CN114061305B - 一种新型的加热炉内悬臂辊道及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型的加热炉内悬臂辊道，包括辊头和辊轴，所述辊轴的左端设置有凸台，所述辊头的内部沿轴向设置有与凸台配合的台阶型轴孔，所述辊轴的凸台与辊头的台阶型轴孔过盈配合，所述辊轴的左端固定设置有护罩，所述护罩与辊头的左端面固定连接，所述辊轴的右端依次套接有拔套和法兰挡板，所述辊头、拔套和法兰挡板两两通过键槽及平键结构连接，所述法兰挡板与辊轴固定连接，所述辊轴沿轴向设置有第一冷却腔，所述第一冷却腔内设置有冷却管道。本发明也涉及新型的加热炉内悬臂辊道的应用方法。本发明在使用过程中有效制止冷却水的泄漏及辊头脱落，延长了悬臂辊道的使用寿命。

Description

一种新型的加热炉内悬臂辊道及其应用方法

技术领域

本发明涉及悬臂辊道，更具体地说，它涉及一种新型的加热炉内悬臂辊道及其应用方法。

背景技术

悬臂辊道是指用于输送钢坯的装置，具体地，是棒材加热炉钢坯进出输送设备，悬臂辊道的辊头装配在管轴的端部，辊头内腔和管轴外缘通过键槽和平键对辊头完成周向定位，然后在辊头两端部位采用焊接方式连接在一起，在管轴端部利用堵板焊接完成对管轴内腔的端部封堵形成水道。悬臂辊道的辊头部分在加热炉内需要承受高温烘烤和搓动，而且还要承受钢坯较强的冲击和震动，在恶劣的环境中，辊头部分的焊缝会出现损坏开裂而脱落，最终辊头完全脱出。另外，封堵管轴内腔的堵板焊缝也经常出现开裂的情况，导致严重漏水。当悬臂辊道出现损坏时，更换非常不便，导致生产作业率降低，而且加重了维修人员的劳动强度和增加了设备的维修费用。因此有必要提出一种新的悬臂辊道以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种新型的加热炉内悬臂辊道及其应用方法，在使用过程中有效制止冷却水的泄漏及辊头脱落，延长了悬臂辊道的使用寿命。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种新型的加热炉内悬臂辊道，包括辊头和辊轴，所述辊轴的左端设置有凸台，所述辊头的内部沿轴向设置有与凸台配合的台阶型轴孔，所述辊轴的凸台与辊头的台阶型轴孔过盈配合，所述辊轴的左端固定设置有护罩，所述护罩与辊头的左端面固定连接，所述辊轴的右端依次套接有拔套和法兰挡板，所述辊头的右端面设置有第一平键，所述拔套的左端面设置有与第一平键适配的第一键槽，所述辊头的第一平键嵌入拔套的第一键槽内；所述拔套的右端面设置有第二键槽，所述法兰挡板的左端面设置有与第二键槽适配的第二平键，所述法兰挡板的第二平键嵌入拔套的第二键槽内，所述法兰挡板与辊轴固定连接，所述辊轴沿轴向设置有第一冷却腔，所述第一冷却腔内设置有冷却管道。

当辊头受到轴向向左的力时，在辊轴的凸台的限制下，辊头不能向左运动，辊头受到轴向向左的力完全消除在辊轴的凸台处，有效地防止辊头脱落；另外，钢坯自重对辊头形成的向下的错动剪切力也在辊轴的凸台处消除，减小辊头与辊轴配合强度的影响，也有利于防止辊头脱落。

在其中一个实施例中，所述法兰挡板沿轴向设置有通向拔套的多个螺纹孔，所述拔套的右端面设置有多个与螺孔对应配合的缓冲槽，所述缓冲槽由内向外内设置有碟簧和压块，缓冲螺栓从法兰挡板的右端面旋入螺孔，且缓冲螺栓的左端与压块接触。由于辊头、拔套和法兰挡板三者不固定连接为一个整体，在法兰挡板的缓冲螺栓与拔套的碟簧及压块的作用下，辊头热胀冷缩带来的影响由拔套消除，从而不会直接影响到法兰挡板与辊轴的连接。

在其中一个实施例中，所述第一冷却腔的左端设置有堵头。

在其中一个实施例中，所述第一冷却腔的左端内壁设置有内螺纹面，所述堵头的右端设置有外螺纹面，所述堵头与第一冷却腔螺纹连接。

在其中一个实施例中，所述护罩与所述堵头之间设置有隔热层。

在其中一个实施例中，所述辊头的内部还设置有第二冷却腔，所述第二冷却腔与台阶型轴孔连通，所述辊头的左端面设置有多个通向第二冷却腔的透气孔。透气孔和第二冷却腔消除辊头内外温差，防止辊头由于内外存在温差而产生形变，延长了辊头的使用寿命。

在其中一个实施例中，所述第二冷却腔的数量至少是两个，相邻的第二冷却腔相互连通，所述透气孔与位于最外侧的第二冷却腔连通。

在其中一个实施例中，所述法兰挡板的螺纹孔的数量是四个，四个所述螺纹孔沿法兰挡板的周向均匀设置，所述缓冲槽的数量的四个，四个所述缓冲槽沿拔套的周向均匀设置。每个缓冲螺栓与每个缓冲槽一一对应，四个所述缓冲槽沿拔套的周向均匀设置，均匀对称设置的缓冲螺栓和缓冲槽有利于更好地消除辊头热胀冷缩的影响。

在其中一个实施例中，所述护罩的材质是耐热合金材料。

一种新型的加热炉内悬臂辊道的应用方法，具体如下：

将辊轴从左向右穿过辊头，使辊轴的凸台与辊头的台阶型轴孔过盈配合，且辊头的左端面与辊轴的左端面平齐，在辊轴内的第一冷却腔左端安装堵头，在堵头外侧填充隔热层，在隔热层外安装护罩，且护罩与辊头的左端面固定连接；

沿辊轴右端依次套入拔套和法兰挡板，使辊头的第一平键嵌入拔套的第一键槽，法兰挡板的第二平键嵌入拔套的第二键槽，在拔套的缓冲槽内装入碟簧和压块，辊头、拔套和法兰挡板两两贴合后，法兰挡板与辊轴固定连接，在法兰挡板的螺纹孔处旋入缓冲螺栓，缓冲螺栓的左端压紧压块；

当辊头受热膨胀时，辊头沿轴向伸长，推动拔套向法兰挡板方向运动，由于法兰挡板与辊轴固定连接，位置不变，法兰挡板处的缓冲螺栓向拔套的缓冲槽内压块施加压力，碟簧收缩；

当辊头降温收缩时，辊头沿轴向缩短，由于法兰挡板与辊轴固定连接，位置不变，拔套内的碟簧促使拔套贴近辊头。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明的辊轴的凸台与辊头的台阶型轴孔过盈配合，有效地提高了辊头与辊轴的连接强度，有效地减少了辊头脱落的现象，本发明的辊头、拔套和法兰挡板两两通过平键键槽的结构连接，且法兰挡板与辊轴固定连接，该结构将辊轴转动的动力传递至辊头处，使辊头随辊轴的转动而转动，而且由于辊头、拔套和法兰挡板不是固定连接，有利于减小辊头热胀冷缩带来的影响，避免法兰挡板与辊轴的连接处开裂，延长了辊轴的使用寿命，降低辊轴的更换次数及数量；

本发明的拔套设置有缓冲槽，缓冲槽内设有碟簧和压块，法兰挡板处设置与缓冲槽对应的螺纹孔，缓冲螺栓旋入螺纹孔内且与压块接触，有效地消除辊头热胀冷缩带来的影响，提高了辊头与辊轴的配合精度，有效地减少了加热炉悬臂辊道的维护量；

本发明的辊头内还设有第二冷却腔和多个通向第二冷却腔的透气孔。透气孔和第二冷却腔消除辊头内外温差，防止辊头由于内外存在温差而产生形变，延长了辊头的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-辊头，11-第二冷却腔，12-透气孔，2-辊轴，21-凸台，22-第一冷却腔，23-堵头，24-隔热层，25-护罩，3-冷却管道，4-拔套，41-缓冲槽，42-碟簧，43-压块，5-法兰挡板，51-缓冲螺栓，6-钢坯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

值得注意的是，本文所涉及的“上”“下”“左”“右”等方位词均相对于附图视角而定，仅仅只是为了便于描述，不能够理解为对技术方案的限制。此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

如图1所示，本发明提供了一种新型的加热炉内悬臂辊道，包括辊头1和辊轴2，所述辊轴2的左端设置有凸台21，所述辊头1的内部沿轴向设置有与凸台21配合的台阶型轴孔，所述辊轴2的凸台21与辊头1的台阶型轴孔过盈配合，在使用时，辊头1的轴向受力在辊轴2的凸台21处消除，具体地，当辊头1受到轴向向左的力时，在辊轴2的凸台21的限制下，辊头1不能向左运动，辊头1受到轴向向左的力完全消除在辊轴2的凸台21处，有效地防止辊头1脱落；另外，钢坯6自重对辊头1形成的向下的错动剪切力也在辊轴2的凸台21处消除，减小辊头1与辊轴2配合强度的影响，也有利于防止辊头1脱落。

所述辊轴2的左端固定设置有护罩25，所述护罩25的材质是耐热合金材料，所述护罩25与辊头1的左端面固定连接，所述辊轴2的右端依次套接有拔套4和法兰挡板5，所述辊头1的右端面设置有第一平键，所述拔套4的左端面设置有与第一平键适配的第一键槽，所述辊头1的第一平键嵌入拔套4的第一键槽内；所述拔套4的右端面设置有第二键槽，所述法兰挡板5的左端面设置有与第二键槽适配的第二平键，所述法兰挡板5的第二平键嵌入拔套4的第二键槽内，所述法兰挡板5与辊轴2固定连接；具体地，当辊轴2转动时，在法兰挡板5的作用下，将动力通过拔套4传递至辊头1处，由于辊轴2的凸台21与辊头1的台阶型轴孔过盈配合，辊轴2本身对辊头1也有驱动作用，因此辊头1随辊轴2的转动而转动。

所述辊轴2沿轴向设置有第一冷却腔22，所述第一冷却腔22内设置有冷却管道3；具体地，冷却管道3向第一冷却腔22内持续提供冷却水，降低辊头1的温度；更进一步地，所述第一冷却腔22的左端设置有堵头23，且所述第一冷却腔22的左端内壁设置有内螺纹面，所述堵头23的右端设置有外螺纹面，所述堵头23与第一冷却腔22螺纹连接，所述护罩25与所述堵头23之间设置有隔热层24。隔热层24和护罩25有利于减缓辊轴2在辊头1内的烧损速度。为了提高密封效果，可以在堵头23的外端与辊轴2内壁接触处进行焊接。

更进一步地，所述法兰挡板5沿轴向设置有通向拔套4的多个螺纹孔，所述拔套4的右端面设置有多个与螺孔对应配合的缓冲槽41，所述缓冲槽41由内向外内设置有碟簧42和压块43，缓冲螺栓51从法兰挡板5的右端面旋入螺孔，且缓冲螺栓51的左端与压块43接触。

通过碟簧42、压块43和缓冲螺栓51实现缓冲的原理如下：

由于辊头1是与高温的钢坯6直接接触，即使辊轴2内的冷却水对辊头1有冷却作用，辊轴2与辊头1的温度仍有差异，因此辊轴2和辊头1的胀缩程度均不相同，而法兰挡板5与辊轴2固定连接，当辊头1升温膨胀时，会驱使拔套4向法兰挡板5方向顶出，同时法兰挡板5处的缓冲螺栓51向拔套4的压块43施加压力，由于拔套4本身具有一定的缓冲性能，拔套4不会破坏法兰挡板5与辊轴2之间的连接，有效地防止辊头1的膨胀对法兰挡板5与辊轴2之间连接处的破坏；

同理，当辊头1降温收缩时，法兰挡板5与辊轴2的位置保持不变，此时法兰挡板5与拔套4之间存在间隙，拔套4内的碟簧42驱使拔套4向辊头1方向运动，由于拔套4与法兰挡板5不是固定连接，因此，辊头1的收缩或拔套4的运动均不影响法兰挡板5与辊轴2之间的连接。

可以理解的是，无论辊头1是膨胀或收缩，辊头1变化的程度均是较小的，不影响辊头1与拔套4之间的平键键槽的连接，也不影响拔套4与法兰挡板5之间的平键键槽的连接，由于辊头1、拔套4和法兰挡板5三者不固定连接为一个整体，在法兰挡板5的缓冲螺栓51与拔套4的碟簧42及压块43的作用下，辊头1热胀冷缩带来的影响由拔套4消除，从而不会直接影响到法兰挡板5与辊轴2的连接，延长了辊轴2的使用寿命，降低辊轴2的更换次数及数量，也有利于提高辊头1与辊轴2的配合精度，有效地减少加热炉悬臂辊道的维护量。

更进一步地，所述法兰挡板5的螺纹孔的数量是四个，四个所述螺纹孔沿法兰挡板5的周向均匀设置，所述缓冲螺栓51的数量也是四个，所述缓冲槽41的数量的四个，每个缓冲螺栓51与每个缓冲槽41一一对应，四个所述缓冲槽41沿拔套4的周向均匀设置。均匀对称设置的缓冲螺栓51和缓冲槽41有利于更好地消除辊头1热胀冷缩的影响。

更进一步地，所述辊头1的内部还设置有第二冷却腔11，所述第二冷却腔11与台阶型轴孔连通，所述辊头1的左端面设置有多个通向第二冷却腔11的透气孔12。透气孔12和第二冷却腔11消除辊头1内外温差，防止辊头1由于内外存在温差而产生形变，延长了辊头1的使用寿命。其中，所述第二冷却腔11的数量至少是两个，相邻的第二冷却腔11相互连通，所述透气孔12与位于最外侧的第二冷却腔11连通。

本发明也提供了一种新型的加热炉内悬臂辊道的应用方法，具体如下：

将辊轴2从左向右穿过辊头1，使辊轴2的凸台21与辊头1的台阶型轴孔过盈配合，且辊头1的左端面与辊轴2的左端面平齐，在辊轴2内的第一冷却腔22左端安装堵头23，在堵头23外侧填充隔热层24，在隔热层24外安装护罩25，且护罩25与辊头1的左端面固定连接；

沿辊轴2右端依次套入拔套4和法兰挡板5，使辊头1的第一平键嵌入拔套4的第一键槽，法兰挡板5的第二平键嵌入拔套4的第二键槽，在拔套4的缓冲槽41内装入碟簧42和压块43，辊头1、拔套4和法兰挡板5两两贴合后，法兰挡板5与辊轴2固定连接，在法兰挡板5的螺纹孔处旋入缓冲螺栓51，缓冲螺栓51的左端压紧压块43；

当辊头1受热膨胀时，辊头1沿轴向伸长，推动拔套4向法兰挡板5方向运动，由于法兰挡板5与辊轴2固定连接，位置不变，法兰挡板5处的缓冲螺栓51向拔套4的缓冲槽41内压块43施加压力，碟簧42收缩；

当辊头1降温收缩时，辊头1沿轴向缩短，由于法兰挡板5与辊轴2固定连接，位置不变，法兰挡板5处的缓冲螺栓51向拔套4的缓冲槽41内压块43施加压力，碟簧42促使拔套4贴近辊头1。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种加热炉内悬臂辊道，其特征在于，包括辊头（1）和辊轴（2），所述辊轴（2）的左端设置有凸台（21），所述辊头（1）的内部沿轴向设置有与凸台（21）配合的台阶型轴孔，所述辊轴（2）的凸台（21）与辊头（1）的台阶型轴孔过盈配合，所述辊轴（2）的左端固定设置有护罩（25），所述护罩（25）与辊头（1）的左端面固定连接，所述辊轴（2）的右端依次套接有拔套（4）和法兰挡板（5），所述辊头（1）的右端面设置有第一平键，所述拔套（4）的左端面设置有与第一平键适配的第一键槽，所述辊头（1）的第一平键嵌入拔套（4）的第一键槽内；所述拔套（4）的右端面设置有第二键槽，所述法兰挡板（5）的左端面设置有与第二键槽适配的第二平键，所述法兰挡板（5）的第二平键嵌入拔套（4）的第二键槽内，所述法兰挡板（5）与辊轴（2）固定连接，所述辊轴（2）沿轴向设置有第一冷却腔（22），所述第一冷却腔（22）内设置有冷却管道（3）；

所述法兰挡板（5）沿轴向设置有通向拔套（4）的多个螺纹孔，所述拔套（4）的右端面设置有多个与螺孔对应配合的缓冲槽（41），所述缓冲槽（41）由内向外内设置有碟簧（42）和压块（43），缓冲螺栓（51）从法兰挡板（5）的右端面旋入螺孔，且缓冲螺栓（51）的左端与压块（43）接触；

所述辊头（1）的内部还设置有第二冷却腔（11），所述第二冷却腔（11）与台阶型轴孔连通，所述辊头（1）的左端面设置有多个通向第二冷却腔（11）的透气孔（12）。

2.如权利要求1所述的加热炉内悬臂辊道，其特征在于，所述第一冷却腔（22）的左端设置有堵头（23）。

3.如权利要求2所述的加热炉内悬臂辊道，其特征在于，所述第一冷却腔（22）的左端内壁设置有内螺纹面，所述堵头（23）的右端设置有外螺纹面，所述堵头（23）与第一冷却腔（22）螺纹连接。

4.如权利要求3所述的加热炉内悬臂辊道，其特征在于，所述护罩（25）与所述堵头（23）之间设置有隔热层（24）。

5.如权利要求1所述的加热炉内悬臂辊道，其特征在于，所述第二冷却腔（11）的数量至少是两个，相邻的第二冷却腔（11）相互连通，所述透气孔（12）与位于最外侧的第二冷却腔（11）连通。

6.如权利要求1所述的加热炉内悬臂辊道，其特征在于，所述法兰挡板（5）的螺纹孔的数量是四个，四个所述螺纹孔沿法兰挡板（5）的周向均匀设置，所述缓冲槽（41）的数量的四个，四个所述缓冲槽（41）沿拔套（4）的周向均匀设置。

7.如权利要求1所述的加热炉内悬臂辊道，其特征在于，所述护罩（25）的材质是耐热合金材料。

8.一种加热炉内悬臂辊道的应用方法，适用于如权利要求4所述的加热炉内悬臂辊道，其特征在于；

将辊轴（2）从左向右穿过辊头（1），使辊轴（2）的凸台（21）与辊头（1）的台阶型轴孔过盈配合，且辊头（1）的左端面与辊轴（2）的左端面平齐，在辊轴（2）内的第一冷却腔（22）左端安装堵头（23），在堵头（23）外侧填充隔热层（24），在隔热层（24）外安装护罩（25），且护罩（25）与辊头（1）的左端面固定连接；

沿辊轴（2）右端依次套入拔套（4）和法兰挡板（5），使辊头（1）的第一平键嵌入拔套（4）的第一键槽，法兰挡板（5）的第二平键嵌入拔套（4）的第二键槽，在拔套（4）的缓冲槽（41）内装入碟簧（42）和压块（43），辊头（1）、拔套（4）和法兰挡板（5）两两贴合后，法兰挡板（5）与辊轴（2）固定连接，在法兰挡板（5）的螺纹孔处旋入缓冲螺栓（51），缓冲螺栓（51）的左端压紧压块（43）；

当辊头（1）受热膨胀时，辊头（1）沿轴向伸长，推动拔套（4）向法兰挡板（5）方向运动，由于法兰挡板（5）与辊轴（2）固定连接，位置不变，法兰挡板（5）处的缓冲螺栓（51）向拔套（4）的缓冲槽（41）内压块（43）施加压力，碟簧（42）收缩；

当辊头（1）降温收缩时，辊头（1）沿轴向缩短，由于法兰挡板（5）与辊轴（2）固定连接，位置不变，拔套（4）内的碟簧（42）促使拔套（4）贴近辊头（1）。