CN101185941A - 多段辊套组合内冷式大型支撑辊 - Google Patents

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孙登月
付云峰
许石民
严衍玲
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Abstract

本发明公开一种多段辊套组合内冷式大型支撑辊，其特征是：芯轴(1)和多段辊套(2)热装配镶套在一起，在芯轴(1)的辊身外表面加工有冷却水槽(6)和环形连通槽(5)，所述冷却水槽(6)与环形连通槽(5)与套装在芯轴(1)上的多段辊套(2)形成封闭的腔室；芯轴(1)的辊身两端内部加工有引水通道(4)，引水通道(4)的一端与环形连通槽(5)连通，另一端分别与芯轴(1)两端的进水通道(3)或出水通道(7)相连通。由于本发明的辊芯(1)表面加工有冷却水槽对多段辊套(2)进行冷却，因此大大增加了辊套与辊芯间的相对摩擦力。多段辊套(2)使得单个辊套高度降低，适合轧环机批量生产或锻造生产。当辊套厚度减小到报废时更换多段辊套(2)，辊芯(1)可以重复使用，因此降低了生产成本。

Description

多段辊套组合内冷式大型支撑辊
技术领域
本发明涉及一种冶金机械技术领域，特别是涉及一种多段辊套组合内冷式大型支撑辊。
背景技术
随着现代化板带轧机向大型化、高速化、自动化方向发展，相应对板带轧机大型支撑辊的要求也越来越高。板带轧机使用的大型支撑辊，应能满足如下轧制的特性要求：1.具有较高的抗压强度和良好的刚性，足以承受高轧制力和峰值负荷；2.具有良好的韧性，以避免断辊、辊身裂纹和表面剥落；3.辊身工作层有良好的耐磨损性能和抗疲劳性能，以降低辊耗；4.辊身工作层具有均匀的组织和硬度，使得全辊面具有均匀的耐磨损性；5.具有良好的耐蚀性，以抵抗轧制过程中高温与润滑或冷却媒介的腐蚀。基于以上特性要求，由于合金锻钢支撑辊辊身表面硬度可以达到70HSD左右，以及兼有良好的耐磨性和较高的机械性能，合金锻钢支撑辊的断裂韧性又优于铸钢支撑辊，因此合金锻钢支撑辊已成为目前板带轧机支撑辊的主要首选。
具有大型支撑辊的板带轧机主要有：宽带钢热轧机、宽带钢冷轧机、中厚板轧机和宽厚板轧机等等，板带轧机的支撑辊是各生产线上的重要备品备件之一，每个大型轧钢厂每年都要消耗大量该类轧辊。由于消耗量大，制造周期长，轧辊价格昂贵，目前单根支撑辊造价可达千万元，因此越来越引起技术人员的重视。轧辊的使用寿命，对钢材生产率和生产成本都有很大影响。目前支撑辊经过长期磨损和重磨后强度无法达到工艺要求，多采用堆焊方法进行修复，工艺复杂、使用设备多，修复效果不理想。大型支撑辊辊身长度可达2～5米，目前，尽管有人提出了在芯轴外表面套装辊套的技术方案，但由于大型厚壁筒的锻造、加工工艺复杂，且受热后与辊芯间容易产生相对滑动。
发明内容
为了克服现有技术存在的大型支撑辊价格昂贵、修复工艺复杂和修复效果不理想等不足，本发明提供一种多段辊套组合内冷式大型支撑辊，该发明的辊芯可以重复使用，多段辊套使得单个辊套高度大大降低，适合轧环机批量生产或锻造生产，因而能够大幅度降低生产成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：多段辊套组合内冷式大型支撑辊的芯轴和多段辊套热装配镶套在一起，所述多段辊套由高度尺寸相同或者不同的一组辊套组成。芯轴的辊身外表面加工有冷却水槽，芯轴的辊身外表面两端加工环形连通槽，冷却水槽与环形连通槽相连通，套装在芯轴上的多段辊套和冷却水槽与环形连通槽形成封闭的腔室。芯轴辊身两端的内部加工有引水通道，引水通道的一端与环形连通槽连通，另一端分别与芯轴两端的进水通道或出水通道相连通，进水通道连接冷却泵站。
本发明的有益效果是：支撑辊采用多段辊套组合的方式热装在辊芯表面，由于辊芯表面加工有冷却水槽，冷却水槽既可以起到对辊套冷却作用，大大增加了辊套与辊芯间的相对摩擦力。多段辊套使得单个辊套高度大为降低，适合轧环机批量生产或锻造生产。该发明的多段辊套采用高硬度材料辊芯采用韧性较好的材料，当辊套厚度减小到报废时，更换辊套辊芯可以重复使用，提高了轧辊的使用周期，降低了生产成本。
附图说明
图1是多段辊套组合内冷式大型支撑辊的结构示意图；
图2是多段辊套组合内冷式大型支撑辊B局部放大图；
图3是多段辊套组合内冷式大型支撑辊辊芯的结构示意图；
图4是多段辊套组合内冷式大型支撑辊辊芯F-F剖视图；
图5是多段辊套组合内冷式大型支撑辊辊芯C局部放大图；
图6是多段辊套组合内冷式大型支撑辊辊芯D局部放大图；
图7是整体辊套内冷式大型支撑辊的结构示意图；
图8是整体辊套内冷式大型支撑辊的E-E剖视图。
在上述附图中，1.芯轴，2.多段辊套，3.进水通道，4.引水通道，5.环形连通槽，6.冷却水槽，7.出水通道，8.整体辊套。
具体实施方式
实施例1
图1是本发明公开的一个实施例，芯轴1和多段辊套2热装配镶套在一起，所述多段辊套2由10个尺寸相同的辊套组成，在芯轴1的辊身外表面加工有45条平行于轴线的冷却水槽6，辊身两端外表面加工环形连通槽5，冷却水槽6与环形连通槽5相连通。冷却水槽6和环形连通槽5与套装在芯轴1上的辊套2形成封闭的腔室。芯轴1辊身两端的内部各加工有2条引水通道4，引水通道4的一端与环形连通槽5连通，另一端分别与芯轴1两端的进水通道3和出水通道7相连通，进水通道3连接冷却泵站。
冷却水由引水通道4进入环形连通槽5和冷却水槽6，冷却水从内部冷却多段辊套2，以减少多段辊套2的热膨胀量，使得多段辊套2与辊芯1间在轧制过程中保持稳定的过盈量，以增加多段辊套2与辊芯1间的摩擦力防止二者产生相对滑动。
多段辊套2使得单个辊套的高度大大降低，适合轧环机批量生产或锻造生产。多段辊套组合内冷式大型支撑辊的多段辊套2采用高硬度材料辊芯1采用韧性较好的材料，降低了材料成本。选择合适的辊套厚度，可以满足辊面重磨的要求，当辊套厚度减小到要求的最小值时，可以更换辊套，重复使用辊芯1，从而达到大大降低产品的生产成本。辊套的厚度，通常应大于重磨量的两倍，以保证稳定的预紧力。
实施例2
图6是本发明公开的另一个实施例，芯轴1和整体辊套8热装配镶套在一起，在芯轴1的辊身外表面加工有45条平行于轴线的冷却水槽6，辊身两端外表面加工环形连通槽5。冷却水槽6和环形连通槽5与套装在芯轴1上的整体辊套8形成封闭的腔室。芯轴1辊身两端的内部各加工有2条引水通道4，引水通道4的一端与环形连通槽5连通，另一端分别与芯轴1两端的进水通道3和出水通道7相连通。冷却水由引水通道4进入环形连通槽5和冷却水槽6，冷却水从内部冷却整体辊套8，以减少整体辊套8的热膨胀量，使得整体辊套8与辊芯1间在轧制过程中保持稳定的过盈量，以增加整体辊套8与辊芯1间的摩擦力。

Claims (3)

1.一种多段辊套组合内冷式大型支撑辊，其特征是：多段辊套组合内冷式大型支撑辊的芯轴(1)和多段辊套(2)热装配镶套在一起，所述多段辊套(2)由高度尺寸相同或者不同的一组辊套组成；芯轴(1)辊身外表面加工冷却水槽(6)，芯轴(1)辊身两端外表面加工环形连通槽(5)，所述冷却水槽(6)与环形连通槽(5)相连通，套装在芯轴(1)上的多段辊套(2)和冷却水槽(6)与环形连通槽(5)形成封闭的腔室；芯轴(1)的辊身两端内部加工有引水通道(4)，引水通道(4)的一端与环形连通槽(5)连通，另一端分别与芯轴(1)两端的进水通道(3)或出水通道(7)相连通。
2.根据权利要求1所述的多段辊套组合内冷式大型支撑辊，其特征是：芯轴(1)辊身外表面相邻两个冷却水槽(6)的间距为50-100mm，引水通道(4)数量为2-10个。
3.根据权利要求1或2所述的多段辊套组合内冷式大型支撑辊，其特征是：所述芯轴(1)热装配整体辊套(8)。
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