本實用新型涉及金屬材料及冶金領域技術(shù)領域,具體涉及一種工業(yè)生產(chǎn)用鎂合金用甩帶急冷輥。
背景技術(shù):
在快速冷卻條件下,鎂合金凝固過程中的各種傳輸現(xiàn)象被抑制,從而使合金元素在固態(tài)基體中能繼續(xù)保持高的溶解度,晶粒組織的長大受到抑制,合金成分及組織變得均勻,同時在凝固過程中也易產(chǎn)生一些新相。其工作原理是:在坩堝中熔化的非晶母合金熔液,通過甩帶坩堝底部的小孔或縫隙噴射到高速旋轉(zhuǎn)的水冷甩帶輥上,合金熔液被強烈冷卻并被甩出而形成非晶薄帶。因而水冷甩帶輥的冷卻能力直接影響到非晶帶的質(zhì)量和制帶效率。
在非晶態(tài)合金平面流鑄帶設備中廣泛采用循環(huán)水冷甩帶輥的表面是銅輥,內(nèi)部是循環(huán)水。當合金液通過噴嘴澆注在水冷輥表面時,因銅輥的導熱系數(shù)較大,合金熔液的熱量通過銅輥會迅速傳導給銅輥內(nèi)的循環(huán)冷卻水,并被循環(huán)冷卻水帶走。由于銅輥內(nèi)表面和循環(huán)水存在附面層的原因,盡管銅輥是高速旋轉(zhuǎn)的,但因銅輥內(nèi)表面存在有附面層,附面層不利于熱交換,導致銅輥冷卻能力下降。目前最常用甩帶輥冷卻水是“直通型縫隙水道”,冷卻水甩帶輥的一端通入,經(jīng)過軸的圓通形縫隙水道,從另一端流出。這種甩帶輥,大幅度增加了水道散熱面積,使甩帶輥散熱效率隨之提高。但這兩種甩帶輥水道結(jié)構(gòu)仍然存在冷卻水流量大,流速低,單一方向流動的缺點。中國專利200310118486.2號公開了一種旋轉(zhuǎn)冷卻輥及冷卻方法,這種方法給出的甩帶輥同樣是增大銅輥的散熱面 積,它雖然加大了水流速度,但仍只有單一流動。因此該方法和設備制備的帶材扔存在穩(wěn)定性較低的問題,不適合于制備寬帶帶材。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種鎂合金甩帶用急冷輥,其冷卻效果好,并且能夠解決在快速凝固甩帶過程中因冷卻效果不佳而引起的燃燒或氧化問題。
本實用新型的技術(shù)方案如下:
一種鎂合金甩帶用急冷輥,它包括鉻鋯銅套、同軸設于鉻鋯銅套內(nèi)的鋁芯軸、同軸設于鉻鋯銅套兩端端部的兩個密封法蘭A、同軸設于密封法蘭A外側(cè)的密封法蘭B,所述的密封法蘭B外側(cè)分別同軸安裝出水口軸和進水口軸,所述的出水口軸和進水口軸外安裝有軸承和密封法蘭,所述的鉻鋯銅套、鋁芯軸、密封法蘭A和密封法蘭B內(nèi)部均設有相通的冷卻通道,所述的冷卻通道分別與所述的出水口軸和進水口軸相通。
在上述的一種鎂合金甩帶用急冷輥中:所述的鉻鋯銅套為具有一定壁厚的圓筒形結(jié)構(gòu),其冷卻通道包括直循環(huán)水道和螺旋循環(huán)水道;其中直循環(huán)水道為若干個,其在筒壁上沿著筒的軸向,且均勻分布在鉻鋯銅銅套的圓周方向上;螺旋循環(huán)水道位于鉻鋯銅套內(nèi)壁上,其進水口和出水口分別位于鉻鋯銅套的兩端。
在上述的一種鎂合金甩帶用急冷輥中:所述的鋁芯軸的冷卻通道為位于其兩端L型的流道,流道的端口與螺旋循環(huán)水道的入口和出口分別相通。
在上述的一種鎂合金甩帶用急冷輥中:所述的密封法蘭A的冷卻通道為L型的直循環(huán)水道出口和沿軸線方向的流道,所述的沿軸線方向的流道與所述的鋁芯軸的兩端L型流道分別相通。
在上述的一種鎂合金甩帶用急冷輥中:所述的密封法蘭B加工有內(nèi)孔,孔底部向外凸出形成凸緣結(jié)構(gòu),所述的密封法蘭B的冷卻通道包括位于內(nèi)孔底部凸緣內(nèi)的彎折的流道和直流道,所述直流道與密封法蘭A上的沿軸線方向的流道位置對應且相通,所述彎折的流道與L型的直循環(huán)水道出口相通。
本實用新型的有益效果在于:采用螺旋水道與直水道相結(jié)合的交叉循環(huán)冷卻結(jié)構(gòu),增加冷卻面積,提高冷卻水流速,改善冷卻效果,鋁合金芯軸減少用水量同時增加冷卻面積,改善甩帶銅輥的溫度均勻性,提高甩帶質(zhì)量的穩(wěn)定性及急冷輥的使用壽命。
其中,鉻鋯銅銅套作為急冷輥核心,其由螺旋水道和直循環(huán)水道構(gòu)成復合冷卻結(jié)構(gòu),提高冷卻面積,改善急冷輥的冷卻效果。
附圖說明
圖1a為鉻鋯銅套結(jié)構(gòu)示意圖;
圖1b為圖1a的側(cè)視圖;
圖2為鉻鋯銅套結(jié)構(gòu)Ⅰ處放大結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為鎂合金甩帶用急冷輥示意圖;
圖4為密封法蘭A示意圖;
圖5為密封法蘭B示意圖;
圖中:1.螺旋循環(huán)水道;2.直循環(huán)水道;3.進水口軸;4.密封法蘭;5.連接盤軸;6.皮帶輪;7.進水通道;8.出水流道;9.螺旋水道入口;10.螺旋水道出口;11.鉻鋯銅銅套;12.直循環(huán)水道出口;13.出水通道;14.出水口軸;15.鋁芯軸;16.密封法蘭A;17.密封法蘭B;18.沿軸線方向的流道;19.彎折的流道;20.直流道。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明。
如圖1a和圖1b所示的鉻鋯銅套11,其為具有一定壁厚的圓筒形結(jié)構(gòu)。在筒壁上沿著筒的軸向加工若干個直循環(huán)水道2,直循環(huán)水道2的數(shù)量為3個、4個、6個或者8個,均勻分布在鉻鋯銅銅套11的圓周方向上。同時,在筒的內(nèi)壁上加工有螺旋循環(huán)水道1。
如圖2、圖3所示,該螺旋循環(huán)水道1的螺旋水道入口9(即放大部分I)處結(jié)構(gòu)為淺U形,其位于鉻鋯銅套11內(nèi)壁的一端。螺旋水道出口10位于鉻鋯銅套11內(nèi)壁的另一端。
如圖3所示的鎂合金甩帶用急冷輥結(jié)構(gòu)整體示意圖,包括位于中部的鉻鋯銅套11、位于鉻鋯銅套11內(nèi)的同軸放置的鋁芯軸15、位于鉻鋯銅套11兩端端部的兩個密封法蘭A16,以及位于所述的密封法蘭A16外側(cè)的密封法蘭B17。
上述的鋁芯軸15的兩端分別同軸安裝密封法蘭A16,每個密封法蘭A16外同軸安裝密封法蘭B17,在上述兩個密封法蘭B17外側(cè)分別同軸安裝出水口軸14和進水口軸3。出水口軸14和進水口軸3外安裝有軸承和密封法蘭4。
如圖3所示,鋁芯軸15的兩端分別加工有L型的流道,流道的端口與上述的螺旋水道入口9和螺旋水道出口10相通。
如圖3和圖4所示,同時位于鉻鋯銅套11兩端的兩個密封法蘭A16,其結(jié)構(gòu)上加工L型的直循環(huán)水道出口12,還加工有沿軸線方向的流道18。這兩個密封法蘭A16的沿軸線的流道18與上述的鋁芯軸15的兩端L型流道分別相通。同時這兩個密封法蘭A16上的循環(huán)水道出口12與上述的某一個直循環(huán)水道2的入口相通。
如圖3和圖5所示,密封法蘭B17加工有內(nèi)孔,孔底部向外凸出形成凸緣結(jié)構(gòu),底部加工有彎折的流道19和直流道20。其中直流道20與上述密封法蘭A16上的沿軸線方向的流道18位置對應,且相通;彎折的流道19與上述L型的直循環(huán)水道出口12相通。
如圖3所示,在密封法蘭B17外部分別同軸安裝出水通道13和進水通道7。其中,出水通道13與出水口軸14連接,進水通道7與連接盤軸5連接,該連接盤軸5連接上述的進水口軸3。在進水通道7上安裝有皮帶輪6,該皮帶輪6與連接盤軸5固定連接,當連接盤軸5轉(zhuǎn)動時,通過皮帶輪6帶動進水通道7轉(zhuǎn)動。上述鉻鋯銅套11、密封法蘭A16、密封法蘭B17、出水通道13、出水口軸14、進水通道7、連接盤軸5和進水口軸3均為固定連接。
連接盤軸5將冷卻水引入與進水通道7,并分流入進入螺旋水道入口9及進入直循環(huán)水道2,然后進入螺旋水道出口10和直循環(huán)水道出口12,并匯流入出水通道13,經(jīng)出水口軸14排出。