道，因此同樣可使槽30卸壓。相鄰的腔室19彼此不允許導(dǎo)通，也就是說，它們必須在滑動(dòng)面9中沿所有方向封閉，否則它們將不能正常工作。
空心輥2的端部用蓋33封閉，蓋33用螺釘34與空心輥2連接。與空心輥2一起旋轉(zhuǎn)的蓋33用另一個(gè)滑環(huán)密封裝置35相對(duì)于橫梁1密封，不過它無需密封特別高的壓力，而只需防止壓力液體從輥內(nèi)流出。
權(quán)利要求
1.撓度可控制輥的端部橫向密封裝置，撓度可控制輥有一個(gè)構(gòu)成輥工作圓周面的可旋轉(zhuǎn)空心輥和一個(gè)與空心輥內(nèi)圓周面沿縱向形成環(huán)狀間隔的不可旋轉(zhuǎn)橫梁；有一個(gè)裝在橫梁上支承在空心輥內(nèi)圓周面上的液壓支承裝置，端部橫向密封裝置裝在空心輥的端部，它使空心輥和橫梁間的壓力腔對(duì)外密封，端部橫向密封裝置由滑環(huán)密封件構(gòu)成，它設(shè)在與輥軸線垂直的滑動(dòng)平面中，沿軸向可移動(dòng)的滑環(huán)上至少有一個(gè)朝滑動(dòng)面開口的腔室，此腔室順周向配置，并在與滑動(dòng)面平行的各方向均被封閉住，從空心輥和橫梁間的空腔來的壓力液體流入此腔室，其特征為沿徑向在腔室(19)之外設(shè)置一個(gè)順周向在端部橫向密封裝置(8、10)范圍內(nèi)延伸的槽(30)，此槽朝滑動(dòng)面(9)一側(cè)開口，并與低壓側(cè)連通。
2.按照權(quán)利要求1所述之端部橫向密封裝置，其特征為滑環(huán)(10)用一個(gè)沿圓周閉合在外部的軸向凸臺(tái)(12)套在橫梁(1)的一個(gè)臺(tái)階(11)上，凸臺(tái)(12)下設(shè)有一個(gè)橫梁(1)的圓周槽(13)，槽底裝有“O”形環(huán)(14)，“O”形環(huán)上面裝一個(gè)用滑動(dòng)性能良好的材料制成的環(huán)(15)，此環(huán)(15)充滿了槽(13)的寬度，并緊密地壓靠在凸臺(tái)(12)的內(nèi)圓周面(16)上。
3.按照權(quán)利要求2所述之端部橫向密封裝置，其特征為環(huán)(15)用聚四氟乙稀制成。
4.按照權(quán)利要求2或3所述之端部橫向密封裝置，其特征為滑環(huán)(10)上背對(duì)滑動(dòng)面(9)的端面(36)與臺(tái)階(11)之間留有軸向間距，其內(nèi)圓周面(37)與橫梁(1)上的相鄰部分間留有徑向間距，通道(26)從槽(30)起通到滑環(huán)(10)上朝向臺(tái)階(11)的那個(gè)端面(36)。
5.按照權(quán)利要求2或3所述之端部橫向密封裝置，其特征為滑環(huán)(10)上有多個(gè)沿周向彼此相繼的腔室(19、19、……)，朝滑動(dòng)面(9)開口的通道(32)從槽(30)出發(fā)，沿徑向向內(nèi)，一直通往低壓側(cè)。
全文摘要
由滑環(huán)密封裝置(8、10)構(gòu)成的撓度可控制輥的端部橫向密封裝置，具有固定的橫梁(1)和旋轉(zhuǎn)的空心輥(2)，此裝置在滑環(huán)(10)的滑動(dòng)面(9)上設(shè)有一個(gè)液壓卸載用的腔室(19)。沿徑向在腔室(19)之外設(shè)一環(huán)槽(30)，它經(jīng)過通道(26)與低壓側(cè)連通，以排出在位置(27)處從高壓腔(20)侵入的壓力液體。
文檔編號(hào)F16J15/34GK1048083SQ9010424
公開日1990年12月26日 申請(qǐng)日期1990年6月11日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月13日
發(fā)明者卡爾·漢茲, 昆特·西爾奧斯·庫斯特斯 申請(qǐng)人:愛德華·庫斯特斯機(jī)械制造有限公司