РОЛИКОВОЕ УСТРОЙСТВО
ROLLER UNIT

Настоящее изобретение касается роликового устройства, которое имеет по меньшей мере один ролик, предусмотренный на траверсе, проходящей в направлении оси ролика. Несколько таких роликовых устройств могут, например, составляться вместе с получением направляющих разливочных машин, в частности, целых радиальных участков или отдельных сегментов, или быть выполнены в виде тянущих роликов, транспортировочных роликов или правильных роликов.
Роликовые устройства, снабженные установленными на траверсах роликовыми элементами, известны.
Из DE 2637179 известна направляющая для установки непрерывного литья заготовок, у которой поддерживающие соответствующие ролики корпуса опор в каждом случае могут охлаждаться посредством подводимого по отдельным трубопроводам охлаждающего средства.
В JP 08168859 A показано устройство для охлаждения роликовых сегментов в установке непрерывной разливки, при этом корпуса опор соответствующих роликовых сегментов посредством отдельно подведенных трубопроводов снабжаются охлаждающим средством.
Из EP 1355752 B1 известен сегмент направляющей, который, наряду с множеством роликов, включает в себя также траверсные элементы, которые используются для вторичного охлаждения сляба.
Недостатком известных ранее решений, которые используют подвод охлаждающего средства по отдельным трубопроводам, является то, что эти трубопроводы вследствие высокой термической нагрузки в разливочных машинах, а также опасности прорывов особым образом подвержены неисправностям.
Когда необходим ремонт отдельных сегментов или происходит регулярная замена соответствующих роликовых устройств, эти роликовые устройства должны в каждом случае соединяться с системами трубопроводов, которые должны монтироваться отдельно, что приводит к значительной продолжительности ремонта, стоимости ремонта, а также простою установки.
Исходя из известного уровня техники, задачей настоящего изобретения является повысить степень использования установки, а также надежность роликовых устройств или, соответственно, сегментов в разливочных машинах.
Эта задача решается с помощью роликового устройства с признаками п.1 формулы изобретения.
Соответственно предусмотрено роликовое устройство, которое включает в себя траверсу и по меньшей мере один роликовый элемент, опертый на траверсу посредством роликоопор. В соответствии с настоящим описанием в траверсе предусмотрены проводящие средства по меньшей мере для трех различных сред. Проводящие средства предусмотрены, в частности, для направления охлаждающей среды для охлаждения роликоопор, охлаждающей среды для охлаждения роликов и смазочного средства для смазки роликоопор.
Под термином «среды» в настоящем описании, наряду с различными охлаждающими средами и смазочными средами, которые должны подводиться к роликовому устройству и частично отводиться от него, понимаются также системы электроснабжения сенсоров и распределительных устройств, а также шины данных. Другими словами, под термином «среды» в настоящем описании понимаются все рабочие средства и средства управления, которые при эксплуатации подводятся к роликовому устройству и отводятся от него.
Предпочтительным в исполнении роликового устройства, снабженного такой траверсой, в которой посредством проводящих средств могут направляться по меньшей мере три различные среды, т.е., например, охлаждающая среда для охлаждения опор, охлаждающая среда для внутреннего охлаждения роликов, смазочное средство, охлаждающая среда для вторичного охлаждения, пневматическая среда для пневматических систем управления, гидравлическая среда для гидравлических систем управления, электроснабжение, передача сигнала сенсора и пр., является то, что соответствующие проводящие средства проходят внутри траверсы очень хорошо защищенным образом и, соответственно, в отличие от прокладки отдельных трубопроводов, предусмотренной с наружной стороны, способствуют более высокой надежности и степени использования установки. Кроме того, при ремонтных работах отпадает необходимость в дополнительных процессах монтажа для подключения отдельных трубопроводов, например, для подвода и отвода охлаждающей среды к каждой опоре.
Охлаждающая среда для охлаждения опор, внутреннего охлаждения роликов и/или вторичного охлаждения может представлять собой однокомпонентное охлаждение, например воду, или двухкомпонентное охлаждение, например смесь вода/воздух. Конечно, в качестве охлаждающей среды могут также применяться другие смеси компонентов, также многокомпонентные смеси.
Предпочтительно предусмотрено по одному проводящему средству для направления по меньшей мере одной из следующих сред: охлаждающая среда для охлаждения роликоопор, охлаждающая среда для внутреннего охлаждения роликов, смазочное средство для смазки роликоопор, охлаждающая среда для вторичного охлаждения (например, однокомпонентное или двухкомпонентное охлаждение), гидравлическая среда для гидравлической линии управления, пневматическая среда для пневматической линии управления, проводящая среда для снабжения электрической энергией, проводящая среда для электрических сигналов управления, проводящая среда для электрических сигналов измерения, проводящая среда для оптических сигналов измерения или электрическая и/или оптическая шинная система. Таким образом может быть достигнуто соответствующее упрощение подвода каждой из сред.
В другом предпочтительном варианте осуществления предусмотрено роликовое устройство, в частности, для образования направляющего непрерывнолитую заготовку сегмента разливочной машины, включающее в себя траверсу и по меньшей мере один опертый посредством роликоопор на траверсу роликовый элемент, при этом в траверсе предусмотрено по меньшей мере одно проводящее средство для направления по меньшей мере одной из следующих сред: охлаждающая среда для внутреннего охлаждения роликов, охлаждающая среда для вторичного охлаждения (например, однокомпонентное или двухкомпонентное охлаждение), гидравлическая среда для гидравлической линии управления, пневматическая среда для пневматической линии управления, проводящая среда для снабжения электрической энергией, проводящая среда для электрических сигналов управления, проводящая среда для электрических сигналов измерения, проводящая среда для оптических сигналов измерения или электрическая или оптическая шинная система. Благодаря направлению этих «новых сред» непосредственно в траверсе открываются новые возможности в отношении монтажа и надежности роликового элемента.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагается роликовое устройство, включающее в себя траверсу и по меньшей мере один опертый посредством роликоопор на траверсу роликовый элемент, при этом в траверсе предусмотрено по меньшей мере одно проводящее средство для направления по меньшей мере одной среды, и роликовое устройство предусмотрено для образования направляющего непрерывнолитую заготовку сегмента разливочной машины.
До сих пор роликовые траверсы (траверса со смонтированными на ней роликами) применялись только в криволинейных (радиальных) направляющих участках, а не в сегментах. В криволинейных  направляющих участках ролики с траверсой должны иметь возможность отдельного демонтажа, так как демонтаж криволинейного направляющего участка всегда приводит к продолжительному простою и, вместе с тем, производственным потерям. Так как опорные траверсы для опирания роликов в криволинейном направляющем участке расположены в направлении разливки, роликовые траверсы обладают сравнительно высоким моментом сопротивления (большая высота) для опирания роликов, что значительно больше, чем момент сопротивления траверс для сред, применяемых в сегментах.
Ролики на траверсах для сред до сих пор применялись только в криволинейных направляющих участках установок непрерывного литья заготовок, но не в их сегментах. Для ясного разграничения приводятся следующие определения.
Вертикальная установка: все пары роликов направляющей до максимального положения, в котором непрерывнолитая заготовка должна быть насквозь затвердевшей, расположены по вертикали друг под другом.
Установка непрерывного литья заготовок радиального (криволинейного) типа: медные плиты кристаллизаторов, а также наибольшая часть пар роликов геометрически расположены по дуге окружности, причем эта дуга окружности описывает угол, равный приблизительно 90°. В направлении разливки к дуге окружности примыкают пары правильных роликов, которые правят отлитую непрерывную заготовку и передают ее в прямую горизонтальную часть направляющей.
Вертикальная установка с изгибом заготовки: комбинация двух описанных выше типов установки, у которых плиты кристаллизатора и первые пары роликов находятся вертикально друг под другом, после этого непрерывнолитая заготовка парами роликов изгибается в дугу окружности. После криволинейной части снова подключаются пары роликов, которые правят отлитую непрерывную заготовку и передают ее в прямую горизонтальную часть направляющей клети.
Криволинейный (радиальный) направляющий участок (направляющая для заготовки): криволинейный направляющий участок представляет собой старый тип конструкции, который применялся (и применяется), например, в вертикальных установках с изгибом заготовки, при этом вся находящаяся в дуге окружности доля направляющей для заготовки в машиностроительном отношении собрана в криволинейном направляющем участке, т.е. количество пар роликов обычно составляет величину порядка 25-45 пар роликов; опирание криволинейного направляющего участка для роликов с роликовыми траверсами происходит посредством опорных траверс, которые расположены в направлении разливки; при применении роликовых траверс эти траверсы для опирания ролика выполнены со сравнительно большим моментом сопротивления (большая высота, например, в Arcelor Mittal Steel, г. Айзенхюттенштадт, толщиной 100 мм) (очень жесткая конструкция).
Сегмент (направляющая для заготовки): более новая форма конструкции направляющих клетей: количество пар роликов макс. 10 в криволинейной части и макс. 14-16 в вертикальной части или в изгибающей части направляющей для заготовки (в частности, при меньших диаметрах роликов); в криволинейной части находится все большее количество сегментов; опорные траверсы для роликов находятся в сегменте под телами роликов, т.е. опорные траверсы располагаются перпендикулярно к направлению разливки. Прокладка трубопроводов для ролика происходит, как правило, вдоль опорных траверс; ролики заменяются не в установке, а в мастерской по ремонту сегментов; для этого заменяется весь сегмент. При этом верхняя рама и нижняя рама сегмента образуют единый узел; демонтаж сегментов из направляющей для заготовки происходит всегда вверх.
Криволинейный сегмент (направляющая для заготовки): как и сегмент, снабженный макс. 10 парами роликов, причем эти пары роликов геометрически расположены на участке дуги окружности.
Предпочтительно предусмотрены проводящие средства для сред в виде проточек, в частности глубоких проточек, в траверсе, в виде закрываемых крышками каналов в траверсе и/или в виде проложенных внутри траверсы трубопроводов.
Таким образом, роликовое устройство может выполняться в виде полного (полностью укомплектованного) модуля, и соответственно проведенные в траверсе проводящие средства для сред могут уже в этом предварительно смонтированном состоянии полностью тестироваться и предварительно юстироваться. Таким образом, сегмент может снова ремонтироваться в течение короткого времени и с небольшими затратами. Например, может легко заменяться, возможно, поврежденное роликовое устройство, например, в сегменте, включающем в себя 14 роликовых устройств. Так как роликовое устройство предварительно смонтировано, предварительно протестировано и предварительно отъюстировано, замена роликового узла в сегменте может осуществляться быстро. Соответственно трудоемкость ремонта и сроки ремонта в мастерской по ремонту сегментов могут быть сокращены по сравнению с традиционными сегментами.
Предпочтительно роликовое устройство может конструироваться так, чтобы в траверсе были предусмотрены дополнительные проводящие средства по меньшей мере для одной другой среды, в частности, для направления охлаждающей среды вторичного охлаждения (однокомпонентное или двухкомпонентное охлаждение), электроснабжения и/или передачи сигнала для сенсоров или распределительных элементов. Предпочтительно все подводы и отводы для всех необходимых в роликовом устройстве сред направляются внутри траверсы, чтобы можно было выполнять полную проверку модуля, можно было защищенным образом располагать все проводящие средства в траверсе и легко встраивать эти модули.
Чтобы добиться быстрого монтажа и простого технического обслуживания, соответствующие подключения для сред, которые сообщаются с проводящими средствами в траверсе, предусмотрены на торцевой стороне, продольной стороне или задней стороне траверсы. Таким образом, например, можно привертывать роликовое устройство к соответствующему опорному каркасу сегмента и после этого соединять с траверсой соответствующие подводы и отводы, например, для циркуляционных контуров охлаждающих сред, циркуляционного контура консистентной смазки, систем электроснабжения и сенсорных и распределительных устройств только путем простого соединения муфтовых устройств с соответствующими подключениями для сред. Траверса может быть при этом выполнена так, чтобы подключения для сред уже при установке траверсы на каркас сегмента автоматически стыковались с соответствующими подводами.
Одно из эффективных устройств подключения может обеспечиваться, например, также посредством надлежащих муфтовых элементов, таких как, например, гибридные штекеры, гидравлические прижимные планки с плоскими уплотнениями, соединительные трубы с круглыми уплотнительными кольцами с обеих сторон и т.д., так что подключение соответствующих подводов и отводов к роликовому устройству может осуществляться просто и надежно. Предпочтительно штекерные, муфтовые и стыковочные элементы выполнены так, чтобы они могли одновременно проводить по меньшей мере две среды. Таким образом, соответствующее соединение может выполняться еще эффективнее, так как также может сокращаться количество процессов соединения муфт.
Чтобы обеспечить возможность простого технического обслуживания соответствующих каналов для сред в траверсе, эти каналы могут быть предусмотрены в виде фрезерованных каналов, которые, например, на задней стороне траверсы, то есть отвернутой от сляба стороне траверсы, закрыты крышкой, так что для технического обслуживания или, соответственно, чистки необходимо только открыть эту крышку, чтобы выполнить техническое обслуживание соответствующих каналов для охлаждающих сред. Но могут быть также предусмотрены открытые каналы или каналы, заделанные силиконом, в которых проложены проводящие средства. Открытые или заделанные силиконом каналы предпочтительно предусмотрены на отвернутой от сляба стороне траверсы, то есть «задней стороне» траверсы. В другом предпочтительном варианте осуществления предусмотрены проходящие вдоль траверсы и жестко соединенные с ней проводящие средства.
Благодаря расположению соответствующих каналов для сред внутри траверсы отдельные трубопроводы и кабели, которые в соответствии с существующим до сих пор уровнем техники прокладывались вне траверсы или, соответственно, подводились к ней по всей ширине траверсы, больше не прокладываются в опасной области между наружными корпусами опор, так что таким образом может снижаться опасность повреждения при прорывах или, соответственно, при высокой теплоте излучения внутри соответствующей разливочной машины.
Кроме того, расположение каналов для сред внутри траверсы позволяет также выполнять криволинейные сегменты с небольшими диаметрами роликов и соответственно небольшим радиусом кривизны технологической оси разливочной машины, что до сих пор из-за множества трубопроводов, которые должны были подводиться, было сложным и приводило к неисправностям, или вследствие отсутствующего доступа для выполнения сварочных работ вообще было невозможно. Благодаря этим траверсам теперь могут также выполняться разливочные машины с небольшими радиусами кривизны технологической оси, например, от 4000 до 5000 мм, при этом для роликов также допускаются небольшие диаметры роликов, например, от 120 мм до 180 мм.
Предпочтительным при исполнении траверс в предложенном варианте является также то, что при установке траверс на раму сегмента можно обойтись без опорных траверс в раме сегмента, так как они в этом случае образуются этой траверсой. Соответственно в раме сегмента можно обойтись без каждой 2-й или каждой 3-й опоры.
Кроме того, благодаря прокладыванию соответствующих проводящих средств внутри траверсы может достигаться значительное упрощение структуры сегмента рамы, в которой должно помещаться множество, например семь, роликовых устройств, так как не требуется предусматривать отдельные подключения трубопроводов для циркуляционных контуров охлаждающих средств или сигнальных проводов, или по меньшей мере не в необходимом ранее объеме, когда траверсы в направлении разливки соединяются последовательно.
В устройствах для подвода и распределения сред внутри траверсы могут помещаться различные сигнальные провода для различных задач измерений, например, реакции опоры, температуры опоры, температуры непрерывнолитой заготовки, температуры охлаждающей среды, количеств протекающего вещества, давлений, влажности и пр. Эти сигналы измерений могут затем сниматься в центральном пункте, например, на торцевой стороне, одном из участков продольной стороны или на задней стороне траверсы, например, через многофункциональный штекер, интеллектуальную клемму, соединение через шину данных или другим эффективным образом, без необходимости прокладывания сигнальных проводов к соответствующим сенсорам вне корпуса траверсы. Соответственно здесь прокладка проводов может осуществляться более эффективно, и соответствующие сигнальные провода больше не находятся в термически и механически опасной области разливочной линии.
Предпочтительно в этом также, что сенсоры роликового устройства уже в модульном состоянии, то есть, прежде чем роликовое устройство будет встроено в сегмент, могут полностью предварительно монтироваться, предварительно тестироваться и предварительно регулироваться или, соответственно, предварительно юстироваться, так как роликовое устройство может представлять собой замкнутую внутри себя систему. Отдельные проводящие средства для различных сред могут при этом также полностью проверяться на работоспособность. Благодаря модульной конструкции и полной проверке работоспособности может значительно сокращаться срок монтажа в соответствующие сегменты.
В другом предпочтительном варианте осуществления циркуляционный контур для среды вторичного охлаждения может тоже размещаться в траверсе. Для этого предпочтительно предусмотрены водораспределительные камеры для форсунок в линии роликов, и могут быть также предусмотрены распределительные клапаны в траверсе или на ней, чтобы можно было включать и выключать отдельные форсунки, например, чтобы предусмотреть вторичное охлаждение для различных значений ширины непрерывнолитой заготовки.
Предпочтительно предусмотреть соответствующие подключения для сред для проводящих средств на продольных сторонах соответствующих траверс таким образом, чтобы при сдвигании друг к другу двух траверс соединение соответствующих подключений для сред соседних траверс осуществлялось так, чтобы соответствующие проводящие средства соединялись друг с другом через подключения для сред. Таким образом может, например, непрерывно изготавливаться циркуляционный контур от первого роликового устройства до последнего роликового устройства, как бы в последовательном соединении, без необходимости осуществления для этого отдельного соединения трубопроводами находящихся внутри сегмента траверс. Другими словами, к первому роликовому устройству может подключаться подвод охлаждающего средства, тогда охлаждающее средство протекает через все расположенные параллельно роликовые устройства, и к последнему роликовому устройству подключается слив охлаждающего средства. Таким образом может дополнительно резко сокращаться количество подключений, которые должны подводиться снаружи. Такая конструкция, разумеется, возможна также для сигналов измерения, которые могут передаваться посредством подключения для среды между соответствующими роликовыми устройствами, так что одно единственное подключение шины измерения с одной стороны сегмента может быть достаточным, чтобы можно было снимать сигналы всех роликовых устройств этого сегмента.
В этой связи может быть, однако, необходимо, в связи с температурами охлаждающего средства, например, в области внутреннего охлаждения роликов или охлаждения опор предусмотреть несколько подключений внутри сегмента, так как пропускная способность и вместе с тем объем охлаждающей среды ограничены. Соответственно по ширине траверсы постоянно подводится новая охлаждающая среда, чтобы обеспечить возможность постоянной мощности охлаждения. Но последовательное включение отдельных роликов, у которых одно и то же охлаждающее средство проходит через все ролики траверсы, может также достигаться при соответствующем выборе величины объема охлаждающего средства. В области подвода средства вторичного охлаждения эта проблема, например, не существует, так что вторичное охлаждение может быть выполнено в виде последовательного соединения, то есть предусматривается только одно подключение в начале сегмента в качестве подвода для вторичного охлаждения.
Соответственно предпочтительно, если отдельные роликовые устройства могут включаться последовательно в отношении одного или нескольких циркуляционных контуров для сред.
На свободной верхней стороне, то есть на верхней раме сегмента, траверсы могут выполняться по геометрической конфигурации так, чтобы они заменяли по меньшей мере часть щитков туннельной камеры охлаждения. Это может достигаться, в частности, за счет того, что размеры исполнения траверс в их поперечном направлении, то есть в направлении разливки (перпендикулярно к соответствующей оси ролика), выбраны так, чтобы расстояния между отдельными роликовыми устройствами уменьшались. Соответственно создаваемый вторичным охлаждением водяной пар может эффективно вытягиваться посредством соответствующих вытяжных устройств, и размеры соответствующих воздуходувок не должны выбираться слишком большими, так как доля побочного воздуха, который втягивается через зазоры между траверсами, остается умеренной. Таким образом, можно также обойтись без предусмотренных между траверсами отдельных вваренных щитков для образования соответствующих камер охлаждения. Благодаря этому также может значительно повышаться эффективность монтажа при процессе технического обслуживания и при монтаже соответствующих сегментов.
Краткое описание фигур
Фиг.1: показан схематичный вид в перспективе роликового устройства, которое включает в себя несколько роликовых элементов, смонтированных на одной траверсе посредством роликоопор;
фиг.2: показан схематичный вид сбоку сегмента на свободной верхней стороне, на котором установлено семь роликовых устройств;
фиг.3: показана как опорная нижняя сторона, так и свободная верхняя сторона с сегментом, изображенным на фиг.2;
фиг.4: показан схематичный вид сбоку сегмента, изображенного на фиг.2;
фиг.5: показано схематичное изображение в перспективе последовательного расположения нескольких роликовых устройств в направлении взгляда с обращенной от сляба стороны траверсы;
фиг.6: показан схематичный вид сбоку в сечении последовательного расположения роликовых устройств согласно фиг.5;
фиг.7: показано изображение сечения роликового устройства, изображенного на фиг.1;
фиг.8: показана схематично компоновка внутреннего охлаждения роликов;
фиг.9: показана схематично компоновка охлаждения средних опор;
фиг.10: показано схематично вторичное охлаждение в первом варианте осуществления с внешним подводом;
фиг.11: показано схематично вторичное охлаждение во втором варианте осуществления, в котором подвод осуществляется в траверсах;
фиг.12: показано схематично вторичное охлаждение с двумя различными подводами для управления шириной нанесения.
Ниже настоящее описание будет изложено еще подробнее с помощью фигур. При этом одинаковые элементы на фигурах снабжаются одинаковыми ссылочными позициями, и повторное описание соответствующих элементов частично опускается.
На фиг.1 показано схематичное изображение в перспективе роликового устройства 1, включающего в себя три роликовых элемента 10, которые оперты, каждый, на роликоопоры 20, 22. При этом две роликоопоры 22 предусмотрены на соответствующих наружных сторонах роликового устройства 1, а роликоопоры 20 предусмотрены в качестве средних опор. Роликоопоры 20, 22 соединены траверсой 30, так что роликовые элементы 10, роликоопоры 20, 22 и траверса 30 образуют один модуль. Траверса 30 проходит в направлении осей роликов роликовых элементов 10. Модульное роликовое устройство 1 может быть предварительно смонтировано и предварительно юстировано показанным на фиг.1 образом, так что роликовое устройство 1 может встраиваться в виде модуля в машинный узел более высокого уровня, например, сегмент разливочной установки.
Траверса 30 включает в себя на своей торцевой стороне 32 подключение 40 для среды, которое сообщается с предусмотренными в траверсе 30 проводящими средствами для первого циркуляционного контура среды для охлаждения роликоопор 20, 22, второго циркуляционного контура среды для внутреннего охлаждения роликовых элементов 10, а также третьего циркуляционного контура среды для подвода смазочных средств к роликоопорам 20, 22. На противоположной торцевой стороне 32 траверсы 30 тоже предусмотрено такое подключение 40 для среды. В зависимости от исполнения, на одной стороне может быть предусмотрен соответствующий подвод для охлаждающих сред циркуляционных контуров охлаждения, а на противоположной стороне - соответствующий слив для охлаждающих сред, или на одной стороне траверсы предусмотрен подвод и слив для одного участка траверсы, а на другой стороне - соответствующие подводы и сливы для соответственно другой области траверсы.
Другое подключение 42 для среды сообщается с предусмотренным в траверсе проводящим средством для ввода воды, которая служит охлаждающей средой для вторичного охлаждения. Для вторичного охлаждения вода из предусмотренных в траверсе 30 форсунок 50 наносится на сляб для обеспечения здесь охлаждения сляба. Подключение 42 для среды, которое сообщается с проводящим средством для вторичной охлаждающей среды, в этом варианте осуществления предусмотрено на продольной стороне 34 траверсы. В другом варианте осуществления подключение 42 для среды может также использоваться в качестве подключения для охлаждения опор или внутреннего охлаждения ролика. Это зависит, в частности, от компоновки проходящих в траверсе 30 проводящих средств.
Другое подключение 44 для среды, которое выполнено в виде шины данных, предусмотрено на продольной стороне 34 траверсы 30. В роликовом устройстве 1 предусмотрены сенсоры для измерения различных рабочих параметров, например, для измерения температур охлаждающего средства в различных местах в роликовом устройстве, для измерения реакций опор, температуры опор, температуры непрерывнолитой заготовки, количеств протекающего вещества, давлений, влажности и пр. Кроме того, могут быть также предусмотрены распределительные устройства для включения и выключения, например, различных участков вторичного охлаждения. Через подключение 44 для среды могут передаваться соответствующие сигналы сенсоров, а также соответствующие команды переключения, а также осуществляться электроснабжение сенсоров и переключателей.
Различные среды, то есть, например, охлаждающее средство первого циркуляционного контура охлаждения для охлаждения опор, охлаждающее средство для второго циркуляционного контура охлаждения для охлаждения роликовых элементов 10, вода третьего циркуляционного контура для вторичного охлаждения сляба, смазочные средства для смазки опор 20, 22, гидравлические среды или пневматические среды для гидравлических и пневматических систем управления, а также отдельные линии передачи данных, линии оперативного тока, сенсорные линии и системы электроснабжения для находящихся в роликовом устройстве 1 сенсоров и распределительных элементов в показанном примере осуществления все проведены внутри траверсы 30. Это, например, достигается за счет того, что в качестве проводящего средства выполняются соответствующие глубокие проточки в цельном материале траверсы, чтобы через эти глубокие проточки прокладывать сигнальные провода. Чтобы можно было выполнять глубокие проточки при больших значениях ширины траверсы, проточки могут также выполняться с двух сторон. Жидкие и газообразные среды, например, охлаждающие среды циркуляционного контура охлаждения роликоопор и циркуляционного контура внутреннего охлаждения роликов, могут тоже направляться в глубоких проточках внутри траверсы 30. Смазочные средства также могут направляться в таких глубоких проточках.
В одном из альтернативных вариантов осуществления проводящие средства для сред проводятся в отфрезерованном в цельном материале траверсы канале для среды, который закрывается крышкой. Наличие фрезерованного канала для охлаждающей среды, который закрыт крышкой, имеет, например, то преимущество, что канал для охлаждающего средства для целей технического обслуживания может легко открываться, и может соответственно чиститься. Это не так легко возможно в случае глубокой проточки. Также сигнальные провода, линии управления и подводы тока могут просто укладываться в такие фрезерованные каналы. Фрезерованные каналы для сред обеспечивают, кроме того, также возможность доступа к отдельным положениям сенсоров.
Каналы для смазочного средства, которое подводится к роликоопорам 20, 22, также могут быть выполнены в виде глубокой проточки или в виде фрезерованных в траверсе каналов, которые снабжаются крышкой. При этом целесообразно для каждой из роликоопор 20, 22 предусмотреть по одному собственному каналу для смазочного средства так, чтобы смазочное средство, например смесь масла и воздуха, которое подводится от распределителя смазочного средства, в каждом случае могло индивидуально распределяться по отдельным роликоопорам 20, 22.
Хотя в показанном на фиг.1 примере осуществления роликового устройства 1 все среды направляются в проводящих средствах внутри траверсы, разумеется, можно также только часть сред направлять в проводящих средствах внутри траверсы, а некоторые из сред, как известно из уровня техники, вне траверсы. Решение об этом зависит, в частности, от собственно желаемого исполнения траверсы, в частности, ее объема. Само собой разумеется, что в траверсе относительно небольшого объема может выполняться только ограниченное количество каналов для сред. Но в связи с настоящим описанием проводящие средства, которые направляются вдоль траверсы и жестко соединены с ней, также должны рассматриваться как находящиеся «в траверсе». При этом соответственно проводящие средства рассматриваются как принадлежащие к траверсе. Если, например, одно из проводящих средств предусматривается в виде направленного вдоль траверсы и жестко соединенного с ней канала, то это проводящее средство рассматривается как находящееся в траверсе. Также проведенная вдоль траверсы и жестко соединенная с ней линия для среды, например, линия управления для передачи электрических или гидравлических сигналов управления, рассматривается как находящаяся в траверсе.
Существенным в этой связи является то, что либо проводящие средства по меньшей мере для трех различных сред размещаются в траверсе, то есть, например, каналы для охлаждающего средства для охлаждения опор, каналы для охлаждающего средства для охлаждения роликов и проточки для подвода смазочного средства, или по меньшей мере одно проводящее средство для «новых сред», то есть, например, охлаждающая среда для внутреннего охлаждения роликов, охлаждающая среда для вторичного охлаждения (например, однокомпонентное или двухкомпонентное охлаждение), гидравлическая среда для гидравлической линии управления, пневматическая среда для пневматической линии управления, проводящая среда для снабжения электрической энергией, проводящая среда для электрических сигналов управления, проводящая среда для электрических сигналов измерения, проводящая среда для оптических сигналов измерения, или электрическая или оптическая система шин, предусмотрены в траверсе.
Соответственно наибольшая часть сред, которые раньше подводились через отдельные трубопроводы снаружи, теперь направляется через соответствующие каналы и проточки в траверсе 30 к своему соответствующему месту назначения. Это, с одной стороны, имеет преимущества при монтаже роликового устройства 1, так как не такое большое количество рабочих шагов необходимо для встраивания роликового устройства 1, потому что оно может встраиваться в виде модуля. Благодаря встраиванию в виде модуля, в частности, в виде предварительно смонтированного, предварительно проверенного и предварительно выправленного модуля, после крепления модуля на каркасе только лишь соответствующие подводы для сред должны соединяться с предусмотренными на модуле подключениями для сред. Соответствующее муфтовое соединение может предусматриваться автоматически уже при установке траверсы на каркас. Это может, в частности, также осуществляться посредством соединителей, например, штекеров, муфтовых и стыковочных элементов или тому подобных устройств, которые могут соединяться без затруднений.
С другой стороны, отдельные подводы для сред в траверсе лучше защищены от негативных механических воздействий, прорывов и других неисправностей, которые могут возникать при эксплуатации роликового устройства. Благодаря этому значительно повышается надежность. Кроме того, модуль может тестироваться и юстироваться до встраивания.
В зависимости от применяемых в каждом случае сред, а также в зависимости от каждого из других видов применения соответствующего роликового устройства 1, соответствующие подключения 40, 42 и 44 могут быть расположены на траверсе 30 в различных положениях. Показанное на фиг.1 в качестве примера расположение предпочтительно тогда, когда отдельные роликовые устройства 1 в схематично показанной на фиг.5 форме при встраивании в машинный узел более высокого уровня, например, в сегмент, стык в стык или, соответственно, траверса 30 к траверсе 30, соединяются друг с другом для образования соответствующего сегмента. В этом случае, как ниже еще раз подробно изложено в связи с примером осуществления, показанным на фиг.5, предпочтительно расположение по меньшей мере подключений 42 для среды вторичного охлаждения, а также подключений 44 для шины данных на продольных сторонах 34 траверсы 30. Благодаря этому может, в частности, при сдвигании друг с другом отдельных траверс как бы автоматически достигаться соединение соответствующих циркуляционных контуров сред друг с другом. Другими словами, здесь при расположенных последовательно траверсах для некоторых проводящих средств можно полностью обойтись без выполнения отдельных работ по соединению кабелями или трубопроводами. За счет одного только соединения соответствующих траверс друг с другом достигается соответствующее соединение проводящих средств через соответствующие подключения для сред. Таким образом может достигаться еще более эффективный монтаж, и соединения или, соответственно, подключения между отдельными линиями для сред в соответствующих траверсах в надежном положении защищенным образом расположены между этими траверсами.
Отдельные подключения для сред в этом варианте осуществления соответственно находятся в своего рода последовательном соединении. Такое последовательное соединение совершенно не представляет затруднений, например, в случае шинного провода, так как здесь очень большое количество сигналов может передаваться по одной и той же шине. Для среды вторичного охлаждения последовательное соединение также возможно без затруднений, так как среда вторичного охлаждения в направлении разливки несущественно нагревается, и соответственно без затруднений осуществим непрерывный поток среды вторичного охлаждения от первого до последнего роликового устройства одного сегмента.
В отношении охлаждения роликоопор 20, 22 и охлаждения соответствующих роликовых элементов 10 такое последовательное соединение также может быть возможным. Однако здесь следует учитывать, что значительное количество тепла должно отводиться посредством охлаждающей жидкости. Соответственно при последовательном соединении может произойти, что для последних роликовых устройств в соответствующем последовательном соединении, возможно, вследствие уже значительного нагрева охлаждающей среды, не будет больше обеспечиваться достаточная мощность охлаждения. Соответственно в примере фиг.1 подключение 40 для среды, которое, в частности, предусмотрено для протекания охлаждающей среды для роликоопор 20, 22, а также охлаждающей среды для внутреннего охлаждения роликовых элементов 10, предусмотрено в виде находящегося на торцевой стороне 32 подключения, так что у каждого роликового устройства 1 имеется отдельный подвод охлаждающего средства для этих первичных циркуляционных контуров охлаждения, чтобы можно было обеспечить достаточную мощность охлаждения для каждого отдельного роликового устройства.
Кроме того, предлагается подвести идущий от распределителя смазочного средства подвод смазочного средства для каждого роликового устройства 1 отдельно к каждой из упомянутых роликоопор 20, 22. Соответственно в примере осуществления, показанном на фиг.1, подключения для распределения смазочного средства также расположены на торцевой стороне 32 траверсы 30.
Здесь могут быть, однако, найдены любые другие целесообразные комбинации и положения для каждого подключения для сред, которые должны подводиться и отводиться от траверсы 30, которые также могут учитывать другие соображения.
Например, можно также предусмотреть соответствующие штекерные соединения и соединения для текучих сред не только в концевых участках траверсы 30 на продольной стороне 34, но и они могут быть, разумеется, предусмотрены также в области внутренних участков траверсы, как, например, в случае ссылочного обозначения 36. В таком случае также путем простого сдвигания друг с другом траверс 30 при монтаже в более крупный узел соответствующие подключения и соединения как бы автоматически соединяются друг с другом.
В другой связи может предлагаться расположить отдельные подключения на задней стороне 38 траверсы 30, то есть стороне траверсы 30, отвернутой от сляба, чтобы здесь была достигнута предпочтительная компоновка каждого из подключений в отношении монтажа, а также, например, необходимо было выполнять более короткие каналы или глубокие проточки внутри траверсы 30. Если среда, например, подводится в средней области траверсы 30 с задней стороны 38, необходимые в каждом случае длины участков соответствующих каналов для сред могут уменьшиться вдвое.
На фиг.2 показан схематичный вид сбоку участка сегмента 100, при этом на фигуре показана свободная верхняя сторона сегмента. Соответствующее комплементарное устройство предусмотрено на опорной нижней стороне, при этом здесь соответственно также предусмотрено семь роликовых устройств. Это, например, показано также на фиг.3, на которой изображена свободная верхняя сторона и опорная нижняя сторона сегмента 100.
Сегмент 100 имеет каркас 110 сегмента, на котором смонтированы семь роликовых устройств 1, похожих на роликовое устройство 1, показанное на фиг.1. Соответствующие подводы для сред к подключению 40 для среды в показанном на фиг.2 состоянии сегмента 100 еще не подключены через соответствующие штекеры или, соответственно, муфты. Другие подключения для сред расположены на задней (тыльной) стороне 38 каждого роликового устройства 1, так что они проходят внутри каркаса 110 сегмента.
Отдельные роликовые устройства 1 установлены на каркасе 110 сегмента, каждое в виде цельного (комплектного) модуля. Другими словами, отдельные роликовые устройства 1 не должны собираться из своих отдельных деталей на каркасе 110 сегмента, а предварительно смонтированное роликовое устройство 1, включающее в себя траверсу 30 и предварительно смонтированные на ней посредством роликоопор 20, 22 роликовые элементы 10, непосредственно в виде единого модуля монтируются на каркасе 110 сегмента. После монтажа роликовых устройств 1 на каркасе 110 сегмента необходимо только лишь выполнить подключение соответствующих подводов для сред и отводов для сред к предусмотренным для этого стыковочным устройствам.
В частности, каждый сегмент 100 может быть собран за счет того, что роликовые устройства 1 крепятся на каждом каркасе 110 сегмента путем соединения болтами и/или винтами, при этом некоторые из линий для сред соединяются уже при установке траверсы на каркас 110 сегмента. Другие линии для сред после установки соединяются с каждым из роликовых устройств 1 посредством штекерных и муфтовых соединений. Соответственно необходимость в детальном отдельном внешнем соединении траверс трубопроводами или кабелями отпадает. Разумеется, все же должно выполняться и быть в наличии само соединение трубопроводами или кабелями каркасов сегментов.
Благодаря предлагаемым интегрированным траверсам теперь могут также получаться разливочные машины с небольшими радиусами кривизны технологической оси установки, например, от 4000 до 5000 мм, при этом для роликов также допускаются небольшие диаметры роликов, например, от 120 мм до 180 мм. Благодаря простому присоединению сред с задней стороны траверс или с торцевой стороны траверс может обеспечиваться подключение сред даже при этих небольших радиусах. Небольшие радиусы раньше были невозможны, так как не было возможности доступа для сварки соответствующих подводов для сред.
Предпочтительным при исполнении траверс в предложенном варианте является также то, что при установке траверс на раму сегмента можно обойтись без опорных траверс в раме сегмента, так как в этом случае они образуются этой траверсой. Соответственно в раме сегмента можно обойтись без каждой 2-й или каждой 3-й опоры, благодаря чему каркасы сегментов могут выполняться проще.
Возможно поврежденное роликовое устройство 1 внутри сегмента 100 может, таким образом, также относительно просто и быстро заменяться, так как здесь также требуется только удалить соответствующие муфтовые и стыковочные соединения и заменить модульное роликовое устройство. Собственно замена роликового устройства обычно осуществляется после того, как весь сегмент в соответствующем разливочном ручье был заменен. Замена роликового устройства осуществляется тогда соответственно в мастерской по ремонту сегментов.
Кроме того, имеющие такую модульную конструкцию роликовые устройства 1 могут держаться на складе и в случае необходимости быстро и эффективно заменяться. Кроме того, квота неисправностей при монтаже ниже, так как роликовые устройства уже внутри себя представляют собой замкнутые системы, которые только должны соединяться с помощью предусмотренных для этого муфтовых и стыковочных устройств.
Эксплуатационная надежность установки и эффективность ремонта при этом дополнительно повышается за счет того, что каждое роликовое устройство 1 в виде целого (комплектного) модуля, который имеет циркуляционный контур первичного охлаждения, циркуляционный контур смазочного средства, вторичное охлаждение и устройства для передачи данных, перед встраиванием может полностью собираться, предварительно проверяться и предварительно регулироваться. В частности, также положение роликов в плоскости может регулироваться уже в модульном состоянии, так что работы по правке и юстировке при встраивании каждого роликового устройства 1 в каркас 110 сегмента могут сокращаться до минимума.
Из предложенной конструкции следует также, что надежность каждого отдельного роликового устройства может значительно повышаться, так как можно полностью или по большей части обойтись без отдельного соединения трубопроводами. В частности, все линии для сред и передачи данных проводятся внутри траверсы, которая представляет собой замкнутый внутри себя узел, в частности, тогда, когда она отфрезерована из цельного материала. Благодаря этому может также уменьшаться опасность деформационных разрушений при отдельном соединении трубопроводами вследствие различных коэффициентов термического расширения различных компонентов, так как отдельные каналы и глубокие проточки предусмотрены в квазимонолитной траверсе 30.
На фиг.4 показан вид сбоку сегмента 100, при этом видно только одно единственное роликовое устройство 1, которое имеет три роликовых элемента 10, опертых на соответствующие роликоопоры 20, 22. Хорошо различимо вторичное охлаждение с помощью форсунок 50, которые по ширине, обозначенной веерной струей, могут наносить охлаждающую среду на сляб. Посредством предусмотренных в траверсе 30 распределительных клапанов могут подключаться и отключаться отдельные участки вторичного охлаждения.
Предусмотренные на задней стороне 38 траверсы 30 подключения 42 и 44 для сред обозначены на этом наполовину рассеченном изображении. Кроме того, получается, что ввод охлаждающей среды для внутреннего охлаждения роликов выполняется от траверсы 30 в роликовые элементы 10 через соединенные с траверсой боковые вводы 12 через крышку опорных узлов роликов.
На фиг.5 показан другой сегмент 100', у которого отдельные роликовые устройства 1 прилегают друг к другу стык в стык таким образом, что траверсы 30 на участках 34 продольных сторон прилегают к соседней траверсе. Таким образом, сразу же получается, что подключения 42 для сред для охлаждающей среды примыкают друг к другу так, что возможно протекание вторичной среды через все роликовые устройства 1, без необходимости выполнения дополнительного внешнего соединения трубопроводами. То же самое происходит в случае электрической шины данных, причем здесь подключения 44 для сред тоже предусмотрены на продольной стороне 34 таким образом, что при сдвигании вместе двух роликовых устройств 1 осуществляется автоматическое электрическое соединение между соответствующими подключениями 44 шины данных.
На задней стороне 38 траверсы 30 на фиг.5 можно различить отфрезерованный канал 52 для охлаждающего средства. При монтаже траверс 30 на каркасе 110 сегмента, который на фиг.5 не показан, или при предусмотренной отдельной крышке, которая закрывает фрезерованный канал 52 для охлаждающего средства, здесь может обеспечиваться легко доступный и удобный для технического обслуживания канал для охлаждающего средства, который защищенным образом проходит внутри траверсы 30, но все же при открытии крышки может легко подвергаться техническому обслуживанию. Показанный канал 52 для охлаждающего средства представляет собой проводящее средство для направления среды для охлаждения опор. Но в принципе, такой отфрезерованный в цельном материале канал 52 может также быть выполнен для помещения любой другой среды, в частности, также для помещения электрических или гидравлических линий для сред.
На фиг.5 показано, кроме того, с проходящими стык в стык траверсами 30 исполнение крыши туннельной камеры охлаждения, при этом промежутки 60 между соответствующими роликовыми устройствами 1 или, соответственно, их траверсами 30 заполнены посредством вставного щитка 62 таким образом, что здесь как бы имеется закрытая крышка на свободной верхней стороне сегмента. Таким образом может эффективно отводиться возникающий в туннельной камере охлаждения водяной пар, без необходимости предусматривать воздуходувку избыточного размера, которая должна была бы бороться с большими количествами побочного воздуха.
Альтернативно вставным щиткам 62, которые в остальном заменяют приварные щитки, предусмотренные в ином случае на сегменте, сама траверса 30 может, однако, также выполняться так, чтобы она по всей ширине разливки плотно примыкала к соседней траверсе таким образом, чтобы получалась квазисплошная крыша камеры охлаждения. Для этого траверса в своем поперечном направлении, то есть в направлении разливки, должна проходить так и иметь такую форму, чтобы она образовывала с соответствующей соседней траверсой практически сплошную структуру.
На фиг.6 показан участок сегмента с фиг.5 еще раз на схематичном изображении в сечении, из которого ясно видно закрытие промежутков 60 между отдельными траверсами 30 посредством вставных щитков 62. Таким образом, может эффективно изготавливаться туннельная камера охлаждения. Но, как уже излагалось, траверса 30 также может в направлении разливки выполняться таким образом, чтобы можно было обойтись без вставок 62, так как отдельные траверсы практически без зазора стыкуются друг с другом.
На фиг.7 показан вид сечения роликового устройства 1 в области роликоопоры 20. Траверса 30 также показана на изображении в сечении. В траверсе предусмотрены три проводящих средства 310, 320 и 330, которые выполнены в цельном материале траверсы 30 в виде глубоких проточек. Проводящие средства 310, 320 и 330 в показанном варианте осуществления служат для направления охлаждающих сред и смазочных средств. Проводящее средство 310 служит для направления смазочных средств для роликоопор 20. Проводящее средство 320 транспортирует охлаждающую среду для внутреннего охлаждения роликов, проводящее средство 330 - охлаждающую среду для охлаждения роликоопор 20.
В траверсе 30 предусмотрено также проводящее средство 340 в виде открытого назад канала, который отфрезерован в цельном материале траверсы 30. В канале проложена гидравлическая линия 342 управления. Кроме того, в траверсе 30 предусмотрено проводящее средство 350 в виде проходящего вдоль траверсы 30 и жестко соединенного с ней канала, в котором проходит шинная система 352.
Соответственно в траверсе 30 предусмотрены проводящие средства 310, 320, 330, 340, 350 по меньшей мере для трех различных сред.
На фиг.8 схематично показана компоновка (расположение) потоков охлаждающей среды для внутреннего охлаждения роликов с отдельным подводом для каждой траверсы 30. При этом охлаждающая среда через распределитель 400 и соответствующее подключение 40 для среды вводится в соответствующие проводящие средства в траверсе 30. После того как охлаждающая среда протекла через ролики 10, она снова забирается расположенным на противоположной стороне распределителем 420 и отводится. Соответственно речь идет о последовательном соединении отдельных роликовых устройств.
На фиг.9 показан аналогичный фиг.8 пример охлаждения для роликоопор 20, в частности, средних опор 20. Охлаждающая среда при этом снова через распределитель 410 вводится в соответствующие траверсы 30 и затем через предусмотренные в траверсе 30 проводящие средства транспортируется к средним опорам 20 и потом через проводящие средства направляется к сливному распределителю 420.
На фиг.10 показано схематичное расположение распределения охлаждающей среды для вторичного охлаждения. Эта компоновка по существу соответствует показанной на фиг.8 и 9, а именно, охлаждающая среда для вторичного охлаждения подводится через распределитель 410 к траверсам 30 и затем выпускается через форсунки 50 вторичного охлаждения.
На фиг.11 показан один из вариантов вторичного охлаждения: здесь траверсы 30 расположены так, что они непосредственно стыкуются друг с другом, и проводящие средства имеют подключения 42 для сред, соответствующие показанным на фиг.5 подключениям 42 для сред. Соответственно благодаря расположению траверс 30 непосредственно встык друг с другом достигается, что подвод 410' выполняется внутри траверс. Отдельные проводящие средства для распределения среды вторичного охлаждения ответвляются соответственно от этого подвода 410'. В этом варианте осуществления средство вторичного охлаждения наносится по всей ширине траверсы.
На фиг.12 показан один из вариантов осуществления, родственных фиг.11, в котором предусмотрены первый 410' и второй 410'' подводы для среды вторичного охлаждения, при этом первый подвод снабжает охлаждающим средством центральную форсунку 50', а второй подвод снабжает охлаждающим средством наружные форсунки 50. Таким образом, возможно целенаправленное управление распределением средства вторичного охлаждения.
Список ссылочных позиций
1 Роликовое устройство
10 Роликовый элемент
12 Ввод
20 Средняя опора
22 Наружная опора
30 Траверса
32 Торцевая сторона траверсы
34 Продольная сторона траверсы
36 Средняя область траверсы
38 Задняя сторона траверсы
310, 320, 330 Проводящие средства в виде глубоких проточек
340 Проводящее средство в виде фрезерованного канала
342 Гидравлическая линия управления
350 Проводящее средство в виде уложенного канала
352 Шинная система
40, 42, 44 Подключения для сред
400 Распределитель
410, 410', 410'' Распределитель
420 Распределитель
50, 50' Форсунка вторичного охлаждения
52 Канал в траверсе
60 Промежуток
62 Вставной щиток
100 Сегмент
110 Каркас сегмента.