CN102133619A - 非晶带机用冷却辊装置 - Google Patents

Abstract

非晶带机用冷却辊装置。左盖板(3)与导流元件(2)连接。铜辊(1)固定在左盖板(3)和导流元件(2)外侧。导流元件(2)右端有进水管，左端安装在铜辊(1)、左盖板(3)和导流元件(2)构成的腔体中。导流元件(2)左端与左盖板(3)及铜辊(1)之间形成一个汇流腔(11)。铜辊(1)内表面具有使水流互为反向的左、右螺旋形水道槽(6)。螺旋形水道槽(6)与导流元件(2)外表面贴合构成螺旋形水道。导流元件(2)轴向设有中心孔，中部设有径向孔(8)。径向孔(8)外部设有底部通过孔(10)与螺旋形水道相通的轴向孔(9)。左右两个方向的水流同经汇流腔(11)流出。本发明水道设计合理，在不改变水流量前提下，用于甩带轧制，解决了铜辊冷却不均问题。提高了甩带辊的制带质量和效率。

Description

非晶带机用冷却辊装置

技术领域

本发明属于一种换热元件，特别是涉及一种非晶带制带机所用的非晶带机用冷却辊装置，

技术背景

非晶带制带机的工作原理是：在坩埚中熔化的非晶母合金溶液，通过坩埚底部的缝隙喷射到快速旋转的水冷甩带辊上，合金溶液被强烈冷却并被甩出而形成非晶薄带。因而水冷甩带辊的冷却能力直接影响到非晶带的质量和制带机的效率。

在非晶态合金平面流铸带设备中广泛采用循环水冷甩带辊的表面是铜辊，内部是循环冷却水。当合金溶液通过喷嘴浇注在水冷铜辊表面时，因铜的导热系数较大，合金溶液的热量通过铜辊会迅速传导给铜辊内的循环冷却水，并被循环冷却水带走。由于铜辊内表面和循环水存在附面层的原因，尽管铜辊是高速旋转的，但因铜辊内表面存在有附面层，附面层不利于热交换，导致铜辊冷却能力下降。目前最常用甩带辊冷却水道是“直通型缝隙水道”，冷却水从甩带辊的一端通入，经过轴的圆筒形缝隙水道，从另一端流出。这种甩带辊水道截面积大，冷却水在水道内的流量大，但流速低，冷却效果较差，它只适用于窄带制带机。随着制带宽度的增加，甩带辊的热负荷也随之上升，为提高其散热效率，发展出“直通密派水槽形冷却水道”以及“直通密排水孔形水道”。这两种甩带辊，大幅度增加了水道散热面积，使甩带辊散热效率随之提高。但这两种甩带辊水道结构仍然存在冷却水流量大，流速低、单一方向流动的缺点。中国专利200310118468.2号公开了一种旋转冷却辊及冷却方法(见示意图3)。这种方法给出的甩带辊同样是增大铜辊的散热面积，它虽然加大了水流速度，但仍是单一方向流动。因此该方法和设备制备的带材扔存在稳定性较低的问题，不适合用于制备宽带材。

发明内容

本发明的目的是给出一种冷却水双向流动，冷却效果好，适用于备制宽带材的非晶带机用冷却辊装置。

本发明目的非晶带机用冷却辊装置是通过以下技术方案实现的。本发明目的非晶带机用冷却辊装置包括铜辊和带有出水管的左盖板，其中所述左盖板与导流元件连接，铜辊固定在左盖板和导流元件之间的外侧，所述铜辊、左盖板和导流元件组合成密封腔体结构，所述导流元件右端连接进水管，左端安装在密封腔体结构中，所述导流元件左端面与所述左盖板及铜辊之间形成一个汇流腔，所述铜辊内表面具有使水流流向相反的左、右螺旋形水道槽，所述左、右螺旋形水道槽表面与所述导流元件外表面贴合构成螺旋形水道，所述导流元件设有与进水管相通的轴向中心孔，所述导流元件在中部设有径向孔，在所述径向孔外部设有轴向孔，所述轴向孔的底部通过孔与螺旋形水道相通，所述中心孔通过所述径向孔、所述左螺旋形水道槽与汇流腔连通，所述中心孔通过所述径向孔、所述右螺旋形水道槽、所述轴向孔与汇流腔连通。

本发明的非晶带机用冷却辊装置，其中所述左、右螺旋形水道槽在铜辊内表面对称均布，所述径向孔为在一个横断面上相互垂直且贯通的两条。

本发明的非晶带机用冷却辊装置，其中所述左螺旋水道槽的旋向与所述铜辊的旋转方向相同，所述右螺旋形水道槽的旋向与所述铜辊的旋转方向相反。

本发明的非晶带机用冷却辊装置，其中所述左、右螺旋形水道槽各四条，所述轴向孔为四个，且均部在由所述径向孔分隔开的四个扇形区内。

本发明非晶带机用冷却辊装置与现有技术不同之处在于本发明的明非晶带机用冷却辊装置中，铜辊与导流元件构成复合结构。冷却水道采用四个对称的螺旋型水道槽，设计更加合理，在不更换冷却水供给设备(即在不改变冷却水流量)前提下，冷却水在非晶带机用冷却辊装置中双向流动，提高了冷却水流速。冷却水首先冷却铜辊中部，之后均匀冷却铜辊外部，有效防止了由于铜辊冷却不均产生的甩带质量不稳定问题。本发明既增强了冷却效果，又提高了工作效率和甩带辊的制带质量。

下面结合附图对本发明的非晶带机用冷却辊装置作进一步说明。

附图说明

图1为本发明非晶带机用冷却辊装置的结构示意图；

图2为图1中A-A剖面结构示意图；

图3为根据200310118468.2号中国专利绘制的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明的非晶带机用冷却辊装置，在包括铜辊1和带有出水管5的左盖板3的基础上作了较大改进。本发明的非晶带机用冷却辊装置中，左盖板3通过螺栓与导流元件2连接。圆筒形铜辊1固定在左盖板3和导流元件2之间的外侧。铜辊1、左盖板3和导流元件2组合成密封腔体结构。导流元件2右端连接进水管4，左端安装在密封腔体结构中。导流元件2左端面与左盖板3及铜辊1之间形成一个汇流腔11。铜辊1内表面具有使水流流向相反的左、右螺旋形水道槽6、6’。左、右螺旋形水道槽6、6’各有四条。左、右螺旋形水道槽6、6’在铜辊1内表面对称均布。对称的四个螺旋形水道槽6、6’，使铜辊1在高速旋转时对左右两股水流均起到加速的作用。左、右螺旋形水道槽6、6’表面与导流元件2外表面贴合构成左、右各四个螺旋形水道。导流元件2设有与进水管4相通的轴向中心孔7。导流元件2在中部设有四个径向孔8。径向孔8是在一个横断面上的相互垂直且贯通的两条直孔。整流元件2在径向孔8外部设有轴向孔9。轴向孔9为四个，且均部在由所述径向孔8分隔开的四个扇形区内。轴向孔9的底部通过孔10与螺旋形水道相通。中心孔7通过径向孔8、左螺旋形水道槽6与汇流腔11连通；中心孔7还通过径向孔8、右螺旋形水道槽6’、轴向孔9与汇流腔11连通。

左螺旋水道槽6的旋向与铜辊1的旋转方向相同，右螺旋形水道槽6’的旋向与铜辊1的旋转方向相反。

甩带时，冷却水由进水管4首先进入导流元件2的中心孔7部位，通过导流元件2上的四个径向孔8流向铜辊1的中间位置，然后水流分为左右两个方向双向流动；右侧水流通过螺旋环形槽6’向右边流动、然后经过孔10以及导流元件2上的四个轴向孔9流到汇流腔11，至左侧出水管5处。左侧水流经螺旋形水道槽6左边直接流到汇流腔11至出水管5，两股水流汇合并经过出水管5流出。上述水流方式，大大增加了铜辊1的冷却面积，冷却效果得到大幅提升。使制带的产品质量得到稳定提高，

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种非晶带机用冷却辊装置，包括铜辊(1)和带有出水管(5)的左盖板(3)，其特征在于所述左盖板(3)与导流元件(2)连接，铜辊(1)固定在左盖板(3)和导流元件(2)之间的外侧，所述铜辊(1)、左盖板(3)和导流元件(2)组合成密封腔体结构，所述导流元件(2)右端连接进水管(4)，左端安装在密封腔体结构中，所述导流元件(2)左端面与所述左盖板(3)及铜辊(1)之间形成一个汇流腔(11)，所述铜辊(1)内表面具有使水流流向相反的左、右螺旋形水道槽(6、6’)，所述左、右螺旋形水道槽(6、6)表面与所述导流元件(2)外表面贴合构成螺旋形水道，所述导流元件(2)设有与进水管(4)相通的轴向中心孔(7)，所述导流元件(2)在中部设有径向孔(8)，所述导流元件(2)在所述径向孔(8)外部设有轴向孔(9)，所述轴向孔(9)的底部通过孔(10)与螺旋形水道相通，所述中心孔(7)通过所述径向孔(8)、所述左螺旋形水道槽(6)与汇流腔(11)连通，所述中心孔(7)通过所述径向孔(8)、所述右螺旋形水道槽(6’)、所述轴向孔(9)与汇流腔(11)连通。

2.根据权利要求1所述的非晶带机用冷却辊装置，其特征在于：所述左、右螺旋形水道槽(6、6’)在铜辊(1)内表面对称均布，所述径向孔(8)为在一个横断面上相互垂直且贯通的两条。

3.根据权利要求1或2所述的非晶带机用冷却辊装置，其特征在于所述左螺旋水道槽(6)的旋向与所述铜辊(1)的旋转方向相同，所述右螺旋形水道槽(6)的旋向与所述铜辊(1)的旋转方向相反。

4.根据权利要求3所述的非晶带机用冷却辊装置，其特征在于：所述左、右螺旋形水道槽(6、6’)各四条，所述轴向孔(9)为四个，且均部在由所述径向孔(8)分隔开的四个扇形区内。

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