專利名稱：新型耐用拉矯輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型耐用拉矯輥，具體為連鑄機(jī)鑄坯在拉矯機(jī)牽引和矯直作 用時(shí)所采用的長壽命耐用拉矯輥，屬于鋼鐵冶金行業(yè)鑄坯拉矯技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋼鐵冶金行業(yè)中，連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)線上，連鑄機(jī)用于將高爐煉出的鋼水鑄造成固定 形狀。連鑄機(jī)的澆注機(jī)構(gòu)將鋼水澆注到結(jié)晶器內(nèi)，液態(tài)鋼水在結(jié)晶器、扇形段、二冷段的共 同作用下，由液態(tài)凝固為固定形狀的鑄坯，鑄坯在拉矯機(jī)的牽引和矯直作用下形成符合要 求的鑄坯。矯直輥是拉矯機(jī)中的重要部件，主要有傳動(dòng)輥和自由輥兩種，傳動(dòng)輥與自由輥配 合工作，完成傳遞扭矩、鑄坯拉出和擠壓、運(yùn)送引錠桿等功能，輥?zhàn)硬捎勉t鉬鋼制造，通水冷 卻，冷卻水通過旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入和排出，軸頸兩端為調(diào)心輥?zhàn)虞S承，軸承座通水，傳動(dòng)輥與減 速器連接，傳遞扭矩。自由輥與傳動(dòng)輥對(duì)稱安裝，與傳動(dòng)輥配合動(dòng)作，無動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。傳動(dòng)輥 和自由輥的裝配結(jié)構(gòu)圖分別參見附圖1和附圖2。由于矯直輥直接與熾熱的鑄坯接觸，輥?zhàn)雍洼S承座必須確保良好的冷卻，否則，一 方面鑄坯熱輻射和輥?zhàn)拥臒醾鬟f會(huì)使軸承溫度升高，潤滑條件惡化，最終導(dǎo)致軸承損壞、拉 坯阻力增大，以致燒壞電機(jī)、減速器，使拉矯機(jī)不能正常工作；另一方面輥?zhàn)訙囟壬?，鋼?抗拉強(qiáng)度極限、抗扭強(qiáng)度極限、屈服強(qiáng)度極限等機(jī)械性能都會(huì)大大降低，輥?zhàn)訒?huì)出現(xiàn)彎曲變 形、扭曲變形、高溫蠕變甚至斷裂，使拉矯機(jī)乃至整條生產(chǎn)線不能工作。現(xiàn)有常用的矯直輥通常有兩種型式。第一種型式的輥?zhàn)右姼綀D3，此輥?zhàn)佑射摪?301、輥套302、軸303焊接而成，旋轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)管304插入輥?zhàn)又行牡目祝鋮s水的流向如圖 中箭頭所示，冷卻水由旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)管進(jìn)入，從輥?zhàn)又行目琢魅脒M(jìn)水孔305，進(jìn)入輥套302與 軸303之間的空腔，然后經(jīng)出水孔306流向輥?zhàn)又行目?，最后?jīng)旋轉(zhuǎn)接頭的外管307流出。 中國發(fā)明專利《全水冷輥及其制造方法》(申請(qǐng)?zhí)?7108118. 2，申請(qǐng)日1997-06-19)及實(shí) 用新型專利《全水冷輥》(申請(qǐng)?zhí)?6235238. 1，申請(qǐng)日1996-07-06)即為上述結(jié)構(gòu)型式； 第二種型式的輥?zhàn)尤缰袊鴮?shí)用新型專利《板坯連鑄拉矯輥》(申請(qǐng)?zhí)?9238598. 9，申請(qǐng)日 1999-09-27)和《雙向冷卻式板坯連鑄拉矯輥》(申請(qǐng)?zhí)?00230182. 2，申請(qǐng)日=2000-06-16) 所述，它是在拉矯輥輥體表面上加工有單向或雙向螺紋槽，螺紋槽外裝有套管，套管與輥體 螺紋槽之間構(gòu)成供冷卻水單向或雙向通過的螺旋形水槽。本結(jié)構(gòu)形式將輥體的循環(huán)冷卻水 由芯部間接冷卻改成次表面直接冷卻，有效防止了拉矯輥受熱不均而產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象；第 三種為較早使用的輥?zhàn)右姼綀D4，此輥?zhàn)訛檎w鍛造。旋轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)管401插入輥?zhàn)又行?的孔，冷卻水的流向如圖4中箭頭所示，冷卻水由旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)管401進(jìn)入，流向輥?zhàn)又行目祝?最后經(jīng)旋轉(zhuǎn)接頭外管402流出。該種輥?zhàn)又圃旃に嚭?jiǎn)單，雖然重量相對(duì)較重，但總體成本相 對(duì)較低，能很好地傳遞減速器扭矩。另外，由于冷卻水流動(dòng)空腔太小，冷卻范圍小，冷卻效果 差，造成抗拉強(qiáng)度極限、抗扭強(qiáng)度極限、屈服強(qiáng)度極限等機(jī)械性能相對(duì)較差。第一種、第二種 型式的輥?zhàn)觾?yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如下表。第一種型式的輥?zhàn)拥诙N型式的輥?zhàn)又圃旃?藝及制 造成本分別鍛造鋼板、輥套、軸，經(jīng)退火、粗車、 預(yù)熱、焊接、保溫、調(diào)質(zhì)、探傷、精車、 試水等工序，制造工藝復(fù)雜，工序較多， 焊接工藝不易得到保證，雖然重量相對(duì)較 輕，但總體成本相對(duì)較高。分別鍛造輥芯、輥套，經(jīng)表面螺 紋加工，再退火、粗車、調(diào)質(zhì)、 精車、上輥套并試水， 制造工藝較復(fù)雜，總體成本相對(duì) 較高。受力情 況輥?zhàn)涌箯澖孛嫦禂?shù)相對(duì)較低，在壓下力和 扭矩共同作用下，輥?zhàn)邮芰δ芰ο鄬?duì)較 差。輥套和軸可能出現(xiàn)彎曲變形，與減速 器相連的軸頭可能出現(xiàn)扭曲變形；材料焊 接性能差，且焊縫受力大。如焊接工藝未 保證好，受力后焊縫可能被撕裂，輥套與 軸脫開，不能傳遞減速器扭矩，內(nèi)部冷卻 水外噴，影響冷卻效果。同左冷卻效 果冷卻水流動(dòng)空腔相對(duì)較大，流動(dòng)性好，冷 卻范圍大，冷卻效果好?？估瓘?qiáng)度極限、 抗扭強(qiáng)度極限、屈服強(qiáng)度極限等機(jī)械性能 相對(duì)較好。同左
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是克服背景技術(shù)所述的不足，綜合了它們的優(yōu)點(diǎn)，提供一種新型 耐用拉矯輥，具有制造工藝簡(jiǎn)單、制造成本低、受力情況好、冷卻效果好，且使用壽命長等特 點(diǎn)，提高了設(shè)備安全運(yùn)行的可靠性，降低了維修工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是新型耐用拉矯輥，由輥體和旋轉(zhuǎn)接頭組成，輥體為一個(gè) 完整的單體，其特征在于在輥體圓周上均勻分布有至少一個(gè)以上的圓孔，輥?zhàn)又行倪€有一 個(gè)圓孔，輥?zhàn)觾啥司O(shè)有與中心圓孔連通的通水水道，所述圓周上的多個(gè)圓孔分別與通水 水道聯(lián)通，旋轉(zhuǎn)接頭安裝在輥?zhàn)佣瞬?，其進(jìn)水管伸進(jìn)中心圓孔內(nèi)，還有變換水路的密封環(huán)安 裝在進(jìn)水管與中心圓孔之間。本實(shí)用新型的有益效果是輥體為單體，在輥?zhàn)訄A周上鉆通水孔，旋轉(zhuǎn)接頭的水 經(jīng)密封環(huán)作用，進(jìn)入輥?zhàn)又行目缀筮M(jìn)入一側(cè)的水道，水道里的水通過輥?zhàn)油馊νㄋ谆氐?另一側(cè)水道，最后經(jīng)旋轉(zhuǎn)接頭出水管流出，有利于工作時(shí)受力均勻，輥?zhàn)颖砻娴睦鋮s快速均 勻，不易出現(xiàn)彎曲、扭曲變形。

附圖1為傳動(dòng)輥體裝配結(jié)構(gòu)圖；附圖2為自由輥體裝配結(jié)構(gòu)圖；附圖3為已公開的第一種輥體結(jié)構(gòu)圖；附圖4為已公開的第二種輥體結(jié)構(gòu)圖；附圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例輥體主視圖；附圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例輥體左視圖；附圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例輥體A-A剖視圖；[0016]附圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例輥體B-B剖視圖；附圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例輥體C-C剖視圖；附圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例輥體D-D剖視圖；附圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例輥體E-E旋轉(zhuǎn)剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)一步說明，附圖中的標(biāo)記說明圖1中101-輥?zhàn)印?02-旋轉(zhuǎn)接頭、103-調(diào)心輥?zhàn)虞S承、104-軸承座、105-減速器。圖2中201-輥?zhàn)印?02-旋轉(zhuǎn)接頭、203-調(diào)心輥?zhàn)虞S承、204-軸承座。圖3中301-鋼板、302-輥套、303-軸、304-旋轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)管、305-進(jìn)水孔、306-出 水孔、307-旋轉(zhuǎn)接頭的外管。圖4中；401-旋轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)管、402-旋轉(zhuǎn)接頭的外管、403-圓弧形軸肩。圖5中501-圓弧形軸肩，514-密封環(huán)。圖7、8中503-出水孔、505-出水水道、510-工藝孔封板、513-圓周通水孔。圖9中506-進(jìn)水水道、507-進(jìn)水孔。圖10、11中502-旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)管、504-螺塞、508-進(jìn)水水道封板、509-工藝孔封 板、511-出水水道封板、512-旋轉(zhuǎn)接頭外管、514-密封環(huán)。參見附圖5、10、11，旋轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)管502插入輥?zhàn)又行牡目祝鋮s水的流向如圖 10、圖11中箭頭所示。冷卻水由旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)管502進(jìn)入，從輥?zhàn)又行目琢魅脒M(jìn)水孔507后 因密封環(huán)514作用而流向進(jìn)水水道506，水道506里的冷卻水通過圓周通水孔513流向出水 水道505，然后經(jīng)出水孔503流向輥?zhàn)又行目?，最后?jīng)旋轉(zhuǎn)接頭的外管512流出。為確保圓 周通水孔513中由足夠的冷卻水，進(jìn)水水道506、出水水道505的通水面積均要大于圓周通 水孔513的總通水面積。為防止雜質(zhì)堵塞水孔，故在進(jìn)水水道封板508、出水水道封板511 上分別加工一個(gè)排渣孔，待加工完或檢修后排渣用，然后用螺塞504堵上即可滿足水路密 封要求。下面對(duì)此實(shí)用新型輥?zhàn)釉谥圃旃に?、制造成本、受力情況、冷卻效果等方面與現(xiàn)有 輥?zhàn)舆M(jìn)行對(duì)比分析制造工藝1.鍛造整體輥一退火一粗車外形一加工出進(jìn)水水道506、出水水道 505、圓周通水孔513、進(jìn)水孔507、出水孔503 ；2.加工出進(jìn)水水道封板508、出水水道封板511、工藝孔封板509 ；3.預(yù)熱輥?zhàn)雍头獍逡缓附右槐匾徽{(diào)質(zhì)一精車一試水。制造成本制造工藝與現(xiàn)有第三種型式的輥?zhàn)?附圖4)基本相當(dāng)，雖然重量相對(duì) 現(xiàn)有第一種型式(附圖幻的輥?zhàn)虞^重，但總體成本與現(xiàn)有第三種型式的輥?zhàn)踊鞠喈?dāng)。受力情況如圖8所示，雖然輥?zhàn)訄A周布滿通水孔513，但對(duì)輥?zhàn)涌箯澖孛嫦禂?shù)影 響較小，故輥?zhàn)涌箯澖孛嫦禂?shù)與現(xiàn)有第三種型式的輥?zhàn)踊鞠喈?dāng)；如圖5所示，整體輥同現(xiàn) 有第三種型式的輥?zhàn)右粯涌杉庸こ鰣A弧形軸肩501。在壓下力和扭矩共同作用下，輥?zhàn)邮芰?能力與現(xiàn)有第三種型式的輥?zhàn)踊鞠喈?dāng)。因焊縫的作用僅用于封閉水路，不承受壓力和扭 矩，故焊接工藝相對(duì)第一、第二種型式的輥?zhàn)痈妆ＷC，即使漏水也不會(huì)影響力的傳遞。冷卻效果如圖7、圖9所示，冷卻水流動(dòng)空腔相對(duì)較大，流動(dòng)性好，冷卻范圍大，冷卻效果與現(xiàn)有第一種型式的輥?zhàn)踊鞠喈?dāng)。抗拉強(qiáng)度極限、抗扭強(qiáng)度極限、屈服強(qiáng)度等機(jī)械 性能與現(xiàn)有第三種型式的輥?zhàn)踊鞠喈?dāng)。
權(quán)利要求1.新型耐用拉矯輥，由輥體和旋轉(zhuǎn)接頭組成，輥體為一個(gè)完整的單體，其特征在于在 輥體圓周上均勻分布有至少一個(gè)以上的圓孔，輥?zhàn)又行倪€有一個(gè)圓孔，輥?zhàn)觾啥司O(shè)有與 中心圓孔連通的通水水道，所述圓周上的多個(gè)圓孔分別與通水水道聯(lián)通，旋轉(zhuǎn)接頭安裝在 輥?zhàn)佣瞬?，其進(jìn)水管伸進(jìn)中心圓孔內(nèi)，還有變換水路的密封環(huán)安裝在進(jìn)水管與中心圓孔之 間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型耐用拉矯輥，由輥體和旋轉(zhuǎn)接頭組成，輥體為一個(gè)完整的單體，在輥體圓周上均勻分布有至少一個(gè)以上的圓孔，輥?zhàn)又行倪€有一個(gè)圓孔，輥?zhàn)觾啥司O(shè)有與中心圓孔連通的通水水道，所述圓周上的多個(gè)圓孔分別與中心圓孔聯(lián)通，旋轉(zhuǎn)接頭安裝在輥?zhàn)佣瞬?，其進(jìn)水管伸進(jìn)中心圓孔內(nèi)，還有變換水路的密封環(huán)安裝在進(jìn)水管與中心圓孔之間，輥體為單體，在輥?zhàn)訄A周上鉆通水孔，旋轉(zhuǎn)接頭的水經(jīng)密封環(huán)變換水路，有利于拉矯輥工作時(shí)受力均勻，輥表面的冷卻快速均勻，不易出現(xiàn)彎曲、扭曲變形。
文檔編號(hào)B22D11/12GK201855929SQ20102057139
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者申漢芳 申請(qǐng)人:中冶連鑄技術(shù)工程股份有限公司