УЗЕЛ РОЛИКА ДЛЯ УСТАНОВОК НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА Российский патент 1997 года по МПК B22D11/10 

Изобретение относится к металлургии, конкретное, к установкам непрерывной разливки металлов.

Известен ролик для установки непрерывной разливки металлов, включающий бочку с цапфами, подшипники и корпуса подшипников. На торцах цапф ролика установлены водоподводы с сальниковыми уплотнениями. В бочке ролика выполнено сквозное отверстие для протока охлаждающей воды (И.К. Попондопуло и Ю. Ф. Михневич "Непрерывная разливка стали", М. Металлургия, 1990 г. с. 134, рис. 91).

Недостатком известного ролика является необходимость установки на каждой цапфе по водоподводу с сальниковыми уплотнениями. В этих условиях снижается надежность уплотнительных устройств вследствие увеличения их количества до двух, что приводит к нарушению надежности герметичности канала для протока охлаждающей воды. В этих условиях в процессе непрерывной разливки нарушается необходимый режим охлаждения вращающегося ролика, что приводит к его разогреву сверх допустимых значений бочек роликов и как следствие к выходу их из строя.

Наиболее близким по технической сущности является ролик для установок непрерывной разливки металлов, включающий бочку с цапфами, подшипники и корпуса подшипников. В теле ролика выполнено центральное глухое отверстие, в которое введена трубка. По центральному и образовавшемуся каналу осуществляется подвод и отвод воды через водораспределитель с сальниковыми уплотнениями. Последний связан с напорным и сливным трубопроводами. Водораспределитель установлен с торца одной из цапф ролика (А.И.Целиков и др. "Машины и агрегаты металлургических заводов", т. 2, М. Металлургия, 1978 г. с. 162, рис. IV.24).

Недостатком известного ролика является его неудовлетворительная стойкость. Это объясняется тем, что сальниковые уплотнения не обеспечивают герметизацию внутреннего отверстия в бочке вращающегося ролика.

В процессе непрерывной разливки не происходит охлаждение бочки ролика с необходимой интенсивностью, что приводит к разогреву ролика сверх допустимых значений и как следствие к выходу из строя.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении стойкости роликов за счет обеспечения стабильности его охлаждения проточной водой по центральному каналу.

Указанный технический эффект достигается тем, что ролик для установок непрерывной разливки металлов включает бочку с цапфами и центральным глухим отверстием, трубку, расположенную в центральном отверстии, подшипники, корпуса подшипников, а также напорный и сливной трубопроводы.

В центральное отверстие с торца цапфы ввинчена втулка со сквозным отверстием и снабженная нас воем торце кольцевым буртиком, на втулку насажен разъемный, состоящий из двух половин, корпус с подшипниками качения. Подшипники поджаты к буртику при помощи гайки со стороны торца цапфы ролика. Между подшипниками и буртиком установлены пружины и эластичное уплотнение L-образной формы. Выступающая часть уплотнения зажата между половинами разъемного корпуса. Напорный трубопровод соединен с центральной трубкой, а сливной трубопровод с корпусом.

Повышение стойкости роликов будет происходить вследствие повышения надежности уплотнения центрального отверстия в бочке ролика в условиях его вращения в процессе непрерывной разливки. В этих условиях повышается стабильность охлаждения ролика, устраняется его разогрев сверх допустимых значений и выход его из строя.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого ролика с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретательский уровень.

На фиг. 1 показан ролик для установок непрерывной разливки металлов, продольный разрез; на фиг. 2 то же, разрез А-А.

Ролик для установок непрерывной разливки металлов состоит из бочки 1, подшипников 2, подшипниковых опор 3, центрального глухого отверстия 4, цапф 5, центральной трубки 6, сквозной втулки 7, гайки 8, разъемного корпуса 9, подшипников качения 10, пружин 11, уплотнения 12, буртика 13, напорного трубопровода 14, сливного трубопровода 15, сквозного отверстия 16.

Ролик для установок непрерывной разливки металлов работает следующим образом.

Пример. В процессе непрерывной разливки разливается сталь марки 3сп в кристаллизатор и вытягивается из него слиток сечением 250 х 1600 мм со скоростью 0,8-1,2 м/мин. В зоне вторичного охлаждения слиток поддерживается и направляется при помощи холостых и приводных роликов. Диаметр роликов изменяется от 250 мм под кристаллизатором до 350 мм в конце зоны охлаждения.

Ролик состоит из бочки 1 с цапфами 5, которые смонтированы в подшипниках качения 2, которые в свою очередь установлены в подшипниковых опорах 3. В бочке 1 выполнено центральное глухое отверстие 4 диаметром 40 мм. В это отверстие 4 вставлена центральная трубка 6 с внешним диаметром 20 мм.

В центральное отверстие 4 с торца цапфы 5 ввинчена втулка 7 со сквозным отверстием 16, снабженная кольцевым буртиком 13 на своем торце. На втулку 7 насажен разъемный из двух половин корпус 9 с подшипниками качения 10. Подшипники 10 поджаты к буртику 13 при помощи гайки 8 со стороны торца цапфы 5. Между подшипниками 10 и буртиком 13 последовательно установлены пружины 11 и эластичное, например, резиновое уплотнение L-образной формы 12. Выступающая часть уплотнения 12 зажата между половинами разъемного корпуса 9. Напорный трубопровод 14 соединен с центральной трубкой 6, а сливной трубопровод 15 с внешней половиной разъемного корпуса 9.

В процессе разливки к центральной трубке 6 по трубопроводу 14 подается вода под давлением 5 кг/см² и расходом 3 м³/ч. Вода по трубке 6 проходит до торца глухого центрального отверстия 4 и возвращается по кольцевому каналу, образованному трубкой 6 и отверстием 4. При этом происходит охлаждение бочки 1 с необходимой интенсивностью. Вследствие поджатия гайкой 8 подшипников 10 к пружинам 11 происходит компенсация износа уплотнения 12 при вращении цапфы 5 вместе с втулкой 7 и буртиком 13 в процессе непрерывной разливки. При этом разъемный корпус 9 вместе с трубопроводами 14 и 15 остаются неподвижными.

В результате компенсации износа уплотнения 12 повышается надежность герметизации стыка между корпусом 9 и втулкой 7.

Применение предлагаемого ролика позволяет повысить их стойкость на 2,8% Экономический эффект подсчитан в сравнении с базовым объектом, за который принят ролик, применяемый на установках Новoлипецкого металлургического комбината.

Использование: в металлургии, конкретнее, в установках непрерывной разливки металлов. Сущность: ролик для установок непрерывной разливки металлов содержит бочку с цапфами и центральным глухим отверстием, центральную трубку, расположенную в отверстии, подшипники, корпуса подшипников, а также напорный и сливной трубопроводы, в центральное отверстие цапфы ее с торца ввинчена втулка со сквозным отверстием и снабженная на своем торце кольцевым буртиком, на втулку насажен разъемный состоящий из двух половин корпус с подшипниками качения, при этом подшипники поджаты к буртику при помощи гайки со стороны торца цапфы ролика, а между подшипниками и буртиком последовательно установлены пружины и эластичное уплотнение L-образной формы в сечении, выступающая часть которого зажата между половинами разъемного корпуса, причем напорный трубопровод соединен с центральной трубой, а сливной трубопровод - с корпусом. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Узел ролика для установок непрерывной разливки металла, включающий собственно ролик, имеющий бочку с цапфами и глухим осевым каналом, центральную трубку, размещенную в канале, подшипниковые опоры, систему водоохлаждения ролика, содержащую связанный с трубкой напорный трубопровод, связанный с кольцевой полостью в ролике сливной трубопровод и уплотнительные средства, отличающийся тем, что он снабжен втулкой со сквозным отверстием, соединенной с цапфой ролика со стороны входа в канал посредством резьбы, и неподвижным, разъемным в поперечном сечении корпусом, выполненным в форме стакана с дном, обращенным наружу, при этом втулка установлена в корпусе на подшипниках качения, поджатия к фланцу корпуса через осевую пружину посредством гайки, навинченной на втулку, а уплотнение установлено в регулируемом разъеме корпуса и контактирует с наружной поверхностью втулки, кроме того, центральная трубка проходит через сквозное отверстие втулки и резьбовое отверстие в дне корпуса, а сливной трубопровод входит в полость между наружным торцом втулки и дном корпуса. 2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что уплотнительное средство выполнено L-образной формы в сечении, а втулка выполнена с наружным роликом, контактирующим с уплотнительным средством.