CN113560516A - 一种冶金流程用内部冷却输送辊道 - Google Patents

Abstract

一种冶金流程用内部冷却输送辊道，属于冶金设备技术领域。本发明解决了内部冷却输送辊道辊身冷却指向不明确、进出辊道内腔冷却介质混合交织在一起的问题。本发明将内部冷却导向筒安装在输送辊道辊体内部，所述内部冷却导向筒外柱面与辊身内柱面配合形成配合空间，其内孔与安装在输送辊道中心的冷却介质导入筒的外柱面紧密配合；内部冷却导向筒外柱面与辊身内柱面之间的配合空间形成夹缝冷却层；旋转接头通过螺栓连接安装在所述输送辊道从动侧轴头端面上。本发明实现了冷却回路全程全封闭，单向流动，进水和回水完全分开，强化辊身冷却效果、有效降低辊面温度，实现低变形、长寿命的目标。

Description

一种冶金流程用内部冷却输送辊道

技术领域

本发明属于冶金设备技术领域，特别涉及一种冶金流程用内部冷却输送辊道。

背景技术

冶金流程中辊道运输是生产过程中的重要环节，用以输送或运转各种钢坯(如连铸坯)等。所运输铸坯等物件的温度较高，通过接触传热和对流换热以及热辐射使输送辊道整体温度升高，辊面温度升高更为明显，工况条件十分恶劣，使用一段时间后，辊体会产生附加热变形，其机械性能强度和耐磨性显著下降，输送的特殊品种的铸坯出现裂纹的概率加大，从而影响铸坯质量，因此，对输送辊道设备的完整性有着比较严格的要求。

辊道本体降温通常采用水冷方式为通过旋转接头引入水源进入辊道的内部，充满整个辊腔，进水和回水交织混合在一起，大量进水有滞留现象，排水有误排现象，对辊道辊身的直接冷却指向不明，不能充分发挥冷却介质效能，冷却效果不佳，浪费掉大量输送冷却介质的动力能源。

发明内容

本发明要解决内部冷却输送辊道辊身冷却指向不明确、进出辊道内腔冷却介质混合交织在一起的问题，对输送辊道辊身实施强化定向冷却，使冷却介质进水和出水彻底分开，通过旋转接头迅速排出输送辊道辊体，根据出水温度对输送辊道辊身进行强制冷却，控制输送辊道整机温度在70℃以下，从而提高输送辊道的寿命。

本发明采用如下技术方案：所述内部冷却输送辊道包括辊身1、内部冷却导向筒2、冷却介质导入管3、从动侧轴承4、从动侧轴承座5、旋转接头6、辊道支撑梁7、驱动侧轴头8、螺栓9、驱动侧轴承10、驱动侧轴承座11、驱动侧钢板12、从动侧钢板13、从动侧轴头14。

所述的内部冷却导向筒2安装在由辊身1、驱动侧轴头8、驱动侧钢板12、从动侧钢板13和从动侧轴头14构成的输送辊道辊体内部，所述输送辊道辊体两端对称安装轴承和轴承座，驱动侧轴承10安装在驱动侧轴承座11内部和驱动侧轴头8轴颈上，从动侧轴承4安装在从动侧轴承座5内部和从动侧轴头14轴颈上，驱动侧轴承座11和从动侧轴承座5安装在辊道支撑梁7上，辊道支撑梁7固定不动；外部旋转动力传送到驱动侧轴头8端部联结轴伸上，实现所述输送辊道旋转运输功能。内部冷却导向筒2外柱面与辊身1内柱面配合形成配合空间，内孔与安装在输送辊道中心的冷却介质导入管3的外柱面紧密配合；内部冷却导向筒2外柱面与辊身1内柱面之间的配合空间形成夹缝冷却层；输送辊道从动侧的旋转接头6通过螺栓9连接安装在所述输送辊道从动侧轴头14端面上，旋转接头6中心圆柱紧密套装入冷却介质导入管3内，并向管内提供带压冷却介质。冷却介质导入管3伸入输送辊道驱动侧的驱动侧轴头8孔洞内部，与孔洞内壁面形成环空；驱动侧钢板12与内部冷却导向筒2左端面形成夹缝层，从动侧钢板13与内部冷却导向筒2右端面形成夹缝层；冷却介质导入管3与从动侧轴头14内孔壁面形成环空，冷却介质在这里汇集后由旋转接头6排出输送辊道辊体，环空与夹缝层串起来形成封闭回路管道。

所述的内部冷却导向筒2外圆为光面形柱面，内部冷却导向筒2外圆与辊身1内圆之间形成夹缝层。

所述的内部冷却导向筒2外圆分布有轴向平行矩形槽或矩形螺旋槽。

输送辊道的一端驱动侧设有连接驱动该输送辊道转动的端部联结轴伸，另一端从动侧装有旋转接头。旋转接头引入水源通过设在辊道中心的冷却介质导入管进入到辊道的驱动侧，对轴承和轴承座进行冷却，水流反向流动，在内部冷却导向筒左端面与所述输送辊道驱动侧钢板表面形成的夹缝径向分流后流入内部冷却导向筒的矩形螺旋槽中(方便对内部冷却导向筒冷却水槽的机加工，也可以是直通冷却水槽，冷却长度变短了，只是冷却效果减弱一些)，内部冷却导向筒外圆与辊身内圆采用国标配合，水流在水压作用下穿过冷却导向筒矩形螺旋槽后流向输送辊道从动侧，在内部冷却导向筒右端面与从动侧钢板表面形成的夹缝汇流向辊道中部径向汇集流入冷却介质导入管外圆与从动侧轴头内孔壁面形成环空里，对输送辊道从动侧的从动侧轴承和从动侧轴承座进行冷却，出水由旋转接头排出辊道的同时带走冷却介质流动过程中收集到的输送辊道的高温热量，输送辊道降温的热交换方式以对流换热为主，加上少量的导热换热；所述输送辊道辊身的温度通过冷却水的强度冷却进行控制，实现需要的输送辊道辊身温度。所述冷却介质流进流出形成的冷却回路，实现了全封闭，进水和回水完全分开，充分利用了冷却介质能源。冷却水槽设在内部冷却导向筒上，极大地方便了机加工；内部冷却导向筒外圆与辊身内圆的配合可采用间隙配后到过盈配合，采用间隙配合，冷却水槽的流水将有些窜道现象，但在水压的作用下总体是赶着往前走的，不存在冷却介质滞留现象。所述内部冷却导向筒与所述辊身内部接触并进行同轴心装配，对所述输送辊道辊身起到支撑和加固作用，尤其对长辊身输送辊道作用明显。

内部冷却导向筒外圆做成光面柱面的情况下，那么，内部冷却导向筒外圆与输送辊道辊身内圆之间留出一定间隙，形成夹缝冷却，纯粹通过对流换热，将输送辊道在恶劣工况环境中以导热等方式富集在输送辊道实体上的热量带走，同样起到对输送辊道整体的降温作用。

本发明具有以下优点：由于采用了本发明提供的结构设计，所述冶金流程用内部冷却输送辊道冷却回路实现了全封闭，冷却介质单向流动，提高了冷却效能。内部冷却导向筒单独机加工，冷却槽的成形加工十分方便，内部冷却导向筒的装配简单易行。对输送辊道辊身实现设定温度的定向强化冷却，根据旋转接头出水温度对输送辊道辊身进行强制冷却，实现需要的输送辊道辊身温度，输送辊道设备机械性能维持在良好的状态下，对输送的物件的质量提供保证。

附图说明

图1为一种冶金流程用内部冷却输送辊道设计图。其中，1、辊身；2、内部冷却导向筒；3、冷却介质导入管；4、从动侧轴承；5、从动侧轴承座；6、旋转接头；7、辊道支撑梁；8、驱动侧轴头；9、螺栓；10、驱动侧轴承；11、驱动侧轴承座；12、驱动侧钢板；13、从动侧钢板；14、从动侧轴头。

图2为件2一种内部冷却导向筒结构图。所述件2内部冷却导向筒左右结构相同，对冷却介质进行径向分流或径向汇流收集，外圆表面加工冷却槽或形成光面柱面。

具体实施方式

下文将结合附图详细描述本发明具体实施。

辊身1、驱动侧轴头8、驱动侧钢板12、从动侧钢板13和从动侧轴头14构成输送辊道辊体，外部旋转动力输入到输送辊道驱动侧轴头8端部联结轴伸上，输送辊道左侧驱动侧轴承10安装在驱动侧轴承座11内部和驱动侧轴头8轴颈上；输送辊道右侧从动侧轴承4安装在从动侧轴承5内部和从动侧轴头14轴颈上；驱动侧轴承座11和从动侧轴承座5安装在辊道支撑梁7上，辊道支撑梁7固定不动，几件相互作用实现输送辊道旋转运输的功能。

请参阅图1所示，输送辊道从动侧的旋转接头6引入冷却水源进入冷却介质导入管3，冷却介质导入管3伸入所述输送辊道内部通到输送辊道另一端驱动侧的驱动侧轴头8孔洞内部，与孔洞内壁面形成环空，冷却介质在输送过程几乎没有热量交换；请参阅图2所示，箭头方向表示冷却介质流动方向，对输送辊道驱动侧的驱动侧轴承10和驱动侧轴承座11冷却后的冷却介质在驱动侧钢板12与内部冷却导向筒2左端面形成的夹缝层中径向分流进入内部冷却导向筒2的矩形螺旋槽中，矩形螺旋槽的螺距设为内部冷却导向筒2的长度，也就是，冷却介质对输送辊道辊身内表面冷却一周圈后流出进入输送辊道从动侧；以输送辊道辊身外径Ф415mm为例，矩形螺旋槽在内部冷却导向筒2上外圆的周向分段数量在8～12个；所述矩形螺旋槽的槽宽在内部冷却导向筒2轴向截面上30～40mm，槽深5～30mm，槽间距在内部冷却导向筒2长度方向上均匀分布；如果冷却槽深设为0mm,也就是内部冷却导向筒2外圆做成光面柱面的情况下，内部冷却导向筒2外圆与辊身内圆之间留出一定间隙，圆周径向间隙距离5～20mm，且均匀分布，内部冷却导向筒2外圆与输送辊道辊身1内圆之间形成夹缝冷却；冷却介质在所述输送辊道从动侧的从动侧钢板13与内部冷却导向筒2右端面形成夹缝层内汇流径向向中部汇集流入冷却介质导入管3外圆与从动侧轴头14内孔壁面形成环空内，对输送辊道右侧从动侧轴承4和从动侧轴承座5进行冷却，出水由旋转接头6排出输送辊道的同时带走冷却介质在冷却回路中收集到的输送辊道的高温热量，实现对输送辊道的整体冷却降温。

旋转接头6通过螺栓9连接固定在输送辊道从动侧轴头14端面上，方便旋转接头6的维修与更换；安装端面及安装孔加工要求Ra3.2以上，在连接结合面上施加密封圈密封以增加密封效果，整个所述冶金流程用内部冷却输送辊道冷却回路实现了全封闭，单向冷却流动，充分利用冷却介质冷却效能，当温度检测元件检测到所述输送辊道关键部位有局部温度偏高时，通过调节冷却介质出口压力来加大冷却强度，从而保证所述输送辊道工作在正常的温度下，使其发挥正常的设备性能，提高输送辊道的寿命。

Claims (3)

1.一种冶金流程用内部冷却输送辊道，其特征在于：输送辊道包括辊身(1)、内部冷却导向筒(2)、冷却介质导入管(3)、从动侧轴承(4)、从动侧轴承座(5)、旋转接头(6)、辊道支撑梁(7)、驱动侧轴头(8)、螺栓(9)、驱动侧轴承(10)、驱动侧轴承座(11)、驱动侧钢板(12)、从动侧钢板(13)、从动侧轴头(14)；

所述的内部冷却导向筒(2)安装在由辊身(1)、驱动侧轴头(8)、驱动侧钢板(12)、从动侧钢板(13)和从动侧轴头(14)构成的输送辊道辊体内部，所述输送辊道辊体两端对称安装轴承和轴承座，驱动侧轴承(10)安装在驱动侧轴承座(11)内部和驱动侧轴头(8)轴颈上，从动侧轴承(4)安装在从动侧轴承座(5)内部和从动侧轴头(14)轴颈上，驱动侧轴承座(11)和从动侧轴承座(5)安装在辊道支撑梁(7)上，辊道支撑梁(7)固定不动；外部旋转动力传送到驱动侧轴头(8)端部联结轴伸上；内部冷却导向筒(2)外柱面与辊身(1)内柱面配合形成配合空间，内孔与安装在输送辊道中心的冷却介质导入管(3)的外柱面紧密配合；内部冷却导向筒(2)外柱面与辊身(1)内柱面之间的配合空间形成夹缝冷却层；输送辊道从动侧的旋转接头(6)通过螺栓(9)连接安装在所述输送辊道从动侧轴头(14)端面上，旋转接头(6)中心圆柱紧密套装入冷却介质导入管(3)内；冷却介质导入管(3)伸入输送辊道驱动侧的驱动侧轴头(8)孔洞内部，与孔洞内壁面形成环空；驱动侧钢板(12)与内部冷却导向筒(2)左端面形成夹缝层，从动侧钢板(13)与内部冷却导向筒(2)右端面形成夹缝层；冷却介质导入管(3)外圆与从动侧轴头(14)内孔壁面形成环空，冷却介质在这里汇集后由旋转接头(6)排出输送辊道辊体，环空与夹缝层串起来形成封闭回路管道。

2.根据权利要求1所述的冶金流程用内部冷却输送辊道，其特征在于：内部冷却导向筒(2)外圆为光面形柱面，内部冷却导向筒(2)外圆与辊身(1)内圆之间形成夹缝层。

3.根据权利要求2所述的冶金流程用内部冷却输送辊道，其特征在于：内部冷却导向筒(2)外圆分布有轴向平行矩形槽或矩形螺旋槽。

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