Направляющий ролик с внутренним охлаждением для заготовки
Изобретение относится к непрерывной разливке металла. Направляющий ролик с внутренним охлаждением содержит центральный вращающийся вал и закрепленную без проворачивания на этом валу оболочку. Средство охлаждения подают с торцевой стороны центрального вала в центральную линию охлаждения. Из центральной линии по радиальным каналам средство охлаждения поступает в каналы, выполненные в оболочке ролика на постоянном расстоянии от цилиндрической наружной поверхности оболочки ролика. Обеспечивается быстрый отвод тепла от поверхности оболочки ролика, контактирующей с непрерывно-литой заготовкой, упрощается ремонт ролика. 18 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение касается направляющего ролика с внутренним охлаждением для заготовки, преимущественно применяемого на установке непрерывной разливки, с центральным вращающимся валом и, по меньшей мере, одной оболочкой ролика, укрепленной без проворачивания на этом валу.
Направляющие ролики используются в установках непрерывной разливки для поддержки и направления движения непрерывно литых металлических заготовок после их выхода из кристаллизатора в направляющую клеть проводки для заготовки. Они подвержены высоким тепловым нагрузкам, т.к. металлические непрерывно-литые заготовки покидают кристаллизатор с температурой более чем 1000°C, в частности, если речь идет о стальных непрерывно-литых заготовках. В случае толстых непрерывно-литых заготовках, особенно в формате сляба, в непрерывно-литой заготовке имеется жидкая сердцевина, из-за которой на направляющие ролики для непрерывно-литой заготовки действуют ферростатические силы. Дополнительно, направляющими роликами непрерывно-литой заготовки должны обеспечиваться усилия деформации для изгиба непрерывно-литой заготовки. Соответственно этому направляющие ролики для непрерывно-литой заготовки оснащены, как правило, внутренним охлаждением и имеют соответствующую механическим нагрузкам прочную конструкцию. Большая ширина непрерывно-литых заготовок, до 3 м, требуют комбинированного монтажа направляющего ролика непрерывно-литой заготовки на нескольких опорах и в соответствии с этим многоэлементной конструкции направляющих роликов для непрерывно-литой заготовки.
Для вариантов конструкции внутреннего охлаждения направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки в уровне техники уже известен ряд решений.
Согласно одной группе предложенных решений в кольцеобразном устройстве между оболочкой ролика и центральным валом или осью расположен один кольцеобразный канал для средства охлаждения или несколько каналов. Общий недостаток этого варианта конструкции заключается в большом интервале между поверхностью ролика и каналами для средства охлаждения, вследствие чего из-за замедленной передачи тепла поверхность оболочки ролика достигает высоких температур и поэтому необходимо дополнительное внешнее охлаждение.
Один из принадлежащих этой группе направляющий ролик известен, к примеру, из документа DE-A 25 52 969. Речь идет при этом о направляющем ролике для непрерывно-литой заготовки со смонтированным на многих опорах проходным валом, на котором с помощью сварного соединения расположены без проворачивания отдельные оболочки ролика. Между центральным валом и каждой оболочкой ролика образована кольцевая полость, являющаяся каналом для средства охлаждения, которая связана с центральными линиями питания. Эта сваренная конструкция не допускает разборку направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки и, вместе с тем, замену подверженных сильным термическим и механическим нагрузкам оболочек ролика. Т.к. канал средства охлаждения проходит между валом и оболочкой ролика, он находится на большом интервале от поверхности оболочки ролика, вследствие чего теплоотвод из оболочки ролика ухудшен. Скорее, оболочка ролика действует в целом как тепловой накопитель.
В документе WO 02/38972 A1 сообщается посредством фигур 1a и 1b о техническом решении, которое касается направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки с центральным, поддерживаемым на многих опорах валом и несколькими расположенными на нем оболочками ролика. Каждая оболочка ролика лежит всей ее внутренней поверхностью на наружной поверхности вала и без проворачивания связана с нею с помощью призматической шпонки. Внутреннее охлаждение этого направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки происходит с помощью проведенной по центру в вале линии для средства охлаждения. Направляющий ролик для непрерывно-литой заготовки этой конструкции имеет основной недостаток - особенно длинный путь переноса тепла от поверхности оболочки вплоть до линии средства охлаждения. Обусловленный монтажом, кольцевой зазор между валом и оболочкой ролика действует как изолятор и дополнительно препятствует теплоотводу от направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки.
Из документа WO 02/38972 A1 известен следующий направляющий ролик для непрерывно-литой заготовки с поддерживаемым на нескольких опорах валом и надетыми на него оболочками ролика, причем каждая оболочка ролика с помощью призматической шпонки расположена на валу без проворачивания. Между оболочкой ролика и валом в части области продольной протяженности оболочки ролика образована кольцевая полость, которая наполнена материалом с высокой теплопроводностью. Теплоотвод от направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки происходит с помощью внутреннего охлаждения через проложенную сквозь вал центральную линию для средства охлаждения. С помощью проводящего тепло наполнителя избегают блокирующего действия воздушного зазора между оболочкой и валом, тем не менее, правда, все же остается большой интервал между термически нагружаемой поверхностью оболочки ролика и линией средства охлаждения.
Направляющий ролик для непрерывно-литой заготовки с единственной оболочкой ролика и каналами средства охлаждения различной конструкции между оболочкой ролика и центральным валом ролика известен из документа US-A 4442883.
Согласно следующей группе известных решений каналы для средства охлаждения непосредственно интегрированы внутри, по существу, цельного тела ролика, причем эти каналы для средства охлаждения образованы проходными высверленными отверстиями. Таким образом, можно располагать каналы для средства охлаждения вблизи поверхности ролика и достигать усиленного охлаждающего эффекта из-за получающегося вследствие этого укороченного пути переноса тепла.
Направляющие ролики для непрерывно-литой заготовки этого вида с расположенными близко к поверхности ролика, равномерно распределенными каналами для средства охлаждения уже известны из документов WO 93/19874, US-A 5279535 и US-A 4506727. Эти направляющие ролики для непрерывно-литой заготовки образованы из цельного тела ролика с расположенными с двух сторон коренными шейками. Снабжение средством охлаждения происходит через примыкающую со стороны торца к коренной шейке уплотнительную поворотную втулку и центральное отверстие снабжения, исходящие от которого радиальные каналы подачи ведут к расположенным в периферийных участках ролика, просверленным отверстиям средства для охлаждения. Множество периферических отверстий для средства охлаждения снабжается, от канала подачи, средством охлаждения, причем средство охлаждения протекает по направляющему ролику для непрерывно-литой заготовки в переменном направлении. Обратный поворот средства охлаждения происходит в укрепленных на торцевых сторонах тела ролика кольцевых фланцах через соответствующие обходные каналы, которые связывают следующие одно за другим отверстия для средства охлаждения. Тем не менее, цельные направляющие ролики непрерывно-литой заготовки могут использоваться только в установках непрерывной разливки для производства относительно узких слябов с шириной непрерывно-литой заготовки до 900 мм, а также для заготовок с узким или сортовым поперечным сечением. Дополнительно, цельный ролик при повреждениях поверхности ролика требует дорогостоящих ремонтных работ или замены всего направляющего ролика непрерывно-литой заготовки целиком.
Направляющий ролик для непрерывно-литой заготовки также с монолитной конструкцией тела ролика и, вместе с тем, ограниченной возможностью применения известен из документа DE-C 33 15 376. Подведение средства охлаждения в периферически расположенные отверстия происходит лишь избирательно, исходя из расположенного в теле ролика отсека для средства охлаждения, через управляющий диск, деблокирующий отдельные отверстия.
Задачей данного изобретения является устранение недостатков известного состояния техники и создание направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки с внутренним охлаждением, в котором обеспечивается быстрый отвод воспринятого оболочкой ролика тепла и достигается лучшее соответствие механическим и тепловым нагрузкам, появляющимся от непрерывно-литой заготовки. В особенности должно повышаться удобство технического обслуживания направляющего ролика непрерывно-литой заготовки, и профилактические ремонтные работы могли бы проводиться экономически более эффективно. Далее задачей изобретения является также создание направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки, предназначенного для большой ширины заготовок, который сконструирован так, что профилактические ремонтные работы остаются ограниченными заменой восприимчивых к износу элементов конструкции.
Решения этой задачи достигают в направляющем ролике для непрерывно-литой заготовки соответствующего изобретению типа посредством того, что оболочка ролика пронизана каналами для средства охлаждения и каналы для средства охлаждения расположены в оболочке ролика на постоянном расстоянии от цилиндрической наружной поверхности оболочки ролика. Каналы для средства охлаждения внутри оболочки ролика ориентированы, согласно предпочтительной конструктивной форме, параллельно оси вращения направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки. Они могут быть расположены, однако, в их продольном протяжении спиралеобразно, т.е. вдоль линии спирали вокруг оси вращения направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки. Каналы для средства охлаждения внутри оболочки ролика расположены раздельно и распределены равномерно на периферии ролика вблизи наружной поверхности оболочки ролика и образованы сквозными отверстиями, вследствие чего достигают равномерного охлаждения оболочки ролика. Расстояние каналов для средства охлаждения от наружной поверхности оболочки ролика лежит преимущественно между 10 и 40 мм. При этом центральный вал ролика остается в значительной мере свободным от влияний тепловой нагрузки. Подача средства охлаждения в каналы для средства охлаждения происходит от центральных линий средства охлаждения, выполненных в центральном вале при любом варианте конструкции.
Для простого изготовления каналов для средства охлаждения в оболочке ролика она может состоять из двух кольцеобразных втулок, которые без проворачивания связаны друг с другом, причем каналы для средства охлаждения в связанных наружных поверхностях обеих кольцеобразных втулок проведены, по меньшей мере, в одной из этих связанных наружных поверхностей. Сочленение обеих кольцеобразных втулок оболочки ролика может происходить, к примеру, с помощью горячего прессового соединения или посредством сваривания со стороны торца.
Согласно следующей целесообразной конструктивной форме можно размещать каналы для средства охлаждения также по возможности поблизости от наружной поверхности оболочки ролика посредством того, что оболочка ролика состоит, по меньшей мере, из одной втулки, образующей внешнюю поверхность оболочки ролика, кольцеобразных боковин и вытесняющего тела, и это вытесняющее тело вставлено в простирающейся между кольцеобразными боковинами полости оболочки ролика, причем вытесняющее тело вместе с внутренней стенкой внешней втулки образует каналы для средства охлаждения, обеспечивающие сквозное пропускание средства охлаждения. Преимущественно изготовленное из пластмассы вытесняющее тело обеспечивает простое образование как угодно оформленных и проведенных каналов для средства охлаждения. Поперечные сечения каналов для средства охлаждения могут принимать также форму кольцевых сегментов или ограничиваться единственным кольцеобразным каналом для средства охлаждения.
Согласно предпочтительной конструктивной форме изобретения между оболочкой ролика и центральным валом расположено, по меньшей мере, одно проводящее воду кольцо. Упомянутое кольцо расположено, согласно целесообразной конструктивной форме, в конечных областях продольного протяжения оболочки ролика, между оболочкой ролика и центральным валом. Посредством формирования проводящих воду колец в качестве собственных элементов конструкции и их размещения в областях кромок каждой оболочки ролика достигают функционального разделения элементов конструкции. Проводящее воду кольцо служит исключительно для подвода средства охлаждения к каналам для средства охлаждения и рассчитано относительно его внутреннего диаметра и наружного диаметра так, что на него не влияют и через него не переносятся, по возможности, никакие силы реакции непрерывно-литой заготовки, а также никакие движущие силы от приводных механизмов ролика. Посредством соответствующей ступенчатости в диаметре вала на поверхностях соприкосновения с водопроводящими кольцами одновременно делается возможным легкий монтаж и демонтаж направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки для профилактических работ и замены оболочки ролика.
Целесообразный вариант конструкции состоит в том, что каналы для средства охлаждения в оболочке ролика связаны по существу радиальными каналами подачи с расположенной в центральном вале линией для подвода и отвода средства охлаждения, и радиальные каналы подачи проведены сквозь проводящие воду кольца.
Поскольку между центральным валом и оболочкой ролика расположены проводящие воду кольца, то радиальные каналы подачи расположены в пределах продольного протяжения проводящих воду колец. Целесообразно, радиальные каналы подачи в пределах продольного протяжения проводящего воду кольца впадают, по меньшей мере, в один распределительный кольцевой паз проводящего воду кольца. Таким образом, большое количество периферических каналов для средства охлаждения могут равномерно снабжаться средством охлаждения от расположенной в центральном вале линии средства охлаждения и, по меньшей мере, через один примыкающий к ней радиальный канал подачи для подвода средства охлаждения и вывода средства охлаждения.
В частности, по условиям технологии, каналы подачи образованы в оболочке ролика в виде по существу серповидных проточек, у которых боковая щека впадает каждый раз в один из периферических каналов средства охлаждения.
Оптимального соотношения охлаждающего эффекта и технологических затрат при производстве каналов для средства охлаждения достигают, если некоторые, преимущественно три канала, средства охлаждения, параллельно рядом расположенные в оболочке ролика, связаны с одним проходящим насквозь каналом для средства охлаждения, а соединительные каналы между соседними каналами для средства охлаждения образованы в виде торцевых фрезерованных выемок в оболочке ролика.
Для передачи на центральный вал влияющих на оболочку ролика усилий оболочка ролика укреплена, по меньшей мере, по части ее продольной протяженности непосредственно на центральном валу.
Для предотвращения протечек в линиях для средства охлаждения между отдельными элементами конструкции направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки между проводящими воду кольцами и оболочкой ролика и между проводящими воду кольцами и центральным валом расположены уплотнительные элементы, преимущественно вставленные в кольцевых пазах уплотнительные кольца.
Сочленения оболочки ролика путем геометрического замыкания на центральном валу достигают, по меньшей мере, одним стопорением от проворачивания, преимущественно одной или несколькими призматическими шпонками или прочими действующими похожим образом элементами конструкции.
Возможное конструктивное исполнение линии для средства охлаждения через направляющий ролик непрерывно-литой заготовки состоит в том, что проведенная в центральном вале линия для средства охлаждения исходит от торцевой стороны центрального вала и расположенная в центральном вале линия средства охлаждения для отвода средства охлаждения выходит на противоположной торцевой стороне центрального вала и к каждому концу линии для средства охлаждения присоединена уплотнительная поворотная втулка.
Выгодная конструктивная форма, при которой снабжение средством охлаждения направляющих роликов для непрерывно-литой заготовки может ограничиваться на агрегатной стороне и, соответственно, на стороне проводки непрерывно-литой заготовки в установке непрерывной разливки, состоит в том, что проведенные в центральном вале линии для средства охлаждения для подвода и отвода средства охлаждения выходят на торцевой стороне центрального вала, где к этим линиям для средства охлаждения присоединена многозаходная уплотнительная поворотная втулка. Эта конструктивная форма может использоваться предпочтительно для приводных, но также и для не приводных направляющих роликов для непрерывно-литой заготовки.
В качестве средства охлаждения, как правило, используется вода.
Следующие преимущества и признаки данного изобретения получаются из последующего описания неограничительных примеров исполнения, причем даются ссылки на прилагаемые чертежи, которые в схематическом представлении показывают:
Фиг.1 - продольное сечение соответствующего изобретению направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки,
Фиг.2 - поперечное сечение направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки вдоль линии A-A на Фиг.1,
Фиг.3 - поперечное сечение направляющего ролика для непрерывнолитой заготовки вдоль линии B-B на Фиг.1,
Фиг.4 - продольное сечение соответствующего изобретению направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки согласно одной конструктивной форме,
Фиг.5 - оболочка ролика, состоящая из двух частей и выполненная со спиралевидным каналом для средства охлаждения,
Фиг.6 - продольное сечение соответствующего изобретению направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки согласно другой конструктивной форме.
Представленные чертежи схематично показывают соответствующий изобретению направляющий ролик для непрерывно-литой заготовки, подходящий, к примеру, для использования при проведении непрерывно-литой заготовки в установке непрерывной разливки для производства металлических заготовок большой ширины с поперечным сечением сляба или тонкого сляба. Те же самые или действующие похожим образом элементы конструкции в различных конструктивных формах имеют одинаковые обозначения.
Представленный на Фиг.1 направляющий ролик для непрерывно-литой заготовки содержит проходящий насквозь центральный вал 1, который укреплен с возможностью вращения в четырех подшипниках 2. Подшипники и несущие их корпуса 3 подшипников опираются, со своей стороны, на не представленную здесь направляющую раму установки непрерывной разливки. В качестве подшипников используются, как правило, подшипники качения. На центральном валу 1 размещены три оболочки 4 ролика, причем каждая из трех оболочек ролика непосредственно укреплена на валу 1. Наружная поверхность 4a оболочки ролика в рабочем режиме установки непрерывной разливки находится в непосредственном контакте с литой заготовкой и принимает от нее тепло. Дополнительно к каждой оболочке ролика присоединены два проводящих воду кольца 5, причем эти проводящие воду кольца 5 позиционированы между центральным валом 1 и оболочкой 4 ролика в конечных областях ее продольного протяжения.
Подшипники 2 и окружающие их корпуса 3 подшипников находятся вне продольной протяженности соседних оболочек 4 ролика. С помощью стопора 6 вращения позиция каждой оболочки 4 ролика устойчиво к проворачиванию закреплена на валу 1. Этот стопор 6 вращения образован призматической шпонкой 7, которая вставляется посередине, по отношению к продольному протяжению соответствующей оболочки 4 ролика, в совмещенные друг с другом продольные пазы 8, 9 центрального вала 1 и соответствующей оболочки 4 ролика, образует сочленение путем геометрического замыкания и переносит воздействующие на ролик крутящие моменты.
Направляющий ролик для непрерывно-литой заготовки оснащен внутренним охлаждением. Ход потока средства охлаждения обозначен на Фиг.1 стрелками. Подвод средства охлаждения происходит на торцевой стороне центрального вала 1 через уплотнительную поворотную втулку 10, которая вставлена в выемку 11 со стороны торца центрального вала 1. Вывод средства охлаждения происходит на противоположной торцевой стороне центрального вала 1 через следующую уплотнительную поворотную втулку 12, которая вставлена равным образом со стороны торца в выемку 13 в центральном вале. Через центральную линию 15 средства охлаждения, которая проходит по оси центрального вала 1, через ответвляющиеся от нее радиальные каналы 16 подачи, которые впадают в первый кольцевой паз распределителя 17 в проводящем воду кольце 5, через следующие радиальные каналы 18 подачи, которые связывают первый кольцевой паз распределителя 17 со вторым кольцевым пазом 19 распределителя в проводящем воду кольце 5, а также через следующие радиальные каналы 20 подачи в оболочке 4 ролика, которые образованы серповидными фрезерованными выемками 21, средство охлаждения проводится в каналы 22 средства охлаждения, которые впадают в щеки этих фрезерованных выемок 21 и которые проходят параллельно оси 25 вращения направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки и расположены на незначительном расстоянии от поверхности оболочки ролика при равномерном распределении внутри оболочки 4 ролика.
Средство охлаждения протекает по трем расположенным рядом по периферии оболочки 4 ролика каналам 22a, 22b, 22c для средства охлаждения в порядке, как это иллюстрируется на Фиг.2 в представлении разреза вдоль линии A-A из Фиг.1, причем направление разреза идет через второй кольцевой паз распределителя 19 и серповидную фрезерованную выемку 21 со стороны впуска. Эти каналы 22a, 22b, 22c для средства охлаждения связаны соединительными каналами 26, 27, которые образованы укрытыми фрезерованными выемками в торцевых сторонах оболочки 4 ролика. Инверсией направления движения потока в соседних каналах 22a, 22b и 22b, 22c для средства охлаждения достигают равномерного охлаждающего эффекта по продольному протяжению оболочки ролика. Объединение трех соседних каналов 22a, 22b, 22c для средства охлаждения выявилось при этом как самая эффективная конструктивная форма, т.к. отбор тепла средством охлаждения в одной оболочке ролика поддерживается в таком объеме, который обеспечивает почти равный порядок величины принятого тепла при протекании по следующей оболочке ролика.
Каналы 22 для средства охлаждения в конструктивной форме, как они представлены на Фиг.1, образованы сквозными отверстиями, которые проведены вблизи от наружной поверхности 4a оболочки ролика, параллельно оси 25 вращения направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки. Расстояние каналов 22 средства охлаждения от наружной поверхности 4a оболочки ролика составляют от примерно 10 до 40 мм и делают возможными, таким образом, интенсивное охлаждение и теплоотвод, так что в стационарном режиме разливки могут поддерживаться низкие температуры поверхностей от 130 до 180°.
Фиг.3 показывает следующее представление разреза направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки вдоль линии B-B из Фиг.1, причем разрез проходит через радиальные отверстия 16, 18 подачи. Этот разрез показывает центральную линию 15 для средства охлаждения в центральном вале 1, отходящие от центральной линии средства охлаждения четыре радиальных канала 16 подачи, которые впадают в первый кольцевой паз распределителя 17, и четыре ведущих дальше радиальных канала 18 подачи, которые производят соединение со вторым кольцевым пазом распределителя 19. Объединенные соединительными каналами, из которых представлен только соединительный канал 26, каналы 22a, 22b, 22c для средства охлаждения впадают со стороны выхода канала 22c для средства охлаждения в последующую серповидную фрезерованную выемку 21, которая представлена тонкими линиями.
Обратная проводка средства охлаждения из периферических каналов 22 средства охлаждения происходит в последовательности, противоположной подводу средства охлаждения. Связанные каналы 22a, 22b, 22c для средства охлаждения впадают в линии 20 подачи, которые образованы серповидной фрезерованной выемкой 21 в оболочке 4 ролика и которые производят соединение со вторым кольцевым пазом распределителя 19 в проводящем воду кольце 5. Каналы 18 подачи связывают второй кольцевой паз распределителя 19 с первым кольцевым пазом распределителя 17 в проводящем воду кольце 5, от которого далее радиальными каналами 16 подачи обратный поток средства охлаждения идет в центральную линию 15 средства охлаждения, по которой средство охлаждения через уплотнительную поворотную втулку 12 снова покидает направляющий ролик непрерывно-литой заготовки.
В центральную линию 15 средства охлаждения в соответствии с количеством оболочек 4 ролика вставлены запорные элементы 28, с помощью которых проходящая насквозь центральная линия для средства охлаждения перекрывается так, что средство охлаждения за один проход протекает сквозь отдельные оболочки направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки.
Тем не менее, подвод средства охлаждения и отведение средства охлаждения через центральную линию средства охлаждения могут происходить также на одной стороне, на торцевой стороне центрального вала - через двухходовую поворотную уплотнительную втулку, вследствие чего снабжение средством охлаждения ограничено стороной привода непрерывно-литой заготовки и, вместе с тем, агрегатной стороной литейно-прокатного агрегата.
Подвод средства охлаждения и отведение средства охлаждения направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки могут происходить также через раму проводки непрерывно-литой заготовки и кронштейны подшипников, подпирающих направляющий ролик непрерывно-литой заготовки.
Чтобы на поверхностях касания между центральным валом 1 и проводящим воду кольцом 5 и, соответственно, на поверхностях касания между оболочкой 4 ролика и проводящим воду кольцом 5 не могло протечь никакого средства охлаждения, в этих областях расположены уплотнительные элементы 19. Эти уплотнительные элементы образованы вставленными в кольцевые пазы уплотнительными кольцами.
Фиг.4 показывает направляющий ролик для непрерывно-литой заготовки соответствующего изобретению вида в схематическом представлении, без сопряжения с проводящим воду кольцом. На центральном валу 1 непосредственно укреплена оболочка 4 ролика и с помощью предохранительного стопора 6, образованного призматической шпонкой, гарантирована против углового проворачивания, что делает возможной, таким образом, передачу крутящего момента вала на оболочку ролика и наоборот. Расположение нескольких оболочек ролика при промежуточном включении места опорного подшипника для проходящего насквозь центрального вала возможно по аналогии с конструктивной формой согласно Фиг.1.
Проведение средства охлаждения через направляющий ролик для непрерывно-литой заготовки происходит начиная от уплотнительной поворотной втулки 10 через центральную линию 15 средства охлаждения и каналы 30 подачи к осевым каналам 22 средства охлаждения и от них - назад через каналы 30 подачи и центральную линию 15 средства охлаждения к следующей уплотнительной поворотной втулке 12. Уплотнительные элементы 29 вставлены, к примеру, в кольцевые пазы на внутренней поверхности оболочки 4 ролика, сбоку от каналов 30 подачи, и предотвращают протечки. Каналы 22 для средства охлаждения образуются проходящими насквозь отверстиями в оболочке ролика 4.
Как схематически представлено на Фиг.5, через оболочку 4 ролика может быть также проложен канал 22 средства охлаждения, который спиралеобразно проведен вдоль линии спирали вокруг оси 25 вращения направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки. Оболочка 4 ролика образована двумя кольцеобразными, связанными без проворачивания друг с другом втулками 31, 32, причем в контактных наружных поверхностях 31a, 32а этих втулок 31, 32 - в одной из этих наружных поверхностей 32a - может быть выточен спиралеобразный канал 22 для средства охлаждения. Устойчивое к проворачиванию соединение обеих втулок 31, 32 достигается сваркой. Однако это может происходить и горячей посадкой. Равным образом, оболочка ролика может также быть образована из двух связанных без проворачивания втулок с прямыми каналами для средства охлаждения, расположенными параллельно оси вращения направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки. Здесь каналы для средства охлаждения могут производиться технологически простым способом на внутренней или наружной стороне связываемых цилиндрических поверхностей - посредством продольного долбления.
Следующая конструктивная форма соответствующего изобретению направляющего ролика для непрерывно-литой заготовки представлена на Фиг.6. На центральном вращающемся валу 1 укреплена оболочка 4 ролика, которая образована внешней втулкой 34, кольцеобразными боковинами 35, 36 и вытесняющим телом 37. Оболочка ролика без проворачивания закреплена на центральном валу 1 предохранительными стопорами 6. Проводящие воду кольца 5 расположены между оболочкой 4 ролика и центральным валом 1 в концевых областях продольного протяжения оболочки ролика и делают возможным перевод средства охлаждения от расположенной в центральном вале линии 15 средства охлаждения по каналам 16 подачи и соединительным линиям 38, по меньшей мере, к одному из распределенных, преимущественно, тем не менее, равномерно по окружности детали каналов 22 для средства охлаждения. Аналогично происходит отведение средства охлаждения, как в уже описанных конструктивных формах. Расположенные параллельно оси 25 вращения направляющего ролика непрерывно-литой заготовки каналы 22 средства охлаждения образуются внутренней стенкой 4b оболочки 4 ролика и выемками по внешнему периметру в вытесняющем теле 37. Направление сквозного потока средства охлаждения, форма поперечного сечения каналов средства охлаждения и их прямая или спиралеобразная направленность могут быть исполнены любым способом.
Изобретение не ограничено данным примером исполнения. Скорее, этот направляющий ролик для непрерывно-литой заготовки может быть модифицирован разнообразным способом в пределах объема защиты.
К примеру, направляющий ролик для непрерывно-литой заготовки в зависимости от специфичной для системы ширины заготовок на установке непрерывной разливки может содержать определенное количество оболочек ролика, причем от одной до четырех оболочек ролика, расположенных на проходящем насквозь центральном валу, являются совершенно обычными для опоры и проведения литых заготовок. Также существует возможность каждый раз объединять два водопроводящих кольца, расположенных между оболочкой ролика и центральным валом, в одно, выполненное в виде втулки водопроводящее кольцо, причем в этом случае в подобное втулке водопроводящее кольцо вставлен предохранительный стопор от проворачивания. Далее, наружная поверхность оболочки ролика может быть дополнительно защищена навариваниями против сильного износа. Однако, в пределах заявленной области защиты, можно надевать на оболочку ролика дополнительную износостойкую втулку, например, посредством горячей запрессовки или со сваркой со стороны торца, которая при сильном износе удаляется и, соответственно, обновляется.
1. Направляющий ролик для непрерывно-литой заготовки с внутренним охлаждением, преимущественно для установки непрерывной разливки, содержащий центральный вращающийся вал (1) и, по меньшей мере, одну закрепленную без проворачивания на этом валу оболочку (4) ролика, отличающийся тем, что в оболочке (4) ролика выполнены каналы (22, 22а, 22b, 22 с) для средства охлаждения, которые расположены в оболочке ролика на постоянном расстоянии от цилиндрической наружной поверхности (4а) оболочки ролика.
2. Ролик по п.1, отличающийся тем, что каналы (22, 22а, 22b, 22с) для средства охлаждения в оболочке (4) ролика ориентированы параллельно оси (25) вращения ролика.
3. Ролик по п.1, отличающийся тем, что каналы (22, 22а, 22b, 22с) для средства охлаждения в оболочке ролика выполнены в форме спирали вокруг оси (25) вращения ролика.
4. Ролик по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что оболочка (4) ролика состоит из двух кольцеобразных втулок (31, 32), которые связаны друг с другом без проворачивания, при этом каналы (22, 22а, 22b, 22с) для средства охлаждения на связанных поверхностях (31а, 32а) обеих кольцеобразных втулок проделаны, по меньшей мере, в одной из упомянутых поверхностей.
5. Ролик по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что оболочка (4) ролика состоит, по меньшей мере, из одной втулки (34), образующей наружную поверхность (4а) оболочки ролика, кольцеобразных боковин (35, 36) и вытесняющего тела (37), при этом вытесняющее тело вставлено в полость, расположенную между кольцеобразными боковинами оболочки ролика, причем вытесняющее тело вместе с внутренней стенкой (4b) внешней втулки (34) образует каналы (22) для пропускания средства охлаждения.
6. Ролик по п.1, отличающийся тем, что расстояние между каналами (22, 22а, 22b, 22с) для средства охлаждения и наружной поверхностью (4а) оболочки ролика составляет от 10 до 40 мм.
7. Ролик по п.1, отличающийся тем, что каналы (22) для средства охлаждения в оболочке (4) ролика связаны по существу радиальными каналами (16, 18, 20, 30) подачи с расположенной в центральном вале (1) линией (15) для подвода и отведения средства охлаждения.
8. Ролик по п.7, отличающийся тем, что каналы (20, 30) подачи образованы в оболочке (4) ролика в виде, по существу, серповидных фрезерованных выемок (21).
9. Ролик по п.1, отличающийся тем, что оболочка (4) ролика и центральный вал (1) снабжены, по меньшей мере, одним проводящим воду кольцом (5).
10. Ролик по п.9, отличающийся тем, что проводящее воду кольцо (5) располагается в концевой области продольного протяжения оболочки (4) ролика между оболочкой (4) ролика и центральным валом (1).
11. Ролик по п.9, отличающийся тем, что каналы (22) для средства охлаждения в оболочке (4) ролика связаны по существу радиальными каналами (16, 18, 20, 30) подачи с расположенной в центральном вале (1) линией (15) для подвода и отведения средства охлаждения, при этом по существу радиальные каналы подачи проведены преимущественно через проводящие воду кольца (5).
12. Ролик по п.11, отличающийся тем, что радиальные каналы (16, 18, 20) подачи, выполненные в проводящем воду кольце (5), связаны, по меньшей мере, с одним кольцевым пазом распределителя (17, 19) проводящего воду кольца (5).
13. Ролик по п.11, отличающийся тем, что каналы (20, 30) подачи образованы в оболочке (4) ролика в виде, по существу, серповидных фрезерованных выемок (21).
14. Ролик по п.1, отличающийся тем, что несколько, преимущественно три, расположенных параллельно рядом в оболочке (4) ролика каналов (22а, 22b, 22с) для средства охлаждения связаны с одним проходящим насквозь каналом (22) для средства охлаждения, при этом соединительные каналы (26, 27) между соседними каналами для средства охлаждения выполнены преимущественно как фрезерованные выемки со стороны торца в оболочке ролика.
15. Ролик по п.1, отличающийся тем, что между проводящими воду кольцами (5) и оболочкой (4) ролика и между проводящими воду кольцами (5) и центральным валом (1) расположены уплотнительные элементы (29), преимущественно, вставленные в кольцевые пазы уплотнительные кольца.
16. Ролик по п.1, отличающийся тем, что оболочка (4) ролика укреплена, по меньшей мере, на части области ее продольного протяжения непосредственно на центральном валу (1).
17. Ролик по п.1, отличающийся тем, что оболочка (4) ролика зафиксирована от проворачивания на валу (1), по меньшей мере, одним предохранительным стопором (6) преимущественно призматической шпонкой (7).
18. Ролик по п.1, отличающийся тем, что выполненная в центральном вале (1) линия (15) для подвода средства охлаждения начинается от одной торцевой стороны центрального вала, а расположенная в центральном вале линия для отведения средства охлаждения выходит на противоположной торцевой стороне центрального вала, при этом к каждой линии средства охлаждения присоединена уплотнительная поворотная втулка (10, 12).
19. Ролик по п.1, отличающийся тем, что выполненные в центральном вале линии для средства охлаждения начинаются и выходят на одной торцевой стороне центрального вала и к этим линиям для средства охлаждения присоединена многозаходная уплотнительная поворотная втулка.
