RU2149070C1

RU2149070C1 - Cooled roll

Info

Publication number: RU2149070C1
Application number: RU99111467A
Authority: RU
Inventors: В.П. Пигарев; С.В. Кованин; Ю.И. Варухин
Original assignee: Открытое акционерное общество "ГАЗ"
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2000-05-20

Abstract

FIELD: rolling equipment. SUBSTANCE: cooled roll includes sleeve 1, shaft-radiator 2 having cooling system 3 with inlet 4 and outlet 5 for cooling fluid. Cooling system 3 is return-type passing system. Shaft-radiator 2 has two helical grooves 6 and 7 in its outer surface and two lengthwise passages 9, 10 parallel relative to axis 8 of roll and spaced one from another relative to axis 8 and placed nearer to inner surfaces 11,12 of helical grooves 6,7. Shaft-radiator 2 is mounted inside sleeve 1 with possibility of forming cavities 15,16,17,18 at both ends 13,14 of roll. At side of end 13 cavity 15 is joined with inlet 4 and with inlets of helical groove 6 and lengthwise passage 9; cavity 16 is separated from inlet 4 and it is joined with helical groove 7 and with lengthwise passage 10. At side of end 14 cavity 17 is joined with outlet 5 and with outlets of helical groove 6 and lengthwise passage 10. Cavity 18 is separated from outlet 5 and it is joined with outlet of lengthwise passage 9 and inlet of helical groove 7. EFFECT: possibility of maintaining practically constant temperature of roll along its whole length. 1 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям валков, охлаждаемых изнутри, в частности к валкам каландров, и может быть использовано как в обработке металлов давлением, в частности в прокатке, так и при обработке полимерных материалов, в частности для прокатывания в нагретом состоянии листов из полидрева. The invention relates to designs of rolls cooled from the inside, in particular to calender rolls, and can be used both in the processing of metals by pressure, in particular in rolling, and in the processing of polymeric materials, in particular for rolling in a heated state sheets of polyhydre.

Известен охлаждаемый валок, включающий систему охлаждения в виде осевого канала с входом и выходом охлаждающей жидкости и размещенных внутри канала регулируемых секций со сквозной полостью, соединенных с источником сжатого воздуха (см. авт. свид. СССР N 498985, кл. B 21 B 27/08, опубл. в бюл. N 2 за 1976 г.). Known cooled roll, comprising a cooling system in the form of an axial channel with coolant inlet and outlet and adjustable sections with a through cavity located inside the channel connected to a compressed air source (see ed. Certificate of the USSR N 498985, class B 21 B 27 / 08, published in Bulletin N 2 for 1976).

Недостатком известного валка является наличие двух охлаждающих сред, что ведет к усложнению конструкции, а также недостаточная эффективность выравнивания температуры по длине валка, особенно длинного. A disadvantage of the known roll is the presence of two cooling media, which leads to a complication of the design, as well as insufficient efficiency of temperature equalization along the length of the roll, especially a long one.

Известен также охлаждаемый валок, содержащий бандаж (гильзу), вал-радиатор, включающий систему охлаждения с двумя охлаждающими средами (вода и ацетон или фреон) (см. авт. свид. СССР N 567517, кл. B 21 B 27/08, опубл. в бюл. N 29 за 1977 г.). Also known is a cooled roll containing a bandage (sleeve), a radiator shaft, including a cooling system with two cooling media (water and acetone or freon) (see ed. Certificate of the USSR N 567517, class B 21 B 27/08, publ. . in Bulletin N 29 for 1977).

Недостатком известного устройства является наличие двух охлаждающих сред, что усложняет конструкцию валка. A disadvantage of the known device is the presence of two cooling media, which complicates the design of the roll.

В основу заявляемого изобретения положена техническая задача создать охлаждаемый валок, который был бы достаточно простым в изготовлении, надежным в эксплуатации, эффективным в охлаждении наружной поверхности валка и выравнивании температуры по всей его длине, то есть поддержании равномерной температуры поверхности валка по всей его длине. The basis of the claimed invention is the technical task to create a cooled roll, which would be quite simple to manufacture, reliable in operation, effective in cooling the outer surface of the roll and equalizing the temperature along its entire length, that is, maintaining a uniform surface temperature of the roll along its entire length.

Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение конструкции за счет сокращения охлаждающих сред (до одной вместо двух), расширение эксплуатационных возможностей и повышение надежности, равномерности охлаждения и долговечности валка. The technical result of the claimed invention is to simplify the design by reducing the cooling media (to one instead of two), expanding operational capabilities and improving reliability, uniformity of cooling and durability of the roll.

Указанный технический результат достигается тем, что в охлаждаемом валке, содержащем гильзу, вал-радиатор, включающий систему охлаждения с входом и выходом охлаждающей среды, система охлаждения выполнена возвратно-проходящей, вал-радиатор выполнен с двумя спиральными канавками на его наружной поверхности и двумя продольными параллельными оси валка каналами, разнесенными друг от друга относительно оси валка ближе к внутренним поверхностям спиральных канавок, и установлен внутри гильзы с возможностью образования с обоих торцов валка полостей, разделенных на две части, одна из которых с одного торца соединена с входом подачи охлаждающей среды и входами в первую спиральную канавку и первый продольный канал, а другая - отделена от входа охлаждающей среды и соединена со второй спиральной канавкой и вторым продольным каналом, при этом с другого торца одна часть полости соединена с выходом охлаждающей среды и выходами первой спиральной канавки и второго продольного канала, а другая - отделена от входа охлаждающей среды и соединена со второй спиральной канавкой и вторым продольным каналом, при этом с другого торца одна часть полости соединена с выходом охлаждающей среды и выходами первой спиральной канавки и второго продольного канала, а другая - отделена от выхода охлаждающей среды и соединена с выходом первого продольного канала и входом второй спиральной канавки. The specified technical result is achieved in that in a cooled roll containing a sleeve, a radiator shaft including a cooling system with a coolant inlet and outlet, the cooling system is reciprocating, the radiator shaft is made with two spiral grooves on its outer surface and two longitudinal channels parallel to the roll axis, spaced from each other relative to the roll axis closer to the inner surfaces of the spiral grooves, and installed inside the sleeve with the possibility of formation from both ends of the roll n cavities, divided into two parts, one of which is connected at one end to the inlet of the cooling medium and the inlets to the first spiral groove and the first longitudinal channel, and the other is separated from the inlet of the cooling medium and connected to the second spiral groove and the second longitudinal channel, from the other end, one part of the cavity is connected to the outlet of the cooling medium and the exits of the first spiral groove and the second longitudinal channel, and the other is separated from the inlet of the cooling medium and connected to the second spiral groove and the second nym channel, while the other one end portion of the cavity is connected to the outlet of the cooling medium and outputs the first spiral groove and the second longitudinal channel and the other - is separated from the cooling medium outlet and connected to the output of the first longitudinal channel and the inlet of the second spiral groove.

Кроме того, вал-радиатор может быть выполнен полым, а продольные каналы могут быть выполнены в виде труб, концы которых закреплены в торцах вала-радиатора. In addition, the radiator shaft can be made hollow, and the longitudinal channels can be made in the form of pipes whose ends are fixed at the ends of the radiator shaft.

На чертеже схематично показан заявляемый валок. The drawing schematically shows the inventive roll.

Охлаждаемый валок содержит гильзу 1, вал-радиатор 2, включающий систему охлаждения 3 с входом 4 и выходом 5 охлаждающей среды, например жидкости или воздуха. Вал-радиатор 2 выполнен с двумя спиральными канавками 6 и 7 на его наружной поверхности и двумя продольными параллельными оси 8 валка каналами 9 и 10, разнесенными друг от друга относительно оси 8 валка ближе к внутренним поверхностям 11 и 12 спиральных канавок 6 и 7 соответственно. Вал-радиатор 2 установлен внутри гильзы 1 с возможностью образования с торцов 13 и 14 валка полостей 15, 16, 17 и 18. С торца 13 валка полость 15 соединена с входом 4 подачи охлаждающей среды и входами в спиральную канавку 6 и продольный канал 9, а полость 16 отделена стенкой 19 от входа 4 охлаждающей среды и соединена со спиральной канавкой 10. С торца 14 валка полость 17 соединена с выходом 5 охлаждающей среды и выходами спиральной канавки 6 и продольного канала 10, а полость 18 отделена стенкой 20 от выхода 5 охлаждающей среды и соединена с выходом продольного канала 9 и входом спиральной канавки 7. Полости 15, 16, 17 и 18, спиральные канавки 6 и 7 и продольные каналы 9 и 10 образуют возвратно-проходящую систему охлаждения. На предлагаемом чертеже вал-радиатор 2 выполнен полым, а продольные каналы 9 и 10 выполнены в виде труб 21 и 22 соответственно. Концы труб 21 и 22 закреплены в торцах вала-радиатора 2. The cooled roll contains a sleeve 1, a shaft-radiator 2, including a cooling system 3 with an input 4 and an output 5 of a cooling medium, such as liquid or air. The radiator shaft 2 is made with two spiral grooves 6 and 7 on its outer surface and two longitudinal channels 9 and 10 parallel to the roll axis 8, spaced apart from each other relative to the roll axis 8 closer to the inner surfaces 11 and 12 of the spiral grooves 6 and 7, respectively. The radiator shaft 2 is installed inside the sleeve 1 with the possibility of the formation from the ends 13 and 14 of the roll of cavities 15, 16, 17 and 18. From the end 13 of the roll, the cavity 15 is connected to the input 4 of the cooling medium and the entrances to the spiral groove 6 and the longitudinal channel 9, and the cavity 16 is separated by a wall 19 from the inlet 4 of the cooling medium and connected to the spiral groove 10. From the end 14 of the roll, the cavity 17 is connected to the outlet 5 of the cooling medium and the exits of the spiral groove 6 and the longitudinal channel 10, and the cavity 18 is separated by the wall 20 from the outlet 5 of the cooling medium and connected to the output of the longitudinal channel Ala 9 and the entrance of the spiral groove 7. The cavities 15, 16, 17 and 18, the spiral grooves 6 and 7 and the longitudinal channels 9 and 10 form a reciprocating cooling system. In the proposed drawing, the shaft-radiator 2 is made hollow, and the longitudinal channels 9 and 10 are made in the form of pipes 21 and 22, respectively. The ends of the pipes 21 and 22 are fixed at the ends of the shaft-radiator 2.

Охлаждаемый валок работает следующим образом. Cooled roll works as follows.

При работе валка охлаждающая среда, например жидкость, поступает из входа 4 в полость 15, где разделяется на два потока. Первый поток поступает в первую спиральную канавку 6 и, пройдя по ней, выходит в полость 17 и далее через выход 5 уходит на слив. Одновременно второй поток охлаждающей жидкости по продольному каналу 9 поступает в полость 18 и далее во вторую не пересекающуюся с первой 6 спиральную канавку 7, пройдя по которой, поступает в полость 16, отделенную стенкой 19 от полости 15 и входа 4 охлаждающей среды, и далее через второй продольный канал 10 поступает в полость 18, а оттуда уходит на выход 5. During the operation of the roll, a cooling medium, for example, liquid, enters from the inlet 4 into the cavity 15, where it is divided into two streams. The first stream enters the first spiral groove 6 and, passing through it, goes into the cavity 17 and then through the exit 5 goes to the drain. At the same time, the second coolant flow through the longitudinal channel 9 enters the cavity 18 and then into the second spiral groove 7, which does not intersect with the first 6, passing through which it enters the cavity 16 separated by the wall 19 from the cavity 15 and the inlet 4 of the cooling medium, and then through the second longitudinal channel 10 enters the cavity 18, and from there goes to exit 5.

Таким образом, из-за того, что путь прохождения охлаждающей среды по продольному каналу 9 короче, чем путь по спиральной канавке 6, то при подаче охлаждающей среды с одного торца 13 валка и слива с другого торца 14 практически происходит (наблюдается) подача охлаждающей среды с двух сторон навстречу друг другу по двум не пересекающимся между собой путям, причем вблизи наружной поверхности валка, то есть гильзы 2. В результате чего температура поверхности валка поддерживается практически равномерной по всей его длине, что приводит к повышению качества выпускаемой продукции и увеличению срока службы валка. Thus, due to the fact that the path of the cooling medium along the longitudinal channel 9 is shorter than the path along the spiral groove 6, when the cooling medium is supplied from one end of the roll 13 and drained from the other end 14, the cooling medium from two sides towards each other along two paths that do not intersect with each other, and near the outer surface of the roll, that is, the sleeve 2. As a result, the surface temperature of the roll is maintained almost uniform along its entire length, which leads to an increase in product-operation and an increase in service life of the roll.

Claims

1. The cooled roll containing a sleeve, a shaft-radiator, including a cooling system with inlet and outlet of a cooling medium, characterized in that the cooling system is reciprocating, the shaft-radiator is made with two spiral grooves on its outer surface and two longitudinal parallel axes roll channels, spaced from each other relative to the axis of the roll closer to the inner surfaces of the spiral grooves, and is installed inside the sleeve with the possibility of the formation of both ends of the roll cavities, divided into two parts , one of which is connected at one end to the inlet of the cooling medium and the inlets to the first spiral groove and the first longitudinal channel, and the other is separated from the inlet of the cooling medium and connected to the second spiral groove and the second longitudinal channel, with one part of the cavity from the other end connected to the output of the cooling medium and the outputs of the first spiral groove and the second longitudinal channel, and the other is separated from the output of the cooling medium and connected to the output of the first longitudinal channel and the input of the second spiral groove.

2. The roll according to claim 1, characterized in that the radiator shaft is hollow, and the longitudinal channels are made in the form of pipes whose ends are fixed at the ends of the radiator shaft.