CN113145815A - 一种水冷辊及水冷方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种水冷辊及水冷方法，属于辊子技术领域，能够解决现有的辊子的辊面不能及时散热，导致辊面容易被损害，辊子使用寿命缩短的问题。该水冷辊包括辊套和芯轴；芯轴的一端设置有沿轴向的第一通水孔，另一端设置有沿轴向的第一通水孔；芯轴内设置有沿径向的两组通道组；芯轴的外侧壁上设置有辊面冷却结构，以使水流过辊面冷却结构时能够带走辊面的热量；第一通水孔通过一组通道组与辊面冷却结构的一端连通，辊面冷却结构的另一端通过另一组通道组与第一通水孔连通；芯轴的设置辊面冷却结构的外侧壁套设辊套。本申请的水冷辊及水冷方法，能够使辊面及时散热，从而保护了辊面不易被损害，极大地延长了辊子的使用寿命。

Description

一种水冷辊及水冷方法

技术领域

本申请涉及辊子技术领域，尤其涉及一种水冷辊及水冷方法。

背景技术

辊子是厚板坯连铸机、矩形坯连铸机或大型轧机等设备上的关键部位，该设备的使用寿命取决于设备上的辊子的使用寿命的长短。

在厚板坯连铸机、矩形坯连铸机或大型轧机中使用的大直径辊子，其辊面经过的热钢坯所产生的传导热量及辐射热量较大。但是目前的辊子的辊面不能及时散热，导致辊面容易被损害，辊子使用寿命缩短。

发明内容

本申请实施例通过提供一种水冷辊及水冷方法，能够解决现有的辊子的辊面不能及时散热，导致辊面容易被损害，辊子使用寿命缩短的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种水冷辊，包括辊套和芯轴；所述芯轴的一端设置有沿轴向的第一通水孔，另一端设置有沿轴向的第二通水孔；所述芯轴内设置有沿径向的两组通道组；所述芯轴的外侧壁上设置有辊面冷却结构，以使水流过所述辊面冷却结构时能够带走辊面的热量；所述第一通水孔通过一组所述通道组与所述辊面冷却结构的一端连通，所述辊面冷却结构的另一端通过另一组通道组与所述第二通水孔连通；所述芯轴的设置所述辊面冷却结构的外侧壁套设所述辊套。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述辊面冷却结构包括第一环形水槽、第二环形水槽和多条水道；所述第一环形水槽和所述第二环形水槽分别沿周向设置于所述芯轴的外侧壁上，所述第一通水孔通过一组所述通道组与所述第一环形水槽连通，所述第二环形水槽通过另一组所述通道组与所述第二通水孔连通；多个所述水道的一端均与所述第一环形水槽连通，另一端均与所述第二环形水槽连通，用于将所述第一环形水槽的水输送至所述第二环形水槽。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，多个所述水道的延伸方向均与所述芯轴的轴线平行。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，在所述芯轴的径向的截面上，多条水道的截面等间隔地设置于所述芯轴的外壁的一周。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，在所述芯轴的径向的截面上，所述水道为矩形。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述通道组包括四条通道；一组所述通道组的四个所述通道的一端等间隔地连通于所述第一通水孔的一周，另一端与所述第一环形水槽连通；另一组所述通道组的四个所述通道的一端等间隔地连通于所述第二通水孔的一周，另一端与所述第二环形水槽连通。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述芯轴的外侧壁与所述辊套的内壁过盈配合。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述辊套由厚壁管制作而成。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述辊套的外表面堆焊有硬质合金或不锈钢。

第二方面，本发明实施例提供了一种使用上述的水冷辊的水冷方法，包括以下步骤：向芯轴的第一通水孔通入冷却水；所述冷却水通过一组通水组流入辊面冷却结构的一端，流经所述辊面冷却结构后，从所述辊面冷却结构的另一端流出，再通过另一组通道组流入第二通水孔；带走辊面热量的所述冷却水通过所述第二通水孔排出。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供了一种水冷辊，该水冷辊包括辊套和芯轴。芯轴的一端设置有沿轴向的第一通水孔，另一端设置有沿轴向的第二通水孔。芯轴内设置有沿径向的两组通道组。芯轴的外侧壁上设置有辊面冷却结构，以使水流过辊面冷却结构时能够带走辊面的热量。第一通水孔通过一组通道组与辊面冷却结构的一端连通，第二通水孔通过另一组通道组与辊面冷却结构的另一端连通。芯轴的设置辊面冷却结构的外侧壁套设辊套。在实际应用中，向芯轴的第一通水孔通入冷却水。该冷却水通过第一通水孔流入一组通道组后流向辊面冷却结构的一端，由于辊面冷却结构设置于芯轴的外侧壁上，与辊套的内侧壁相贴合，在冷却水流经辊面冷却结构的过程中，该冷却水能够带走辊面的热量，然后该带走辊面热量的冷却水从辊面冷却结构的另一端流出，再通过另一组通道组流入第二通水孔，之后带走辊面热量的冷却水通过第二通水孔被排出。本发明的辊面冷却结构设置于芯轴的外侧壁，靠近辊面，冷却效果明显，使辊子能够及时散热，从而保护了辊面不易被损害，极大地延长了辊子的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述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为本申请实施例提供的水冷辊的结构示意图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为图1中B-B向剖视图；

图4为本申请实施例提供的水冷方法的流程框图。

图标：1-辊套；2-芯轴；21-第一通水孔；22-第二通水孔；23-通道组；231-通道；24-辊面冷却结构；241-第一环形水槽；242-第二环形水槽；243-水道。

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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在实际应用中，辊子是厚板坯连铸机、矩形坯连铸机或大型轧机等设备上的关键部位，该设备的使用寿命取决于设备上的辊子的使用寿命的长短。在厚板坯连铸机、矩形坯连铸机或大型轧机中使用的大直径辊子，其辊面经过的热钢坯所产生的传导热量及辐射热量较大。但是目前的辊子的辊面不能及时散热，导致辊面容易被损害，辊子使用寿命缩短。

请参照图1所示，本发明实施例提供了一种水冷辊，包括辊套1和芯轴2。芯轴2的一端设置有沿轴向的第一通水孔21，另一端设置有沿轴向的第二通水孔22。其中第一通水孔21是从芯轴2的一端的端面延伸到芯轴2内部，用于与外部连通，从而向芯轴2输入冷却水，第二通水孔22是从芯轴2内部延伸到芯轴2的另一端的端面，用于与外部连通，从而将带走辊面热量的冷却水排出到外部。

芯轴2内设置有沿径向的两组通道组23。芯轴2的外侧壁上设置有辊面冷却结构24，以使冷却水流过辊面冷却结构24时能够带走辊面的热量。其中，辊面是指辊套1与热钢坯接触的表面。第一通水孔21通过一组通道组23与辊面冷却结构24的一端连通，辊面冷却结构24的另一端通过另一组通道组23与第二通水孔22连通。芯轴2的设置辊面冷却结构24的外侧壁套设辊套1。

本发明实施例提供的一种水冷辊，通过向芯轴2的第一通水孔21通入冷却水。该冷却水通过第一通水孔21流入一组通道组23后流向辊面冷却结构24的一端，由于辊面冷却结构24设置于芯轴2的外侧壁上，与辊套1的内侧壁相贴合，在冷却水流经辊面冷却结构24的过程中，该冷却水能够带走辊面的热量，该热量包括辊面经过的热钢坯所产生的传导热量及辐射热量，然后该带走辊面热量的冷却水从辊面冷却结构24的另一端流出，再通过另一组通道组23流入第二通水孔22，之后带走辊面热量的冷却水通过第二通水孔22被排出。本发明的辊面冷却结构24设置于芯轴2的外侧壁，靠近辊面，冷却效果明显，使辊子能够及时散热，从而保护了辊面不易被损害，极大地延长了辊子的使用寿命。本申请的水冷辊可组合用于板坯连铸辊，也可单体应用于矩形坯连铸辊或轧机轧辊。具体地，芯轴2的两端可根据实际需要做匹配设计，如果用于板坯连铸辊或矩形坯连铸辊，两端可匹配轴承及轴承座；若果用于轧机轧辊，在考虑两侧轴承的同时一侧需要加长以便换辊装置使用，从而实现不同的使用场景都能使用该水冷辊。

参照图1、图2和图3所示，辊面冷却结构24包括第一环形水槽241、第二环形水槽242和多条水道243。第一环形水槽241和第二环形水槽242分别沿周向设置于芯轴2的外侧壁上，第一通水孔21通过一组通道组23与第一环形水槽241连通，第二环形水槽242通过另一组通道组23与第二通水孔22连通。多条水道243的一端均与第一环形水槽241连通，另一端均与第二环形水槽242连通，用于将第一环形水槽241的水输送至第二环形水槽242。

在实际中，由于第一通水孔21通过一组通道组23与第一环形水槽241连通，向芯轴2的第一通水孔21通入冷却水，冷却水通过第一通水孔21流入一组通道组23后流向第一环形水槽241，由于多条水道243的一端均与第一环形水槽241连通，从而冷却水流入多条水道243，由于多条水道243设置于芯轴2的外侧壁上，与辊套1的内侧壁相贴合，在冷却水流经水道243的过程中，该冷却水能够带走辊面的热量。多条水道243的另一端均与第二环形水槽242连通，该带走辊面热量的冷却水流入第二环形水槽242，由于第二环形水槽242通过另一组通道组23与第二通水孔22连通，从而带走辊面热量的冷却水流入另一组通道组23后，再流入第二通水孔22，之后带走辊面热量的冷却水通过第二通水孔22被排出。由于第一环形水槽241和第二环形水槽242的设置，方便了两组通道组23与多条水道243的连通，不需要通道组23的端口与水道243的端口必须一一对应，就能确保每个水道243的一端有冷却水流入，且带走辊面热量的冷却水能够从每个水道243的另一端流出，从而降低了芯轴2的加工难度。而且在芯轴2的一周加工第一环形水槽241和第二环形水槽242，相对比较容易。另外，由于第一环形水槽241和第二环形水槽242位于芯轴2的外侧壁上，当水流经第一环形水槽241和第二环形水槽242时，也对辊面具有一定的冷却效果，从而进一步增加了该水冷辊的冷却效果。

在实际应用中，多条水道243的延伸方向均与芯轴2的轴线平行，即多条水道243均为直线型且多条水道243之间互相平行，从而便于水道243的加工，而且能够使冷却水快速的从第一环形水槽241流向第二环形水槽242，从而加快了冷却水的流动速度，进而提高了辊面的冷却效果。当然，该多条水道243也可以为螺旋状，每个水道243螺旋盘绕于芯轴2的外侧壁且相邻水道243之间的间隔距离相等；该多条水道243也可以由直线型的水道243与螺旋状的水道243交替组成，直线型的水道243之间相互平行，相邻的螺旋状的水道243之间的间隔距离相等。

如图2所示，在芯轴2的径向的截面上，多条水道243的截面等间隔地设置于芯轴2的外壁的一周，即多条水道243均布于芯轴2的外侧壁，从而当多条水道243通入冷却水时，冷却水流经多条水道243时，对辊面的冷却更均匀，冷却效果更好。

水道243可以为三条、五条、十条等，基于冷却效果，芯轴2的径向截面的周长和加工成本等因素的考虑，如图2所示，水道243设置为十二条，此时流经芯轴2的冷却水有较好的冷却效果，多个水道243能够在芯轴2上均匀排布且在合理的加工成本内。

继续参照图2所示，在芯轴2的径向的截面上，水道243为矩形。当然，水道243也可以为三角形或梯形等形状。相较于其他的形状，矩形的水道243，便于加工，而且沿径向相同的深度，矩形的面积更大，从而可以保证每条水道243流过的水流量更大，即多个水道243整体的水流量增大，进而使芯轴2的冷却效果更显著。

如图3所示，通道组23包括四条通道231。一组通道组23的四条通道231的一端等间隔地连通于第一通水孔21的一周，另一端与第一环形水槽241连通；另一组通道组23的四条通道231的一端等间隔地连通于第二通水孔22的一周，另一端与第二环形水槽242连通。当然，通道组23也可以包括两条、三条、五条等数量的通道231。若水道243的数量较多时，通道231的条数太少，从通道231流入水道243的水流量太低，那么每条水道243不能都充满水，则达不到预期的冷却效果。而通道231的条数太多，则会增大加工难度。由于在实际加工过程中，多个通道231的一端间隔地连通与第一通水孔21，且相邻的通道231之间的间距相等，才具有最好的通水效果，即加工时需要将第一通水孔21的圆周进行等分，若加工三条、五条等数量的通道231，极大地增加了等分难度。而将通道231设置成四条，相邻通道231之间的夹角为90°，在能够保证水道243的通水量的同时，对于第一通水孔21的圆周的等分的难度降低，进而降低了通道231的加工难度。

具体地，当通道组23包括四条通道231，辊面冷却结构24包括第一环形水槽241、第二环形水槽242和多条水道243时，第一环形水槽241和第二环形水槽242分别沿周向设置于芯轴2的外侧壁上，一组通道组23的四条通道231的一端等间隔地连通于第一通水孔21的一周，另一端与第一环形水槽241连通，多条水道243的一端均与第一环形水槽241连通，另一端均与第二环形水槽242连通，用于将第一环形水槽241的水输送至第二环形水槽242，另一组通道组23的四条通道231的一端与第二环形水槽242连通，另一端等间隔地连通于第二通水孔22的一周。本申请实施例提供的水冷辊，将第一通水孔21输入的一股冷却水通过一组通道组23的四条通道231分成四股，四股冷却水的水流在第一环形水槽241汇聚之后流入多个水道243以分流成多股水流，该多股冷却水的水流在流动过程中吸收辊面的热量后在第二环形水槽242汇聚之后再分流成四股并通过另一组通道组23的四条通道231输送给第二通水孔22后汇聚成一股排出。在辊子的实际使用过程中，一般为辊子的中部与热钢坯接触，辊子在使用过程中旋转，从而热钢坯的绝大部分热量先传递到辊子的中部。本实施例的的水冷辊，将辊子中部的多股水道243靠近辊套1设置，可以及时传导热量，在一定程度上避免了热量传递到芯轴2，既能避免芯轴2损坏，也在一定程度上降低芯轴2的材质要求。而在芯轴2的外侧壁直接开设水道243，既能降低辊套1的生产难度，还能使水道243更靠近辊面，从而使流过水道243的冷却水能及时带走热压坯传递给辊套1的热量。

采用本实施例的水冷辊的水冷过程为：向芯轴2的第一通水孔21通入冷却水，冷却水通过第一通水孔21流入一组通道组23的四条通道231后流向第一环型水槽，由于多条水道243的一端均与第一环形水槽241连通，从而冷却水流入多条水道243，由于多条水道243设置于芯轴2的外侧壁上，与辊套1的内侧壁相贴合，在冷却水流经水道243的过程中，该冷却水能够带走辊面的热量。多条水道243的另一端均与第二环形水槽242连通，该带走辊面热量的冷却水流入第二环形水槽242，第二环形水槽242通过另一组通道组23的四条通道231与第二通水孔22连通，从而带走辊面热量的冷却水流入另一组通道组23的四条通道231后，再流入第二通水孔22，之后带走辊面热量的冷却水通过第二通水孔22被排出。

进一步地，沿芯轴2的径向，本发明的第一环形水槽241和第二环形水槽242的深度均略大于水道243的深度。辊套1和芯轴2旋转过程中，一组通道组23的四条通道231中的四股水流依靠其离心力加速汇聚至第一环形水槽241，由于第一环形水槽241的深度略大于水道243的深度，此时第一环形水槽241内的水压略大于多条水道243内的水压，由于两者产生的压差会降低多条水道243内的靠近第一环形水槽241这一端的冷却水的流速，此时冷却水的温度较低，流速低能够带走更多的热量。当多条水道243中的冷却水向第二环形水槽242汇聚的过程中，由于冷却水带走了辊面的热量，冷却水的温度逐渐升高，此时由于第二环形水槽242的深度略大于水道243的深度，则第二环形水槽242内的水压略大于多条水道243内的水压，从而相较于多条水道243的靠近第一环形水槽241的这一端，多条水道243的中部和靠近第二环形水槽242这一端的水流速度会加快，通过加快水流速度可以带走更多的热量，从而弥补此时冷却水的水温上升而导致带走辊面热量减少的不足。进而在多条水道243的整个水流流道上，能够保证吸收辊面热量的均匀性。

可选的，辊面冷却结构24还可以只包括多条水道243。通道组23包括多个通道231，且通道231的条数与水道243的条数相同。一组通道组23的多条通道231的一端周向等距设置于第一通水孔21的周壁，另一端分别一一连通于一条水道243的一端。另一组通道组23的多条通道231的一端周向等距设置于第二通水孔22的周壁，多条水道243的另一端分别一一连通于一条通道231的另一端。向芯轴2的第一通水孔21通入冷却水，冷却水通过第一通水孔21流入一组通道组23的每条通道231内，由于每条通道231均一一连通一条水道243，该冷却水直接流入每条水道243，由于多条水道243设置于芯轴2的外侧壁上，与辊套1的内侧壁相贴合，在冷却水流经水道243的过程中，该冷却水能够带走辊面的热量，之后该带走辊面热量的冷却水流入另一组的通道组23的每条通道231内，由于多条该通道231的一端周向等距设置于第二通水孔22的周壁，从而带走辊面热量的冷却水流入多条该通道231后，再流入第二通水孔22，之后带走辊面热量的冷却水通过第二通水孔22被排出。

在实际应用中，芯轴2的外侧壁与辊套1的内壁过盈配合，即芯轴2的径向的外侧壁的直径略大于辊套1的内侧壁。过盈配合是指在机械安装过程中，有许多零件间需要紧密配合，其利用辊套1材料的弹性使孔扩大，变形而套在芯轴2上，当孔复原时产生对芯轴2的箍紧力，从而使辊套1与芯轴2紧密配合。在过盈配合公差带图中，辊套1的孔的公差带在芯轴2的公差带之下，孔的尺寸减去芯轴2的尺寸所得的代数差为负。过盈配合连接的结构简单，对中性好，对芯轴2及辊套1的强度削弱小，耐冲击性好。由于芯轴2的外侧壁与辊套1的内壁过盈配合，从而使轴套对辊面冷却结构24的密封性能极大地提高了，防止了工作过程中，水的渗漏。

可选的，辊套1由厚壁管制作而成。厚壁管也称厚壁钢管，把钢管外径和壁厚之比小于20的钢管称为厚壁钢管。具体地，将圆管坯经过切割机的切割加工成长度约为1米的坯料，并经传送带送到熔炉内加热，钢坯被送入熔炉内加热，温度大约为1200℃，燃料为氢气或乙炔。圆管坯出炉后要经过压力穿孔机进行穿孔。一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机，这种穿孔机生产效率高，产品质量好，穿孔扩径量大，可穿多种钢种。穿孔后，圆管坯就先后被三辊斜轧、连轧或挤压。挤压后要脱管定径，定径机通过锥形钻头高速旋转入钢坯打孔，形成厚壁管初坯。厚壁管初坯的内径由定径机钻头的外径长度来确定。厚壁管初坯经定径后，进入冷却塔中。通过喷水冷却，厚壁管初坯经冷却后，就要被矫直。厚壁管初坯经矫直后得到厚壁管成品，再由传送带送至金属探伤机(或水压试验)进行内部探伤。若厚壁管成品内部有裂纹、气泡等问题，将被探测出来。厚壁管成品质检后还要通过严格的手工挑选从而得到质量最佳的厚壁管。厚壁管的强度较好，耐磨性较好，从而使辊套1具有较好的强度和耐磨性。在实际应用中，该辊套1可以采用合金厚壁管加工而成。

由于辊套1采用厚壁管制作而成，其壁厚小于现有辊子的辊套1的壁厚，从而水冷辊的辊面冷却结构24与辊面距离更近，能够使水冷辊的冷却效果更好。在实际应用中，为了保证水冷辊应用于设备时的高度，如图1所示，会将芯轴2的套设辊套1的部分的直径做大一些，而轴承及轴承组件等的内径未做变化，从而将芯轴2的套设轴承及轴承组件的两端的直径做小一些。

进一步地，辊套1的外表面堆焊有硬质合金或不锈钢，从而进一步提高辊套1外表面的耐磨性。

其中，堆焊是作为材料表面改性的一种经济而快速的工艺方法，越来越广泛地应用于各个工业部门零件的制造修复中。堆焊是用电焊法或气焊法把硬质合金或不锈钢熔化，堆在辊套1外表面上的焊接法。堆焊对提高零件的使用寿命，合理使用材料，提高产品性能，减少备件，降低成本有显著的经济效益。相较于其他表面处理方法，堆焊方法的堆焊层与基体金属的结合是冶金结合，结合强度高，抗冲击性能好。堆焊层金属的成分和性能调整方便，一般常用的焊条电弧焊堆焊焊条或药芯焊条调节配方很方便，可以设计出各种合金体系，以适应不同的工况要求。堆焊层厚度大，一般堆焊层厚度可在2mm～30mm范围内调节。由于本申请是通过堆焊技术在辊套1的外表面焊接耐磨损的硬质合金或不锈钢，使辊套1表面获得具有特殊性能的合金层，所以对于能够熟练掌握焊接技术的操作人员而言，其难度不大，可操作性强。

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨损、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。不锈钢具有较好的耐磨性、耐腐蚀性和耐热性。

在实际应用中，本申请的水冷辊的芯轴2一次加工而成。

如图4所示，本发明实施例提供了一种使用上述的水冷辊的水冷方法，包括以下步骤：

步骤401：向芯轴2的第一通水孔21通入冷却水。

步骤402：冷却水通过一组通水组流入辊面冷却结构24的一端，流经辊面冷却结构24后，从辊面冷却结构24的另一端流出，再通过另一组通道组23流入第二通水孔22。

步骤403：带走辊面热量的冷却水通过第二通水孔22排出。

本发明实施例提供的使用上述的水冷辊的水冷方法，通过向芯轴2的第一通水孔21通入冷却水。该冷却水通过第一通水孔21流入一组通道组23后流向辊面冷却结构24的一端，由于辊面冷却结构24设置于芯轴2的外侧壁上，与辊套1的内侧壁相贴合，在冷却水流经辊面冷却结构24的过程中，该冷却水能够带走辊面的热量，然后该带走辊面热量的冷却水从辊面冷却结构24的另一端流出，再通过另一组通道组23流入第二通水孔22，之后带走辊面热量的冷却水通过第二通水孔22被排出。本发明的辊面冷却结构24设置于芯轴2的外侧壁，靠近辊面，冷却效果明显，使辊子能够及时散热，从而保护了辊面不易被损害，极大地延长了辊子的使用寿命。

具体地，当辊面冷却结构24包括第一环形水槽241、第二环形水槽242和多条水道243，第一环形水槽241和第二环形水槽242分别沿周向设置于芯轴2的外侧壁上，第一通水孔21通过一组通道组23与第一环形水槽241连通，第二环形水槽242通过另一组通道组23与第二通水孔22连通，多条水道243的一端均与第一环形水槽241连通，另一端均与第二环形水槽242连通，用于将第一环形水槽241的水输送至第二环形水槽242时，由于第一通水孔21通过一组通道组23与第一环形水槽241连通，向芯轴2的第一通水孔21通入冷却水，冷却水通过第一通水孔21流入一组通道组23后流向第一环型水槽，由于多条水道243的一端均与第一环形水槽241连通，从而冷却水流入多条水道243，由于多条水道243设置于芯轴2的外侧壁上，与辊套1的内侧壁相贴合，在冷却水流经水道243的过程中，该冷却水能够带走辊面的热量。多条水道243的另一端均与第二环形水槽242连通，该带走辊面热量的冷却水流入第二环形水槽242，第二环形水槽242通过另一组通道组23与第二通水孔22连通，从而带走辊面热量的冷却水流入另一组通道组23后，再流入第二通水孔22，之后带走辊面热量的冷却水通过第二通水孔22被排出。

进一步地，当辊面冷却结构24只包括多条水道243，通道组23包括多个通道231，且通道231的条数与水道243的条数相同，一组通道组23的多条通道231的一端周向等距设置于第一通水孔21的周壁，另一端分别一一连通于一条水道243的一端，另一组通道组23的多条通道231的一端周向等距设置于第二通水孔22的周壁，多条水道243的另一端分别一一连通于一条该通道231的另一端时，向芯轴2的第一通水孔21通入冷却水，冷却水通过第一通水孔21流入一组通道组23的每条通道231内，由于每条通道231均一一连通一条水道243，该冷却水直接流入每条水道243，由于多条水道243设置于芯轴2的外侧壁上，与辊套1的内侧壁相贴合，在冷却水流经水道243的过程中，该冷却水能够带走辊面的热量，之后该带走辊面热量的冷却水流入另一组的通道组23的每条通道231内，由于多条该通道231的一端周向等距设置于第二通水孔22的周壁，从而带走辊面热量的冷却水流入多条该通道231后，再流入第二通水孔22，之后带走辊面热量的冷却水通过第二通水孔22被排出。

进一步地，当通道组23包括四条通道231，辊面冷却结构24包括第一环形水槽241、第二环形水槽242和多条水道243时，第一环形水槽241和第二环形水槽242分别沿周向设置于芯轴2的外侧壁上，一组通道组23的四条通道231的一端等间隔地连通于第一通水孔21的一周，另一端与第一环形水槽241连通，多条水道243的一端均与第一环形水槽241连通，另一端均与第二环形水槽242连通，用于将第一环形水槽241的水输送至第二环形水槽242，另一组通道组23的四条通道231的一端与第二环形水槽242连通，另一端等间隔地连通于第二通水孔22的一周。

向芯轴2的第一通水孔21通入冷却水，冷却水通过第一通水孔21流入一组通道组23的四条通道231后流向第一环型水槽，由于多条水道243的一端均与第一环形水槽241连通，从而冷却水流入多条水道243，由于多条水道243设置于芯轴2的外侧壁上，与辊套1的内侧壁相贴合，在冷却水流经水道243的过程中，该冷却水能够带走辊面的热量。多条水道243的另一端均与第二环形水槽242连通，该带走辊面热量的冷却水流入第二环形水槽242，第二环形水槽242通过另一组通道组23的四条通道231与第二通水孔22连通，从而带走辊面热量的冷却水流入另一组通道组23的四条通道231后，再流入第二通水孔22，之后带走辊面热量的冷却水通过第二通水孔22被排出。

本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种水冷辊，其特征在于，包括辊套(1)和芯轴(2)；

所述芯轴(2)的一端设置有沿轴向的第一通水孔(21)，另一端设置有沿轴向的第二通水孔(22)；所述芯轴(2)内设置有沿径向的两组通道组(23)；所述芯轴(2)的外侧壁上设置有辊面冷却结构(24)，以使水流过所述辊面冷却结构(24)时能够带走辊面的热量；

所述第一通水孔(21)通过一组所述通道组(23)与所述辊面冷却结构(24)的一端连通，所述辊面冷却结构(24)的另一端通过另一组通道组(23)与所述第二通水孔(22)连通；

所述芯轴(2)的设置所述辊面冷却结构(24)的外侧壁套设所述辊套(1)。

2.根据权利要求1所述的水冷辊，其特征在于，所述辊面冷却结构(24)包括第一环形水槽(241)、第二环形水槽(242)和多条水道(243)；

所述第一环形水槽(241)和所述第二环形水槽(242)分别沿周向设置于所述芯轴(2)的外侧壁上，所述第一通水孔(21)通过一组所述通道组(23)与所述第一环形水槽(241)连通，所述第二环形水槽(242)通过另一组所述通道组(23)与所述第二通水孔(22)连通；

多个所述水道(243)的一端均与所述第一环形水槽(241)连通，另一端均与所述第二环形水槽(242)连通，用于将所述第一环形水槽(241)的水输送至所述第二环形水槽(242)。

3.根据权利要求2所述的水冷辊，其特征在于，多个所述水道(243)的延伸方向均与所述芯轴(2)的轴线平行。

4.根据权利要求3所述的水冷辊，其特征在于，在所述芯轴(2)的径向的截面上，多条水道(243)的截面等间隔地设置于所述芯轴(2)的外壁的一周。

5.根据权利要求2～4任一项所述的水冷辊，其特征在于，在所述芯轴(2)的径向的截面上，所述水道(243)为矩形。

6.根据权利要求2所述的水冷辊，其特征在于，所述通道组(23)包括四条通道(231)；

一组所述通道组(23)的四个所述通道(231)的一端等间隔地连通于所述第一通水孔(21)的一周，另一端与所述第一环形水槽(241)连通；

另一组所述通道组(23)的四个所述通道(231)的一端等间隔地连通于所述第二通水孔(22)的一周，另一端与所述第二环形水槽(242)连通。

7.根据权利要求1所述的水冷辊，其特征在于，所述芯轴(2)的外侧壁与所述辊套(1)的内壁过盈配合。

8.根据权利要求1所述的水冷辊，其特征在于，所述辊套(1)由厚壁管制作而成。

9.根据权利要求1所述的水冷辊，其特征在于，所述辊套(1)的外表面堆焊有硬质合金或不锈钢。

10.一种使用如权利要求1～9任一项所述的水冷辊的水冷方法，其特征在于，包括以下步骤：

向芯轴(2)的第一通水孔(21)通入冷却水；

所述冷却水通过一组通水组流入辊面冷却结构(24)的一端，流经所述辊面冷却结构(24)后，从所述辊面冷却结构(24)的另一端流出，再通过另一组通道组(23)流入第二通水孔(22)；

带走辊面热量的所述冷却水通过所述第二通水孔(22)排出。

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