CN114871399A - 一种螺旋式扇形段足辊及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种螺旋式扇形段足辊及其安装方法，包括基座、固定套筒、旋转接头、芯轴和辊套，基座分为左基座和右基座，固定套筒分为左、右固定套筒，分别固定于左、右基座顶部，旋转接头为中空的圆柱筒体结构，分别安设于左、右固定套筒内部，一端与固定套筒连接，芯轴分为多段子芯轴，辊套分为多段子辊套，首段子芯轴伸入左固定套筒内并与旋转接头的另一端相连，末段子芯轴伸入右固定套筒内并与旋转接头的另一端相连，相邻的子芯轴分别通过子辊套套接相连，本发明采用分体式芯轴，避免芯轴出现变形，螺旋式水冷结构，避免了冷却死区的问题，整体系统结构简单、安装方便、价格低廉。
Description
技术领域
本发明属于扇形段足辊结构的技术领域，尤其涉及一种螺旋式扇形段足辊及其安装方法。
背景技术
扇形段足辊是扇形段的核心零部件之一，也是连铸板型和质量控制的关键因素之一。在连铸生产过程中，足辊一旦发生磨损、弯曲、变形、开裂等情况，都会导致铸坯批量性质量缺陷，为此如何提高扇形段足辊的使用寿命，保证足辊精度一直是行业追求的共性难题。钢水在浇注过程中，由于扇形段足辊长期与1000℃以上的板坯持续接触，导致其表面温度较高，同时足辊由于还要抵挡住铸坯反向作用力，导致足辊极易磨损和变形。同时随着连铸高拉速、无缺陷铸坯以及弱冷连铸工艺的推进，扇形段足辊的工作环境越来越恶劣，如何减少扇形段足辊磨损和形变更加困难。
目前还没有针对上述问题的扇形段足辊结构改进设计的相关文献，因此，提出一种新型的扇形段足辊很有必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种螺旋式扇形段足辊及其安装方法，。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种螺旋式扇形段足辊，其特征在于，包括基座、固定套筒、旋转接头、芯轴和辊套，所述基座分为左基座和右基座，所述固定套筒分为左固定套筒和右固定套筒，分别固定于左、右基座顶部，所述旋转接头为中空的圆柱筒体结构，分别安设于左、右固定套筒内部，一端与固定套筒连接，所述芯轴分为多段子芯轴，所述辊套分为多段子辊套，首段子芯轴伸入左固定套筒内并与旋转接头的另一端相连，末段子芯轴伸入右固定套筒内并与旋转接头的另一端相连，相邻的子芯轴分别通过所述子辊套套接相连。
按上述方案，所述左基座和右基座上分别设有进水孔和出水孔，所述左固定套筒和右固定套筒上对应所述进、出水孔的位置设有连通孔，与内部空腔相贯通。
按上述方案，所述子芯辊内部设有冷却水腔，所述子辊套内沿轴向设有一组或多组螺旋式冷却水道，所述首段子芯轴的冷却水腔的一端与所述旋转接头相连通，另一端通过冷却水孔道与子辊套上所述螺旋式冷却水道的进口相连通，末段子芯轴的冷却水腔的一端与旋转接头相连通，另一端通过冷却水孔道与子辊套上螺旋式冷却水道的出口相连通，中间段子芯轴的冷却水腔两端分别通过冷却水孔道与相邻的两个子辊套的螺旋式冷却水道进、出口相连通。
按上述方案，所述固定套筒与子辊套之间及相邻的子辊套之间的空隙中设有轴承套接于对应的子芯轴上，所述轴承两侧分别设有定位环，所述定位环套接于子芯轴上。
按上述方案，所述子辊套与子芯轴通过键连接。
按上述方案，所述旋转接头外周面上沿轴向设有两个台阶部，第一台阶部与所述固定套筒相卡合，并通过螺栓紧固，第二台阶部与所述子芯轴相卡合，卡合面上设有多道密封圈。
按上述方案，所述子辊套外周面上包覆耐磨层，所述耐磨层的厚度为3-7mm，硬度为250-270HB。
按上述方案，所述螺旋式冷却水道顶面距离所述子辊套表面的距离为15-30mm，深度为5-30mm，螺距为40-80mm。
按上述方案，所述子辊套和子芯轴的贴合面的两端均设计有密封块，密封块上设有多层O型密封圈。
一种螺旋式扇形段足辊的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1)左固定套筒和右固定套筒分别固定于左、右基座顶部，将首段子芯轴穿过轴承、定位环后固定在左固定套筒中；
S2)将密封圈安装在旋转接头上，并与首段芯轴的左端相连，然后通过螺栓将旋转接头固定在左固定套筒上，然后固定轴承；
S3)将密封块和键安装在首段子芯轴上，首段子辊套的左端与首段子芯轴的右端卡合相连；
S4)将密封块安装在第二段子芯轴上，然后将第二段子芯轴的左端与首段子辊套的右端卡合相连；
S5)将定位环、轴承穿过第二段子芯轴并固定，依照上述步骤3和4完成第二段子芯轴的安装；
S6)同理，依照上述步骤3-5依次完成中间多段子芯轴的安装；
S7)将右固定套筒与末段子芯轴的右端相连，然后通过螺栓将带有密封圈的旋转接头固定在右固定套筒上，完成整个足辊安装。
本发明的有益效果是：提供一种螺旋式扇形段足辊及其安装方法，采用多段分体式芯轴，解决了整根芯轴易变形的问题；在辊套与芯轴、芯轴与旋转接头之间均采用多层密封式结构，避免了冷却水串水或泄漏的情况发生；采用一组或多组螺旋式水冷结构，避免了冷却死区的情况发生，而且由于水道距离足辊表面较近，极大降低了足辊工作时的温度，提高了其耐磨性和抗变形性，整体系统结构简单、安装方便、价格低廉。
附图说明
图1为本发明一个实施例的剖视图。
图2为图1的A-A视图。
图3为图1的B-B视图。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
如图1所示，一种螺旋式扇形段足辊，包括基座、固定套筒、旋转接头1、芯轴和辊套，基座分为左基座2和右基座3，固定套筒分为左固定套筒4和右固定套筒5，分别固定于左、右基座顶部，旋转接头为中空的圆柱筒体结构，分别安设于左、右固定套筒内部，一端与固定套筒连接，芯轴分为多段子芯轴6，辊套分为多段子辊套7，首段子芯轴伸入左固定套筒内并与旋转接头的另一端相连，末段子芯轴伸入右固定套筒内并与旋转接头的另一端相连，相邻的子芯轴分别通过子辊套套接相连。
左基座和右基座上分别设有进水孔8和出水孔9，左固定套筒和右固定套筒上对应进、出水孔的位置设有连通孔10，与内部空腔相贯通。
子芯辊内部设有冷却水腔11，子辊套内沿轴向设有一组或多组螺旋式冷却水道12，首段子芯轴的冷却水腔的一端与旋转接头相连通，另一端通过冷却水孔道13与子辊套上螺旋式冷却水道的进口相连通，末段子芯轴的冷却水腔的一端与旋转接头相连通，另一端通过冷却水孔道与子辊套上螺旋式冷却水道的出口相连通，中间段子芯轴的冷却水腔两端分别通过冷却水孔道与相邻的两个子辊套的螺旋式冷却水道进、出口相连通。
子辊套与子芯轴通过键14连接，固定套筒与子辊套之间及相邻的子辊套之间的空隙中设有轴承15套接于对应的子芯轴上，子芯轴一端插入到固定套筒中，另一端通过键与子辊套相连，能传递子辊套旋转所产生的扭矩，带动子芯轴一一起转动；子芯轴的中间部分安装有轴承，能对子辊套和子芯轴起到支撑作用；轴承两侧分别设有定位环16，定位环套接于子芯轴上，对轴承进行限位，防止轴承晃动。
旋转接头外周面上沿轴向设有两个台阶部，第一台阶部与固定套筒相卡合，并通过螺栓17紧固，第二台阶部与子芯轴相卡合，卡合面上设有多道密封圈18。
子辊套外周面上包覆耐磨层19，耐磨层的厚度为3-7mm，硬度为250-270HB。
螺旋式冷却水道顶面距离子辊套表面的距离为15-30mm，深度为5-30mm，螺距为40-80mm。螺旋式冷却水道能有效避免串水和冷却区死区的问题。
子辊套和子芯轴的贴合面的两端均设计有密封块20，密封块上设有多层O型密封圈，能有效防止子芯轴与子辊套之间串水。
上述扇形段足辊的安装包括如下步骤：
S1)左固定套筒和右固定套筒分别固定于左、右基座顶部，将首段子芯轴穿过轴承、定位环后固定在左固定套筒中；
S2)将密封圈安装在旋转接头上，并与首段芯轴的左端相连，然后通过螺栓将旋转接头固定在左固定套筒上，然后固定轴承；
S3)将密封块和键安装在首段子芯轴上，首段子辊套的左端与首段子芯轴的右端卡合相连；
S4)将密封块安装在第二段子芯轴上，然后将第二段子芯轴的左端与首段子辊套的右端卡合相连；
S5)将定位环、轴承穿过第二段子芯轴并固定，依照上述步骤3和4完成第二段子芯轴的安装；
S6)同理，依照上述步骤3-5依次完成中间多段子芯轴的安装；
S7)将右固定套筒与末段子芯轴的右端相连，然后通过螺栓将带有密封圈的旋转接头固定在右固定套筒上，完成整个足辊安装。
扇形段足辊的冷却原理如下：
当扇形段足辊工作时，冷却水从进水孔进入到旋转接头中，再通过首段芯轴的冷却水腔进入到冷却水孔道，然后流入首段子辊套的螺旋式冷却水道中，接着冷却水进入到第二段子芯轴的冷却水腔，再进入第二段子辊套的螺旋式冷却水道，然后依次流经中间段子芯轴和子辊套，最后进入末段子芯轴的冷却水腔、旋转接头，通过出水孔回到冷却水系统中。
本发明仅以上述实例进行解释说明，并非是对本发明的实施方式的限定，各部件的结构、位置设置及其连接都是可以有变化的。在本发明技术基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改变或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (10)
1.一种螺旋式扇形段足辊，其特征在于，包括基座、固定套筒、旋转接头、芯轴和辊套，所述基座分为左基座和右基座，所述固定套筒分为左固定套筒和右固定套筒，分别固定于左、右基座顶部，所述旋转接头为中空的圆柱筒体结构，分别安设于左、右固定套筒内部，一端与固定套筒连接，所述芯轴分为多段子芯轴，所述辊套分为多段子辊套，首段子芯轴伸入左固定套筒内并与旋转接头的另一端相连，末段子芯轴伸入右固定套筒内并与旋转接头的另一端相连，相邻的子芯轴分别通过所述子辊套套接相连。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋式扇形段足辊，其特征在于，所述左基座和右基座上分别设有进水孔和出水孔，所述左固定套筒和右固定套筒上对应所述进、出水孔的位置设有连通孔，与内部空腔相贯通。
3.根据权利要求2所述的一种螺旋式扇形段足辊，其特征在于，所述子芯辊内部设有冷却水腔，所述子辊套内沿轴向设有一组或多组螺旋式冷却水道，所述首段子芯轴的冷却水腔的一端与所述旋转接头相连通，另一端通过冷却水孔道与子辊套上所述螺旋式冷却水道的进口相连通，末段子芯轴的冷却水腔的一端与旋转接头相连通，另一端通过冷却水孔道与子辊套上螺旋式冷却水道的出口相连通，中间段子芯轴的冷却水腔两端分别通过冷却水孔道与相邻的两个子辊套的螺旋式冷却水道进、出口相连通。
4.根据权利要求3所述的一种螺旋式扇形段足辊，其特征在于，所述固定套筒与子辊套之间及相邻的子辊套之间的空隙中设有轴承套接于对应的子芯轴上，所述轴承两侧分别设有定位环，所述定位环套接于子芯轴上。
5.根据权利要求4所述的一种螺旋式扇形段足辊，其特征在于，所述子辊套与子芯轴通过键连接。
6.根据权利要求3或5所述的一种螺旋式扇形段足辊，其特征在于，所述旋转接头外周面上沿轴向设有两个台阶部，第一台阶部与所述固定套筒相卡合，并通过螺栓紧固，第二台阶部与所述子芯轴相卡合，卡合面上设有多道密封圈。
7.根据权利要求3或5所述的一种螺旋式扇形段足辊，其特征在于，所述子辊套外周面上包覆耐磨层，所述耐磨层的厚度为3-7mm，硬度为250-270HB。
8.根据权利要求7所述的一种螺旋式扇形段足辊，其特征在于，所述螺旋式冷却水道顶面距离所述子辊套表面的距离为15-30mm，深度为5-30mm，螺距为40-80mm。
9.根据权利要求5或8所述的一种螺旋式扇形段足辊，其特征在于，所述子辊套和子芯轴的贴合面的两端均设计有密封块，密封块上设有多层O型密封圈。
10.采用上述权利要求4所述的一种螺旋式扇形段足辊的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1)左固定套筒和右固定套筒分别固定于左、右基座顶部，将首段子芯轴穿过轴承、定位环后固定在左固定套筒中；
S2)将密封圈安装在旋转接头上，并与首段芯轴的左端相连，然后通过螺栓将旋转接头固定在左固定套筒上，然后固定轴承；
S3)将密封块和键安装在首段子芯轴上，首段子辊套的左端与首段子芯轴的右端卡合相连；
S4)将密封块安装在第二段子芯轴上，然后将第二段子芯轴的左端与首段子辊套的右端卡合相连；
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