CN1257030C - 双辊连铸机的浇铸辊 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种尤其是用于浇铸带钢的双辊式铸机的浇铸辊(1)，它具有一个可在一静止不动的轴(5)上转动的筒套(2)。在筒套(2)和轴(5)之间设有随筒套(2)一起转动的中间环(7b，7c，7d)，所述中间环配有径向作用于筒套(2)的压紧机构(9，9′，59，69)。后者具有一个可接受流态压力介质的压力腔(10)或者后者作用于一固定安装在筒套(2)内壁(14)上的压紧环(24)，该压紧环可通过感应加热或通过辐射热而径向膨胀。通过给压力腔(10)提供压力介质或通过加热压紧环(24)，可以整个或局部灵敏地调整浇铸辊(1)的外截面形状。
Description
技术领域
本发明涉及尤其是用于浇铸带钢的双辊式铸机的浇铸辊，它具有一个可在静止不动的轴上转动的筒套。
背景技术
这种铸机的工作方式是这样的，在工作中，结晶器室中的熔液流过在两个对转浇铸辊之间的浇缝并在这种情况下成型为一条金属带。
在这里，浇铸套因热负荷而遇到了鼓凸变形，这种变形的结果就是铸带具有凹形截面形状。由此可能导致带材质量降低，同时带材冷却也造成带材横向收缩。出于这个原因，冷态下的浇铸辊被构造成是凹形的，以便在浇铸辊热膨胀时获得平行的或微鼓凸的带材形状，这种形状在带材冷却时允许不严重的横向收缩并保证其尺寸稳定性。
但对这种浇铸辊不利的是，浇铸辊因其凹形造型而只能被用于一定的熔液流动并进而用于将热量输入浇铸辊中。如果产品参数和进而熔液流入结晶器的流动改变了，则出现了不同的热量输入并由此出现不同的浇铸辊热变形，这可能造成铸带的尺寸无法再保持稳定。结果可能是，各种不同的产品参数需要不同的浇铸辊几何形状。
凹形浇铸辊的另一缺点出现在无引锭杆式铸机的起动中。因为人们在这种情况下无法在浇铸辊合拢时完全合闭辊缝，所以钢水向下流，由此使得可控起动变得困难了。
发明内容
本发明的任务是避免所述缺陷并且提供一种上述类型的浇铸辊，该浇铸辊的外轮廓完全或局部上可以通过结构简单的且灵敏易控的机构来调节。
为了完成该任务，本发明提供一种用于浇铸带钢的双辊式铸机的浇铸辊，它具有一个可在轴上转动的筒套，其中设有用于扩张该筒套的压紧机构，其特征在于，在该筒套和该轴之间设有多个用于扩张筒套的压紧机构，所述压紧机构具有布置在筒套和轴之间的中间环，这些中间环配备有支承以使筒套在固定安置的轴上转动，设有至少一个支承环，该支承环不仅能够实现该筒套在静止不动的轴上的径向支承，而且能够实现它在该轴上的轴向支承，并且它包含用于给该筒套供应冷却水的冷却水输送管路。
此外，在筒套和轴之间设有一个或多个中间环和/或支承环，所述中间环和/或支承环具有作用于筒套的压紧机构。后者最好抗转动地与筒套连接并具有一个邻接在筒套内壁上的压力腔，该压力腔可通过在该轴和该中间环里的输送通道接收流态的压力介质。
通过给压力腔输入流态的压力介质，一个径向压力被均匀地施加到筒套上。这样一来，筒套扩张。通过沿该轴相应地定位这个或这些中间环并且通过相应地给压力腔输入流体，在任何时刻，都可以在浇铸作业中反应灵敏地调整浇套的截面形状并因而调整带材的截面形状。因此，存在这样的可能性，即不中断生产地补偿作业参数的变化。利用引锭杆或不用引锭杆的起动也简单了许多，因为从现在起就能使浇铸辊的通常呈凹形的形状变为圆柱形，这样的圆柱形保证了浇缝在浇铸辊合拢时完全合闭。这样，可以实现可控的起动，因为钢水无法向下流出。
为了实现筒套的均匀加载，本发明规定，压力腔成环状并且包围住中间环的整个外周。
适宜的是，中间环在端侧贴靠在筒套的内壁上并且具有一个构成该压力腔的空腔，该空腔的端侧边界由一个贴靠在筒套内壁上地设置在空腔里的柔性密封构成。
在本发明的一个不同的实施形式中，在中间环和筒套内壁之间有一个相当大的间隙，一个构成该压力腔边界的金属密封跨过该间隙。
在本发明的另一个变型方式中，中间环贴靠在筒套内壁上并且具有一个构成压力腔的空腔，该空腔在端侧以筒套内壁为界并且被一个或多个装入筒套内的外密封包围住。
以下做法是适当的，即该中间环可转动地定位在静止不动的轴上并且具有一个或多个密封在该轴和该中间环里的输送通道之间的过渡部的密封。
在本发明的压紧机构的一个可选的变型方式中，本发明规定，该压紧机构具有一个固定安装在筒套内壁上的并被带动转动的压紧环，该压紧环贴靠着中间环的外周上并且可以通过感应加热而径向膨胀。通过加热压紧环，压紧环或多或少地膨胀，结果，筒套扩张。这样一来，在任何时候都可以在浇铸作业中调节浇铸辊截面形状并进而调节带材截面形状。
压紧环具有一绝热层是适当的。
对具有多个中间环的浇铸辊有利的是，所述中间环可以沿该静止不动的轴进行调整。
也有利的是，在中间环和筒套内壁之间的接触面位于一个共同的面上。
所述中间环可以抗转动地与所述筒套连接。所述中间环设置在一个中央的定心部之外，该定心部配设有冷却水输入/排出管路。所述筒套的表面可通过使在至少一个所述中间环里的压力介质脉动或通过一个设置在至少一个所述中间环上的振动件被带动振动，从而可以影响或加强散热。此外，设有一个压紧机构，其中在静止不动的所述轴和所述筒套之间设有至少一个为了扩张而起到压紧机构作用的撑胀环和一个滚柱轴承。在这里，滚柱轴承具有一个内圈和一个外圈，其中至少一个圈被构造成螺旋套的形状，在扩张时相应膨胀的螺旋套具有其轴线与该轴的轴线同轴线的螺旋结构。另外，撑胀环和轴之间形成一个与压力介质供应源连接的压力腔，并且设有一个包围该撑胀环的螺旋套、一个滚柱轴承以及再设有一个这样的螺旋套面，在后者和该筒套之间还有一个由多个部分构成的环。
附图说明
以下，结合多个实施例并参照附图来详细描述本发明，附图所示为：
图1表示具有多个中间环的本发明的浇铸辊，其压紧机构接受流态的压力介质；
图2表示图1的浇铸辊，其中间环具有图1所示压紧机构的变型结构；
图3表示图1、2所示浇铸辊的一变型方式，其中间环布置在一个中央的定心部和水输送管路之外；
图4-图6放大表示根据图1、2的浇铸辊的压紧机构；
图7也放大表示图3所示的浇铸辊的压紧机构；
图8表示在其中一个筒套支承处的局剖图，在该筒套中也设有压紧机构；
图9以横截面图表示具有一压紧机构的变型方式的浇铸辊；
图10是图9所示压紧机构的局剖图；
图11是图9所示压紧机构的扇形部局部的俯视图；
图12以横截面图表示具有压紧机构的另一变型方式的浇铸辊；
图13表示图12所示压紧机构的局剖图；
图14沿图13的箭头方向XIV放大表示紧固装置。
具体实施方式
如图1所示的浇铸辊1具有一个带有端侧支承环3、4的筒套2，支承环与筒套2一起可通过轴承6在一静止不动的轴5上转动。在浇铸辊1的内腔中设有三个中间环7a，可通过这些中间环来调节浇铸辊的外截面形状。中间环7a以垫块8定位在静止不动的轴5上，所述垫块被固定在支承环3、4上。
中间环7a可以随筒套2一起转动。这种带动通过垫块8和支承环3、4来完成。
如图4所示，中间环7a可以配有带有一压力腔10的压紧机构9。该压力腔成环状并且包围着中间环7a的整个外周面。它可以通过在轴5和中间环7a内的输送通道11、12接受流态的压力介质如液压油等物质。为了获得所需的压紧力，可以使用高度粘稠的压力介质。在输送通道11、12之间的过渡部用嵌装在中间环7a里的密封件13密封住。该中间环7a在端侧贴靠在筒套2的一个环形凸肩15的内壁14上并且具有一个构成压力腔10的环槽16，该环槽在端侧以一个安置在环槽16内的柔性密封17为界。中间环7a还具有一个起到定位辅助件作用的突起18，该突起18与垫块8配合作用。
根据图2的浇铸辊与图1所示浇铸辊的主要区别在于，其中间环7b、7c、7d的结构不同于中间环7a。
根据图5，对中间环7b来说，在它和筒套2内壁14之间有一个相当大的间隙19，一个限定出压力腔10边界的金属密封20跨过这个间隙。该金属密封被安置在中间环7b或筒套2的环槽21a、21b中。它通过一环形凸缘22被固定在那里，所述凸缘被侧固定在中间环7b上。通过金属密封20，也可以相对筒套2定位该中间环7b，因而，可以省略此外在中间环7a中存在的突起18。
如图6所示的中间环7c与中间环7a的区别仅在于，在该中间环中缺少柔性密封17，并且压力腔10在端侧以筒套2内壁14为界以及被装在筒套2里的密封23包围起来。对中间环7a、7c来说，形成了具有矩形横截面的环槽16。但是，形成具有半环形横截面的环槽16当然也在本发明的范围里。代替一个完整的环槽，设置多个四散分布的局部环槽当然也是可行的。
图7的中间环7d与中间环7a、7b、7c的区别在于，它在该静止不动的轴上固定不动并且不被带动转动。在筒套2内壁14上设有一个固定安装在且带动转动的压紧环24，该压紧环可通过感应加热而径向膨胀。在这里，压紧环24代替了中间环7a、7b、7c的可接纳压力介质的压力腔10。这样，筒套2被扩张。为了进一步加强这种效果，压紧环24具有一隔绝层25，该隔绝层将压紧环与筒套2和中间环7d热隔绝开。压紧环24可以由静止不动的轴5不仅被感应加热，而且通过辐射热被加热，但由此省略了在压紧环和中间环之间的隔绝层。
如图3所示的浇铸辊与如图1、2所示的浇铸辊的区别在于，其中的中间环7a′不直接压坐在静止不动的轴5上，而是支承在一个同轴线的承筒26上，该承筒借助夹紧环27抗转动地与筒套2居中连接并且在静止不动的轴5上随筒套2和中间环7a′一起转动。在该轴5上设有用于承筒26的轴承28。为了定位中间环7a′，筒套2内壁14配设有突起29，中间环7a′抵靠在突起29上地被装入。由此决定了中间环7a′从中心开始具有不同的直径。相对筒套2居中地布置承筒26带来另一优点，即在所生产的带材可能成楔形时，可以如此提供补偿作用，即浇缝根据需要在一侧被缩小或扩大。
与之不同的是，在图1所示的浇铸辊中，中间环7a具有相同的直径，因此，其与筒套2内壁14的接触面位于一共同的面上。
为了在浇铸辊轴向上定位筒套2，根据图1、2、3的本发明浇铸辊提供了单独多次安装和定位中间环7a、7a′、7b、7c、7d的可能性。
中间环7a、7a′、7b、7c、7d在浇铸辊的静止不动的轴上产生可忽略不计的支承力。在自身转动的筒套2和静止不动的轴5之间的相对转动在密封摩擦力最小的情况下完成。
本发明的浇铸辊的特点还在于，它保证了尤其是筒套2的简单装卸。
它的特点还在于安装空间小，这是就其它要装入筒套2内的部件如振动件、磁力件等而言。
在本发明的浇铸辊中还考虑了，由于筒套2和中间环7a、7a′、7b、7c、7d具有不同的形状稳定性，所以中间环遇到了比筒套2更小的变形。人们可以通过相应地选择该部件的材料来对此施加影响。
在借助中间环7a、7a′、7b、7c、7d扩张筒套2时，当然同时要考虑到筒套2的热膨胀。
图8还示出了一支承环4的筒套2的端侧支承的放大截面图，该支承环在本发明的范围内也被构造成中间环的形式。为此，在每个支承环4中设有一个作用于筒套2的压紧机构9′。该压紧机构9′有利地以一个相对水平面的角度如近30度的角压向筒套，因而，它不是径向作用于筒套2，而是以相应角度作用于它。压紧机构9′具有一压力腔10，该压力腔又通过输送通道11与一压力介质源连通。
筒套的表面可以通过使在至少一个中间环里的压力介质脉动或通过一个设置在至少一个中间环上的振动件被带入振动，因而，可以影响或加强散热。
图9、10表示压紧机构59的另一变型方式，可以通过该压紧机构扩张该筒套2。最好与图1所示的实施例相似地沿筒套2设置多个这样的压紧机构59，它们能够均匀地扩张该筒套2的整个长度的至少一部分。
压紧机构59具有一撑胀环51，在撑胀环和该轴之间形成一个与压力介质供应源54连接的压力腔55，该压力腔的侧面被相应的密封机构52、53封闭。撑胀环51被一个螺旋套56包围住，该螺旋套呈其轴线与该轴5的轴线同轴线的螺旋结构并且在扩张时相应膨胀。螺旋套56构成一个包封起来的滚柱轴承57的内圈，该滚柱轴承在外侧也由一个这样的螺旋套56′构成。在螺旋套56′和筒套2之间还有构成一环的扇形部58，这些扇形部以其外周面贴靠在筒套2的内表面上。
被压力介质如压力油径向扩张的撑胀环51使内螺旋套56膨胀，该螺旋套又通过滚柱使外螺旋套56′膨胀并且该外螺旋套通过环58扩张筒套2。该压紧机构59带来以下优点，即在接受压力介质的撑胀环51和包围它的螺旋套56中不存在转动部件，因此，运转可靠的密封是可以实现的。
图11表示由扇形部58组成的环的一部分的俯视图。这些扇形部58通过相应的尖端和完全相同的缺口相互接合。
在根据图12、13、14的另一个变型方式中，示出了一个与图9、10所示相似地构成的压紧机构69，其中，也设有一个包围该轴5的撑胀环71、一个以螺旋套76、76′为内圈和外圈的滚柱轴承57和一个环78。
根据图13，环78通过一道缝81被分开。借助一个紧固装置80，这个环78及其内螺旋套可以或多或少地被压合以便安装，因此它们的直径改变了。为此，紧固装置80包括在缝的两侧被固定在环78上的螺栓82、83，这些螺栓被一个可弯曲的环件84包围。其中一个螺栓83具有偏心部83′，通过使偏心部83′转动，可以压合或松弛该环78。
对于铸机的不同的辊径，可以在外螺旋套76′和筒套2内表面之间设有一个或多个这样的各有至少一道缝82的环78。
Claims (16)
1.用于浇铸带钢的双辊式铸机的浇铸辊，它具有一个可在一轴(5)上转动的筒套(2)，其中设有用于扩张该筒套的压紧机构(9，9′，59，69)，其特征在于，在该筒套(2)和该轴(5)之间设有多个用于扩张该筒套的压紧机构(9，9′，59，69)，所述压紧机构具有布置在该筒套(2)和该轴(5)之间的中间环(7a，7a′，7b，7c，7d)，所述中间环配备有支承以使该筒套(2)在固定安置的该轴(5)上转动，设有至少一个支承环(4，26)，该支承环不仅能够实现该筒套(2)在静止不动的该轴(5)上的径向支承，而且能够实现该筒套在该轴上的轴向支承，并且它包含用于给该筒套(2)供应冷却水的冷却水输送管路。
2.如权利要求1所述的浇铸辊，其特征在于，在所述筒套(2)和所述轴(5)之间设有一个或多个中间环(7a，7a′，7b，7c，7d)和/或支承环(4)，它们配备有作用于该筒套(2)的压紧机构(9，9′)，该压紧机构(9)具有一个与该筒套(2)的内壁(14)邻接的压力腔(10)，该压力腔可通过在该轴(5)和该中间环(7a，7a′，7b或7c)中的输送通道(11，12)接受流态压力介质，因而通过该压紧机构(9)实现了径向作用于或倾斜作用于该筒套(2)的施压。
3.如权利要求2所述的浇铸辊，其特征在于，该压力腔(10)成环形并且包围住该中间环(7a，7a′，7b或7c)的整个外周。
4.如权利要求2或3所述的浇铸辊，其特征在于，该中间环(7a，7a′)或该支承环(4)在端侧贴靠在该筒套(2)的内壁(14)上并且具有一个构成该压力腔(10)的空腔(16)，该空腔在端侧以一个紧贴该筒套(2)的内壁(14)地设置在该空腔(16)中的柔性密封(17)为界。
5.如权利要求2或3所述的浇铸辊，其特征在于，在所述中间环(7b)和该筒套(2)的内壁(14)之间有一道相当大的间隙(19)，一个限定出该压力腔(10)边界的金属密封(20)跨过该间隙。
6.如权利要求2或3述的浇铸辊，其特征在于，该中间环(7c)贴靠在该筒套(2)的内壁(14)上并且具有一个构成该压力腔(10)的空腔(16)，该空腔在以该筒套(2)内壁(14)为界并且被一个或多个装在该筒套(2)中的外密封(23)包围住。
7.如权利要求2或3所述的浇铸辊，其特征在于，所述中间环(7a，7b或7c)可转动地支承在静止不动的所述轴(5)上并且配备有一个或多个密封在该轴(5)和该中间环(7a，7b或7c)里的输送通道(11，12)之间的过渡部的密封件(13)。
8.如权利要求1所述的浇铸辊，其特征在于，所述压紧机构(9)由一个固定安装在该筒套(2)内壁(14)上的且一同转动的压紧环(24)构成，该压紧环可以通过感应加热而径向膨胀。
9.如权利要求1至3中任一项所述的浇铸辊，其特征在于，所述中间环(7a，7a′，7b，7c，7d)可以沿所述轴(5)进行调节。
10.如权利要求1至3中任一项所述的浇铸辊，其特征在于，所述中间环(7a，7a′，7c，7d)的接触所述筒套(2)的内壁(14)的接触面位于一个共同的面上。
11.如权利要求1至3中任一项所述的浇铸辊，其特征在于，所述中间环(7a，7a′，7b，7c，7d)抗转动地与所述筒套(2)连接。
12.如权利要求1至3中任一项所述的浇铸辊，其特征在于，所述中间环(7a′)设置在一个中央的定心部之外，该定心部配设有冷却水输入/排出管路。
13.如权利要求1至3中任一项所述的浇铸辊，其特征在于，所述筒套的表面可通过使在至少一个所述中间环里的压力介质脉动或通过一个设置在至少一个所述中间环上的振动件被带动振动，从而可以影响或加强散热。
14.如权利要求1所述的浇铸辊，其特征在于，设有一个压紧机构(59，69)，其中在静止不动的所述轴(5)和所述筒套(2)之间设有至少一个为了扩张而起到压紧机构作用的撑胀环(51，71)和一个滚柱轴承(57)。
15.如权利要求14所述的浇铸辊，其特征在于，该滚柱轴承具有一个内圈和一个外圈，其中至少一个圈被构造成螺旋套(56，56′，76，76′)的形状，在扩张时相应膨胀的螺旋套(56，56′，76，76′)具有其轴线与该轴(5)的轴线同轴线的螺旋结构。
16.如权利要求14所述的浇铸辊，其特征在于，在该撑胀环(51，71)和该轴(5)之间形成一个与压力介质供应源(54)连接的压力腔(55)，并且设有一个包围该撑胀环(51，71)的螺旋套(56，76)、一个滚柱轴承(57)以及再设有一个这样的螺旋套(56′，76′)，在后者和该筒套(2)之间还有一个由多个部分构成的环(58)。
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