一种板坯扇形段三分节自由辊、冷却系统及冷却方法技术方案

本发明专利技术属于冶金设备技术领域，具体涉及一种板坯扇形段三分节自由辊、冷却系统及冷却方法。本发明专利技术由第一轴承机构、第二轴承机构、四个轴、三个辊套、两个水环及两个水冷剖分轴承座装配有机构成，其从第一轴承机构至第二轴承机构之间设置连通水路，对自由辊从内部进行冷却；第一轴承机构、第二轴承机构及两个水冷剖分轴承座装配具有单独的循环水路，用于对第一轴承机构、第二轴承机构及两个水冷剖分轴承座装配的冷却。通过冷却水系统、回水系统和辊外二冷水喷淋系统的配合，采用自由辊内、外不同的途径，有效降低了自由辊辊子表面的温度，解决了粘渣问题，提高了板坯表面的质量，大幅度延长了辊子的使用寿命。延长了辊子的使用寿命。延长了辊子的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种板坯扇形段三分节自由辊、冷却系统及冷却方法


[0001]本专利技术属于冶金设备
，具体涉及一种板坯扇形段三分节自由辊、冷却系统及冷却方法。

技术介绍

[0002]目前，在国内外大规模的连铸机生产过程中，均会存在扇形段辊子粘渣的问题。由于辊子表面温度高，保护渣和板坯氧化铁皮混合物易粘结到辊子表面，在辊子转动过程中，“粘渣”会对板坯表面产生压坑，严重影响板坯表面质量，部分板坯需要下线修磨，下线修磨会产生两个问题：金属收得率下降，生产成本增加；热送率降低，修磨后，板坯需重新加热，浪费能源，污染环境，增加生产成本。
[0003]在连铸机生产过程中采用三分节自由辊相对于采用二分节自由辊结构，能够明显改善板坯“辊印”缺陷。三分节自由辊中间2个轴承座为分开布置，二分节自由辊中间2个轴承座为相邻布置，详见附图21(二分节自由辊与板坯)、附图22(三分节自由辊与板坯)。附图21中，板坯在二分节自由辊形成的辊缝中运行，内弧或者外弧自由辊结构完全相同，每个自由辊均包括4个轴承座，中间轴承座2、3相邻布置。附图22中板坯在三分节自由辊形成的辊缝中运行，内弧或者外弧自由辊结构完全相同，每个自由辊均包括4个轴承座，中间轴承座2、3分开布置。板坯浇注过程中，板坯在若干对由内弧辊子和外弧辊子构成的辊缝中运行，板坯边行走边凝固，自上而下是一个凝固过程，由于钢水静压力的作用，板坯在中间的轴承座位置会产生鼓肚(该位置对板坯无支撑)，详见附图23，A视图(中间轴承座位置板坯鼓肚、辊印示意图)。由于鼓肚的原因，在轴承座两侧位置，板坯表面会产生“辊印”缺陷。由于三分节自由辊中间2个轴承座和二分节自由辊中间2个轴承座布置不同，在中间轴承座位置，三分节自由辊板坯鼓肚小于在二分节自由辊板坯的鼓肚，三分节自由辊对板坯“辊印”缺陷明显低于二分节自由辊对板坯“辊印”缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种板坯扇形段三分节自由辊、冷却系统及冷却方法，目的之一在于提供一种能够在内部设置冷却水路、提高冷却程度的三分节自由辊，从而降低辊子表面温度，解决粘渣问题，提高板坯表面质量；目的之二在于通过降低辊子表面温度，提高三分节自由辊使用寿命，降低生产成本，节约资源。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种板坯扇形段三分节自由辊，包括第一轴承机构、第二轴承机构、第一轴、第一辊套、第一水环、第二轴、两个水冷剖分轴承座装配、第二辊套、第三轴、第三辊套、第二水环和第四轴；所述的第一轴、第一水环、第二轴、第三轴、第二水环和第四轴从左至右依顺序连接，且第二轴与第三轴之间有间隙；所述第一轴承机构连接在第一轴的外端；所述第二轴承机构连接在第四轴的外端；所述第一辊套套接在第一轴和第二轴的外周上；所述第二辊套套接在第二轴和第三轴的外周上；所述第三辊套套接在第三轴和第四轴的外周上；第一辊
套和第二辊套之间、第二辊套和第三辊套之间分别通过水冷剖分轴承座装配连接；从第一轴承机构、第一轴、第一辊套、第一水环、第二轴、第二辊套、第三轴、第三辊套、第二水环、第四轴至第二轴承机构之间，具有连通的水路，用于对三分节自由辊从内部进行冷却；所述第一轴承机构、第二轴承机构及两个水冷剖分轴承座装配具有单独的循环水路，用于对第一轴承机构、第二轴承机构及两个水冷剖分轴承座装配的冷却。
[0007]所述第一轴承机构和第二轴承机构结构相同，两者对称的分别连接在第一轴和第四轴的外侧；所述第一轴承机构包括端盖、固定环、轴承、轴承座、第一旋转接头和挡环；所述轴承的内圈连接在第一轴的外端上，轴承的外圈与轴承座连接；所述第一旋转接头的外端与端盖可拆卸连接，第一旋转接头的内端与第一轴连接；所述端盖可拆卸的连接在轴承座上；所述的固定环可拆卸的连接在第一轴的外端，且置于端盖、轴承座、轴承和第一轴围成的空间内；所述的挡环套接在第一轴的外周，且置于轴承、轴承座和第一辊套之间；所述的第二轴承机构包括包括端盖、固定环、轴承、轴承座、第二旋转接头和挡环；端盖、固定环、轴承、轴承座、第二旋转接头和挡环之间的连接方式与端盖、固定环、轴承、轴承座、第一旋转接头和挡环之间的连接方式相同。
[0008]所述轴承座上开有两路相互独立的水路，其中一路水路与外接冷却水系统连接用于自身冷却，另一路水路用于与端盖的连通，用于自由辊内部冷却。
[0009]所述的端盖为放倒的圆形杯状结构，底部设置有矩形延伸段；端盖开口朝向第一轴，其底面中心位置开有用于与第一旋转接头连接的圆形连接孔，圆形连接孔的侧壁上开有第一水口，端盖下部位于延伸段的侧壁上开有第二水口，在第一水口和第二水口之间设置有L形水道；端盖的底面上开有多个连接通孔，连接通孔呈圆形阵列布设。
[0010]所述的第一轴和第四轴的结构相同，第二轴和第三轴的结构相同，且第一轴和第四轴对称连接在第二轴和第三轴的两侧，第二轴和第三轴首尾相连；所述第一轴为圆柱体结构，其一端的外侧壁上设置有第一台肩，第一台肩的侧壁上开有环形第一密封凹槽，第一密封凹槽内放置有密封圈；在设置第一台肩一侧的内部中心位置，沿轴向开有第一盲水孔；在靠近孔口处的第一盲水孔外径大于远离孔口处的外径；在靠近第一盲水孔孔底的侧壁上开有多个贯穿侧壁的第一通水孔；圆柱体在远离第一台肩一侧的外侧壁上，开有与第一通水孔个数相同的第一螺旋槽，每一个第一螺旋槽与一个第一通水孔连通；第一台肩与第一通水孔之间的圆柱体侧壁上设置有第二台肩；所述第二轴为圆柱体结构，圆柱体的中部设置有凸环，凸环的两侧分别设置有环状凹槽，第二轴在靠近第一轴的一端，沿轴心线开有第二盲水孔，第二盲水孔的侧壁上开有分别与凸环两侧的环状凹槽连通的多个第二通水孔；在第二轴上位于两个环状凹槽与端头之间的外侧壁上分别设置有第二螺旋槽，每一个第二螺旋槽分别与一个第二通水孔连通；第二盲水孔的孔口上设置有密封板。
[0011]所述第一通水孔和第二通水孔均设置有四个，四个第一通水孔和四个第二通水孔均呈圆形矩阵设置；第一螺旋槽和第二螺旋槽的螺距均为30～50mm，螺旋槽截面宽度均为15～30mm，深度均为8～12mm；第一通水孔与第一螺旋槽、第二通水孔与第二螺旋槽一一对应；第二轴与第三轴之间的间距为10
‑
50mm。
[0012]所述第一辊套、第二辊套和第三辊套的结构相同；第一辊套是由42CrMo制成的圆柱体，且在中心沿轴向开有贯穿上下底面的连接通孔；该连接通孔的中部内径大于第一水环的外径，该连接通孔的两侧内径分别与连接其内的第一轴和第二轴的外径匹配；辊套的
外侧壁设置有至少三层的不锈钢镀层，不锈钢镀层上开有多条环形槽；第一辊套两端面上开有与第一轴和第二轴连接的装配孔。
[0013]所述不锈钢镀层的总厚度为3～5mm；相邻环形槽的间距15～25mm，环形槽的角度为90
°
，环形槽的深度为1～2mm，环形槽的半径3mm；第一辊套外径尺寸为φ200mm～φ290mm，辊套长度为280～600mm；装配孔直径为φ95mm～φ145mm。
[0014]一种板坯扇形段三分节自由辊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种板坯扇形段三分节自由辊，其特征在于：包括第一轴承机构、第二轴承机构、第一轴(7)、第一辊套(8)、第一水环(9)、第二轴(10)、两个水冷剖分轴承座装配(11)、第二辊套(12)、第三轴(13)、第三辊套(14)、第二水环(15)和第四轴(16)；所述的第一轴(7)、第一水环(9)、第二轴(10)、第三轴(13)、第二水环(15)和第四轴(16)从左至右依顺序连接，且第二轴(10)与第三轴(13)之间有间隙；所述第一轴承机构连接在第一轴(7)的外端；所述第二轴承机构连接在第四轴(16)的外端；所述第一辊套(8)套接在第一轴(7)和第二轴(10)的外周上；所述第二辊套(12)套接在第二轴(10)和第三轴(13)的外周上；所述第三辊套(14)套接在第三轴(13)和第四轴(16)的外周上；第一辊套(8)和第二辊套(12)之间、第二辊套(12)和第三辊套(14)之间分别通过水冷剖分轴承座装配(11)连接；从第一轴承机构、第一轴(7)、第一辊套(8)、第一水环(9)、第二轴(10)、第二辊套(12)、第三轴(13)、第三辊套(14)、第二水环(15)、第四轴(16)至第二轴承机构之间，具有连通的水路，用于对三分节自由辊从内部进行冷却；所述第一轴承机构、第二轴承机构及两个水冷剖分轴承座装配(11)具有单独的循环水路，用于对第一轴承机构、第二轴承机构及两个水冷剖分轴承座装配(11)的冷却。2.如权利要求1所述的一种板坯扇形段三分节自由辊，其特征在于：所述第一轴承机构和第二轴承机构结构相同，两者对称的分别连接在第一轴(7)和第四轴(16)的外侧；所述第一轴承机构包括端盖(1)、固定环(2)、轴承(3)、轴承座(4)、第一旋转接头(5)和挡环(6)；所述轴承(3)的内圈连接在第一轴(7)的外端上，轴承(3)的外圈与轴承座(4)连接；所述第一旋转接头(5)的外端与端盖(1)可拆卸连接，第一旋转接头(5)的内端与第一轴(7)连接；所述端盖(1)可拆卸的连接在轴承座(4)上；所述的固定环(2)可拆卸的连接在第一轴(7)的外端，且置于端盖(1)、轴承座(4)、轴承(3)和第一轴(7)围成的空间内；所述的挡环(6)套接在第一轴(7)的外周，且置于轴承(3)、轴承座(4)和第一辊套(8)之间；所述的第二轴承机构包括包括端盖(1)、固定环(2)、轴承(3)、轴承座(4)、第二旋转接头(17)和挡环(6)；端盖(1)、固定环(2)、轴承(3)、轴承座(4)、第二旋转接头(17)和挡环(6)之间的连接方式与端盖(1)、固定环(2)、轴承(3)、轴承座(4)、第一旋转接头(5)和挡环(6)之间的连接方式相同。3.如权利要求2所述的一种板坯扇形段三分节自由辊，其特征在于：所述轴承座(4)上开有两路相互独立的水路，其中一路水路与外接冷却水系统连接用于自身冷却，另一路水路用于与端盖(1)的连通，用于自由辊内部冷却。4.如权利要求2所述的一种板坯扇形段三分节自由辊，其特征在于：所述的端盖(1)为放倒的圆形杯状结构，底部设置有矩形延伸段(21)；端盖(1)开口朝向第一轴(7)，其底面中心位置开有用于与第一旋转接头(5)连接的圆形连接孔(18)，圆形连接孔(18)的侧壁上开有第一水口(19)，端盖(1)下部位于延伸段(21)的侧壁上开有第二水口(20)，在第一水口(19)和第二水口(20)之间设置有L形水道；端盖(1)的底面上开有多个连接通孔，连接通孔呈圆形阵列布设。5.如权利要求1所述的一种板坯扇形段三分节自由辊，其特征在于：所述的第一轴(7)和第四轴(16)的结构相同，第二轴(10)和第三轴(13)的结构相同，且第一轴(7)和第四轴(16)对称连接在第二轴(10)和第三轴(13)的两侧，第二轴(10)和第三轴(13)首尾相连；所述第一轴(7)为圆柱体结构，其一端的外侧壁上设置有第一台肩(22)，第一台肩(22)的侧壁上开有环形第一密封凹槽(23)，第一密封凹槽(23)内放置有密封圈；在设置第一台肩(22)
一侧的内部中心位置，沿轴向开有第一盲水孔(24)；在靠近孔口处的第一盲水孔(24)外径大于远离孔口处的外径；在靠近第一盲水孔(24)孔底的侧壁上开有多个贯穿侧壁的第一通水孔(25)；圆柱体在远离第一台肩(22)一侧的外侧壁上，开有与第一通水孔(25)个数相同的第一螺旋槽(26)，每一个第一螺旋槽(26)与一个第一通水孔(25)连通；第一台肩(22)与第一通水孔(25)之间的圆柱体侧壁上设置有第二台肩(27)；所述第二轴(10)为圆柱体结构，圆柱体的中部设置有凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蓉，王文学，周士凯，张瑞，陈征，
申请(专利权)人：中国重型机械研究院股份公司，
类型：发明
国别省市：