Печной ролик

 

Сущность изобретения: печной ролик включает бочку, водоохлаждаемый вал, торцы ролика выполнены подвижными в осевом направлении, на валу размещены неподвижные упоры, расположенные за пределами бочки, а также внутри нее. Суммарное расстояние между торцами бочки и упорами связаны соотношением: представленным в тексте описания. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к механическому оборудованию нагревательных и термических печей и наиболее эффективно может быть использовано в рольгангах газовых печей.

Известен печной ролик с охлаждаемым валом, содержащий жаропрочную бочку, один из торцев которой закреплен на валу неподвижно, а второй с возможностью осевого перемещения. Перемещение свободного торца бочки происходит при ее температурных деформациях [1] Недостатком такого ролика является его низкая долговечность, вызванная тем, что на практике происходит заклинивание подвижного торца бочки на валу и разрыв бочки.

Целью изобретения является повышение долговечности печного ролика путем устранения стеснения температурных деформаций бочки и ее разрыва.

Предлагаемый печной ролик содержит охлаждаемый вал и жаропрочную бочку. Оба торца бочки выполнены подвижными относительно вала в осевом направлении. На валу с обеих сторон бочки неподвижно размещены упоры, ограничивающие перемещение бочки в целом вдоль вала.

Бочка может быть размещена на валу непосредственно, без промежуточных элементов. Возможно также опирание бочки на вал через опорные втулки, размещенные по торцам и по длине бочки. При наличии втулок они могут неподвижно соединяться с одним из элементов ролика с валом или с бочкой, а относительно второго должны иметь возможность продольного перемещения.

Выполнение обоих торцев бочки подвижными относительно вала исключает стеснение температурных деформаций бочки даже в случае заклинивания одного из торцев.

Для предотвращения смещения бочки вдоль вала за пределы рабочей зоны на валу по обеим сторонам бочки размещены неподвижные упоры. При этом, чтобы в бочке при ее нагреве и удлинении не возникло стеснение температурных деформаций, суммарное расстояние от торцев бочки до упоров выбрано равным максимальному удлинению бочки относительно вала при температуре эксплуатации: K( α_б ˙Т_б- α_в ˙Т_в) L_б, где L_б длина бочки; Т_б, Т_в температура эксплуатации бочки и вала соответственно; α_б, α_в коэффициент теплового расширения материала бочки и вала при температуре эксплуатации.

Учитывая, что из-за погрешностей систем управления тепловым режимом печи температура эксплуатации может быть превышена и, следовательно, удлинение бочки возрастет, суммарное расстояние до упоров принято с запасом К=1,14-1,30, учитывающим степень надежности указанных систем управления.

При размещении бочки на валу посредством опорных втулок возможно несколько вариантов реализации предлагаемого ролика. Так, при неподвижном закреплении втулок на валу они одновременно могут выполнять роль упоров для этого на них выполняют буртик, ограничивающий перемещение бочки.

При неподвижном соединении втулок с бочкой неподвижные упоры могут быть расположены между втулками изнутри бочки. В этом случае при нагреве бочки и ее удлинении суммарное расстояние между втулками и упорами увеличивается и достигнет максимума при максимальной температуре эксплуатации.

Сущность предложенного изобретения поясняется примером конкретного выполнения печного ролика, показанного на чертеже (продольный разрез).

Ролик содержит охлаждаемый вал 1, на котором размещена жаропрочная бочка 2. По торцам бочки 2 установлены опорные втулки 3. Втулки соединены с бочкой неподвижно, а на валу 1 размещены при помощи шпонок 4. Такое выполнение позволяет обоим торцам бочки 2 перемещаться относительно вала 1 в осевом направлении и одновременно передавать от вала к бочке окружное усилие.

На валу 1 по обеим сторонам бочки 2 неподвижно установлены упоры 5. Суммарное расстояние а₁+а₂ между торцами бочки 2 и упорами 5 составляет K( α_б ˙Т_б- α_в ˙Т_в) Lб, Печной ролик работает следующим образом. При нагреве печи температура эксплуатации бочки 2 и вала 1 достигает соответственно Т_б и Т_в. Бочка 2 удлиняется, зазор между ее торцами и упорами 5 уменьшается. Рабочее вращающее усилие от вала 1 к бочке 2 передается через шпонки 4 и неподвижно соединенные с бочкой опорные втулки 3.

В случае нарушения теплового режима печи и превышения максимальной температуры из-за ненадежности систем управления зазор между торцами бочки 2 и упорами 5 выбирается полностью, но стеснения температурных перемещений (зажима между упорами) не произойдет благодаря тому, что в значение суммарного зазора введен коэффициент К. При заклинивании одной из втулок 3 в продольном направлении температурные деформации бочки 2 будут происходить благодаря продольным перемещениям второго торца бочки.

Таким образом предлагаемая конструкция печного ролика обеспечивает повышение его долговечности.

Формула изобретения

1. ПЕЧНОЙ РОЛИК, содержащий охлаждаемый вал и бочку с двумя торцами, один из которых выполнен подвижным относительно вала в осевом направлении, отличающийся тем, что второй торец бочки также выполнен подвижным в осевом направлении, а на валу размещены неподвижные упоры, ограничивающие перемещение бочки в осевом направлении в обе стороны.

2. Ролик по п.1, отличающийся тем, что упоры расположены за пределами бочки, при этом суммарное расстояние a₁ + a₂ между торцами бочки и упорами определяется из соотношения a₁+a₂= K(α_б·T_б- -α_в·T_в)·L_б, где T_б, T_в - температура эксплуатации бочки и вала соответственно; α_б, α_в - коэффициенты теплового расширения материала бочки и вала при температуре эксплуатации;
L_б - длина бочки, м;
K - коэффициент, учитывающий степень надежности системы управления тепловым режимом печи.

3. Ролик по п.1, отличающийся тем, что упоры расположены внутри бочки.

РИСУНКИ

Рисунок 1