CN110640105A - 一种扇形段辊子轴承冷却配管结构及其使用方法 - Google Patents

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曾晶
刘赵卫
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Abstract

本发明提供了一种扇形段辊子轴承冷却配管结构及其使用方法，该配管结构至少设置有两组，第一组设置于主冷却管路进水口与辊子装配轴承座的进水口之间，第二组设置于辊子装配轴承座的出水口与主冷却管路的出水口之间；每组配管结构至少包括活动水套和套管，所述活动水套的上端安装在辊子装配轴承座的沉孔内，活动水套的下端坐落在套管的沉孔内，套管穿过扇形段框架底座连接到主冷却管路上。该配管结构缩短了扇形段维护时间，提高了扇形段的使用效率和连铸生产率，同时解决当在线扇形段内弧辊子轴承座和冷却管路堵塞时，可在线快速清理管路，提高生产效率；同时还间接提高了铸坯质量。

Description

一种扇形段辊子轴承冷却配管结构及其使用方法
技术领域
本发明涉及冶金连铸设备，具体涉及一种扇形段辊子轴承冷却配管结构及其使用方法。
背景技术
目前所有扇形段轴承座冷却配管为了一次性制造方便，全部采用不锈钢管子焊接在碳钢的扇形段框架和底座上，形成一个冷却整体。为了防止不锈钢管子在高温工作过程收缩变形出现焊缝脱落漏水，设计时管子设计成多段弧形，曲曲折折。可是当扇形段处于高温环境且长时间的工作，碳钢轴承座以及底座生锈产生的渣皮落在轴承座、底座和冲到焊接弯曲管路里面，长时间堆积造成轴承座、底座、焊接管路堵塞，目前也没有在线快速修复轴承座、底座、管路等堵塞的故障的方法；即使在维修区，由于弯曲管路路径较长，里面的渣皮都无法通过吹扫清理，严重影响轴承座内部轴承的冷却，影响辊子和扇形段寿命，降低了扇形段使用效率。
为解决上述问题，目前在维修区只能拆掉扇形段辊子装配、采用压缩空气吹扫或者高压水冲洗等技术，由于管路设计的原理问题，维护费时费力，效果不尽理想；同时还是无法解决在线生产过程中轴承座、底座和冷却配管堵塞的问题，无法及时解决轴承冷却不良的严重后果以及引起的铸坯质量问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有设备技术的不足，提出一种用于方便扇形段辊子轴承座维修、缩短扇形段维护时间、提高扇形段使用效率和铸坯质量的扇形段辊子轴承冷却配管结构及其使用方法。
本发明所采用的技术方案如下：
一种扇形段辊子轴承冷却配管结构，该配管结构至少设置有两组，第一组设置于主冷却管路进水口与辊子装配轴承座的进水口之间，第二组设置于辊子装配轴承座的出水口与主冷却管路的出水口之间；每组配管结构至少包括活动水套和套管，所述活动水套的上端安装在辊子装配轴承座的沉孔内，活动水套的下端坐落在套管的沉孔内，套管穿过扇形段框架底座连接到主冷却管路上。
进一步地，所述套管穿过扇形段框架底座后通过金属软管与主冷却管路连接。
优选地，所述金属软管的两端分别通过快速接头与套管、主冷却管路之连接。
优选地，所述套管为变径套管，具有垂直段和扩径段，扩径段位于垂直段的上部，扩径段的顶部设有内凹的定位沉孔，所述活动水套的下部嵌插固定在该定位沉孔内。
优选地，所述活动水套的上端与辊子装配轴承座之间设置有第一密封件，所述活动水套的下端与套管顶部内凹的定位沉孔之间设置有第二密封件。
优选地，所述活动水套、套管及金属软管同轴竖直设置。
进一步地，该配管结构设置有多套，每一套包含两组，且每一组均安装于辊子装配轴承座与主冷却管路之间；两组配管结构分别与轴承座冷却水通道的进水口、出水口连通并与主冷却管路形成冷却回路。
该配管结构的具体数量是根据辊子分段数和轴承座的数量决定的。
一种扇形段辊子轴承冷却配管结构的使用方法，包括以下步骤：
S1. 根据辊子分段数和轴承座的数量，确定所需配管结构的套数，其中每个轴承座对应设置一套；
S2.在主冷却管路上开设若干个与轴承座位置一一对应的分支管路；
S3.每一分支管路均与主冷却管路组成闭合回路，且每一分支管路均设置有出水口和回水口，在每一分支管路的出水口与相对应的轴承座冷却水通道的进水口之间设置第一组配管结构，并在该轴承座冷却水通道的出水口与该分支管路的回水口之间设置第二组配管结构；
S4. 冷却水通过分支管路的出水口进入第一组配管结构，依次经第一组配管结构中的金属软管、套管、活动水套后与相应的轴承座冷却水通道的进水口连通，经轴承座冷却水通道对轴承进行冷却，轴承冷却回水经轴承座冷却水通道的出水口进入第二组配管结构，依次通过第二组配管结构中的活动水套、套管、金属软管后与该分支管路的回水口连通；
S5.各个轴承座依次冷却汇合后进人辊子中心开孔对辊子进行冷却。
本发明的有益效果如下：
1.该冷却配管结构为可拆卸、垂直式直管路，浇钢过程中因辊子装配的轴承座冷却水路本身结构的问题出现堵塞时，在线快速脱开回水的金属软管与不锈钢套管，利用专用的简易工具如金属丝疏导堵塞物流出管路，可迅速疏通管路并恢复生产，缩短维护时间，提高生产率。
2.在浇钢过程中，当某个轴承座出现漏水情况时，可以在线快速脱开进水、回水的金属软管与不锈钢套管，先短接此路水，防止大量泄漏造成铸坯局部过冷引起表面质量缺陷，然后尽可能利用工具在线紧固螺栓解决漏水问题，最后在快速链接金属软管保证冷却水路通畅。
3.当扇形段在维修区更换新的辊子装配轴承座前，不锈钢套管和金属软管可以单独分别脱开，不锈钢套管可以从扇形段框架底座上口抽出进行单独清理或者更换，金属软管也可以进行清理和更换，简单方便，从而保证整个扇形段辊子轴承冷却配管的畅通。
4.该配管结构具有结构简单、安装使用方便、加工成本低、拆卸维修方便等优点，本发明不仅缩短了维护时间，提高连铸机扇形段使用效率，提高生产率，还间接提高了铸坯质量。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构总图布置；
图2是图1中A-A的剖视图；
图3是图2中B处的局部放大图。
附图标记说明：
1、辊子装配轴承座；2、活动水套；3、第一密封件；4、扇形段框架底座；5、套管；6、第二密封件；7、金属软管；8、主冷却管路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
第一实施方式
一种扇形段辊子轴承冷却配管结构，如图1所示，该配管结构至少设置有两组，第一组设置于主冷却管路8进水口与辊子装配轴承座1的进水口之间，第二组设置于辊子装配轴承座1的出水口与主冷却管路8的出水口之间；进一步地，每组配管结构至少包括活动水套2和套管5，所述活动水套2的上端安装在辊子装配轴承座1的沉孔内，活动水套2的下端坐落在套管5的沉孔内，套管5穿过扇形段框架底座4连接到主冷却管路8上。
使用时，冷却水依次经第一组配管结构中的金属软管7、套管5、活动水套2后进入轴承座冷却水通道，经轴承座冷却水通道对轴承进行冷却，轴承冷却回水经轴承座冷却水通道的出水口进入第二组配管结构，依次通过第二组配管结构中的活动水套2、套管5、金属软管7后与主冷却管路8上的回水口连通。
本发明所提供的不锈钢活动管套结构缩短了扇形段维护时间，提高了扇形段的使用效率和连铸生产率，同时解决当在线扇形段内弧辊子轴承座和冷却管路堵塞时，通过在线快速清理管路，解决因轴承座冷却堵塞时造成辊子轴承长时间无冷却条件下高温工作，造成辊子不转动引起铸坯表面划伤的质量问题，提高连铸坯质量；另外当某个轴承座出现漏水情况时，可以快速先短接此路水，防止大量泄漏造成铸坯局部过冷引起表面质量缺陷，然后尽可能利用工具在线紧固螺栓解决漏水问题，最后在快速链接金属软管保证冷却水路通畅。
第二实施方式
本实施方式提出一种扇形段辊子轴承冷却配管结构，如图1所示，该配管结构设置有多套，且具体设置数量是根据辊子分段数和轴承座的数量决定的，其中每个轴承座对应设置一套，每一套包含两组，第一组设置于主冷却管路8进水口与辊子装配轴承座1的进水口之间，第二组设置于辊子装配轴承座1的出水口与主冷却管路8的出水口之间；且两组配管结构分别与轴承座冷却水通道的进水口、出水口连通并与主冷却管路8形成冷却回路；进一步地，如图2所示，每组配管结构至少包括活动水套2、套管5和金属软管7，所述活动水套2的上端安装在辊子装配轴承座1的沉孔内，活动水套2的下端坐落在套管5上端的沉孔内，套管5的下端穿过扇形段框架底座4并通过金属软管7与主冷却管路8连接。
本实施方式保护的扇形段辊子轴承冷却配管结构的工作过程包括如下步骤：
S1. 根据辊子分段数和轴承座的数量，确定所需配管结构的套数，其中每个轴承座对应设置一套；
S2.在主冷却管路8上开设若干个与轴承座位置一一对应的分支管路；
S3.每一分支管路均与主冷却管路8组成闭合回路，且每一分支管路均设置有出水口和回水口，在每一分支管路的出水口与相对应的轴承座冷却水通道的进水口之间设置第一组配管结构，并在该轴承座冷却水通道的出水口与该分支管路的回水口之间设置第二组配管结构；
S4. 冷却水通过分支管路的出水口进入第一组配管结构，依次经第一组配管结构中的金属软管7、套管5、活动水套2后与相应的轴承座冷却水通道的进水口连通，经轴承座冷却水通道对轴承进行冷却，轴承冷却回水经轴承座冷却水通道的出水口进入第二组配管结构，依次通过第二组配管结构中的活动水套2、套管5、金属软管7后与该分支管路的回水口连通；
S5.各个轴承座依次冷却汇合后进人辊子中心开孔对辊子进行冷却。
本发明通过使冷却水与处于工作状态的轴承座进行充分的热交换，降低轴承周围的温度，从而提高轴承的使用寿命；
第三实施方式
在以上实施方式的基础上，作为一种优选，如图2所示，所述套管5为变径套管，具有垂直段和扩径段，扩径段位于垂直段的上部，扩径段的顶部设有内凹的定位沉孔，所述活动水套2的下部嵌插固定在该定位沉孔内。
值得一提的是，如图3所示，为了提高轴承座的密封效果，在活动水套2的上端与辊子装配轴承座1之间设置有第一密封件3，在活动水套2的下端与套管5顶部内凹的定位沉孔之间设置有第二密封件6。
在此基础上，作为一种优选，在活动水套2的外侧设置有两道密封沟槽，且所述密封沟槽内优选安装有O型密封圈，分别用于活动水套2与辊子装配轴承座1和套管5之间的密封。需要说明的是在保证密封效果的前提下，其他密封方式也同样适用。
当扇形段在维修区更换新的辊子装配轴承座1前，套管5和金属软管7可以单独分别脱开，套管5可以从扇形段框架底座4上口抽出进行单独清理或者更换，金属软管7也可以进行清理和更换，简单方便，从而保证整个扇形段辊子轴承冷却配管的畅通。
第四实施方式
本实施方式提出一种扇形段辊子轴承冷却配管结构，如图1所示，该配管结构设置有多套，其具体设置数量是根据辊子分段数和轴承座的数量决定的，其中一套包括两组配管结构，且每一套配管结构与轴承座一一对应设置并与主冷却管路8组成闭合回路，具体地，在主冷却管路8上开设若干个与轴承座位置一一对应的分支管路；每一分支管路均与主冷却管路8组成闭合回路，且每一分支管路均设置有出水口和回水口，在每一分支管路的出水口与相对应的轴承座冷却水通道的进水口之间设置第一组配管结构，并在该轴承座冷却水通道的出水口与该分支管路的回水口之间设置第二组配管结构；具体地，如图2所示，每组配管结构至少包括不锈钢活动水套2、不锈钢套管5和金属软管7，所述不锈钢活动水套2的上端安装在辊子装配轴承座1的沉孔内，不锈钢活动水套2的下端坐落在不锈钢套管5上端的沉孔内，不锈钢套管5的下端穿过扇形段框架底座4并通过金属软管7与主冷却管路8连接。
值得一提的是，所述金属软管7的两端分别通过快速接头与套管5、主冷却管路8之连接。
优选地，所述不锈钢活动水套2、不锈钢套管5及金属软管7同轴竖直设置，因此本发明所述的整个配管结构不会出现堵塞，但在浇钢过程中，因辊子装配轴承座1冷却水路本身结构问题而造成堵塞时，可在线快速脱开回水的快换式金属软管7与套管5，利用专用的简易工具如金属丝疏导堵塞物流出管路，可迅速疏通管路并恢复生产，缩短维护时间，提高生产率。
需要说明的是：
1、活动水套2、套管5、进水管及出回水管或回水管均采用不锈钢材质；
2、各轴承座的冷却回路为并联关系；
3、轴承座和辊子的冷却在管路中为串联关系。
冷却水通过主冷却管路8的进水口进入第一组扇形段辊子轴承冷却配管结构，然后通过该结构进入轴承座，经轴承座冷却水通道对轴承进行冷却；轴承冷却回水经第二组扇形段辊子轴承冷却配管结构后汇合，通过辊子的供水管进人辊子芯轴，对芯轴进行冷却；冷却回水进入辊子的回水管,完成对辊子的冷却。
本实施方式还提供了该扇形段辊子轴承冷却配管结构的工作过程包括如下步骤：
S1. 根据辊子分段数和轴承座的数量，确定所需配管结构的套数，其中每个轴承座对应设置一套；
S2.在主冷却管路8上开设若干个与轴承座位置一一对应的分支管路；
S3.每一分支管路均与主冷却管路8组成闭合回路，且每一分支管路均设置有出水口和回水口，在每一分支管路的出水口与相对应的轴承座冷却水通道的进水口之间设置第一组配管结构，并在该轴承座冷却水通道的出水口与该分支管路的回水口之间设置第二组配管结构；
S4. 冷却水通过分支管路的出水口进入第一组配管结构，依次经第一组配管结构中的金属软管7、套管5、活动水套2后与相应的轴承座冷却水通道的进水口连通，经轴承座冷却水通道对轴承进行冷却，轴承冷却回水经轴承座冷却水通道的出水口进入第二组配管结构，依次通过第二组配管结构中的活动水套2、套管5、金属软管7后与该分支管路的回水口连通；
S5.各个轴承座依次冷却后汇合通过辊子的供水管进人辊子芯轴，对芯轴进行冷却，芯轴冷却回水进入辊子的回水管,完成对辊子的冷却。
在生产过程中，无论轴承座出现堵塞或者轴承座和底座之间出现漏水，在线快速脱开进水或者回水的快换式金属软管7与不锈钢套管5，进行快速恢复冷却管路，保证生产的顺行；另外在维修区维护扇形段时，不锈钢套管5和快换式金属软管7可以单独分别脱开，不锈钢套管5可以从扇形段框架6的底座4上口抽出进行单独清理或者更换，快换式金属软管7也可以进行清理和更换，简单方便。
综上所述，本发明采用可拆卸式扇形段辊子轴承冷却配管结构，方便了在线维护扇形段辊子轴承的冷却，保证在线扇形段使用效率；在线的可维护性保证了连铸坯的质量；减少维修区扇形段的维修量和缩短扇形段在维修区的维护时间、省时省力。
以上实施例没有具体描述的部分都属于本技术领域的公知部件和常用结构或常用手段，此处不再一一详细说明。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。上面结合附图对本发明的实施方式作了详细的说明，但本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，其都在该技术的保护范围内。

Claims (9)

1.一种扇形段辊子轴承冷却配管结构，包括辊子装配轴承座（1）、扇形段框架底座（4）及主冷却管路（8），其特征在于：该配管结构至少设置有两组，第一组设置于主冷却管路（8）进水口与辊子装配轴承座（1）的进水口之间，第二组设置于辊子装配轴承座（1）的出水口与主冷却管路（8）的出水口之间；每组配管结构还包括活动水套（2）和套管（5），所述活动水套（2）的上端安装在辊子装配轴承座（1）的沉孔内，活动水套（2）的下端坐落在套管（5）的沉孔内，套管（5）穿过扇形段框架底座（4）连接到主冷却管路（8）上。
2.根据权利要求1所述的一种扇形段辊子轴承冷却配管结构，其特征在于：所述套管（5）穿过扇形段框架底座（4）后通过金属软管（7）与主冷却管路（8）连接。
3.根据权利要求2所述的一种扇形段辊子轴承冷却配管结构，其特征在于：所述金属软管（7）的两端分别通过快速接头与套管（5）、主冷却管路（8）之连接。
4.根据权利要求1所述的一种扇形段辊子轴承冷却配管结构，其特征在于：所述套管（5）为变径套管，具有垂直段和扩径段，扩径段位于垂直段的上部，扩径段的顶部设有内凹的定位沉孔，所述活动水套（2）的下部嵌插固定在该定位沉孔内。
5.根据权利要求4所述的一种扇形段辊子轴承冷却配管结构，其特征在于：所述活动水套（2）的上端与辊子装配轴承座（1）之间设置有第一密封件（3），所述活动水套（2）的下端与套管（5）顶部内凹的定位沉孔之间设置有第二密封件（6）。
6.根据权利要求2所述的一种扇形段辊子轴承冷却配管结构，其特征在于：所述活动水套（2）、套管（5）及金属软管（7）同轴竖直设置。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种扇形段辊子轴承冷却配管结构，其特征在于：该配管结构设置有多套，每一套包含两组，且每一组均安装于辊子装配轴承座（1）与主冷却管路（8）之间；两组配管结构分别与轴承座冷却水通道的进水口、出水口连通并与主冷却管路（8）形成冷却回路。
8.根据权利要求7所述的一种扇形段辊子轴承冷却配管结构，其特征在于：该配管结构的具体数量是根据辊子分段数和轴承座的数量决定的。
9.一种权利要求1-8任一项所述的扇形段辊子轴承冷却配管结构的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1. 根据辊子分段数和轴承座的数量，确定所需配管结构的套数，其中每个轴承座对应设置一套；
S2.在主冷却管路（8）上开设若干个与轴承座位置一一对应的分支管路；
S3.每一分支管路均与主冷却管路（8）组成闭合回路，且每一分支管路均设置有出水口和回水口，在每一分支管路的出水口与相对应的轴承座冷却水通道的进水口之间设置第一组配管结构，并在该轴承座冷却水通道的出水口与该分支管路的回水口之间设置第二组配管结构；
S4. 冷却水通过分支管路的出水口进入第一组配管结构，依次经第一组配管结构中的金属软管（7）、套管（5）、活动水套（2）后与相应的轴承座冷却水通道的进水口连通，经轴承座冷却水通道对轴承进行冷却，轴承冷却回水经轴承座冷却水通道的出水口进入第二组配管结构，依次通过第二组配管结构中的活动水套（2）、套管（5）、金属软管（7）后与该分支管路的回水口连通；
S5.各个轴承座依次冷却汇合后进人辊子中心开孔对辊子进行冷却。
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