專利名稱：一種具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于連續(xù)鑄造設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及到一種具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足棍。
背景技術(shù)：
在微合金化鋼板帶材的生產(chǎn)中，鑄坯及鋼板表面質(zhì)量缺陷一直是困擾國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)問題，連鑄坯裂紋是最常見和數(shù)量最多的一種鑄坯質(zhì)量缺陷，尤其以鑄坯角部橫裂紋為主。由于角部橫裂紋的影響因素很多，雖然經(jīng)過科研工作者的大量努力，但未能從根本上得到解決。目前的應(yīng)對措施一般都是對連鑄坯進(jìn)行火焰切角處理，這樣不僅造成大量的能源、材料、人力資源的浪費以及鑄坯庫存場地的加大，而且由于連鑄坯必須下線進(jìn)行冷態(tài)清理，這使得鑄坯的熱裝或熱送技術(shù)無法得到實施，鑄坯的加熱能耗大幅增加，同時煉鋼-連鑄-軋鋼流程的高效化生產(chǎn)節(jié)奏也被打亂。近年來，通過優(yōu)化鑄坯角部形狀、采用帶大倒角的連鑄坯生產(chǎn)技術(shù),可以有效提高鑄坯角部溫度、改善應(yīng)力狀態(tài),從而徹底避免或大幅度減輕微合金化鋼連鑄坯角部橫裂紋的發(fā)生。足輥作為連鑄機(jī)的重要部件，其功能是對鑄坯起支撐導(dǎo)向作用，在凝固坯殼出結(jié)晶器后，采用足輥對鑄坯窄面進(jìn)行必要的支撐和冷卻，可以減少鑄坯鼓肚的發(fā)生。采用側(cè)面帶倒角的結(jié)晶器窄面銅板進(jìn)行生產(chǎn)時，鑄坯的形狀發(fā)生了變化，因此需要對足輥結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。中國實用新型專利ZL200820098146. 6提供了一種‘新型連鑄結(jié)晶器足輥’(公開號CN201201042Y)，它是一種中間粗兩頭細(xì)的異形足輥結(jié)構(gòu)，其特點是減少足輥與鑄坯線接觸長度，減少足輥上圓弧面與鑄坯之間積水的形成機(jī)會，防止鑄坯泡在積水中。中國實用新型專利No. 94245674. 2 (公告號CN2206686，名稱“連鑄機(jī)結(jié)晶器異形足輥”)提出的異形足輥的結(jié)構(gòu)是中部區(qū)域呈凸出狀鼓輪體，兩端為圓柱體，其目的是異形足輥的凸出狀鼓輪體可壓縮鑄坯殼在出結(jié)晶器下口后產(chǎn)生的鼓肚，以避免由此引起的鑄坯角部縱裂和漏鋼現(xiàn)象，從而提高鑄坯的質(zhì)量和連鑄機(jī)的作業(yè)率。然而這兩種結(jié)構(gòu)足輥的不足之處在于足輥與鑄坯的接觸長度太小，導(dǎo)致足輥對寬面坯殼的支撐作用無法得到保證，特別是對于帶倒角的鑄坯，這種缺陷都不利于鑄坯角部縱裂和表面縱裂的有效控制。另外，現(xiàn)有技術(shù)中還有采用軸承座在中間、兩側(cè)懸掛帶倒角支撐輥的結(jié)構(gòu)，如果采用這樣的足輥生產(chǎn)厚度大于300mm的連鑄坯，當(dāng)中間的軸承座較寬時，如大于120mm，鑄坯窄面可能會產(chǎn)生鼓肚，造成劃傷；當(dāng)中間的軸承座較窄時，如小于100mm，那么懸掛在兩側(cè)的帶倒角的足輥就較長(大于100mm)，此時足輥的旋轉(zhuǎn)軸承受的彎曲力將大幅度增加，必須加大軸徑才能滿足懸掛的中心軸不變形。加大懸掛的中心軸直徑也就是增大帶倒角足輥的直徑，這不僅需要更大的裝備和空間，而且與改善鑄坯質(zhì)量的細(xì)輥密排技術(shù)的設(shè)計思想相違背。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對帶倒角連鑄坯的偏離角縱裂紋缺陷問題，提供一種能夠?qū)﹁T坯窄面的邊角部和中部同時進(jìn)行有效支撐的倒角型足輥。為了達(dá)到上述目的，本實用新型提供了如下技術(shù)方案一種具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，它包括帶倒角的支撐輥I、軸2、U型軸承座
3、端蓋5，其中，支撐輥I為中空環(huán)式結(jié)構(gòu)，軸2從支撐輥I的內(nèi)部中心穿入，軸2的兩端由 U型軸承座3的支撐臂9進(jìn)行支撐，由端蓋5進(jìn)行固定。所述U型軸承座3的支撐臂9的寬度W為10 40mm，支撐臂9與支撐輥I端面的間距d為I 10臟。該足輥的總寬度LI比實際生產(chǎn)的倒角型鑄坯10的厚度L2小15 50mm，支撐輥 I兩側(cè)的斜面角度a為15 45°，支撐輥I的中部平直區(qū)的寬度L3為足輥總寬度LI的 50% 90%。支撐輥I和軸2之間以及軸2和U型軸承座3之間的連接方式為以下任意一種(I)采用固定鍵4進(jìn)行剛性連接；(II)采用滾動軸承6進(jìn)行滾動接觸；(III)采用軸瓦12進(jìn)行滑動接觸；(IV)直接滑動接觸；其中，支撐輥I和軸2之間以及軸2和U型軸承座3之間不能同時采用固定鍵4 進(jìn)行剛性連接。所述支撐輥I為整體式結(jié)構(gòu)或分節(jié)式結(jié)構(gòu)；分節(jié)式結(jié)構(gòu)中，支撐輥I分為多個分節(jié)輥8，分節(jié)輥8之間增加支撐臂9，增加的支撐臂9的數(shù)量為I 3個。所述支撐輥I分切成分別轉(zhuǎn)動的第一部支撐輥和第二部支撐輥。所述U型軸承座3的支撐臂9是一個圓環(huán)，或沿水平直徑分成上下兩半。所述支撐輥I和軸2為一體式的結(jié)構(gòu)。該足棍可適用于厚度為70 500mm的板還，也可適用于邊長為120mm 500mm的
方還或矩形還。所述足輥一組或多個軸平行的組安置在結(jié)晶器側(cè)下方使用；多組使用時，連鑄坯接觸的第一組為具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，其余組是常規(guī)圓柱足輥或具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥。所述U形軸承座3直接固定在足輥支架13上，或通過加裝彈簧結(jié)構(gòu)進(jìn)行浮動連接。本實用新型的有益效果在于本實用新型提出的倒角型足輥可以保證對鑄坯的窄面以及邊角部的支撐效果，同時有利于控制鑄坯角縱裂、鑄坯寬面縱裂以及窄面鼓肚缺陷的發(fā)生或擴(kuò)展，而且有助于結(jié)晶器窄邊帶倒角銅板和足輥使用壽命的提高。

圖I本實用新型的具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥；圖2_a支撐輥與軸之間采用固定鍵進(jìn)行剛性連接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2_b支撐輥與軸之間采用滾動軸承進(jìn)行滾動接觸的結(jié)構(gòu)示意4[0030]圖2-c支撐輥與軸之間采用軸瓦進(jìn)行滑動接觸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-d支撐輥與軸之間采用直接滑動接觸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3_a U型軸承座與軸之間采用固定鍵進(jìn)行剛性連接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3_b U型軸承座與軸之間采用滾動軸承進(jìn)行滾動接觸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3-c U型軸承座與軸之間采用軸瓦進(jìn)行滑動接觸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3-d U型軸承座與軸之間采用直接滑動接觸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4具有分節(jié)式結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，其中在中部增加了一個支撐臂；圖5支撐輥切分為分別轉(zhuǎn)動的第一部支撐輥和第二部支撐輥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6_a支撐臂的上端是一個圓環(huán)支撐座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6_b支撐臂的上端沿水平直徑進(jìn)行上下分割的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7支撐輥和軸為一體結(jié)構(gòu)的倒角型足輥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8采用兩個或兩個以上的倒角型足輥的裝配方式示意圖。主要組件符號說明I支撐輥2 軸3U型軸承座4固定鍵5 端蓋6滾動軸承7帶倒角鑄坯窄面的邊部8分節(jié)輥9支撐臂10帶倒角鑄坯11帶倒角鑄坯窄面的中部12 軸瓦13足輥支架14 螺釘LI足輥總寬度L2帶倒角鑄坯的厚度L3支撐輥中部平面支撐區(qū)的寬度a支撐輥的斜面與支撐輥平面區(qū)的平行線之間的夾角WU型軸承座的支撐臂的寬度d支撐臂與支撐輥端面的間距
具體實施方式
下面根據(jù)附圖對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步說明。附圖I為本實用新型提出的一種具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，它包括支撐輥 I、軸2、U型軸承座3、端蓋5，其中，支撐輥I為中空環(huán)式結(jié)構(gòu)，軸2從支撐輥I的內(nèi)部中心穿入，軸2的兩端由U型軸承座3的支撐臂9進(jìn)行支撐，由端蓋5進(jìn)行固定，為了防止支撐輥I發(fā)生脫落，支撐輥I兩側(cè)的端蓋5采用螺釘14固定在軸2上。支撐輥I的工作面由中部的平直面和兩側(cè)的斜面組成，中部的平直面和帶倒角鑄坯窄面的中部11相接觸并保持平行，兩側(cè)的斜面和帶倒角鑄坯窄面的邊部7相接觸，其與帶倒角鑄坯10的窄面形狀相近。 其中，支撐輥I在軸2上可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動，這不僅防止了連鑄過程拉坯阻力的增加，同時又確保了足輥對帶倒角鑄坯窄面的邊部7的支撐作用。U型軸承座3的支撐臂9的寬度W為10 40mm，支撐臂9與支撐輥I端面的間距 d為I 10mm，支撐臂9的上方高度低于支撐輥I的中部的平直面的高度，高度差為I 10mnin所述具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥的總寬度LI比實際生產(chǎn)的倒角型鑄坯10的厚度L2小15 50mm，支撐輥I兩側(cè)的斜面角度a為15 45°，支撐輥I的中部平直區(qū)的寬度L3為足輥總寬度LI的50% 90%。在附圖I中，支撐輥I與軸2之間采用固定鍵4進(jìn)行連接，軸2與U型軸承座3之間采用滾動軸承6進(jìn)行滾動接觸，在這種結(jié)構(gòu)中，U型軸承座3保持固定，支撐輥I伴隨軸2 進(jìn)行轉(zhuǎn)動。附圖2-a至2-d則顯示了支撐輥I與軸2之間的四種連接方式。其中，圖2_a中支撐輥I與軸2之間采用固定鍵4進(jìn)行剛性連接；圖2-b中支撐輥I與軸2之間采用滾動軸承6進(jìn)行滾動接觸；圖2-c中支撐輥I與軸2之間采用軸瓦12進(jìn)行滑動接觸；圖2-d中支撐輥I與軸2之間采用直接滑動接觸。附圖3-a至3-d則顯示了 U型軸承座3與軸2之間的四種連接方式。其中，附圖 3-a中U型軸承座3與軸2之間采用固定鍵4進(jìn)行剛性連接；附圖3_b中U型軸承座3與軸2之間采用滾動軸承6進(jìn)行滾動接觸；附圖3-c中U型軸承座3與軸2之間采用軸瓦12 進(jìn)行滑動接觸；附圖3-d中U型軸承座3與軸2之間采用直接滑動接觸。為了保證支撐輥I能夠轉(zhuǎn)動，支撐輥I和軸2之間以及軸2和U型軸承座3之間不能同時采用固定鍵4進(jìn)行剛性連接，支撐輥I與軸2之間一般采用直接滑動接觸或加裝軸瓦、滾動軸承等方式進(jìn)行連接。附圖4顯示了一種具有分節(jié)式結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，主要用于更厚連鑄坯的生產(chǎn)， 為了加固軸2的中部的強(qiáng)度，防止軸2發(fā)生變形，支撐輥I分為多個分節(jié)輥8，分節(jié)輥8之間增加支撐臂9，增加的支撐臂9的數(shù)量為I 3個，在本實施例中，中部增加了一個支撐臂。附圖5顯示了一種具有分節(jié)支撐輥的倒角型足輥，其中為了減小支撐輥I的工作面的轉(zhuǎn)動線速度差，在支撐輥I的工作面的斜面處，將其分切成第一部支撐輥和第二部支撐輥分別進(jìn)行轉(zhuǎn)動。附圖6-a和6-b顯示了支撐臂9的兩種結(jié)構(gòu)。附圖6_a中支撐臂9的上端是一個圓環(huán)支撐座，附圖6-b中支撐臂9的上端沿水平直徑方向進(jìn)行上下分割，以便于安裝。附圖7顯示了一種支撐輥I和軸2制造成為一體的結(jié)構(gòu)示意圖，為了確保支撐輥I 能夠轉(zhuǎn)動，軸2和軸承座3之間不能采用固定鍵4進(jìn)行連接，可以采用滾動軸承、滑動軸瓦或直接滑動連接方式中的任意一種。本實用新型提出的倒角型足輥主要用于厚度為70 500mm的帶倒角板坯或邊長為120 500mm的方坯、矩形坯的連鑄生產(chǎn)。所述倒角型足輥一組或多個軸平行的組安置在結(jié)晶器側(cè)下方使用；當(dāng)多組使用時，連鑄坯接觸的第一組為具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，其余組是常規(guī)圓柱足輥或具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥。附圖8為采用兩個或兩個以上的倒角型足輥的裝配方式示意圖，其中U型軸承座 3可以直接固定在足輥支架13上，也可以通過加裝彈簧結(jié)構(gòu)實現(xiàn)浮動連接。
權(quán)利要求1.一種具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，它包括帶倒角的支撐輥(I)、軸(2)、U型軸承座(3)、端蓋(5)，其特征在于支撐輥(I)為中空環(huán)式結(jié)構(gòu)，軸(2)從支撐輥(I)的內(nèi)部中心穿入，軸⑵的兩端由U型軸承座(3)的支撐臂(9)進(jìn)行支撐，由端蓋(5)進(jìn)行固定。
2.如權(quán)利要求I所述的具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，其特征在于U型軸承座(3) 的支撐臂(9)的寬度W為10 40mm,支撐臂(9)與支撐棍(I)端面的間距d為I 10mm。
3.如權(quán)利要求I所述的具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，其特征在于該足輥的總寬度LI比實際生產(chǎn)的倒角型鑄坯(10)的厚度L2小15 50mm，支撐輥(I)兩側(cè)的斜面角度 a為15 45°，支撐輥(I)的中部平直區(qū)的寬度L3為足輥總寬度LI的50% 90%。
4.如權(quán)利要求I所述的具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，其特征在于支撐輥(I)和軸(2)之間以及軸(2)和U型軸承座(3)之間的連接方式為以下任意一種(I)采用固定鍵(4)進(jìn)行剛性連接；(II)采用滾動軸承(6)進(jìn)行滾動接觸；(III)采用軸瓦(12)進(jìn)行滑動接觸；(IV)直接滑動接觸；其中，支撐輥(I)和軸(2)之間以及軸(2)和U型軸承座(3)之間不能同時采用固定鍵⑷進(jìn)行剛性連接。
5.如權(quán)利要求I所述的具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，其特征在于支撐輥(I)為整體式結(jié)構(gòu)或分節(jié)式結(jié)構(gòu)；分節(jié)式結(jié)構(gòu)中，支撐輥(I)分為多個分節(jié)輥(8)，分節(jié)輥(8)之間增加支撐臂(9)，增加的支撐臂(9)的數(shù)量為I 3個。
6.如權(quán)利要求I所述的具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，其特征在于所述支撐輥(I) 分切成分別轉(zhuǎn)動的第一部支撐輥和第二部支撐輥。
7.如權(quán)利要求I或2所述的具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，其特征在于U型軸承座(3)的支撐臂(9)是一個圓環(huán)，或沿水平直徑分成上下兩半。
8.如權(quán)利要求I所述的具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，其特征在于所述支撐輥(I) 和軸(2)為一體式的結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求I所述的具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，其特征在于該足輥可適用于厚度為70 500mm的板還，也可適用于邊長為120mm 500mm的方還或矩形還。
10.如權(quán)利要求I所述的具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，其特征在于所述足輥一組或多個軸平行的組安置在結(jié)晶器側(cè)下方使用；多組使用時，連鑄坯接觸的第一組為具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥，其余組是常規(guī)圓柱足輥或具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥。
11.如權(quán)利要求I所述的倒角型足輥，其特征在于U形軸承座(3)直接固定在足輥支架(13)上，或通過加裝彈簧結(jié)構(gòu)進(jìn)行浮動連接。
專利摘要本實用新型屬于連續(xù)鑄造設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及到一種具有軸端支撐結(jié)構(gòu)的倒角型足輥。它包括帶倒角的支撐輥(1)、軸(2)、U型軸承座(3)、端蓋(5)，其中，支撐輥(1)為中空環(huán)式結(jié)構(gòu)，軸(2)從倒角型支撐輥(1)的內(nèi)部中心穿入，軸(2)的兩端由U型軸承座(3)的支撐臂(9)進(jìn)行支撐，由端蓋(5)進(jìn)行固定。本實用新型的倒角型足輥可以保證對鑄坯的窄面以及邊角部的支撐效果，同時有利于控制鑄坯角縱裂、鑄坯寬面縱裂以及窄面鼓肚缺陷的發(fā)生或擴(kuò)展，而且有助于結(jié)晶器窄邊帶倒角銅板和足輥使用壽命的提高。
文檔編號B22D11/124GK202343897SQ201120441610
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者吳夜明, 席常鎖, 張慧, 王明林, 王玫, 陶紅標(biāo) 申請人:中達(dá)連鑄技術(shù)國家工程研究中心有限責(zé)任公司, 鋼鐵研究總院