ОХЛАЖДАЕМЫЙ ВАЛОК Российский патент 2000 года по МПК B21B27/08 B29B7/52 

Изобретение относится к конструкциям валков, охлаждаемых изнутри, в частности к валкам каландров, и может быть использовано как в обработке металлов давлением, в частности в прокатке, так и при обработке полимерных материалов, в частности для прокатывания в нагретом состоянии листов из полидрева.

Известен охлаждаемый валок, включающий систему охлаждения в виде осевого канала с входом и выходом охлаждающей жидкости и размещенных внутри канала регулируемых секций со сквозной полостью, соединенных с источником сжатого воздуха (см. авт. свид. СССР N 498985, кл. B 21 B 27/08, опубл. в бюл. N 2 за 1976 г.).

Недостатком известного валка является наличие двух охлаждающих сред, что ведет к усложнению конструкции, а также недостаточная эффективность выравнивания температуры по длине валка, особенно длинного.

Известен также охлаждаемый валок, содержащий бандаж (гильзу), вал-радиатор, включающий систему охлаждения с двумя охлаждающими средами (вода и ацетон или фреон) (см. авт. свид. СССР N 567517, кл. B 21 B 27/08, опубл. в бюл. N 29 за 1977 г.).

Недостатком известного устройства является наличие двух охлаждающих сред, что усложняет конструкцию валка.

В основу заявляемого изобретения положена техническая задача создать охлаждаемый валок, который был бы достаточно простым в изготовлении, надежным в эксплуатации, эффективным в охлаждении наружной поверхности валка и выравнивании температуры по всей его длине, то есть поддержании равномерной температуры поверхности валка по всей его длине.

Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение конструкции за счет сокращения охлаждающих сред (до одной вместо двух), расширение эксплуатационных возможностей и повышение надежности, равномерности охлаждения и долговечности валка.

Указанный технический результат достигается тем, что в охлаждаемом валке, содержащем гильзу, вал-радиатор, включающий систему охлаждения с входом и выходом охлаждающей среды, система охлаждения выполнена возвратно-проходящей, вал-радиатор выполнен с двумя спиральными канавками на его наружной поверхности и двумя продольными параллельными оси валка каналами, разнесенными друг от друга относительно оси валка ближе к внутренним поверхностям спиральных канавок, и установлен внутри гильзы с возможностью образования с обоих торцов валка полостей, разделенных на две части, одна из которых с одного торца соединена с входом подачи охлаждающей среды и входами в первую спиральную канавку и первый продольный канал, а другая - отделена от входа охлаждающей среды и соединена со второй спиральной канавкой и вторым продольным каналом, при этом с другого торца одна часть полости соединена с выходом охлаждающей среды и выходами первой спиральной канавки и второго продольного канала, а другая - отделена от входа охлаждающей среды и соединена со второй спиральной канавкой и вторым продольным каналом, при этом с другого торца одна часть полости соединена с выходом охлаждающей среды и выходами первой спиральной канавки и второго продольного канала, а другая - отделена от выхода охлаждающей среды и соединена с выходом первого продольного канала и входом второй спиральной канавки.

Кроме того, вал-радиатор может быть выполнен полым, а продольные каналы могут быть выполнены в виде труб, концы которых закреплены в торцах вала-радиатора.

На чертеже схематично показан заявляемый валок.

Охлаждаемый валок содержит гильзу 1, вал-радиатор 2, включающий систему охлаждения 3 с входом 4 и выходом 5 охлаждающей среды, например жидкости или воздуха. Вал-радиатор 2 выполнен с двумя спиральными канавками 6 и 7 на его наружной поверхности и двумя продольными параллельными оси 8 валка каналами 9 и 10, разнесенными друг от друга относительно оси 8 валка ближе к внутренним поверхностям 11 и 12 спиральных канавок 6 и 7 соответственно. Вал-радиатор 2 установлен внутри гильзы 1 с возможностью образования с торцов 13 и 14 валка полостей 15, 16, 17 и 18. С торца 13 валка полость 15 соединена с входом 4 подачи охлаждающей среды и входами в спиральную канавку 6 и продольный канал 9, а полость 16 отделена стенкой 19 от входа 4 охлаждающей среды и соединена со спиральной канавкой 10. С торца 14 валка полость 17 соединена с выходом 5 охлаждающей среды и выходами спиральной канавки 6 и продольного канала 10, а полость 18 отделена стенкой 20 от выхода 5 охлаждающей среды и соединена с выходом продольного канала 9 и входом спиральной канавки 7. Полости 15, 16, 17 и 18, спиральные канавки 6 и 7 и продольные каналы 9 и 10 образуют возвратно-проходящую систему охлаждения. На предлагаемом чертеже вал-радиатор 2 выполнен полым, а продольные каналы 9 и 10 выполнены в виде труб 21 и 22 соответственно. Концы труб 21 и 22 закреплены в торцах вала-радиатора 2.

Охлаждаемый валок работает следующим образом.

При работе валка охлаждающая среда, например жидкость, поступает из входа 4 в полость 15, где разделяется на два потока. Первый поток поступает в первую спиральную канавку 6 и, пройдя по ней, выходит в полость 17 и далее через выход 5 уходит на слив. Одновременно второй поток охлаждающей жидкости по продольному каналу 9 поступает в полость 18 и далее во вторую не пересекающуюся с первой 6 спиральную канавку 7, пройдя по которой, поступает в полость 16, отделенную стенкой 19 от полости 15 и входа 4 охлаждающей среды, и далее через второй продольный канал 10 поступает в полость 18, а оттуда уходит на выход 5.

Таким образом, из-за того, что путь прохождения охлаждающей среды по продольному каналу 9 короче, чем путь по спиральной канавке 6, то при подаче охлаждающей среды с одного торца 13 валка и слива с другого торца 14 практически происходит (наблюдается) подача охлаждающей среды с двух сторон навстречу друг другу по двум не пересекающимся между собой путям, причем вблизи наружной поверхности валка, то есть гильзы 2. В результате чего температура поверхности валка поддерживается практически равномерной по всей его длине, что приводит к повышению качества выпускаемой продукции и увеличению срока службы валка.

Сущность изобретения: устройство содержит гильзу 1, вал-радиатор 2, включающий систему охлаждения 3 с входом 4 и выходом 5 охлаждающей среды. Система охлаждения 3 выполнена возвратно-проходящей. Вал-радиатор 2 выполнен с двумя спиральными канавками 6 и 7 на его наружной поверхности и двумя продольными, параллельными оси 8 валка каналами 9 и 10, разнесенными друг от друга относительно оси 8, ближе к внутренним поверхностям 11 и 12 спиральных канавок 6 и 7. Вал-радиатор 2 установлен внутри гильзы 1 с возможностью образования с обоих торцов 13 и 14 валка полостей 15, 16, 17 и 18. С торца 13 полость 15 соединена с входом 4 и входом в спиральную канавку 6 и продольный канал 9, а полость 16 отделена от входа 4 и соединена со спиральной канавкой 7 и продольным каналом 10. С торца 14 полость 17 соединена с выходом 5 и выходами спиральной канавки 6 и продольного канала 10, а полость 18 отделена от выхода 5 и соединена с выходом продольного канала 9 и входом спиральной канавки 7. Использование изобретения обеспечивает поддержание температуры поверхности валка практически постоянной по всей его длине. 1 ил.

1. Охлаждаемый валок, содержащий гильзу, вал-радиатор, включающий систему охлаждения с входом и выходом охлаждающей среды, отличающийся тем, что система охлаждения выполнена возвратно-проходящей, вал-радиатор выполнен с двумя спиральными канавками на его наружной поверхности и двумя продольными параллельными оси валка каналами, разнесенными друг от друга относительно оси валка ближе к внутренним поверхностям спиральных канавок, и установлен внутри гильзы с возможностью образования с обоих торцов валка полостей, разделенных на две части, одна из которых с одного торца соединена с входом подачи охлаждающей среды и входами в первую спиральную канавку и первый продольный канал, и другая отделена от входа охлаждающей среды и соединена со второй спиральной канавкой и вторым продольным каналом, при этом с другого торца одна часть полости соединена с выходом охлаждающей среды и выходами первой спиральной канавки и второго продольного канала, а другая отделена от выхода охлаждающей среды и соединена с выходом первого продольного канала и входом второй спиральной канавки. 2. Валок по п.1, отличающийся тем, что вал-радиатор выполнен полым, а продольные каналы выполнены в виде труб, концы которых закреплены в торцах вала-радиатора.