RU2056030C1

RU2056030C1 - Furnace roller

Info

Publication number: RU2056030C1
Application number: RU94029810A
Authority: RU
Inventors: Александр Павлович Лях; Александр Андреевич Филатов; Владимир Михайлович Неделько; Александр Федорович Жиргалов
Original assignee: Александр Павлович Лях; Александр Андреевич Филатов; Владимир Михайлович Неделько; Александр Федорович Жиргалов
Priority date: 1994-08-24
Filing date: 1994-08-24
Publication date: 1996-03-10
Also published as: RU94029810A

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: furnace roller includes a barrel, water cooled shaft, roller ends are movable in axial direction. Immovable rests are placed on the shaft that are located out of barrel bounds. Summary space between barrel ends and the rests are interrelated with relationship presented in the description. EFFECT: high efficiency. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к механическому оборудованию нагревательных и термических печей и наиболее эффективно может быть использовано в рольгангах газовых печей. The invention relates to the mechanical equipment of heating and thermal furnaces and can be most effectively used in the roller tables of gas furnaces.

Известен печной ролик с охлаждаемым валом, содержащий жаропрочную бочку, один из торцев которой закреплен на валу неподвижно, а второй с возможностью осевого перемещения. Перемещение свободного торца бочки происходит при ее температурных деформациях [1] Недостатком такого ролика является его низкая долговечность, вызванная тем, что на практике происходит заклинивание подвижного торца бочки на валу и разрыв бочки. Known furnace roller with a cooled shaft, containing a heat-resistant barrel, one of the ends of which is fixed on the shaft motionless, and the second with the possibility of axial movement. Moving the free end of the barrel occurs at its temperature deformations [1] The disadvantage of this roller is its low durability, due to the fact that in practice there is a jamming of the moving end of the barrel on the shaft and rupture of the barrel.

Целью изобретения является повышение долговечности печного ролика путем устранения стеснения температурных деформаций бочки и ее разрыва. The aim of the invention is to increase the durability of the furnace roller by eliminating the constraint of thermal deformation of the barrel and its rupture.

Предлагаемый печной ролик содержит охлаждаемый вал и жаропрочную бочку. Оба торца бочки выполнены подвижными относительно вала в осевом направлении. На валу с обеих сторон бочки неподвижно размещены упоры, ограничивающие перемещение бочки в целом вдоль вала. The proposed furnace roller contains a cooled shaft and a heat-resistant barrel. Both ends of the barrel are made movable relative to the shaft in the axial direction. On the shaft on both sides of the barrel fixed stops are placed, restricting the movement of the barrel as a whole along the shaft.

Бочка может быть размещена на валу непосредственно, без промежуточных элементов. Возможно также опирание бочки на вал через опорные втулки, размещенные по торцам и по длине бочки. При наличии втулок они могут неподвижно соединяться с одним из элементов ролика с валом или с бочкой, а относительно второго должны иметь возможность продольного перемещения. The barrel can be placed directly on the shaft, without intermediate elements. It is also possible that the barrel is supported on the shaft through support bushings located along the ends and along the length of the barrel. In the presence of bushings, they can be fixedly connected to one of the roller elements with a shaft or with a barrel, and relative to the second, they must be able to move longitudinally.

Выполнение обоих торцев бочки подвижными относительно вала исключает стеснение температурных деформаций бочки даже в случае заклинивания одного из торцев. The execution of both ends of the barrel movable relative to the shaft eliminates the constraint of thermal deformation of the barrel even in the event of jamming of one of the ends.

Для предотвращения смещения бочки вдоль вала за пределы рабочей зоны на валу по обеим сторонам бочки размещены неподвижные упоры. При этом, чтобы в бочке при ее нагреве и удлинении не возникло стеснение температурных деформаций, суммарное расстояние от торцев бочки до упоров выбрано равным максимальному удлинению бочки относительно вала при температуре эксплуатации:
K( α_б ·Т_б- α_в ·Т_в) L_б, где L_б длина бочки;
Т_б, Т_в температура эксплуатации бочки и вала соответственно;
α_б, α_в коэффициент теплового расширения материала бочки и вала при температуре эксплуатации.To prevent displacement of the barrel along the shaft outside the working area, fixed stops are placed on both sides of the barrel on the shaft. At the same time, so that in the barrel when it is heated and elongated, there is no restriction of temperature deformations, the total distance from the ends of the barrel to the stops is chosen equal to the maximum extension of the barrel relative to the shaft at operating temperature:
K (α _b · T _b - α _in · T _c ) L _b , where L _b barrel length;
T _b , T _in the operating temperature of the barrel and shaft, respectively;
α _b , α _{in the} coefficient of thermal expansion of the material of the barrel and shaft at operating temperature.

Учитывая, что из-за погрешностей систем управления тепловым режимом печи температура эксплуатации может быть превышена и, следовательно, удлинение бочки возрастет, суммарное расстояние до упоров принято с запасом К=1,14-1,30, учитывающим степень надежности указанных систем управления. Given that due to errors in the control systems of the thermal regime of the furnace, the operating temperature can be exceeded and, therefore, the barrel elongation will increase, the total distance to the stops is taken with a margin of K = 1.14-1.30, taking into account the degree of reliability of these control systems.

При размещении бочки на валу посредством опорных втулок возможно несколько вариантов реализации предлагаемого ролика. Так, при неподвижном закреплении втулок на валу они одновременно могут выполнять роль упоров для этого на них выполняют буртик, ограничивающий перемещение бочки. When placing the barrel on the shaft by means of support sleeves, several implementations of the proposed roller are possible. So, while the bushings are fixed on the shaft, they can simultaneously serve as stops for this, they have a shoulder on them that limits the movement of the barrel.

При неподвижном соединении втулок с бочкой неподвижные упоры могут быть расположены между втулками изнутри бочки. В этом случае при нагреве бочки и ее удлинении суммарное расстояние между втулками и упорами увеличивается и достигнет максимума при максимальной температуре эксплуатации. When the bushings are fixedly connected to the barrel, the fixed stops can be located between the bushings from the inside of the barrel. In this case, when the barrel is heated and extended, the total distance between the bushings and stops increases and reaches a maximum at maximum operating temperature.

Сущность предложенного изобретения поясняется примером конкретного выполнения печного ролика, показанного на чертеже (продольный разрез). The essence of the invention is illustrated by an example of a specific implementation of the furnace roller shown in the drawing (longitudinal section).

Ролик содержит охлаждаемый вал 1, на котором размещена жаропрочная бочка 2. По торцам бочки 2 установлены опорные втулки 3. Втулки соединены с бочкой неподвижно, а на валу 1 размещены при помощи шпонок 4. Такое выполнение позволяет обоим торцам бочки 2 перемещаться относительно вала 1 в осевом направлении и одновременно передавать от вала к бочке окружное усилие. The roller contains a cooled shaft 1, on which a heat-resistant barrel 2 is placed. Support sleeves 3 are installed at the ends of the barrel 2. The bushings are fixed to the barrel and placed on the shaft 1 using keys 4. This embodiment allows both ends of the barrel 2 to move relative to shaft 1 in axial direction and simultaneously transmit the circumferential force from the shaft to the barrel.

На валу 1 по обеим сторонам бочки 2 неподвижно установлены упоры 5. Суммарное расстояние а₁+а₂ между торцами бочки 2 и упорами 5 составляет K( α_б ·Т_б- α_в ·Т_в) Lб,
Печной ролик работает следующим образом. При нагреве печи температура эксплуатации бочки 2 и вала 1 достигает соответственно Т_б и Т_в. Бочка 2 удлиняется, зазор между ее торцами и упорами 5 уменьшается. Рабочее вращающее усилие от вала 1 к бочке 2 передается через шпонки 4 и неподвижно соединенные с бочкой опорные втулки 3.The stops 5 are fixedly mounted on the shaft 1 on both sides of the barrel 2. The total distance a ₁ + a ₂ between the ends of the barrel 2 and the stops 5 is K (α _b · T _b - α _in · T _c ) Lb,
The furnace roller operates as follows. When the furnace is heated, the operating temperature of the barrel 2 and shaft 1 reaches T _b and T _c, respectively. Barrel 2 lengthens, the gap between its ends and stops 5 is reduced. The working rotational force from the shaft 1 to the barrel 2 is transmitted through the keys 4 and the support bushings 3 fixedly connected to the barrel.

В случае нарушения теплового режима печи и превышения максимальной температуры из-за ненадежности систем управления зазор между торцами бочки 2 и упорами 5 выбирается полностью, но стеснения температурных перемещений (зажима между упорами) не произойдет благодаря тому, что в значение суммарного зазора введен коэффициент К. При заклинивании одной из втулок 3 в продольном направлении температурные деформации бочки 2 будут происходить благодаря продольным перемещениям второго торца бочки. In case of violation of the thermal regime of the furnace and exceeding the maximum temperature due to unreliable control systems, the gap between the ends of the barrel 2 and the stops 5 is completely selected, but the constraints of temperature movements (clamping between the stops) will not occur due to the fact that the coefficient K is introduced into the value of the total gap. When jamming one of the sleeves 3 in the longitudinal direction, temperature deformation of the barrel 2 will occur due to the longitudinal movements of the second end of the barrel.

Таким образом предлагаемая конструкция печного ролика обеспечивает повышение его долговечности. Thus, the proposed design of the furnace roller provides an increase in its durability.

Claims

1. FURNACE ROLLER containing a cooled shaft and a barrel with two ends, one of which is movable relative to the shaft in the axial direction, characterized in that the second end of the barrel is also made movable in the axial direction, and fixed stops are placed on the shaft that limit the movement of the barrel in axial direction in both directions.

2. The roller according to claim 1, characterized in that the stops are located outside the barrel, while the total distance a ₁ + a ₂ between the ends of the barrel and the stops is determined from the ratio
a ₁ + a ₂ = K (α _b • T _b -
-α _in • T _c ) • L _b ,
where T _b , T _in - operating temperature of the barrel and shaft, respectively;
α _b , α _c - thermal expansion coefficients of the barrel and shaft material at operating temperature;
L _b - barrel length, m;
K is a coefficient taking into account the degree of reliability of the thermal management system of the furnace.

3. The roller according to claim 1, characterized in that the stops are located inside the barrel.