CN105880500A - 一种新型连铸机驱动辊 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冶金连铸设备领域，具体涉及一种新型连铸机驱动辊。它包括多段完全断开的辊体，相邻段辊体通过键和齿式联轴器连接，所述齿式联轴器由齿接手和齿套组成，相邻的两段辊体中，其中一段辊体的右端面通过键连接一齿接手，另一辊体的左端面通过键连接另一齿接手，所述一齿接手与所述另一齿接手相邻设置且共同啮合同一齿套。本发明的连铸机驱动辊内部取消了传统的芯轴，采用多段完全断开的辊体，多个辊体之间通过键和齿式联轴器连接，实现多段辊体的同步驱动，改变了驱动辊以往的静不定受力形式，轴承载荷及辊体应力降低，提高使用寿命；而且装配简单，易于操作，简化设备装配的难度，节省装配时间，装配精度也易于保证，提高生产效率。

Description

一种新型连铸机驱动辊
技术领域
本发明涉及冶金连铸设备领域，具体涉及一种新型连铸机驱动辊。
背景技术
对于板坯连铸机，驱动辊的功能主要是夹送板坯和引锭链，为了有效地传递电机的扭矩，驱动辊一般设计为芯轴式，几段辊套用键与一根芯轴连接，轴承安装在支点上，既增加了辊子刚性又减少了轴承数量，但这种静不定的结构形式使驱动辊工作时的受力状况十分恶劣。以3分段驱动辊为例，四个轴承的载荷分布不均匀，中间两个轴承所承受的载荷占总负荷的70％，每个轴承承受总负荷的35％。
而，驱动辊芯轴的直线度调整对辊子的使用寿命至关重要，如果驱动辊底部的四组垫片组调整精度出现误差，就会出现其中一组或几组垫片组装配后仍有间隙的“虚垫”现象，驱动辊工作时芯轴在板坯鼓肚力作用下会出现弯曲变形，旋转工作时会产生额外的应力，长期在这种工况下工作，芯轴会产生永久的弯曲变形，导致辊套和传动平键无法拆卸，严重时芯轴出现裂纹甚至是断裂报废，使用寿命大幅降低。驱动辊装配到框架上后，需要耗费大量的时间调整垫片组厚度，以保证芯轴的直线度。而当芯轴变形后，又会增加拆卸时间和修复成本，给维修带来诸多不便。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提出一种新型连铸机驱动辊，将整个驱动辊完全断开，没有芯轴和轴套之分，断开的多段辊体通过键和齿式联轴器传递扭矩，解决了现有芯轴式驱动辊受力状况不均匀，芯轴易变形的问题。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
一种新型连铸机驱动辊，它包括多段完全断开的辊体，相邻段辊体通过键和齿式联轴器连接，所述齿式联轴器由齿接手和齿套组成，相邻的两段辊体中，其中一段辊体的右端面通过键连接一齿接手，另一辊体的左端面通过键连接另一齿接手，所述一齿接手与所述另一齿接手相邻设置且共同啮合同一齿套。
优选的，每一段辊体的端面上设有第一键槽和第二安装孔，所述第一键槽内装配有键；所述第二安装孔通过紧固件连接所述齿接手，所述齿接手内设有第二键槽，键配合于第二键槽。
优选的，第二安装孔多个，多个第二安装孔均匀分布在直径为100mm的圆周上。
优选的，所述第一键槽底部开设第一安装孔，所述键通过紧固件连接于所述第一键槽内，紧固件穿过键后锁紧于第一安装孔内。
优选的，所述紧固件为螺钉、定位销或者螺柱。
优选的，所述齿接手包含第一轴肩和第二轴肩，所述第一轴肩由所述第二轴肩向前延伸而成；所述第一轴肩配合于所述辊体的内孔；每段辊体的左端和右端分别设有一个轴承，所述第二轴肩配合于与其相邻的轴承的内圈。
优选的，所述齿接手与所述齿套啮合为零齿差，解决轴承座之间的不同心给装配带来的问题，这样可以具有较大齿侧间隙，适应变偏心距的实际工况，最大允许中心距偏差达到1.0～2.5mm。
优选的，齿套的内孔中间装配有挡圈，用来限制齿套的轴向移动。
优选的，每段辊体的左端和右端分别设有一个轴承，其中一端的轴承为轴向可移动轴承，可解决在线热膨胀引起的轴承轴向移动。
优选的，辊体内部中心形成冷却水通道，相邻辊体的冷却水通道通过冷却管连接，冷却管与辊体的内孔之间设有多个密封圈，确保冷却水路无渗漏。
本发明的有益效果：本发明连铸机驱动辊内部取消了传统的芯轴，采用多段完全断开的辊体，多个辊体之间通过键和齿式联轴器连接，实现多段辊体的同步驱动，改变了驱动辊以往的静不定受力形式，轴承载荷及辊体应力大大降低，提高了辊体的使用寿命；而且多段完全断开的辊体装配简单，易于操作，简化了设备装配的难度，节省了装配时间，装配精度也易于保证，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明其中一实施例的新型连铸机驱动辊的结构示意图；
图2为本发明辊体端面安装孔的布置示意图；
图3为本发明的齿接手的剖面结构示意图；
图中：1-左辊体；2-第一螺钉；3-键；4-齿接手；5-齿套；6-挡圈；7-第二螺钉；8-密封圈；9-冷却管；10-中辊体：11-轴承：12-密封环；13-右辊体；14-第一轴肩；15-第二轴肩；16-第一键槽；17-第一安装孔；18-第二安装孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例1：
为了解决现有芯轴式驱动辊受力状况不均匀，芯轴易变形的问题。如图1所示，本实施例1提供了一种新型连铸机驱动辊，该新型连铸机驱动辊装配完毕后安装在扇形段内外弧框架中。它包括多段完全断开的辊体(也可称辊子)，相邻段辊体通过键3和齿式联轴器连接。所述齿式联轴器由齿接手4和齿套5组成，相邻的两段辊体中，其中一段辊体的右端面通过键3连接一齿接手4，另一辊体的左端面通过键3连接另一齿接手4，所述一齿接手4与所述另一齿接手4相邻设置且共同啮合同一齿套5。驱动电机的扭矩通过齿式联轴器和键3连接传递给每一段辊体，实现对板坯和引锭杆的输送。
本发明以相邻的且完全断开的三段辊体进行描述。三段辊体分别定义为左辊体1，中辊体10，右辊体13。每一段辊体的左端面和右端面上均连接一齿接手4，为了更清楚描述，将与辊体的左端面连接的齿接手4定义为左齿接手，将与所述辊体的右端面连接的齿接手4定义为右齿接手。左辊体1的右齿接手与所述中辊体10的左齿接手相邻设置，两者共同啮合一齿套5。
本发明提供的连铸机驱动辊内部取消了传统的芯轴，采用多段完全断开的辊体，多个辊体之间通过键和齿式联轴器连接，实现多段辊体的同步驱动，改变了驱动辊以往的静不定受力形式，轴承载荷及辊体应力大大降低，提高了辊体的使用寿命；而且多段完全断开的辊体装配简单，易于操作，简化了设备装配的难度，节省了装配时间，装配精度也易于保证，提高了生产效率。
实施例2：
在实施例2的基础上，如图1和图2所示，所述左辊体的右端面上设有第一键槽16，所述第一键槽16内装配有键3。所述左辊体1的右端面上设有第二安装孔18，所述右齿接手通过第二螺钉7(第二螺钉7也可以用其他的紧固件代替，比方定位销、螺柱等)连接于所述左辊体1的右端面，所述第二螺钉7锁紧于所述第二安装孔18内。所述右齿接手上设有第二键槽，所述第二键槽配合于所述键3。
本发明采用键和紧固件实现辊体和齿接手4的连接，连接方式简单可靠，易于安装。
实施例3
在实施例2的基础上，如图1和图2所示，所述第一键槽16底部开设第一安装孔17，所述键3通过第一螺钉2(第一螺钉2也可以用其他的紧固件代替，比方定位销、螺柱等)连接于所述第一键槽16内，第一螺钉2穿过键3后锁紧于第一安装孔17内。第一安装孔17为M6螺纹孔，数量为两个，两个第一安装孔17的间距为95mm。
本发明通过在第一键槽内增加第一安装孔，通过第一安装孔和第一螺钉的配合，使得键不易滑出第一键槽，键和第一键槽的配合更紧密。
实施例4
在实施例2的基础上，如图2所示，第二安装孔18为M12螺纹孔，数量为六个，六个第二安装孔18均匀分布在直径为100mm的圆周上。
本发明的第二安装孔为多个且均匀分布，使得辊体受力均匀，不易出现偏斜的问题。
实施例5
在实施例2的基础上，如图3所示，所述右齿接手的外齿模数4，齿数38。其包含第一轴肩14和第二轴肩15，所述第一轴肩14由所述第二轴肩15向前延伸而成。第一轴肩14与左辊体1内孔配合定位，每段辊体的左端和右端分别设有一个轴承，所述第二轴肩15配合于与其相邻的轴承11的内圈。
本发明的齿接手通过增加第一轴肩14，使得齿接手和辊体之间的扭矩传递更稳定，通过增加第二轴肩15用来对轴承内圈轴向定位。
实施例6
在实施例1的基础上，为了解决轴承座之间的不同心给装配带来的问题，齿式联轴器采用零齿差设计，即所述齿接手4与所述齿套5啮合为零齿差，这样可以具有较大齿侧间隙以适应变偏心距的实际工况，最大允许中心距偏差达到1.0～2.5mm。齿套5设计时，壁厚较薄，齿套5具有一定的弹性，齿接手4和齿套5可以更好的啮合，传递扭矩。
实施例7
在实施例1的基础上，如图1所示，齿套5的内孔中间装配有挡圈6，用来限制齿套5的轴向窜动。
实施例8
在实施例1的基础上，如图1所示，每段辊体的左端和右端分别设有一个轴承11，左辊体1的右端面的轴承11定义为右轴承，中辊体10的左端面的轴承11定义为左轴承。所述左轴承装在左轴承座上，所述右轴承装在右轴承座上。所述左轴承与所述右轴承通过密封环12连接。对于中间辊体而言，由于两端轴承11的外圈都被限位，为解决在线热膨胀引起的轴承的轴向移动，其中一端的轴承应采用轴向可移动轴承(简称CARB轴承)。
实施例9
在实施例1的基础上，请参考图1，辊体内部中心形成冷却水通道，相邻辊体的冷却水通道通过冷却管9连接，冷却管9连通辊体的冷却水。冷却管9与辊体内孔之间设有多个密封圈8，确保冷却水路无渗漏。在本实施例中，密封圈8有四个，四个密封圈8对水路形成四道密封，密封效果更好。密封圈8的尺寸为内径是55mm，外径是75mm，宽度是115mm，由于冷却管9外径Φ55mm，辊体内孔直径Φ60mm，这种密封结构可以允许相邻轴承座之间2mm的不同心误差，这使得辊体的装配和拆卸更加便利。
需要说明的是，本文本中用于位置描述的定义，如左、右、上、下等，仅是为了方便理解，本技术方案并不局限于所记载的位置定义。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种新型连铸机驱动辊，其特征在于，它包括多段完全断开的辊体，相邻段辊体通过键(3)和齿式联轴器连接，所述齿式联轴器由齿接手(4)和齿套(5)组成：相邻的两段辊体中，其中一段辊体的右端面通过键(3)连接一齿接手(4)，另一辊体的左端面通过键(3)连接另一齿接手(4)，所述一齿接手(4)与所述另一齿接手(4)相邻设置且共同啮合同一齿套(5)。
2.根据权利要求1的新型连铸机驱动辊，其特征在于，每一段辊体的端面上设有第一键槽(16)和第二安装孔(18)，所述第一键槽(16)内装配有键(3)；所述第二安装孔(18)通过紧固件连接所述齿接手(4)，所述齿接手(4)内设有第二键槽，所述键(3)配合于第二键槽。
3.根据权利要求2的新型连铸机驱动辊，其特征在于，第二安装孔(18)多个，多个第二安装孔(18)均匀分布在直径为100mm的圆周上。
4.根据权利要求2的新型连铸机驱动辊，其特征在于，所述第一键槽(16)底部开设第一安装孔(17)，所述键(3)通过紧固件连接于所述第一键槽(16)内，紧固件穿过键(3)后锁紧于第一安装孔(17)内。
5.根据权利要求4的新型连铸机驱动辊，其特征在于，所述紧固件为螺钉、定位销或者螺柱。
6.根据权利要求1的新型连铸机驱动辊，其特征在于，所述齿接手(4)包含第一轴肩(14)和第二轴肩(15)，所述第一轴肩(14)由所述第二轴肩(15)向前延伸而成；所述第一轴肩(14)配合于所述辊体的内孔；每段辊体的左端和右端分别设有一个轴承(11)，所述第二轴肩(15)配合于与其相邻的轴承(11)的内圈。
7.根据权利要求1的新型连铸机驱动辊，其特征在于，所述齿接手(4)与所述齿套(5)啮合为零齿差。
8.根据权利要求1的新型连铸机驱动辊，其特征在于，齿套(5)的内孔中间装配有挡圈(6)。
9.根据权利要求1的新型连铸机驱动辊，其特征在于，每段辊体的左端和右端分别设有一个轴承(11)，其中一端的轴承(11)为轴向可移动轴承。
10.根据权利要求1的新型连铸机驱动辊，其特征在于，辊体内部中心形成冷却水通道，相邻辊体的冷却水通道通过冷却管(9)连接，冷却管(9)与辊体的内孔之间设有多个密封圈(8)。
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