ПЕЧНОЙ РОЛИК Российский патент 2005 года по МПК F27D3/02 F27B9/30 

Изобретение относится к механическому оборудованию нагревательных и термических печей и может быть использовано в печах с роликовым подом.

Известны печные ролики, содержащие бочку из литой трубы, насаженную на несущий водоохлаждаемый вал посредством основной и дополнительной опор, термоизоляцию и систему охлаждения (SU 1765661, 1629723, 1618983, RU 2056028).

Указанный ролик имеет более высокий в сравнении с типовыми конструкциями срок службы, но при этом более сложную конструкцию, что сводит на нет его технологические преимущества.

Наиболее близким к изобретению аналогом является ролик, имеющий жаропрочную бочку, опирающуюся на водоохлаждаемый вал через неподвижную и подвижную втулки и промежуточные опоры. Одна из втулок приварена к валу, бочка соединена с обеими втулками сварным швом, между бочкой и валом установлена теплоизоляция - каолиновая вата. Бочку ролика получают из трубы, отлитой центробежным способом из стали 20Х25 Н 19 С 2 Л (А.П. Лях. Печные рольганги, М. Металлургия, 1997, с.99).

К недостаткам данного ролика следует отнести прогиб ролика из-за дисбаланса, возникающего вследствие разнотолщинности литой бочки, разрушение сварных швов, соединяющих бочку с втулками, высыпание термоизоляции через зазор между подвижной втулкой и валом, что приводит к увеличению потерь тепла и несимметричной тепловой нагрузке вала и бочки. Кроме того, литые трубы имеют неоднородные по толщине механические свойства и большое количество литых дефектов.

Техническим результатом изобретения является повышение срока службы ролика при работе в условиях высокой температуры, а также упрощение его конструкции.

Для достижения технического результата в печном ролике, содержащем водоохлаждаемый вал, промежуточные опоры, бочку и цапфы, одна из которых подвижна, бочка состоит из сегментных элементов, соединенных между собой посредством выступов и пазов, выполненных на боковых гранях сегментных элементов, и скрепленных боковыми втулками на цапфах.

Выполнение ролика с составной бочкой из сегментных элементов, прокатанных шпунтовых профилей, соединенных между собой через паз-выступ на боковых гранях, позволяет упростить конструкцию ролика и повысить как срок его службы, так и его надежность вследствие равномерности механических свойств и отсутствия дисбаланса и дефектов структуры, свойственной литому материалу.

Изготовление шпунтовых профилей прокаткой позволяет отказаться от механической обработки сегментов и сделать их взаимозаменяемыми.

Изготовление теплоизоляционных элементов из прессованного волокнистого каолина позволяет сделать их взаимозаменяемыми.

Далее изобретение поясняется на конкретном примере выполнения и иллюстрируется чертежами на фиг.1 и 2.

Печной ролик состоит из бочки 1, собранной из отдельных сегментных элементов шпунтового профиля 2, полученных из жаропрочной стали прокаткой, насаженной на водоохлаждаемый вал 3 посредством неподвижной цапфы 7 с боковой втулкой 4 и подвижной цапфы 8 с боковой втулкой 5, к которым крепятся сегментные элементы бочки. Для снижения температуры вала и тепловых потерь внутри вала расположена водоохлаждаемая трубка 9, обеспечивающая также охлаждение боковых втулок 4 и 5. Между валом и бочкой расположены теплоизоляционные элементы 6, изготовленные из волокнистого прессованного каолина.

Длина теплоизоляционных профилей выбирается в зависимости от длины ролика ≈3 Dp (Dp - диаметр ролика). Охлаждающая вода подается в вал 3 с неприводной стороны через соосно расположенную с ним трубку 9 и сливается в бачок.

Элементы бочки изготавливаются из жаропрочной стали аустенитного класса, втулки и промежуточные опоры 10 - из жаростойкой стали, водоохлаждаемый вал - из углеродистой стали (трубная заготовка).

За пределами печного пространства вал опирается на подшипниковые узлы. Охлаждение подшипников ведут через охлаждаемый вал 3.

Промежуточные опоры служат для передачи нагрузки от бочки на вал и разделения теплоизоляционных элементов.

Наличие подвижной цапфы и втулки, зазоров между бочкой и опорами обеспечивает свободное перемещение бочки относительно вала при ее нагреве и охлаждении (перемещение при Lp≈2000 мм составляет ≈40 мм). Зазор между бочкой и опорами 1,5÷2 мм. Изгиб отдельных элементов вследствие перепада температуры 40÷50° составляет, как показывают расчеты, менее 0,5 мм.

Изобретение относится к механическому оборудованию нагревательных печей и может быть использовано в нагревательных и термических печах с роликовым подом. Печной ролик содержит бочку, выполненную из отдельных взаимозаменяемых сегментных профилей, закрепленных на цапфах с боковыми втулками, одна из которых подвижна. Цапфы установлены на водоохлаждаемом валу, который отделен от бочки теплоизоляционным элементом. Особенность ролика состоит в том, что бочка его выполнена из шпунтовых профилей, изготовленных из жаропрочной стали, которые крепятся к боковым втулкам. Это повышает надежность и срок службы ролика, упрощает конструкцию и монтаж. 2 ил.

Печной ролик, содержащий водоохлаждаемый вал, промежуточные опоры, бочку и цапфы, одна из которых подвижна, отличающийся тем, что бочка состоит из сегментных элементов, соединенных между собой посредством выступов и пазов, выполненных на боковых гранях сегментных элементов и скрепленных боковыми втулками на цапфах.