RU2120349C1

RU2120349C1 - Roller for metal continuous casting plant

Info

Publication number: RU2120349C1
Application number: RU97117961A
Authority: RU
Inventors: Г.К. Никифоров; Ю.И. Иванов; Ю.З. Карповский; В.И. Федоров; А.М. Ламухин; В.И. Лебедев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 1998-10-20

Abstract

FIELD: metallurgy, particularly rollers of multistrand plants for metal continuous casting. SUBSTANCE: roller includes barrel with trunnions mounted in bearing units, dead opening along barrel axis, flexible pipe introduced into dead opening of roller barrel and rigidly secured to shell body, bearing units with lateral covers. Shell body is secured to cover of bearing unit with possibility of motion relative to it by means of mounting member. Springy member is placed between shell body and cover of bearing unit. Said pipe is made of separate metallic tubes mutually joined by means of small flexible tubes, or it may be wholly made from elastic material. Flexible pipe and each metallic tubes are provided with successively arranged rests for centering them relative to dead opening of roller barrel. EFFECT: increased strength of rollers, simplified process of plant operation. 7 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к многоручьевым установкам непрерывной разливки металлов в виде слябов с приводными и холостыми роликами. The invention relates to metallurgy, and more particularly, to multi-strand installations for continuous casting of metals in the form of slabs with drive and idle rollers.

Наиболее близким по технической сущности является ролик для установок непрерывной разливки металлов, включающий бочку с цапфами, установленную на подшипниковых опорах с боковыми крышками. По продольной оси бочки выполнено глуходонное отверстие, в котором размещена металлическая цельная труба, закрепленная одним концом в корпусе цилиндрической обечайки, жестко установленной при помощи болтов с внешней стороны на боковой крышке подшипниковой опоры. Между цапфой бочки и обечайки установлено уплотнение, герметизирующее глуходонное отверстие в теле бочки ролика и корпусе обечайки. К обечайке подведены трубопроводы. The closest in technical essence is a roller for installations of continuous casting of metals, including a barrel with pins, mounted on bearing bearings with side covers. A deaf hole is made along the barrel’s longitudinal axis, in which a metal one-piece pipe is placed, fixed at one end in the body of the cylindrical shell, rigidly mounted with bolts from the outside to the side cover of the bearing support. A seal is installed between the trunnion of the barrel and the shell, which seals the deaf hole in the body of the roller barrel and the shell of the shell. Pipes are connected to the shell.

В процессе непрерывной разливки по трубе подается под давлением вода, которая вытекает из противоположного ее конца, меняет свое направление на обратное и возвращается по отверстию в бочке в обечайку и сливается в отводящий трубопровод. При этом цапфа бочки вращается относительно неподвижной обечайки. В процессе протекания воды по отверстию происходит охлаждение бочки ролика. In the process of continuous casting through the pipe, water is supplied under pressure, which flows from its opposite end, reverses its direction and returns through the hole in the barrel to the casing and merges into the discharge pipe. In this case, the barrel axle rotates relative to the stationary shell. In the process of water flowing through the hole, the barrel of the roller is cooled.

(См. Прокатное оборудование. Конструирование, расчет и исследование. Сборник статей. Под ред. чл.-корр. А.Н.СССР Г.Л. Химича. М., Машиностроение, 1973. (НИИТЯЖМАШ Уралмашзавода, серия "Производство крупных машин", вып. XXII, с. 136, рис.8). (See Rolling equipment. Design, calculation and research. Collection of articles. Edited by Corresponding Member A.N.SSSR G.L. Khimich. M., Mechanical Engineering, 1973. (NIITYAZHMASH Uralmashzavod, series "Production of large machines ", vol. XXII, p. 136, Fig. 8).

Недостатком известного ролика является его низкая стойкость. Это объясняется тем, что в процессе эксплуатации ролика происходит прогиб его бочки под действием слитка, а также нарушение соосности цапф и жестко установленного корпуса обечайки, что приводит к перекосу цапф в подшипниковых опорах. В этих условиях происходит усиленный износ герметизирующих уплотнений, установленных в корпусе обечайки, что приводит к утечке воды из корпуса обечайки через уплотнение. В этих условиях снижается интенсивность охлаждения бочки, что приводит к разрушению ролика вследствие его перегрева в процессе непрерывной разливки и выходу его из строя. A disadvantage of the known roller is its low durability. This is due to the fact that during the operation of the roller, its barrel is deformed under the action of the ingot, as well as a misalignment of the trunnions and a rigidly mounted shell body, which leads to a misalignment of the trunnions in the bearing bearings. Under these conditions, increased wear of the sealing seals installed in the shell body occurs, which leads to leakage of water from the shell body through the seal. Under these conditions, the cooling rate of the barrel decreases, which leads to the destruction of the roller due to its overheating during continuous casting and its failure.

Кроме того, выполнение металлической трубы цельной, имеющей большую длину и закрепленной своим одним концом в корпусе обечайки, приводит к ее перекосу под действием собственного веса относительно отверстия в бочке ролика и, как следствие, к ее износу вследствие трения о поверхность отверстия. В этих условиях снижается равномерность охлаждения по периметру бочки, что вызывает необходимость замены трубы. In addition, the execution of a metal pipe integral, having a large length and fixed at one end in the shell of the shell, leads to its skew under the action of its own weight relative to the hole in the barrel of the roller and, as a result, to its wear due to friction on the surface of the hole. Under these conditions, the cooling uniformity around the perimeter of the barrel decreases, which necessitates the replacement of the pipe.

На многоручьевых установках непрерывной разливки замена трубы, имеющей большую длину, невозможна вследствие относительно небольшого расстояния между оборудованием ручьев установки и бункером зоны вторичного охлаждения. В этих условиях для замены трубы требуется демонтировать весь ролик или всю секцию роликов, что усложняет процесс эксплуатации установок непрерывной разливки металлов. In multi-strand continuous casting plants, replacing a pipe with a large length is not possible due to the relatively small distance between the equipment of the installation streams and the hopper of the secondary cooling zone. Under these conditions, to replace the pipe, it is necessary to dismantle the entire roller or the entire section of the rollers, which complicates the operation of continuous metal casting plants.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении стойкости роликов и в упрощении процесса эксплуатации многоручьевых установок непрерывной разливки металлов. The technical effect when using the invention is to increase the durability of the rollers and to simplify the process of operating multi-strand continuous casting plants.

Указанный технический эффект достигается тем, что ролик для установок непрерывной разливки металлов включает бочку с цапфами, установленную на подшипниковых опорах, глуходонное отверстие, выполненное по продольной оси бочки, трубу, входящую в отверстие бочки ролика, жестко закрепленную на корпусе обечайки, подшипниковые опоры с боковыми крышками, уплотнение, расположенное между корпусом обечайки и цапфой бочки, а также подводящие и отводящие воду трубопроводы к корпусу обечайки. The indicated technical effect is achieved by the fact that the roller for continuous metal casting plants includes a barrel with pins mounted on bearing bearings, a deaf hole made along the longitudinal axis of the barrel, a pipe entering the hole of the roller barrel, rigidly fixed to the shell body, bearing bearings with side lids, a seal located between the shell of the shell and the trunnion of the barrel, as well as inlet and outlet pipelines to the shell of the shell.

Корпус обечайки укреплен на крышке подшипниковой опоры с возможностью перемещения относительно нее при помощи крепежного элемента, при этом между корпусом обечайки и крышкой подшипниковой опоры размещен пружинящий элемент. Труба выполнена из отдельных металлических трубок, соединенных между собой гибкими трубками. Кроме того, труба может быть выполнена цельной из гибкого материала. Гибкая труба и каждая металлическая трубка снабжены последовательно установленными упорами, центрирующими их относительно глуходонного отверстия в бочке ролика. The casing of the shell is mounted on the cover of the bearing support with the possibility of moving relative to it with the help of a fastening element, while a spring element is placed between the casing of the shell and the cover of the bearing support. The pipe is made of separate metal tubes interconnected by flexible tubes. In addition, the pipe can be made integral of a flexible material. The flexible tube and each metal tube are equipped with sequentially mounted stops that center them relative to the deaf hole in the barrel of the roller.

Повышение стойкости роликов будет происходить вследствие самоустановки корпуса обечайки относительно вращающейся цапфы бочки ролика. В этих условиях снижается интенсивность износа герметизирующего уплотнения, устраняется утечка воды из корпуса обечайки, выравниваются сроки стойкости и работоспособности бочки ролика и узла подвода и отвода охлаждающей ролик воды. Кроме того, при этом не будет нарушаться необходимый режим охлаждения ролика. The increase in the resistance of the rollers will occur due to the self-installation of the shell of the shell relative to the rotating pin of the barrel of the roller. Under these conditions, the wear rate of the sealing seal is reduced, water leakage from the shell body is eliminated, the durability and operability of the roller barrel and the inlet and outlet of the cooling water roller are leveled. In addition, the required cooling mode of the roller will not be violated.

Упрощение процесса эксплуатации многоручьевых установок непрерывной разливки металлов будет происходить вследствие обеспечения возможности демонтажа и монтажа трубы для подвода и отвода охлаждающей воды вместе с корпусом обечайки непосредственно на установках непрерывной разливки металлов без демонтажа ролика или секций роликов. The simplification of the operation process of multi-strand continuous metal casting plants will occur due to the possibility of dismantling and installing the pipe for supplying and discharging cooling water together with the shell of the shell directly at the continuous metal casting plants without dismantling the roller or roller sections.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого ролика с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". The analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinctive features of the claimed video with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения со ссылками на чертеж, на котором показано:
фиг. 1 - схема ролика для установок непрерывной разливки металлов, один из вариантов установки и крепления обечайки, продольный разрез;
фиг. 2 - то же, другой вариант установки и крепления обечайки, продольный разрез;
фиг. 3 - то же, разрез А-А.The following is an embodiment of the invention that does not exclude other options within the claims with reference to the drawing, which shows:
FIG. 1 is a diagram of a roller for installations of continuous casting of metals, one of the options for installing and securing the shell, a longitudinal section;
FIG. 2 - the same, another installation and fastening of the shell, a longitudinal section;
FIG. 3 - the same section AA.

Ролик для установок непрерывной разливки металлов состоит из бочки 1 с цапфами 2 и глуходонным отверстием 3, подшипниковых опор 4 с боковыми крышками 5, корпуса обечайки 6 с подводящим 7 и отводящим 8 трубопроводами, уплотнения 9, пружинящих элементов 10 и 11, крепежных элементов 12 и 13, трубок 14 и 15, упоров 16, болтов 17 и 18. Позицией "б" обозначены зазоры. The roller for continuous metal casting plants consists of a barrel 1 with trunnions 2 and a deep-hole hole 3, bearing bearings 4 with side covers 5, a shell body 6 with inlet 7 and outlet 8 pipelines, seals 9, spring elements 10 and 11, fasteners 12 and 13, tubes 14 and 15, stops 16, bolts 17 and 18. Gaps are indicated by “b”.

Ролик для установок непрерывной разливки металлов работает следующим образом. A roller for continuous metal casting works as follows.

Пример. В процессе непрерывной разливки по подводящему трубопроводу 7 подается охлаждающая вода. Далее вода под давлением по трубкам 14 и 15 поступает в осевое глуходонное отверстие 3, выполненное в бочке 1 ролика. Выходя из крайней трубки 14, вода меняет свое направление движения на обратное, возвращается в корпус обечайки 6 и сливается по сливному трубопроводу 8, также гибкому. При движении по осевому отверстию 3 вода производит охлаждение бочки 1 ролика. Бочка 1 ролика установлена своими цапфами 2 на подшипниковых опорах 4 с подшипниками качения, снабженных боковыми крышками 5. Одна крайняя трубка 14 жестко укреплена в днище корпуса обечайки 6 при помощи, например, сварки. Корпус обечайки 6 смонтирован на цапфе 2 бочки 1 и центрируется относительно нее при помощи герметизирующего уплотнения 9, выполненного, например, из жаростойкой резины. Example. In the process of continuous casting, cooling water is supplied through the supply pipe 7. Next, water under pressure through the tubes 14 and 15 enters the axial deep-sea hole 3 made in the barrel 1 of the roller. Leaving the outer tube 14, the water changes its direction of motion to the opposite, returns to the shell of the shell 6 and merges through the drain pipe 8, also flexible. When moving along the axial hole 3, the water cools the barrel 1 of the roller. The barrel 1 of the roller is mounted with its pins 2 on the bearing bearings 4 with rolling bearings provided with side covers 5. One extreme tube 14 is rigidly fixed to the bottom of the shell shell 6 by, for example, welding. The housing of the shell 6 is mounted on the trunnion 2 of the barrel 1 and is centered relative to it by means of a sealing seal 9 made, for example, of heat-resistant rubber.

В одном из вариантов (фиг. 1) корпус обечайки 6 прижимается к боковой крышке 5 подшипниковой опоры 4 через промежуточный пружинящий элемент 10 и при помощи болтов 17. Пружинящий элемент 10 может быть выполнен из, например, резины, пружин, сильфона и т.д. Крепежный элемент 12, как и пружинящий элемент 10, могут быть выполнены сплошными кольцевыми или состоящими из отдельных частей, расположенных по периметру корпуса обечайки 6. Крепежный элемент 12 крепится к крышке 5 при помощи, например, болтов 17 с регулируемой застежкой. In one embodiment (Fig. 1), the shell 6 is pressed against the side cover 5 of the bearing support 4 through an intermediate spring element 10 and with bolts 17. The spring element 10 can be made of, for example, rubber, springs, bellows, etc. . The fastening element 12, as well as the spring element 10, can be made continuous annular or consisting of separate parts located around the perimeter of the shell 6. The fastening element 12 is attached to the cover 5 using, for example, bolts 17 with an adjustable fastener.

При такой конструкции ролика при его вращении в процессе непрерывной разливки при прогибе бочки 1 под действием слитка и соответствующем повороте цапф 2 относительно подшипниковых опор происходит перемещение корпуса обечайки 6 относительно неподвижной крышки 5 в необходимом направлении в вертикальной плоскости в пределах зазора δ. При этом не происходит нарушение соосности корпуса обечайки 6 относительно цапф 2 бочки 1 ролика. В этих условиях не происходит местная локальная деформация и износ уплотнения 9, что исключает нарушение надежной герметизации отверстия 3 и корпуса обечайки 6. With this design of the roller during its rotation during continuous casting during the deflection of the barrel 1 under the action of the ingot and the corresponding rotation of the pins 2 relative to the bearing bearings, the shell body 6 is moved relative to the fixed cover 5 in the necessary direction in the vertical plane within the gap δ. In this case, there is no violation of the alignment of the shell of the shell 6 relative to the pins 2 of the barrel 1 of the roller. Under these conditions, local local deformation and wear of the seal 9 does not occur, which eliminates the violation of reliable sealing of the hole 3 and the shell 6.

В другом варианте (фиг. 2) корпус обечайки 6 крепится к боковой крышке 5 при помощи болтов 18 через пружины 11. При этом в отверстиях в корпусе обечайки 6 под болты 18 предусмотрены зазоры δ, в пределах которых перемещается корпус обечайки 6 при вращении ролика. В качестве пружинящих элементов 11 может быть использована помимо пружины также резина или сильфон. В качестве крепежного элемента в этом варианте используется шайба 13. In another embodiment (Fig. 2), the shell 6 is attached to the side cover 5 by means of bolts 18 through the springs 11. At the same time, the holes δ are provided in the holes in the shell 6 for the bolts 18, within which the shell 6 moves when the roller rotates. In addition to the spring, rubber or bellows can also be used as spring elements 11. As a fastener in this embodiment, a washer 13 is used.

В этих условиях также происходит самоустановка обечайки 6 относительно цапф 2 и не происходит нарушение их соосности вследствие возможности перемещения обечайки 6 относительно крышки 5. Under these conditions, self-alignment of the shell 6 relative to the pins 2 also occurs and there is no violation of their alignment due to the possibility of movement of the shell 6 relative to the cover 5.

Отдельные металлические трубки 14 соединены между собой гибкими трубками 15, выполненными, например, из резины или из пластмассы. Для центровки трубок 14 и 15 относительно отверстия 3 трубки 14 снабжены упорами 16 в виде, например, пластин или штырей. The individual metal tubes 14 are interconnected by flexible tubes 15 made, for example, of rubber or plastic. To center the tubes 14 and 15 relative to the hole 3, the tubes 14 are provided with stops 16 in the form of, for example, plates or pins.

При такой конструкции трубок 14 и 15 обеспечивается возможность замены в период между процессами непрерывной разливки металлов на многоручьевых установках в условиях небольших габаритов между ручьями и стенками бункера зоны вторичного охлаждения корпуса обечайки 6 вместе с трубками 14 и 15 без демонтажа ролика или секций роликов. Кроме того, корпус обечайки не разрушается под действием веса и перекоса трубы. With this design of the tubes 14 and 15, it is possible to replace, between the processes of continuous casting of metals in multi-strand installations, in the conditions of small dimensions between the streams and the walls of the hopper of the secondary cooling zone of the shell 6 together with the tubes 14 and 15 without dismantling the roller or roller sections. In addition, the shell of the shell does not collapse under the influence of weight and skew pipe.

В общем случае трубки 14 и 15 могут быть заменены единой гибкой трубой, выполненной, например, из жаропрочной пластмассы, снабженной упорами 16. In the General case, the tubes 14 and 15 can be replaced by a single flexible pipe made, for example, of heat-resistant plastic, equipped with stops 16.

Применение изобретения позволяет повысить стойкость роликов на 80 - 90%. The use of the invention improves the resistance of the rollers by 80 - 90%.

Claims

1. Roller for continuous casting plants, comprising a barrel with pins mounted on bearings, made with a deaf hole along its longitudinal axis, a pipe entering the deaf hole of the barrel, rigidly fixed to the shell body, bearing supports with side covers, a seal located between the shell body and the trunnion of the barrel, and pipelines for supplying and discharging water to the shell body, characterized in that the shell body is mounted on the cover of the bearing support with the possibility of movement tnositelno it by means of the fastening element, wherein between the housing shell and the cover bearing assembly is spring element and the tube is flexible.

2. A roller according to claim 1, characterized in that the flexible pipe is made of separate metal tubes interconnected by flexible tubes.

3. The roller according to claim 1, characterized in that the flexible pipe is made integral of a flexible material.

4. Roller according to any one of paragraphs. 2 and 3, characterized in that the flexible tube and each metal tube are equipped with sequentially mounted stops, centering them relative to the deaf hole in the barrel of the roller.