CN102310175B - 开有环形冷却槽的连铸机驱动辊 - Google Patents

Abstract

本发明属于连铸机连铸辊领域，尤其涉及一种连铸机驱动辊。一种开有环形冷却槽的连铸机驱动辊，包括若干节驱动辊段、一对轴头和端盖，相邻两个驱动辊段之间用连接段相连，一对轴头分别安装在整个驱动辊的两端。所述驱动辊段包括辊套、导流筒和中心管；所述辊套轴心开有轴向的通道，导流筒安装在通道内，导流筒的筒身与辊套的内壁有一定间隙构成环形冷却槽，所述环形冷却槽与外层水流通道连通，所述中心管穿过导流筒的轴心连通两端的内层水流通道。本发明冷却效果好，冷却更加均匀，使辊身温度分布均匀，降低了辊身的热应力，减小了辊身的弯曲变形，提高了驱动辊的使用寿命。

Description

开有环形冷却槽的连铸机驱动辊

技术领域

本发明属于连铸机连铸辊领域，尤其涉及一种连铸机驱动辊。

背景技术

连铸辊是对经连铸机结晶器一次冷却凝固成较薄厚度坯壳并在二冷区逐步凝固的铸坯进行弯曲、矫直、导向、牵引的设备，包括驱动辊、从动辊和足辊。工作时连铸辊与温度高达900℃～1100℃的铸坯接触并受其热辐射，还受钢水静压引起的铸坯鼓肚力以及铸坯弯曲矫直力的作用，工况十分恶劣，辊面在交变热应力作用下容易产生疲劳裂纹。在连铸生产交换中间包和滞坯情况下，铸机拉速降为零时，二冷区冷却水多数处于关闭状态，连铸辊停止转动并与高温铸坯静态接触，在大量热负荷的作用下，辊面很容易产生高温氧化，辊体容易产生弯曲变形。

现代连铸机为减小铸坯凝固过程中的鼓肚变形而导致的铸坯中心偏析，减少铸坯表面裂纹和内部裂纹，提高铸坯质量，通常采用细直径、小间距分节密排驱动辊列设计。因每节驱动辊辊身直径细，强度和刚度低，所以容易产生弯曲变形，还容易发生轴头断裂失效。

现有的连铸机采用的一种小直径辊套式分节驱动辊，参见图1，由若干段辊套(1)、芯轴(2)、隔套(3)和键(4)组成。所述辊套(1)套装在芯轴(2)上，两者之间用键(4)连接，相邻两段辊套(1)之间用隔套(3)隔开；所述芯轴(2)中心钻孔通水冷却。辊套(1)本体材料为低合金高强度结构钢，表面堆焊一层不锈钢耐磨层。这种整体实心式驱动辊，辊套冷却效果差，冷却不均匀，辊面温度高，容易产生疲劳裂纹；辊体变形大，装配和分解都十分困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种开有环形冷却槽的连铸机驱动辊，该驱动辊内部的环形冷却槽贴近辊套内壁，增大了辊套的冷却面积，冷却效果好，并能使冷却更加均匀。

本发明是这样实现的：一种开有环形冷却槽的连铸机驱动辊，包括若干节驱动辊段、一对轴头和端盖，相邻两个驱动辊段之间用连接段相连，一对轴头分别安装在整个驱动辊的两端；

所述轴头的轴心开有通孔，通孔内安装有双层水管接头，所述双层水管接头中心开有通水孔，外表面开有水槽，通水孔和水槽共同构成内外双层水流通道；所述连接段中心开有进水孔，外圈开有回水孔，进水孔和回水孔构成内外双层水流通道；

所述端盖安装在轴头的端部封住轴头的通孔，端盖内设置有与通水孔连通的引流管，所述引流管的外壁和通孔之间径向留有间隙，引流管上开有回流孔；

所述驱动辊段包括辊套、导流筒和中心管，所述辊套轴心开有轴向的通道，导流筒安装在通道内，导流筒的筒身与辊套的内壁有一定间隙构成环形冷却槽，所述环形冷却槽与外层水流通道连通，所述中心管穿过导流筒的轴心连通两端的内层水流通道。

所述的导流筒的侧壁开冷却水孔，连通环形冷却槽与外层水流通道。

所述驱动辊段与轴头和驱动辊段与连接段之间采用过盈连接并在相连接的端部焊接固定。

所述驱动辊段共有四节。

所述辊套由双层材料构成，内层采用合金结构钢材料，外层采用不锈钢材料。

本发明开有环形冷却槽的连铸机驱动辊由多节驱动辊段构成，每节驱动辊段采用组合设计，利用环形冷却槽对辊套进行冷却，增大了辊套的冷却面积，并提高了冷却水流速，冷却效果好，冷却更加均匀，使辊身温度分布均匀，降低了辊身的热应力，减小了辊身的弯曲变形，提高了驱动辊的使用寿命。

附图说明

图1为现有的连铸机驱动辊结构示意图；

图2为本发明开有环形冷却槽的连铸机驱动辊结构示意图；

图3为本发明中辊套的结构示意图；

图4为本发明中轴头的结构示意图；

图5为本发明中端盖的结构示意图；

图6为本发明中双层水管接头的结构示意图。

图中：1辊套、2芯轴、3隔套、4键、5驱动辊段、51辊套、52导流筒、53中心管、6轴头、61通孔、7端盖、71引流管、72回流孔、8连接段、9双层水管接头、91通水孔、92水槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图2所示，一种开有环形冷却槽的连铸机驱动辊，包括若干节驱动辊段5、一对轴头6和端盖7，相邻两个驱动辊段5之间用连接段8相连，一对轴头6分别安装在整个驱动辊的两端，在本实施例中所述驱动辊段5共用四级，驱动辊段5与轴头6和驱动辊段5与连接段8之间采用过盈连接并在相连接的端部焊接固定；

如图4所示，所述轴头6的轴心开有通孔61，通孔61内安装有双层水管接头9，如图6所示；所述双层水管接头9中心开有通水孔91，外表面开有水槽92，通水孔91和水槽92共同构成内外双层水流通道；所述连接段8中心开有进水孔，外圈开有回水孔，进水孔和回水孔构成内外双层水流通道；

所述端盖7安装在轴头6的端部，封住轴头6的通孔，如图5所示，端盖7内设置有与通水孔91连通的引流管71，所述引流管71的外壁和通孔61之间径向留有间隙，引流管71上开有回流孔72；

如图3所示，所述驱动辊段5包括辊套51、导流筒52和中心管53；所述辊套51轴心开有轴向的通道，导流筒52安装在通道内，导流筒52的筒身与辊套51的内壁有一定间隙构成环形冷却槽，导流筒52的两端侧壁开冷却水孔，连通环形冷却槽与外层水流通道，所述中心管53穿过导流筒52的轴心连通两端的内层水流通道。

为了提高辊套的性能，本实施例可进一步描述为，所述辊套51由双层材料构成，内层采用合金结构钢材料，外层采用不锈钢材料；制造时辊套可采用离心浇铸复合材料，也可采用合金结构钢空心坯料表面再堆焊不锈钢材料制成。

工作时，冷却水经轴头6、导流筒52内的中心管53和连接段8中的内层水流通道过渡，到达双层水管接头9中的内层水流通道通水孔91，再从通水孔91进入端盖7的引流管71，然后从开在引流管71上的回流孔72到达引流管71和通孔61之间的间隙后，从双层水管接头9中的外层水流通道水槽92返回，再经导流筒52一端导入导流筒52的筒身与辊套51的内壁之间的环形冷却槽对辊套51进行冷却；这种冷却方式与现有的实心芯轴中心钻孔通水冷却相比，环形冷却槽更加贴近辊身内壁，所以不但冷却面积增大，而且冷却效果更好，同时因环形冷却槽的体积比较小，所以冷却水的流速比现有技术更高，能使辊身的温度更加均匀，降低辊身的热应力，减小了辊身的弯曲变形，提高了驱动辊的使用寿命。

另外，需要特别说明的是，本驱动辊使用的环形冷却槽结构也可推广应用到连铸机的从动辊和结晶器足辊上，以实现对从动辊和足辊的冷却，提高连铸机的整体工作性能。

Claims (3)

1.一种开有环形冷却槽的连铸机驱动辊，其特征是：包括若干节驱动辊段(5)、一对轴头(6)和端盖(7)，相邻两个驱动辊段(5)之间用连接段(8)相连，一对轴头(6)分别安装在整个驱动辊的两端；

所述轴头(6)的轴心开有通孔(61)，通孔(61)内安装有双层水管接头(9)，所述双层水管接头(9)中心开有通水孔(91)，外表面开有水槽(92)，通水孔(91)和水槽(92)共同构成内外双层水流通道；所述连接段(8)中心开有进水孔，外圈开有回水孔，进水孔和回水孔构成内外双层水流通道；

所述端盖(7)安装在轴头(6)的端部，封住轴头(6)的通孔，端盖(7)内设置有与通水孔(91)连通的引流管(71)，所述引流管(71)的外壁和通孔(61)之间径向留有间隙，引流管(71)上开有回流孔(72)；

所述驱动辊段(5)包括辊套(51)、导流筒(52)和中心管(53)，所述辊套(51)轴心开有轴向的通道，导流筒(52)安装在通道内，导流筒(52)的筒身与辊套(51)的内壁有一定间隙构成环形冷却槽，所述环形冷却槽与外层水流通道连通，所述中心管(53)穿过导流筒(52)的轴心连通两端的内层水流通道；

所述的导流筒(52)的两端侧壁开冷却水孔，连通环形冷却槽与外层水流通道；所述驱动辊段(5)与轴头(6)和驱动辊段(5)与连接段(8)之间采用过盈连接并在相连接的端部焊接固定。

2.如权利要求1所述的开有环形冷却槽的连铸机驱动辊，其特征是：所述驱动辊段(5)共有四节。

3.如权利要求1所述的开有环形冷却槽的连铸机驱动辊，其特征是：所述辊套(51)由双层材料构成，内层采用合金结构钢材料，外层采用不锈钢材料。

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