CN104942008B - 带导流环的水冷辊道 - Google Patents
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Abstract
一种带导流环的水冷辊道，包括辊道、支撑轴承以及冷却水管路；辊道包括辊道本体、传动侧辊径、操作侧辊径以及传动轴；传动侧辊径、操作侧辊径固定在辊道本体两端；传动轴设置于传动侧传动侧辊径一端；支撑轴承分别套设在传动侧辊径、操作侧辊径两端；冷却水管路包括旋转接头、回水管、端盖、第一进水管、导流环、第二进水管、主管、分水管；端盖固定在操作侧辊径上；旋转接头设置在端盖上；回水管位于旋转接头内；第一进水管位于操作侧辊径内；分水管位于传动侧辊径内，分水管一端与第二进水管相连；主管位于辊道内；导流环固定在主管外壁，其呈螺旋线结构；第二进水管位于主管内，第二进水管一端与第一进水管连通。
Description
技术领域
本发明涉及轧钢机械设备技术领域，特别涉及一种带导流环的水冷辊道。
背景技术
辊道广泛应用于轧钢生产线上，将旋转运动转化成直线运动，用于输送中间坯和轧件,是实现车间自动化的一种重要运输设备。在热轧生产线，辊道一般贯穿于整个生产作业线，连接相邻设备并输送中间坯和轧件。辊道的运转直接影响着轧线的生产情况。因此，正确合理地设计辊道，对于减少车间设备成本提高轧机产量具有重要意义。热轧生产时，中间坯和轧件重量大，轧制中冲击力强，温度高，因此热轧辊道不仅要求强度高，耐磨性好，且常常需要对辊道进行水冷。
现有的水冷辊道一般采用空心辊。辊道内部空心部分安装进水管，进水管管径小于辊道内部空心部分的管径。冷却水经进水管进入辊道内部，并由进水管和空心辊之间的管路间隙流出辊道。进水和回水之间的压差推动冷却水在辊道内流动并带走热量。这种冷却辊道结构简单，广泛应用于各种热轧生产线。但是其冷却水在辊道内部流动多为紊流，造成辊道冷却不均匀，辊道内外温度梯度大，不均匀，辊道不仅承受径向的温度应力，还承受较大的轴向温度应力，降低了辊道寿命。同时，由于冷却水在辊道内分布不均匀，在辊道高速运转时无法保证良好的动平衡性能，造成辊道晃动。为提高冷却效果，常增大冷却水流量，造成水资源的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种带导流环的水冷辊道。
一种带导流环的水冷辊道，其包括辊道、支撑轴承以及冷却水管路；
辊道包括辊道本体、传动侧辊径、操作侧辊径以及传动轴；传动侧辊径、操作侧辊径固定在辊道本体两端；传动轴设置于传动侧传动侧辊径一端；传动侧辊径以及操作侧辊径上均开设分水孔；
支撑轴承分别套设在传动侧辊径、操作侧辊径两端；
冷却水管路包括旋转接头、回水管、端盖、第一进水管、导流环、第二进水管、主管、分水管；端盖固定在操作侧辊径上；旋转接头设置在端盖上；回水管位于旋转接头内；第一进水管位于操作侧辊径内，第一进水管一端与端盖相连，其另一端外壁与操作侧辊径相连；分水管位于传动侧辊径内，分水管一端与第二进水管相连，其另一端开设出水孔；主管位于辊道内；导流环固定在主管外壁，其呈螺旋线结构；第二进水管位于主管内，第二进水管一端与第一进水管连通。
本发明提供的带导流环的水冷辊道：通过在辊道本体内部水冷系统设置导流环，根据水流方向和辊道运输方向设计导流环的旋向和导程，通过导流环的导流实现冷却水在辊道内有序流动，均匀冷却辊道，降低辊道热应力，并改善辊道的动平衡性能，以延长使用寿命。
附图说明
图1是本发明第一实施例的带导流环的水冷辊道结构图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1的A-A剖视图；
图4是图1中导流管结构图；
图5是本发明第二实施例的带导流环的水冷辊道结构图；
图6是图5的B-B剖视图；
图7是图5中导流管结构图。
具体实施方式
如图1、2所示，在本发明第一实施例的带导流环36的水冷辊道中，其包括辊道1、支撑轴承2以及冷却水管路3。
辊道1用于输送轧制中间坯和和轧件，其包括辊道本体11、传动侧辊径12、操作侧辊径13以及传动轴14。可选地，辊道本体11为空心辊，其外侧喷焊有耐磨层。传动侧辊径12、操作侧辊径13固定在辊道本体11两端，可选地，可通过焊接的方式固定。传动轴14设置于传动侧传动侧辊径12一端，可选地，可通过焊接的方式固定。传动侧辊径12以及操作侧辊径13上均开设分水孔，分水孔用于实现冷却水的分流。可选地，传动侧辊径12、操作侧辊径13外侧均设置环形挡水环，用于减少轧件生产中的水和其他杂物对辊道1中轴承22的影响。可选地，辊道本体11、传动侧辊径12以及操作侧辊径13采用等强度设计。可以节省材料。
如图1、2所示，支撑轴承2用于支撑辊道1的旋转，支撑轴承2分别套设在传动侧辊径12、操作侧辊径13两端。可选地，支撑轴承2包括轴承座21、轴承22、定距套23、隔环24、密封圈25、轴承盖26。
轴承22位于轴承座21内，可选地，轴承22采用调心轴承22；位于传动侧辊径12一端的定距套23通过传动轴14固定在传动侧辊径12上，位于操作侧辊径13一端的定距套23通过端盖33固定在操作侧辊径13上；隔环24与轴承22的外圈固定；密封圈25设置在轴承盖26上，用于防止外部的水和杂质进入轴承座21损坏轴承22。
如图1、2、3、4所示，冷却水管路3用于分配冷却水，并冷却辊道1，其包括旋转接头31、回水管32、端盖33、第一进水管34、导流环36、第二进水管37、主管38、分水管39，其中导流环36、第二进水管37和主管38构成导流管35。
端盖33固定在操作侧辊径13上，可选地，端盖33内部开设进水孔，端盖33的周向开设回水孔。旋转接头31设置在端盖33上；回水管32位于旋转接头31内；第一进水管34位于操作侧辊径13内，第一进水管34一端与端盖33相连，其另一端外壁与操作侧辊径13相连；分水管39位于传动侧辊径12内，分水管39一端与第二进水管37相连，其另一端开设出水孔；主管38位于辊道1内；导流环36固定在主管38外壁，其呈右螺旋线结构，辊道1旋转时导流环36推动冷却水在辊道1内部的腔体内做螺旋运动。第二进水管37位于主管38内，第二进水管37一端与第一进水管34连通。可选地，导流环36的旋向满足导流环36旋转的法向推力推动冷却水沿辊道1旋转的方向流动，并轴向流向回水方向。
以下结合图1和图3通过说明冷却水的流向来解释本发明的原理。
冷却水进水通过旋转接头31在辊道1内由操作侧流向传动侧，依此流经端盖33、第一进水管34、导流管35中的第二进水管37和分水管39内部，在分水管39端部的出水孔流出。转向后经过分水管39和传动侧辊径12之间的管路，由传动侧辊径12的分水孔流向辊道本体11内的主冷却腔内。在主冷却腔内，冷却水在导流环36的导流下做均匀的螺旋流动，由操作侧辊径13的分水孔流向第一进水管34和操作侧辊径13之间的管路，再经过端盖33周向的回水孔和回水管32端部的回水槽，经过旋转接头31的出水管路流出。
如图5所示，本发明第二实施例的导流式冷却辊道，包括辊道4、支撑轴承5和冷却管路6。实施例二和实施例一在辊道和支撑轴承设计上一致。因辊道的旋转方向相反，在设计冷却水管路，尤其是导水管时必须考虑导流环旋向，以保证导流环推动冷却水在主冷却腔内顺着辊道旋转方向流向操作侧。
参考图5，辊道4包括辊子本体41、传动侧辊径42、操作侧轴径43和传动轴44；支撑轴承5包括轴承座51、轴承52、定距套53、隔环54、密封圈55、轴承盖56；冷却水管路6包括旋转接头61、端盖63、进水管64、分水管69、导流管65、回水管62。
在本实施例中，如图6所示，从传动侧看，辊道4顺时旋转。如图5和图7所示，导流管65包括导流环66、内部的进水管67和主管68等。主管68外部焊接有导流环66，实现对冷却水的导流。导流环66为左螺旋线结构，辊道旋转时导流环66推动冷却水在辊道内部主冷却腔内做螺旋运动，使其由传动侧流向操作侧。
下面结合图5和图6说明冷却水流向。
冷却水进水通过旋转接头61在辊道芯部由操作侧流向传动侧，依此流经端盖64芯部、导流环进水管67、分水管69芯部，在分水管69端部的出水孔流出，经过分水管69和传动侧轴径42之间的管路，流经传动侧轴径42的分水孔流向辊道主冷却腔。在主冷却腔内，冷却水在导流环66的导流下做均匀的螺旋流动。主冷却腔内的冷却水经过操作侧辊径43的分水孔流向进水管64和操作侧辊径43之间的管路，再经过端盖63周向的回水孔和回水管62端部的回水槽，经过旋转接头61的出水管路流出。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种带导流环的水冷辊道，其包括辊道、支撑轴承以及冷却水管路；
辊道包括辊道本体、传动侧辊径、操作侧辊径以及传动轴；传动侧辊径、操作侧辊径固定在辊道本体两端；传动轴设置于传动侧辊径一端；传动侧辊径以及操作侧辊径上均开设分水孔，传动侧辊径、操作侧辊径外侧均设置环形挡水环；
支撑轴承分别套设在传动侧辊径、操作侧辊径两端，支撑轴承包括轴承座、轴承、定距套、隔环、密封圈、轴承盖，轴承位于轴承座内，位于传动侧辊径一端的定距套通过传动轴固定在传动侧辊径上，位于操作侧辊径一端的定距套通过端盖固定在操作侧辊径上；隔环与轴承的外圈固定；密封圈设置在轴承盖上；
冷却水管路包括旋转接头、回水管、端盖、第一进水管、导流环、第二进水管、主管、分水管；端盖固定在操作侧辊径上，旋转接头设置在端盖上，回水管位于旋转接头内，第一进水管位于操作侧辊径内，第一进水管一端与端盖相连，其另一端外壁与操作侧辊径相连；分水管位于传动侧辊径内，分水管一端与第二进水管相连，其另一端开设出水孔；主管位于辊道内，导流环固定在主管外壁，其呈螺旋线结构；第二进水管位于主管内，第二进水管一端与第一进水管连通，端盖内部开设进水孔，端盖的周向开设回水孔，导流环的旋向满足导流环旋转的法向推力推动冷却水沿辊道旋转的方向流动，并流向回水方向。
2.如权利要求1所述的带导流环的水冷辊道，其特征在于，导流环为右螺旋线结构。
3.如权利要求1所述的带导流环的水冷辊道，其特征在于，导流环为左螺旋线结构。
4.如权利要求1所述的带导流环的水冷辊道，其特征在于，辊道本体外侧设置有耐磨层。
5.如权利要求1所述的带导流环的水冷辊道，其特征在于，辊道本体、传动侧辊径以及操作侧辊径的强度相同。
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