CN201161286Y - 冷却辊装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种冷却辊装置，包括：主轴(1)、安置在主轴(1)上的辊套(6)和水套(2)，其中水套(2)设置在辊套(6)内，水套(2)两侧通过第一侧封板(7a)和第二侧封板(7b)形成相互隔离的第一水腔和第二水腔；主轴(1)内设沿轴向延伸的并分别与第一水腔和第二水腔相连通的第一水道(1a)和第二水道(1b)，其中，水套(2)的外圆周表面设加速隔条(4a、4b)，所述加速隔条(4a、4b)之间形成加速水道(4)，加速水道(4)的两端分别与第一水腔和第二水腔相连通。本实用新型通过在水套表面设加速水道，在冷却辊旋转时使流过水套的水流速度提高20％－40％，因此显著提高冷却辊的冷却能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种运用平面流动铸法浇铸带材的快速冷凝装置，特别涉及一种适用于形成微晶或非晶带材的冷却辊装置。
背景技术
微晶、非晶是运用平面流动铸法一步浇铸而成的，首先将熔融的铁、硅、铜、铌、钴、碳等合金元素熔于真空冶炼炉中，流入钢槽，然后喷注在高速移动冷基体上，在与冷基体接触后，钢水在大约1微秒内迅速固化成很薄的厚度为20-35μm合金带从基体上剥离成卷，具有高电阻率，该特性在上世纪80年代由美国GE公司率先应用于变压器的铁芯上，制成的非晶变压器具有十分显著的节能效果，其产品空载损耗比冷轧硅钢变压器减少80％。
其中，冷基体的冷却能力决定了微晶非晶带材的性能和质量。运用平面流动铸法一步浇铸的设备中，广泛采用通过循环水冷却的辊套作为冷基体，当熔融合金通过喷嘴浇注在水冷辊套的外表面时，熔融合金的热量迅速传递到辊套表面，辊套内部有循环冷却水通过，而将热量带走。
例如，授权公告号为CN1238123C的中国专利中公开了一种旋转冷却辊及其冷却方法。该旋转冷却辊由辊套7和水套6构成，辊套7和水套6分别为空心结构，水套6安装在辊套7内部，水套6的一端开设由数个小孔8，水套6的另一端沿轴向与进水管1固定连接，进水管1位于回水管3内部，与其同心设置。使用时，高压循环水通过进水管1进入进水套6的内部，并通过进水套小孔8喷向辊套7的内壁，同时辊套7在主轴12的带动下沿螺旋的逆方向旋转，由于辊套7内表面为螺旋结构，辊套7沿其螺旋结构的逆方向旋转，使辊套7内壁附近的水更新。该旋转冷却辊的水流路径是，由进水管1流入的水，经水套出水孔8流出，流过水套6表面的螺旋结构形成的水道后，由回水管3流出，由于水需沿水套6表面的螺旋流过，该螺旋路径较长，水吸收了辊套热量而因此冷却能力下降，因此该冷却辊装置制备的带材存在性能稳定性较低的问题，可滚剪带材的成材率只有30％左右；此外，带材自然平放时，由于带材应力得不到充分释放而出现两边上翘的现象，尤其是对宽度在100mm以上的带材这种现象更加剧，因此，不适用于制备宽带材。
发明内容
本实用新型的目的是针对以上问题提供一种冷却辊装置，该冷却辊装置设置使水加速流过冷却辊装置的加速水道，因此当冷却辊装置工作时，加速流过的水流迅速带走冷却辊的热量，提高了冷却辊的冷却能力。
为实现本实用新型的目的，本实用新型的冷却辊装置包括：主轴、安置在主轴上的辊套和水套，其中水套设置在辊套，水套两端分别形成第一水腔和第二水腔；水套上设与加速水道，加速水道的两端分别与第一水腔和第二水腔相连通。
其中，水套的外圆周表面设多个加速隔条，加速隔条的延伸方向与轴套的轴心线成一定角度，加速隔条之间形成加速水道。
加速隔条延伸方向与水套的轴心线延伸方向成30-60°的角度；加速隔条沿所述水套的外圆周表面均布；加速隔条的横截面呈三角形、梯形或圆形；加速隔条的顶部与辊套的内表面之间形成一定间隙。
特别是，水套两侧分别设第一侧封板和第二侧封板，第一侧封板和第二侧封板与水套之间形成第一水腔和第二水腔，水套内具有至少一个将第一水腔和第二水腔隔开的隔板。
此外，第一侧压盖和第二侧压盖与辊套之间设密封圈，通过分别与所述第一侧封板和第二侧封板固定的第一和第二压盖将所述密封圈封固住。
此外，所述第一水道和第二水道分别包括沿轴向延伸的第一分段和沿垂直于轴线方向延伸的第二分段，所述第一水道通过第一水道的第二分段与所述第一水腔相连通，所述第二水道通过第二水道的第二分段与第二水腔相连通。
本实用新型的优点体现在以下方面：
由于本实用新型的冷却辊结构配备了具有对水流进行加速作用的水套，因此可以大大提高冷却辊的冷却能力，与现有的冷却辊相比，对于辊径在600-1200mm范围的冷却辊，在同样转速下，本发明冷却辊使流过水套的水流速度提高20％-40％，水流速度加快，可以更迅速高效地带走辊套的热量，因此使冷却辊的冷却能力显著提高，使制备的带材的性能稳定性大大提高，使高性能带材的成材率由现有的30％提高到85％以上；此外，现有带材自然平放时会出现两边上翘的现象，尤其是对宽度在100mm以上的带材这种现象更加剧，采用本实用新型冷却辊制备的带材平放时则完全避免上述现象出现，对于200mm宽的带材也不会出现翘曲现象，因此使带材的平整度显著提高。
附图简要说明
图1是现有技术的旋转冷却辊的结构示意图；
图2是图1所示的旋转冷却辊剖面图；
图3是本实用新型冷却辊装置的结构示意图。
附图标记说明：1、主轴；1a、进水道；1b、出水道；2、水套；3a、进水孔；3b、出水孔；4、加速水道；4a、水流加速条；4b、水流加速条；5a、进水端辊套压盖；5b、出水端辊套压盖；6、辊套、7a、进水端封板；7b、出水端封板；8a、进水端隔板；8b、出水端隔板；9、密封圈。
具体实施方式
下面参照附图3详细描述本实用新型冷却辊装置。
本实用新型的冷却辊装置包括水套2和套装在水套2外的辊套6，辊套6通常为铜制的辊套。水套2的内部有与其成一体的进水端隔板8a和出水端隔板8b，通过隔板8a、8b将水套2安装在主轴上，主轴1内部形成进水道1a和出水道1b。
水套2的两侧设有与辊套6固定成一体的进水端封板7a和出水端封板7b，辊套6与进水端封板7a和出水端封板7b之间设密封圈9，进水端压盖5a和出水端压盖5b分别通过螺钉固定在进水端封板7a和出水端封板7b上，以便固定进水端封板7a和出水端封板7b与辊套6之间的密封圈9。
进水端封板7a和出水端封板7b与辊套6固定成一体，使得进水端封板7a和进水端隔板8a之间形成盘形进水腔，而出水端封板7b和出水端隔板8b之间形成盘形出水腔，进水腔和出水腔分别与进水道1a和出水道1b相通。
水套2为圆柱形，沿其外圆周表面设与水套2的轴心线成一定角度(该角度通常为30-45°)的多个斜向水流加速条，图3中仅示出了形成一个斜向加速水道4的两相邻加速条4a、4b，水套2的外圆周表面可设多个均布的由相邻水流加速条形成的加速水道4，加速条4a、4b的顶部与辊套的内表面之间形成一定间隙。
水套2的左右两端分别设有沿圆周均布的成对进水孔3a和出水孔3b，每对进水孔和出水孔对应一条水流加速水道4，使得每条水道4的两端分别有一个进水孔3a和一个出水孔3b。进水孔3a和出水孔3b沿径向延伸，使得其中进水孔3a与进水腔相通，出水孔3b与出水腔相通。
下面参照附图3描述本实用新型冷却辊装置的工作过程。在非晶带材的制备过程中，当主轴1带动水套2和辊套6一起旋转时，由进水道1a方看，辊套6和水套2是沿顺时针方向旋转的，水由进水道1a流入进水腔，通过与进水腔连通的进水孔3a流出到加速水道4的一端，水流在离心力的作用下加速流过加速水道4，到达加速水道4的另一端，经出水孔3b流入出水腔而由出水道1b流出，以加速方式流过加速水道4的水流，相比流过现有技术水套和辊套之间形成的螺旋结构水道的水流，更为迅速地将辊套传递的热量带走，显著提高了辊套的冷却能力。对于直径为600mm的辊套，转速在800-950r/min时，本实用新型的冷却辊装置可以使流过水套2的水流速度提高20％。
Claims (10)
1、一种冷却辊装置，包括：主轴(1)、安置在主轴(1)上的辊套(6)和水套(2)，其中水套(2)设置在辊套(6)内，其特征是：
水套(2)两端分别形成第一水腔和第二水腔；
水套(2)上设与加速水道(4)，加速水道(4)的两端分别与第一水腔和第二水腔相连通。
2、如权利要求1所述的冷却辊装置，其特征是：水套(2)的外圆周表面设多个加速隔条(4a、4b)，所述加速隔条(4)的延伸方向与轴套(2)的轴心线成一定角度，所述加速隔条(4a、4b)之间形成所述加速水道(4)。
3、如权利要求2所述的冷却辊装置，其特征是：所述加速隔条(4a、4b)延伸方向与所述水套(1)的轴心线延伸方向成30-60°的角度。
4、如权利要求2或3所述的冷却辊装置，其特征是：所述加速隔条(4a、4b)的横截面呈三角形、梯形或圆形。
5、如权利要求2或3所述的冷却辊装置，其特征是：所述加速隔条(4a、4b)的顶部与辊套(6)的内表面之间形成一定间隙。
6、如权利要求1至3任一所述的冷却辊装置，其特征是：所述加速水道(4)沿所述水套(2)的外圆周表面均布。
7、如权利要求1至3任一所述的冷却辊装置，其特征是：所述主轴(1)内设第一水道(1a)和第二水道(1b)，第一水道(1a)和第二水道(1b)分别与第一水腔和第二水腔相连通。
8、如权利要求1至3任一所述的冷却辊装置，其特征是：水套(2)两侧分别设第一侧封板(7a)和第二侧封板(7b)，所述第一侧封板(7a)和第二侧封板(7b)与水套(2)之间形成所述第一水腔和第二水腔。
9、如权利要求8所述的冷却辊装置，其特征是：所述第一侧封板(7a)和第二侧封板(7b)与辊套(6)之间设密封圈(9)，通过分别与所述第一侧封板(7a)和第二侧封板(7b)固定的第一和第二压盖(5a、5b)将所述密封圈(9)封固住。
10、如权利要求1至3任一所述的冷却辊装置，其特征是：所述水套(2)内具有将所述第一水腔和第二水腔隔开的至少一个隔板(8a、8b)。
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