CN219986163U - 一种异型坯腹板支撑辊和异型坯扇形段 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种异型坯腹板支撑辊和异型坯扇形段，属于金属连铸技术领域，为了提高辊身在工作过程中的支撑强度，所述异型坯腹板支撑辊包括辊身(1)和轴承座(2)，轴承座(2)位于辊身(1)的两端，轴承座(2)上设置有冷却流体外接口(22)，轴承座(2)内设有第一内流道(23)，辊身(1)内设有第二内流道(13)，第二内流道(13)沿辊身(1)的轴向贯通，冷却流体外接口(22)、第一内流道(23)和第二内流道(13)依次连通。所述异型坯腹板支撑辊含有水冷结构，可以有效降低辊身及轴承工作时的温度，保证辊身支撑强度，并提高轴承使用寿命。

Description

一种异型坯腹板支撑辊和异型坯扇形段

技术领域

本实用新型涉及金属连铸技术领域，具体的是一种异型坯腹板支撑辊，还是一种异型坯扇形段。

背景技术

异型坯连铸机由于铸坯形状特殊，腹板支撑辊两侧被铸坯翼缘包围，工作环境恶劣。例如，中国专利CN114951574A，公开日期2022年8月30日，公开的一种《H型坯支撑辊列结构》。现有的异型坯腹板支撑辊通常不含有水冷结构，辊身及轴承长时间工作过后，会受到高温的影响，降低辊身的支撑强度以及轴承的使用寿命。

实用新型内容

为了提高辊身在工作过程中的支撑强度，本实用新型提供了一种异型坯腹板支撑辊和异型坯扇形段，所述异型坯腹板支撑辊含有水冷结构，可以有效降低辊身及轴承工作时的温度，保证辊身支撑强度，并提高轴承使用寿命。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种异型坯腹板支撑辊，包括辊身和轴承座，轴承座位于辊身的两端，轴承座内设有安装空腔，辊身的外表面含有安装段和支撑工作段，安装段位于辊身的端部，安装段的外径小于支撑工作段的外径，安装段位于安装空腔内，安装段与轴承座之间连接有轴承和密封结构，轴承座上设置有冷却流体外接口，轴承座内设有第一内流道，辊身内设有第二内流道，第二内流道沿辊身的轴向贯通，冷却流体外接口、第一内流道和第二内流道依次连通。

轴承座内还设有旋转接头，旋转接头含有内外套设的内接头和外接头，外接头能够相对于内接头转动，内接头与轴承座连接固定，外接头套设于辊身的端部内。

内接头内设置有第三内流道，第一内流道通过第三内流道与第二内流道连通，内接头的外表面含有依次连接中径段、大径段和小径段，中径段的外径小于大径段的外径，中径段的外径大于小径段的外径。

中径段匹配地插接于轴承座的侧壁内，中径段上设置有冷却流体内接口，冷却流体内接口位于第三内流道的一端，中径段外连接有螺杆段，螺杆段穿过轴承座的侧壁，螺杆段外套设有螺母，螺母位于轴承座外，螺母与螺杆段螺纹连接。

大径段的一部分位于辊身的端部内，大径段的一端的外表面设置有定位槽，大径段的一端朝向中径段，大径段通过定位销与轴承座连接，所述定位销的一部分位于定位槽内，所述定位销的另一部分插接于轴承座的侧壁内。

外接头套设于小径段外，外接头与小径段密封连接，外接头的轴线与小径段的轴线重合，第三内流道的另一端位于小径段的外端，小径段的内端与大径段连接，外接头与辊身的端部密封连接。

密封结构包括辊外侧密封圈，沿辊身的轴线方向，辊外侧密封圈位于辊身的端面和轴承之间。

密封结构还包括辊内侧密封圈，安装空腔的入口处设置有轴承固定圈，轴承固定圈与轴承座密封连接固定，轴承固定圈能够防止轴承脱离轴承座，辊内侧密封圈套设于轴承固定圈和辊身的安装段之间，沿辊身的轴线方向，轴承位于辊外侧密封圈和辊内侧密封圈之间。

一种异型坯扇形段，包括内弧侧腹板支撑辊和外弧侧腹板支撑辊，内弧侧腹板支撑辊和外弧侧腹板支撑辊均为上述的异型坯腹板支撑辊，沿辊身的轴线方向，所述异型坯腹板支撑辊的长度大于异型坯的腹板的长度。

内弧侧腹板支撑辊的外表面设有多条排水槽，多条排水槽沿辊身的轴向间隔排布，排水槽沿辊身的周向延伸，沿辊身的轴向，位于辊身中部的相邻的两个排水槽之间的距离小于位于辊身两侧的相邻的两个排水槽之间的距离。

本实用新型的有益效果是：所述异型坯腹板支撑辊含有水冷结构，可以有效降低辊身及轴承工作时的温度，保证辊身支撑强度，并提高轴承使用寿命。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型所述异型坯扇形段的示意图。

图2是在工作状态时沿图1中A-A的剖视示意图。

图3是图2中B部位的放大示意图。

图4是旋转接头的剖视示意图。

图5是轴承座的示意图。

图6是辊身的部分示意图。

附图标记说明如下：

1、辊身；2、轴承座；3、轴承；4、密封结构；5、旋转接头；6、异型坯；7、内弧侧腹板支撑辊；8、外弧侧腹板支撑辊；

11、安装段；12、支撑工作段；13、第二内流道；14、环形凹槽；15、排水槽；

21、安装空腔；22、冷却流体外接口；23、第一内流道；24、轴承固定圈；

41、辊外侧密封圈；42、辊内侧密封圈；

51、内接头；52、外接头；53、第三内流道；

61、腹板；

511、中径段；512、大径段；513、小径段；514、冷却流体内接口；515、定位槽；516、螺杆段；517、螺母。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种异型坯腹板支撑辊，包括辊身1和轴承座2，轴承座2位于辊身1的两端外，轴承座2内设有安装空腔21，沿辊身1的轴线方向，辊身1的外表面含有安装段11和支撑工作段12，两个安装段11均位于辊身1的端部，支撑工作段12位于两个安装段11之间，安装段11的外径小于支撑工作段12的外径，安装空腔21的一端设置有入口，安装段11位于安装空腔21内，安装段11与轴承座2之间连接有轴承3和密封结构4，轴承座2上设置有冷却流体外接口22，轴承座2的侧壁内设有第一内流道23，冷却流体外接口22位于第一内流道23的一端，辊身1内设有第二内流道13，第二内流道13沿辊身1的轴向贯通辊身1，冷却流体外接口22、第一内流道23和第二内流道13依次连通，如图1至图6所示。

所述异型坯腹板支撑辊含有水冷结构，所述水冷结构含有依次连通的冷却流体外接口22、第一内流道23和第二内流道13，冷却介质(例如冷却水)可以依次流过冷却流体外接口22、第一内流道23、第二内流道13、第一内流道23和冷却流体外接口22，从而可以有效降低辊身1及轴承3工作时的温度，保证辊身1的支撑强度，并提高轴承3的使用寿命

在本实施例中，轴承座2内还设有旋转接头5，旋转接头5含有内外套设的内接头51和外接头52，内接头51的轴线、外接头52的轴线、辊身1的轴线和第二内流道13的轴线重合，外接头52能够相对于内接头51转动，内接头51与轴承座2连接固定，外接头52套设于辊身1的端部内。

在本实施例中，内接头51内设置有第三内流道53，第一内流道23通过第三内流道53与第二内流道13连通，内接头51的外表面含有依次连接中径段511、大径段512和小径段513，中径段511的外径小于大径段512的外径，中径段511的外径大于小径段513的外径，中径段511和大径段512均位于辊身1外，中径段511到辊身1的距离大于大径段512到辊身1的距离。

在本实施例中，中径段511匹配地插接于轴承座2的侧壁内，中径段511与轴承座2间隙配合或过渡配合，中径段511的外周面上设置有冷却流体内接口514，冷却流体内接口514位于第三内流道53的一端，第三内流道53含有依次连接的径向段和轴向段，冷却流体内接口514位于所述径向段的一端，冷却流体内接口514与第一内流道23的另一端对应连接，冷却流体内接口514外可以设置有密封环。

中径段511外连接有螺杆段516，螺杆段516、中径段511、大径段512和小径段513沿辊身1的轴向依次排列，螺杆段516的轴线、中径段511的轴线、大径段512的轴线和小径段513的轴线重合，螺杆段516穿过轴承座2的侧壁，螺杆段516外套设有螺母517，螺母517位于轴承座2外，螺母517与螺杆段516螺纹连接，如图2至图4所示。

顺时针旋拧螺母517能够使旋转接头5与轴承座2连接固定，逆时针旋拧螺母517能够使旋转接头5脱离轴承座2。中径段511的端面与轴承座2的侧壁设置可以设置有密封圈，该密封圈套设于螺杆段516外。大径段512的端面与轴承座2的侧壁设置可以设置有密封圈，该密封圈套设于中径段511外。

在本实施例中，大径段512的一部分位于辊身1的端部内，大径段512的一端的外表面设置有定位槽515，大径段512的一端朝向中径段511，大径段512通过定位销与轴承座2连接，所述定位销的一部分位于定位槽515内，所述定位销的另一部分插接于轴承座2的侧壁内，所述定位销能够防止内接头51相对应轴承座2绕内接头51的轴线转动，以避免冷却流体内接口514脱离第一内流道23的另一端，如图3至图4所示。

在本实施例中，外接头52套设于小径段513外，外接头52与小径段513间隙配合或过渡配合，外接头52与小径段513密封连接(可以采用密封圈)，外接头52的轴线与小径段513的轴线重合，第三内流道53的另一端位于小径段513的外端，小径段513的内端与大径段512连接，外接头52与辊身1间隙配合或过渡配合，外接头52与辊身1的端部密封连接(可以采用密封圈)。

在本实施例中，密封结构4包括辊外侧密封圈41，沿辊身1的直径方向，辊外侧密封圈41套设于辊身1的安装段11和轴承座2之间，沿辊身1的轴线方向，辊外侧密封圈41位于辊身1的端面和轴承3之间。辊外侧密封圈41为现有的唇形密封圈，辊外侧密封圈41的主要作用在于，防止冷却液泄漏。

在本实施例中，密封结构4还包括辊内侧密封圈42，安装空腔21的入口处设置轴承固定圈24，轴承固定圈24与轴承座2密封连接固定，轴承固定圈24与轴承座2可以螺纹连接或通过卡圈连接，轴承固定圈24能够防止轴承3脱离轴承座2，轴承3含有内圈和外圈，轴承固定圈24与轴承3的外圈抵接。沿辊身1的直径方向，辊内侧密封圈42套设于轴承固定圈24和辊身1的安装段11之间，沿辊身1的轴线方向，轴承3位于辊外侧密封圈41和辊内侧密封圈42之间。辊内侧密封圈42为现有的唇形密封圈，辊内侧密封圈42的主要作用在于，防止脏物进入轴承3内，如图2至图3所示。

下面介绍一种异型坯扇形段，所述异型坯扇形段包括内弧侧腹板支撑辊7和外弧侧腹板支撑辊8，内弧侧腹板支撑辊7和外弧侧腹板支撑辊8均为上述的异型坯腹板支撑辊，沿辊身1的轴线方向，所述异型坯腹板支撑辊的长度L1大于异型坯6的腹板61的长度L2，如图1至图2所示。

沿辊身1的轴线方向，辊身1的两侧均设置有阶梯型过渡面，所述阶梯型过渡面位于安装段11和支撑工作段12之间，安装段11和支撑工作段12有一部分重叠区域，所述阶梯型过渡面和安装段11之间形成环形凹槽14，轴承固定圈24和辊内侧密封圈42均位于环形凹槽14内。支撑工作段12的长度L3为腹板61的长度L2的90％-95％，如图2和图6所示。

本实用新型所述异型坯腹板支撑辊的构造可以使支撑辊的长度增大，异型坯铸坯恰恰需要足够长的腹板支撑长度来控制鼓肚变形，尤其是R角处的鼓肚变形。特别是大型或超大型异型坯，腹板及翼缘的厚度较厚，R角处更容易产生鼓肚变形，所以必须保证腹板支撑长度。因而本实用新型所述异型坯腹板支撑辊和异型坯扇形段特别适合于大型或超大型异型坯。

在本实施例中，内弧侧腹板支撑辊7的外表面设有多条排水槽15，多条排水槽15沿辊身1的轴向间隔排布，排水槽15沿辊身1的周向延伸，沿辊身1的轴向，位于辊身1中部的相邻的两个排水槽15之间的距离小于位于辊身1左右两侧的相邻的两个排水槽15之间的距离，即排水槽15在辊身1的中间较密，在辊身1两侧较疏。

由于异型坯的内弧侧是一个大凹槽，内弧侧腹板表面很容易聚集二冷喷淋冷却水，冷却水从支撑辊两侧边缘往下流的话，会流经铸坯R角区域，从而使R角局部过冷产生表面裂纹，影响铸坯质量。排水槽15在辊身1的中间较密，在辊身1两侧较疏，排水槽15用于引导内弧侧腹板表面聚集的二冷喷淋冷却水尽量从辊身中间往下流，而不是从支撑辊两侧边缘往下流；避免铸坯R角过冷产生裂纹。

下面介绍本实用新型所述异型坯腹板支撑辊的工作过程。

一个轴承座2位于辊身1的一端，另一个轴承座2位于辊身1的另一端，一个轴承座2上的冷却流体外接口22为冷却介质入口，另一个轴承座2上的冷却流体外接口22为冷却介质出口，冷却介质(如冷却水)从冷却介质入口进入，然后依次流过第一内流道23、第三内流道53、第二内流道13、第三内流道53和第一内流道23后，从冷却介质出口排出。

另外，为了便于理解和描述，本实用新型中采用了绝对位置关系进行表述，如无特别说明，其中的方位词“左”表示图2中的左侧方向，方位词“右”表示图2中的右侧方向。本实用新型采用了使用者或阅读者的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本实用新型保护范围的限定。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案、实施例与实施例之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种异型坯腹板支撑辊，其特征在于，所述异型坯腹板支撑辊包括辊身(1)和轴承座(2)，轴承座(2)位于辊身(1)的两端，轴承座(2)内设有安装空腔(21)，辊身(1)的外表面含有安装段(11)和支撑工作段(12)，安装段(11)位于辊身(1)的端部，安装段(11)的外径小于支撑工作段(12)的外径，安装段(11)位于安装空腔(21)内，安装段(11)与轴承座(2)之间连接有轴承(3)和密封结构(4)，轴承座(2)上设置有冷却流体外接口(22)，轴承座(2)内设有第一内流道(23)，辊身(1)内设有第二内流道(13)，第二内流道(13)沿辊身(1)的轴向贯通，冷却流体外接口(22)、第一内流道(23)和第二内流道(13)依次连通。

2.根据权利要求1所述的异型坯腹板支撑辊，其特征在于，轴承座(2)内还设有旋转接头(5)，旋转接头(5)含有内外套设的内接头(51)和外接头(52)，外接头(52)能够相对于内接头(51)转动，内接头(51)与轴承座(2)连接固定，外接头(52)套设于辊身(1)的端部内。

3.根据权利要求2所述的异型坯腹板支撑辊，其特征在于，内接头(51)内设置有第三内流道(53)，第一内流道(23)通过第三内流道(53)与第二内流道(13)连通，内接头(51)的外表面含有依次连接中径段(511)、大径段(512)和小径段(513)，中径段(511)的外径小于大径段(512)的外径，中径段(511)的外径大于小径段(513)的外径。

4.根据权利要求3所述的异型坯腹板支撑辊，其特征在于，中径段(511)匹配地插接于轴承座(2)的侧壁内，中径段(511)上设置有冷却流体内接口(514)，冷却流体内接口(514)位于第三内流道(53)的一端，中径段(511)外连接有螺杆段(516)，螺杆段(516)穿过轴承座(2)的侧壁，螺杆段(516)外套设有螺母(517)，螺母(517)位于轴承座(2)外，螺母(517)与螺杆段(516)螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的异型坯腹板支撑辊，其特征在于，大径段(512)的一部分位于辊身(1)的端部内，大径段(512)的一端的外表面设置有定位槽(515)，大径段(512)的一端朝向中径段(511)，大径段(512)通过定位销与轴承座(2)连接，所述定位销的一部分位于定位槽(515)内，所述定位销的另一部分插接于轴承座(2)的侧壁内。

6.根据权利要求4所述的异型坯腹板支撑辊，其特征在于，外接头(52)套设于小径段(513)外，外接头(52)与小径段(513)密封连接，外接头(52)的轴线与小径段(513)的轴线重合，第三内流道(53)的另一端位于小径段(513)的外端，小径段(513)的内端与大径段(512)连接，外接头(52)与辊身(1)的端部密封连接。

7.根据权利要求1所述的异型坯腹板支撑辊，其特征在于，密封结构(4)包括辊外侧密封圈(41)，沿辊身(1)的轴线方向，辊外侧密封圈(41)位于辊身(1)的端面和轴承(3)之间。

8.根据权利要求7所述的异型坯腹板支撑辊，其特征在于，密封结构(4)还包括辊内侧密封圈(42)，安装空腔(21)的入口处设置有轴承固定圈(24)，轴承固定圈(24)与轴承座(2)密封连接固定，轴承固定圈(24)能够防止轴承(3)脱离轴承座(2)，辊内侧密封圈(42)套设于轴承固定圈(24)和辊身(1)的安装段(11)之间，沿辊身(1)的轴线方向，轴承(3)位于辊外侧密封圈(41)和辊内侧密封圈(42)之间。

9.一种异型坯扇形段，其特征在于，所述异型坯扇形段包括内弧侧腹板支撑辊(7)和外弧侧腹板支撑辊(8)，内弧侧腹板支撑辊(7)和外弧侧腹板支撑辊(8)均为权利要求1所述的异型坯腹板支撑辊，沿辊身(1)的轴线方向，所述异型坯腹板支撑辊的长度大于异型坯(6)的腹板(61)的长度。

10.根据权利要求9所述的异型坯扇形段，其特征在于，内弧侧腹板支撑辊(7)的外表面设有多条排水槽(15)，多条排水槽(15)沿辊身(1)的轴向间隔排布，排水槽(15)沿辊身(1)的周向延伸，沿辊身(1)的轴向，位于辊身(1)中部的相邻的两个排水槽(15)之间的距离小于位于辊身(1)两侧的相邻的两个排水槽(15)之间的距离。