方坯連鑄用分節輥裝置的製作方法

2023-06-08 22:53:36 1

本實用新型涉及精密機械加工技術領域，具體是一種方坯連鑄用分節輥裝置。

背景技術：

連鑄設備為鋼鐵行業的重要工藝設備之一，其設備強韌化和長壽命化非常重要。連鑄設備由中間鋼水包、浸入式水口等澆注設備、結晶器、未凝鑄坯的支承輥道和鑄坯切斷設備等組成，其中，支承輥道由多個輥組成的分段輥道的單元組成，並按單元進行維修。

據多年按設備分類的故障停工時間統計，分段輥道的軸承、輥子的故障停工比居首位，約佔50％，因此提高分段輥道的強韌性和可靠性至關重要。另外，分段輥道由輥子、軸承和墊板等部件組成，軸承壽命和輥子龜裂是造成設備停工的首要因素，因此其使用壽命的長、短是決定設備維修率的關鍵所在。

但連鑄設備分段輥道的軸承一般採用調心滾子軸承，主輥是實心輥，輥內無冷卻水路，現場溫度高，內外溫差大，鐵粉氧化皮等雜質較多，會導致軸承卡死、燒結、分節輥不運轉等現象，影響連鑄坯表面質量。

技術實現要素：

為克服現有技術的不足，本實用新型的發明目的在於提供一種方坯連鑄用分節輥裝置，以提高方坯成材率。

為實現上述發明目的，本實用新型上分節輥的定位芯軸一的左、右兩端軸頭分別與左、右兩端的壓蓋、上定位座的圓弧配合定位，左、右兩端的上定位座與壓蓋用螺栓一、螺母、彈簧墊圈一壓緊定位芯軸一的兩端軸頭；定位芯軸一的左、右兩側分別通過彈性軸承與輥套連接；潤滑油從定位芯軸一的左端面進油孔一進入，通過彈性軸承，將其冷卻、潤滑、帶走雜質，從左側的彈性軸承的外擋圈端面出油孔一噴出，潤滑油從定位芯軸一的右端面進油孔二進入，通過右側的彈性軸承，將其冷卻、潤滑、帶走雜質，從右側的彈性軸承的外擋圈端面出油孔二噴出；冷卻水從左端面進水孔進入輥套內循環後，從右端面出水孔流出，帶走輥套內部熱量；

下分節輥的定位芯軸二的左、右兩端軸頭分別與左、右兩端的下定位座的圓弧配合定位，定位芯軸二的左、右軸端分別用卡板、螺栓二、彈簧墊圈二限制定位芯軸二的軸向移動和徑向旋轉；定位芯軸二的左、右兩側分別通過彈性軸承與輥套連接；潤滑油從定位芯軸二的左端面進油孔一進入，通過彈性軸承，將其冷卻、潤滑、帶走雜質，從左側的彈性軸承的外擋圈端面出油孔一噴出，潤滑油從定位芯軸二的右端面進油孔二進入，通過右側的彈性軸承，將其冷卻、潤滑、帶走雜質，從右側的彈性軸承的外擋圈端面出油孔二噴出；冷卻水從左端面進水孔進入輥套內循環後，從右端面出水孔流出，帶走輥套內部熱量；

所述上定位座與下定位座的中部通過鍵一定位，上定位座與下定位座用螺栓連接；下定位座與扇形段基架用螺栓三、鍵二定位固定在一起；

所述上分節輥的輥套與下分節輥的輥套之間為高溫方坯。

所述定位芯軸一與彈性軸承的內圈過盈配合，彈性軸承的外圈與輥套過盈配合，彈性軸承內帶有用於承載徑向載荷的滾針保持架，彈性軸承的兩側帶有用於限制滾針保持架軸向移動的擋圈一、擋圈二；擋圈二的一端設有用於防止冷卻水進入彈性軸承內部腔體的密封圈，擋圈二與密封圈之間依次設有孔用擋圈一、用於保護密封圈的擋圈三；擋圈一的一側設有用於防止外部雜質進入彈性軸承內部的外擋圈，外擋圈與擋圈一之間設有孔用擋圈二，外擋圈通過軸用擋圈軸向固定，外擋圈內設有多片密封片，多片密封片的外圓與輥套過盈配合；

所述定位芯軸二與彈性軸承的內圈過盈配合，彈性軸承的外圈與輥套過盈配合，彈性軸承內帶有用於承載徑向載荷的滾針保持架，彈性軸承的兩側帶有用於限制滾針保持架軸向移動的擋圈一、擋圈二；擋圈二的一端設有用於防止冷卻水進入彈性軸承內部腔體的密封圈，擋圈二與密封圈之間依次設有孔用擋圈一、用於保護密封圈的擋圈三；擋圈一的一側設有用於防止外部雜質進入彈性軸承內部的外擋圈，外擋圈與擋圈一之間設有孔用擋圈二，外擋圈通過軸用擋圈軸向固定，外擋圈內設有多片密封片，多片密封片的外圓與輥套過盈配合。

所述輥套的外圓表面為採用耐高溫、耐腐蝕的不鏽合金鋼自動埋弧堆焊而成，堆焊層包括三層，底層為過渡層，中間為工作層，面層為硬化層；焊前必須預熱，焊後必須進行二次硬化和去應力處理，將材料加熱到一定溫度並保溫一段時間，使材料內部的殘餘應力得以鬆弛，經二次硬化後使其堆焊合金元素充分熔合，使輥套的硬度均勻，達到使用要求。

所述定位芯軸一及定位芯軸二採用調質處理和表面淬火；上定位座、下定位座、壓蓋採用氧化處理。

本實用新型與現有技術相比，內置冷卻水路及潤滑油路，安裝方便快捷，分節輥耐高溫、耐疲勞及耐磨性能強，可以減少維修時間，延長分節輥使用周期及壽命，減少操作人員勞動強度，降低生產成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構簡圖。

圖2是圖1的側視圖。

圖3是圖1的彈性軸承的結構簡圖。

圖4是方坯連鑄線簡圖。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型主要用於連鑄扇形段第一段上下分節輥。上分節輥的定位芯軸一7的左、右兩端軸頭分別與左、右兩端的壓蓋11、上定位座15的圓弧R1配合定位，左、右兩端的上定位座15與壓蓋11用螺栓一12、螺母13、彈簧墊圈一14壓緊定位芯軸一7的兩端軸頭；定位芯軸一7的左、右兩側分別通過彈性軸承5與輥套6連接；具有一定壓力的潤滑油從定位芯軸一7的左端面進油孔一27進入，通過彈性軸承5，將其冷卻、潤滑、帶走雜質，從左側的彈性軸承5的外擋圈2端面出油孔一28噴出，潤滑油從定位芯軸一7的右端面進油孔二29進入，通過右側的彈性軸承5，將其冷卻、潤滑、帶走雜質，從右側的彈性軸承5的外擋圈2端面出油孔二30噴出；冷卻水從左端面進水孔39進入輥套6內循環後，從右端面出水孔40流出，帶走輥套6內部熱量，從而達到冷卻目的。所述定位芯軸一7與彈性軸承5的內圈23過盈配合，彈性軸承5的外圈22與輥套6過盈配合，彈性軸承5內帶有特製滾針保持架24，用於承載彈性軸承5的徑向載荷，彈性軸承5的兩側帶有擋圈一21、擋圈二25，用於限制滾針保持架24軸向移動；擋圈二25的一端設有密封圈10，用於防止冷卻水進入彈性軸承5內部腔體，擋圈二25與密封圈10之間依次設有孔用擋圈一8、用於保護密封圈10的擋圈三9；擋圈一21的一側設有用於防止外部雜質進入彈性軸承5內部的外擋圈2，外擋圈2與擋圈一21之間設有孔用擋圈二4，外擋圈2通過軸用擋圈1軸向固定，外擋圈2內設有多片密封片3，多片密封片3的外圓與輥套6過盈配合，內孔與外擋圈2間隙配合，多片密封片3可防止外部鐵粉、氧化皮等進入彈性軸承5內部，多片密封片3通過迷宮式密封可達到防塵效果，同時彈性軸承5的內、外圈是方形合金彈簧鋼經特殊熱處理，在運行中可比擬蝸輪、蝸杆傳送裝置，能使進入彈性軸承5內部的外來物移送到外面，故它經久耐用，且對汙垢、鐵屑、水和掉落的鐵粉與水形成的弱酸的影響不大。

下分節輥與上分節輥結構相同，只是定位芯軸二26加長，下分節輥的定位芯軸二26的左、右兩端軸頭分別與左、右兩端的下定位座16的圓弧R1配合定位，定位芯軸二26的左、右軸端分別用卡板19、螺栓二17、彈簧墊圈二18限制定位芯軸二26的軸向移動和徑向旋轉；定位芯軸二26的左、右兩側分別通過彈性軸承5與輥套6連接；具有一定壓力的潤滑油從定位芯軸二26的左端面進油孔一27進入，通過彈性軸承5，將其冷卻、潤滑、帶走雜質，從左側的彈性軸承5的外擋圈2端面出油孔一28噴出，潤滑油從定位芯軸二26的右端面進油孔二29進入，通過右側的彈性軸承5，將其冷卻、潤滑、帶走雜質，從右側的彈性軸承5的外擋圈2端面出油孔二30噴出；冷卻水從左端面進水孔39進入輥套6內循環後，從右端面出水孔40流出，帶走輥套6內部熱量，從而達到冷卻目的。所述定位芯軸二26與彈性軸承5的內圈23過盈配合，彈性軸承5的外圈22與輥套6過盈配合，彈性軸承5內帶有特製滾針保持架24，用於承載彈性軸承5的徑向載荷，彈性軸承5的兩側帶有擋圈一21、擋圈二25，用於限制滾針保持架24軸向移動；擋圈二25的一端設有密封圈10，用於防止冷卻水進入彈性軸承5內部腔體，擋圈二25與密封圈10之間依次設有孔用擋圈一8、用於保護密封圈10的擋圈三9；擋圈一21的一側設有用於防止外部雜質進入彈性軸承5內部的外擋圈2，外擋圈2與擋圈一21之間設有孔用擋圈二4，外擋圈2通過軸用擋圈1軸向固定，外擋圈2內設有多片密封片3，多片密封片3的外圓與輥套6過盈配合，內孔與外擋圈2間隙配合，多片密封片3可防止外部鐵粉、氧化皮等進入彈性軸承5內部，多片密封片3通過迷宮式密封可達到防塵效果，同時彈性軸承5的內、外圈是方形合金彈簧鋼經特殊熱處理，在運行中可比擬蝸輪、蝸杆傳送裝置，能使進入彈性軸承5內部的外來物移送到外面，故它經久耐用，且對汙垢、鐵屑、水和掉落的鐵粉與水形成的弱酸的影響不大。

所述上定位座15與下定位座16的中部通過鍵一20定位，上定位座15與下定位座16用螺栓連接；下定位座16與扇形段基架33用螺栓三31、鍵二32定位固定在一起；

所述上分節輥的輥套6與下分節輥的輥套6之間為高溫方坯。

所述輥套6的所有外圓表面採用耐高溫、耐腐蝕的不鏽合金鋼自動埋弧堆焊而成，堆焊層包括三層：底層是過渡層；為確保母材和堆焊金屬之間的良好冶金結合，在工作層材料堆焊前，先使用低碳抗壓強度較高的焊絲材料進行過渡層堆焊；面層是硬化層，可提高輥套硬度、耐磨性、耐冷熱交變循環性能，使其表面在使用過程中可以在過紅鋼和受水冷的工況條件下具有較強的抗熱、耐磨和抗裂性能。為了避免熱影響區淬硬組織的出現，以及堆焊層產生裂紋，焊前必須預熱。它可以減小熱影響區的溫度梯度，從而減小溫度引起的應力，並可降低冷卻速度，減小淬硬傾向，而且預熱溫度適當也是使堆焊層硬度均勻的重要措施。焊後殘餘應力很大，必須進行二次硬化和去應力處理，將材料加熱到一定溫度並保溫一段時間，使材料內部的殘餘應力得以鬆弛，經二次硬化後，使其堆焊合金元素充分熔合，使輥套6的硬度均勻，達到使用要求。

所述定位芯軸一7及定位芯軸二26採用調質處理和表面淬火，可提高其綜合機械性能，同時提高軸承位耐磨性，能重複使用，多次拆卸。上定位座15、下定位座16、壓蓋11採用氧化處理，可防鏽蝕。

如圖4所示，方坯連鑄用分節輥裝置37安裝在扇形段基架33上，帶鋼水的鋼包34經過濾流入中間罐35，再過濾進入結晶器36，經磁性攪抖和振動鋼水進入扇形段矯直段38，矯直後小方坯表面平整，光滑，無中心偏析與中心縮松，可提高成材率、生產效率和勞動強度，降低成本。