RU2202748C1

RU2202748C1 - Furnace roll-table roller

Info

Publication number: RU2202748C1
Application number: RU2002115434/02A
Authority: RU
Inventors: А.А. Филатов; х А.П. Л; А.П. Лях; А.П. Шадрин; В.К. Кондратьев; С.А. Сидоренко; х П.А. Л; П.А. Лях
Original assignee: Лях Александр Павлович
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2003-04-20

Abstract

FIELD: rolling process; rollers for heating-furnace roll-tables. SUBSTANCE: roller has at least one disk joined through its inner cylindrical surface with outer cylindrical surface of cooled barrel and attached thereto. Disk is built of five rings. Cylindrical drillings accommodating two intermediate rings are made on ends of external ring whose outer cylindrical surface has its center line aligned with that of outer cylindrical surface of barrel, at least one drilling accommodating intermediate ring being eccentric relative to center line of outer cylindrical surface of external ring; inner cylindrical surfaces of two internal rings are joined with outer cylindrical surface of barrel and secured thereto; outer surface of each internal ring has cylindrical drilling joined with inner cylindrical surface of respective intermediate ring, drilling on at least one internal ring being eccentric relative to inner cylindrical surface of internal ring. Roller barrel surface is covered with heat-insulating material and inner spaces of disks are also filled with heat- insulating material. EFFECT: enhanced strength of metal disks, extended life of roller and roll-table as a whole; reduced heat loss and fuel consumption. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к прокатному производству, конкретно к конструкции роликов печного рольганга нагревательных печей. The invention relates to rolling production, specifically to the design of the rollers of the furnace rolling table of heating furnaces.

Известно, что температура печного пространства в нагревательных печах достигает примерно 1300^oС. Эта температура практически равна температуре внешней поверхности металлических дисков роликов, транспортирующих металл. Вместе с тем, температура внутренней поверхности металлического диска, сопряженного с охлаждаемой бочкой и закрепленного на ней, практически равна температуре охлаждаемой бочки, т.е. не более 200-300^oС. Таким образом, между наружной поверхностью металлического диска и его внутренней поверхностью возникает температурный перепад примерно 1000^oС. Это приводит к возникновению значительных напряжений в металлическом диске и к его быстрому разрушению.It is known that the temperature of the furnace space in heating furnaces reaches approximately 1300 ^o C. This temperature is almost equal to the temperature of the outer surface of the metal disks of the rollers transporting the metal. At the same time, the temperature of the inner surface of the metal disk, coupled with the cooled barrel and fixed on it, is almost equal to the temperature of the cooled barrel, i.e. no more than 200-300 ^o C. Thus, between the outer surface of the metal disk and its inner surface there is a temperature drop of about 1000 ^o C. This leads to significant stresses in the metal disk and to its rapid destruction.

Кроме того, через поверхность самой бочки с охлаждаемой средой теряется большое количество тепла, что приводит к повышенному расходу топлива. In addition, a large amount of heat is lost through the surface of the barrel itself with the cooled medium, which leads to increased fuel consumption.

Для устранения вышеуказанных недостатков используются различные технические решения. To eliminate the above disadvantages, various technical solutions are used.

Известен, например, приводимый в качестве аналога охлаждаемый ролик печного рольганга, в конструкции которого, с целью снижения тепловых потерь, используют изоляционные порошки, засыпаемые между бочкой и водоохлаждаемой осью (см., например, кн. "Справочник конструктора печей прокатного производства" под редакцией В. М. Тымчака, т. II, М., Металлургия, 1970, с. 667 - 668, рис. XXII - 5, "д"). It is known, for example, to be used as an analogue, a cooled roller of a furnace roller table, in the construction of which, in order to reduce heat losses, insulating powders are used, which are poured between the barrel and the water-cooled axis (see, for example, the book "Designer Guide for Rolling Furnaces" edited by V. M. Tymchak, vol. II, M., Metallurgy, 1970, p. 667 - 668, fig. XXII - 5, "d").

Недостатком этого ролика является то, что при его эксплуатации теплоизоляционная засыпка может высыпаться через зазор между опорной втулкой и осью, что приводит к значительному увеличению потерь тепла. The disadvantage of this roller is that during its operation the heat-insulating backfill can fall out through the gap between the support sleeve and the axis, which leads to a significant increase in heat loss.

Кроме того, поверхность бочки описанного выше ролика печного рольганга непосредственно контактирует с нагреваемым металлом, что приводит к ее быстрому износу. Более того, нагреваемый металл в описанном аналоге контактирует со всей поверхностью бочки, что приводит к большим теплопотерям и повышенному расходу топлива. In addition, the surface of the barrel of the roller roller table described above is in direct contact with the heated metal, which leads to its rapid wear. Moreover, the heated metal in the described analogue is in contact with the entire surface of the barrel, which leads to large heat losses and increased fuel consumption.

Для устранения этого недостатка в практике конструирования роликов печных рольгангов для нагрева листового или полосового металла используют закрепляемые на поверхности бочки диски. To eliminate this drawback, in the practice of designing rollers of furnace roller tables for heating sheet or strip metal, discs fixed to the surface of the barrel are used.

Прототипом заявляемому изобретению является ролик печного рольганга для нагрева листового или полосового металла, описанный в кн. "Справочник конструктора печей прокатного производства" под редакцией В.М. Тымчака, т. II, М., Металлургия, 1970, с. 667-668, рис. XXII-5, "г". The prototype of the claimed invention is a roller roller table for heating sheet or strip metal, described in the book. "Designer Handbook of Furnaces for Rolling Production" edited by V.M. Tymchak, T. II, M., Metallurgy, 1970, p. 667-668, fig. XXII-5, "g".

Ролик печного рольганга (прототипа) содержит закрепленные на наружной поверхности бочки цельнометаллические диски или по крайней мере один цельнометаллический диск. The roller of the furnace roller table (prototype) contains all-metal disks fixed to the outer surface of the barrel or at least one all-metal disc.

Однако из-за большого градиента температур между наружной поверхностью цельнометаллического диска и его внутренней поверхностью, сопряженной с бочкой, в цельнометаллических дисках прототипа возникают большие напряжения, что приводит к их быстрому разрушению. В практике такие конструкции роликов с цельнометаллическими дисками не нашли применения. However, due to the large temperature gradient between the outer surface of the all-metal disk and its inner surface associated with the barrel, large stresses arise in the all-metal disks of the prototype, which leads to their rapid destruction. In practice, such constructions of rollers with all-metal disks have not found application.

Задачей заявляемого изобретения является снижение теплового потока от наружной поверхности металлического диска к поверхности бочки, а также уменьшение потока тепла от нагреваемого металла к поверхности бочки. The task of the invention is to reduce the heat flux from the outer surface of the metal disk to the surface of the barrel, as well as to reduce the heat flux from the heated metal to the surface of the barrel.

Достигаемый при этом технический эффект - повышение стойкости металлических дисков, повышение долговечности ролика печного рольганга и печного рольганга в целом, снижение теплопотерь и расхода топлива. The technical effect achieved in this case is an increase in the durability of metal disks, an increase in the durability of the roller of the furnace roller table and the furnace roller table as a whole, and a decrease in heat loss and fuel consumption.

Решение поставленной задачи с получением указанного технического эффекта достигается тем, что ролик печного рольганга содержит по крайней мере один диск, сопряженный своей внутренней цилиндрической поверхностью с наружной цилиндрической поверхностью охлаждаемой бочки и закрепленный на ней. Диск состоит из пяти колец со стенками относительно равной толщины, при этом в наружном кольце, геометрическая ось наружной цилиндрической поверхности которого совпадает с геометрической осью наружной цилиндрической поверхности бочки, по его торцам выполнены цилиндрические расточки, в которых размещены два средних кольца, причем по крайней мере одна из расточек для размещения среднего кольца выполнена с эксцентриситетом относительно геометрической оси наружной цилиндрической поверхности наружного кольца, а два внутренних кольца своими внутренними цилиндрическими поверхностями сопряжены с наружной цилиндрической поверхностью бочки и закреплены на ней, а на наружной поверхности каждого внутреннего кольца выполнена цилиндрическая проточка, которая сопряжена с внутренней цилиндрической поверхностью соответствующего среднего кольца, причем по крайней мере на одном из внутренних колец проточка выполнена с эксцентриситетом относительно внутренней цилиндрической поверхности внутреннего кольца. При этом конструкция ролика предусматривает возможность теплоизоляции поверхности бочки и заполнения полости внутри диска теплоизоляционным материалом. The solution of the problem with obtaining the specified technical effect is achieved by the fact that the roller of the furnace roller table contains at least one disk mated with its inner cylindrical surface and the outer cylindrical surface of the cooled barrel. The disk consists of five rings with walls of relatively equal thickness, while in the outer ring, the geometric axis of the outer cylindrical surface of which coincides with the geometric axis of the outer cylindrical surface of the barrel, cylindrical bores are made at its ends, in which two middle rings are placed, at least one of the bores for placing the middle ring is made with eccentricity relative to the geometric axis of the outer cylindrical surface of the outer ring, and two inner rings by their inner cylindrical surfaces are mated to the outer cylindrical surface of the barrel and fixed on it, and on the outer surface of each inner ring a cylindrical groove is made, which is mated to the inner cylindrical surface of the corresponding middle ring, and the groove is made with an eccentricity with respect to at least one of the inner rings inner cylindrical surface of the inner ring. Moreover, the design of the roller provides for the possibility of thermal insulation of the barrel surface and filling the cavity inside the disk with insulating material.

Предлагаемый ролик печного рольганга приведен на прилагаемом чертеже. The proposed roller furnace roller table is shown in the attached drawing.

Цапфы ролика печного рольганга и его подшипниковые опоры, а также система охлаждения бочки на чертеже не показаны, так как не имеют прямого отношения к изобретению. На бочке 1 с наружным диаметром d ролика печного рольганга крепится металлический диск, состоящий из пяти колец: двух внутренних колец 2 и 3, закрепленных на бочке, например сваркой, и имеющих толщину S_в, двух средних колец 4 и 5 толщиной S_c и одного наружного кольца толщиной S_н.The trunnion pins of the furnace roller table and its bearings, as well as the barrel cooling system are not shown in the drawing, since they are not directly related to the invention. On a barrel 1 with an outer diameter d of the roller conveyor roller, a metal disk is mounted consisting of five rings: two inner rings 2 and 3, mounted on the barrel, for example by welding, and having a thickness S _in , two middle rings 4 and 5 with a thickness of S _c and one outer ring thickness S _n

В наружном кольце 6 с наружным диаметром D, геометрическая ось наружной цилиндрической поверхности которого совпадает с геометрической осью наружной цилиндрической поверхности бочки, по его торцам выполнены цилиндрические расточки, в которых размещены средние кольца 4 и 5. При этом по крайней мере одна из расточек для размещения среднего кольца 4 или 5 выполнена с эксцентриситетом относительно геометрической оси наружной цилиндрической поверхности наружного кольца 6 на величину эксцентриситета, равного U или V. In the outer ring 6 with an outer diameter D, the geometric axis of the outer cylindrical surface of which coincides with the geometric axis of the outer cylindrical surface of the barrel, cylindrical bores are made at its ends, in which the middle rings 4 and 5 are placed. At the same time, at least one of the bores for placement the middle ring 4 or 5 is made with eccentricity relative to the geometric axis of the outer cylindrical surface of the outer ring 6 by an eccentricity equal to U or V.

Толщины колец S_Н ≈ S_c ≈ S_В. Поверхность бочки ролика теплоизолирована теплоизоляционным материалом 7, а внутренние полости дисков - теплоизоляционным материалом 8.Thicknesses of rings S _Н ≈ S _c ≈ S _В The surface of the barrel of the roller is insulated with heat-insulating material 7, and the inner cavity of the discs with heat-insulating material 8.

Для размеров D и d должно выполняться следующее соотношение:
D/d=(l,5....2,5).For sizes D and d, the following relationship should be satisfied:
D / d = (l, 5 .... 2.5).

Ролик печного рольганга работает следующим образом. Roller oven roller works as follows.

После придания приводом (не показан) крутящего момента бочке ролика крутящий момент через закрепленные на ней внутренние кольца 2 и 3 за счет эксцентриситета передается на средние кольца 4 и 5 и далее на наружное кольцо 6. Вся система приходит во вращение, чем обеспечивается транспортировка металла. After giving the drive (not shown) the torque to the barrel of the roller, the torque is transmitted through the inner rings 2 and 3 fixed to it due to the eccentricity to the middle rings 4 and 5 and then to the outer ring 6. The whole system comes into rotation, which ensures the transportation of metal.

Claims

1. Roller furnace roller table containing at least one disk mated with its inner cylindrical surface with the outer cylindrical surface of the cooled barrel and mounted on it, characterized in that the disk consists of five rings with walls of relatively equal thickness, while in the outer ring, the geometric axis of the outer cylindrical surface of which coincides with the geometric axis of the outer cylindrical surface of the barrel, cylindrical bores are made at its ends, in which two middle x rings, and at least one of the bores for accommodating the middle ring is made with eccentricity relative to the geometric axis of the outer cylindrical surface of the outer ring, and two inner rings with their inner cylindrical surfaces are paired with the outer cylindrical surface of the barrel and attached to it, and on the outer surface of each the inner ring is made a cylindrical groove, which is associated with the inner cylindrical surface of the corresponding middle ring, and at least one of the inner rings of the groove is made with an eccentricity relative to the inner cylindrical surface of the inner ring.

2. The roller roller table according to claim 1, characterized in that the barrel surface is covered with insulating material, while the inner cavity of the disk is also filled with insulating material.