一种薄带钢连续铸造设备铸造辊的制作方法

1.本发明涉及薄带钢生产设备技术领域，具体是一种薄带钢连续铸造设备铸造辊。


背景技术：

2.众所周知，在薄带钢连续铸造设备中，将熔融金属引入一对反向旋转的水平结晶辊之间，结晶辊内部通冷却水不断地冷却结晶辊表面，使熔融金属在运动的辊表面凝固，同时将其带入两辊之间的辊缝隙处，以生产自辊缝向下传送的金属带产品。
3.熔融金属在与结晶辊表面接触时，温度超过1500℃，有大量的热量经表面接触传递给结晶辊，所以在结晶辊内部需要通过大量的冷却水对结晶辊进行冷却。另一方面，在连续工作时，熔融金属与结晶辊表面不断地接触，造成结晶辊表面的磨损和热裂纹，所以结晶辊在经过一定的工作时间后必须重新修磨，多次修磨后的结晶辊越来越细最终导致报废。
4.为了减少耗材，目前的结晶辊在辊身上通过热套方式固定有合金铜套，合金铜套的报废并不影响结晶辊其余部分的重复利用，所谓热套就是将合金铜套加热到一定的温度，其内孔因为热胀冷缩而变大，然后在其冷却之前将结晶辊穿进合金铜套内孔，待其冷却后内孔收缩从而紧固在结晶辊上。上述热套型的结晶辊存在的弊端是，拆除合金铜套的难度很大，且在去除合金铜套的时候容易损伤结晶辊的辊身，影响的结晶辊的重复利用而造成浪费。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种薄带钢连续铸造设备铸造辊，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种薄带钢连续铸造设备铸造辊，所述包括一对轴头和辊身，一对所述轴头对称固定连接于辊身的两端。
7.作为本发明的一种优选技术方案，上述辊身开设有多个用于流通冷却水的轴向孔，所述轴向孔围绕所述辊身的轴线均匀分布，分为依次交替设置的第一孔和第二孔；
8.所述轴头左侧的轴头具有与所述辊身同轴的四个左通道，所述第一孔和所述第二孔两者中的一者通过第一径向孔与所述左通道的其中两个连通，另一者通过第二径向孔与所述左通道的另外两个连通，所述第二径向孔比所述第一径向孔更靠近所述辊身的中部；
9.所述轴头右侧的轴头具有与所述辊身同轴的四个右通道，所述第一孔和所述第二孔两者中的一者通过第三径向孔与所述右通道的其中两个连通，另一者通过第四径向孔与所述右通道的另外两个连通，所述第四径向孔比所述第三径向孔更靠近所述辊身的中部。
10.作为本发明的一种优选技术方案，上述第一径向孔所在的径向截面的两侧设置有位于所述轴头左侧的轴头和所述辊身的周向结合面的第一密封圈密封圈应该是套设，所述第二径向孔所在的径向截面的两侧设置有位于所述轴头左侧的轴头和所述辊身的周向结合面的第二密封圈；
11.所述第三径向孔所在的径向截面的两侧设置有位于所述轴头右侧的轴头和所述
辊身的周向结合面的第三密封圈同理密封圈应该是套设，所述第四径向孔所在的径向截面的两侧设置有位于所述轴头右侧的轴头和所述辊身的周向结合面的第四密封圈。
12.作为本发明的一种优选技术方案，上述辊身左侧的轴头开设有第一窜水监测孔，所述第一窜水监测孔的一端开口于所述第一密封圈和所述第二密封圈之间的所述轴头左侧的轴头的表面，所述第一窜水监测孔的另一端开口于所述辊身左侧的轴头与所述辊身的非结合表面；
13.所述辊身右侧的轴头开设有第二窜水监测孔，所述第二窜水监测孔的一端开口于所述第三密封圈和所述第四密封圈之间的所述辊身右侧的轴头的表面，所述第一窜水监测孔的另一端开口于所述辊身右侧的轴头与所述辊身的非结合表面。
14.作为本发明的一种优选技术方案，上述第一窜水监测孔和所述第二窜水监测孔均为l形。
15.作为本发明的一种优选技术方案，上述轴头均固定连接有法兰结构连接部，所述连接部上固定连接有与辊身固定连接的法兰结构，所述辊身的两端分别固定连接有与连接部套接的结合部，所述连接部的法兰结构与所述辊身的端面相抵并由所述第一螺栓固定连接。
16.作为本发明的一种优选技术方案，上述结合部的厚度是所述辊身的除所述结合部以外的其他部分的厚度的1.2-2倍。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.本技术提供的起动机的结晶辊中，辊身为筒体结构，而且，辊身两端通过螺栓与轴头连接，即结晶辊包括分体设置的轴头左侧的轴头、辊身右侧的轴头和辊身三部分，因此在实际应用中可以将合金铜套作为整体的辊身，当多次修磨后的合金铜套达到报废时，通过拆卸螺栓即可将合金铜套与轴头分离，此拆卸过程难度小且轴头不易受到损伤，因而本技术提供的结晶辊便于快速拆卸报废的合金铜套，且不影响其余部分的重复利用。
附图说明
19.图1为一种薄带钢连续铸造设备铸造辊结构示意图；
20.图2为图1中位于辊身左侧的轴头的结构示意图；
21.图3为图1中辊身和一对轴头的连接结构示意图；
22.图4为图1中位于辊身右侧的轴头的结构示意图；
23.图5为一种薄带钢连续铸造设备铸造辊结构示意图；
24.图6为图5中辊身和一对轴头的连接结构示意图；
25.图7为图6中a处结构放大示意图；
26.图8为轴头结构示意图；
27.图9为轴头结构示意图。
28.图中：1、辊身；2、轴头；3、右轴头；4、第一堵头；6、第二堵头；7、密封圈；8、螺栓；9、进水孔；901、左进水孔；902、右进水孔；10、轴向通道；1001、左进水通道；1002、右进水径向孔；11、径向孔；1101、左进水径向孔；1102、右进水径向孔；1201、第一孔左端；1202、第二孔右端；1301、第一孔；1302、第二孔；1401、第一孔右端；1402、第二孔左端；1501、右第二径向孔；1502、左第二径向孔；1601、右通道；1701、右回水孔；1702、左回水孔；18、窜水监测孔。
具体实施方式
29.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动成果前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
30.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将参考附图1-9，并结合实施例来详细说明本技术。
31.如图1-9所示，本实施例提供了一种用于薄带钢连续铸造设备的结晶辊，其辊身1和轴头2分体设置，辊身1为筒体结构，轴头2为两个，辊身1左侧的轴头2和辊身1右侧的轴头2均通过螺栓8(即第一螺栓)对称固定连接于辊身1的两端，即分别为左侧的轴头2和右侧的轴头2。当多次修磨后的辊身1达到报废时，通过拆卸螺栓8即可将辊身1与轴头2分离，此拆卸过程难度小且轴头2不易受到损伤，因此，当以合金铜套作为整体的辊身1时，可以快速地拆卸报废的合金铜套，且不影响其余部分的重复利用。此处仅是以合金铜套为例使本技术的结晶辊的有益效果得到理解，本技术对辊身1的材质不作限定，即除了可以采用合金铜套作为辊身1以外，辊身1也可以为其他材质的筒体。
32.如图7所示，轴头2靠近辊身1的一端固定连接有带法兰结构3的连接部，此连接部伸入辊身1的结合部，辊身1的端面与连接部的法兰结构3相抵且辊身1和法兰结构3通过螺栓8固定连接，螺栓8的安装孔沿辊身1的轴向设置，这样避免了对辊身1的外表面造成影响，即不影响辊身1外表面冷轧薄钢带的有效面积。辊身1的两端各有一段结合部与轴头2的连接部套接，此结合部的厚度-即外径和内径的差值的一半-可以设计得比辊身1的其他部分的厚度大一些，以便更好地承载铸轧力，而且，辊身1的结合部加厚以后可使轴头2的连接部尺寸更小，从而便于轴头2的制作。具体地，辊身1的结合部的厚度可以是辊身1的其他部分的厚度的1.2-2倍，例如1.5倍。
33.为了能够通过冷却水对辊身1进行降温，应当在辊身1和轴头2内设置冷却水通道，本实施例为了尽可能多地在辊身1内设置冷却水通道，在轴头2内设计了四个冷却水通道，然后在相互错位的两个径向截面内分别设置径向孔，径向孔以连通辊身1和轴头2的冷却水通道，如此设置可使辊身1上的冷却水通道更密集，即相邻的两个冷却水通道可以离得更近，这样就可以增大辊身1的总的通水截面面积。
34.下面介绍本实施例所设计的冷却水通道的具体结构，辊身1、左侧的轴头2和右侧的轴头2三者分别进行介绍，其中，左侧的轴头2和右侧的轴头2由于结构原理相同，所以具有相类似的结构。辊身1开设有多个用于流通冷却水的轴向孔13，轴向孔13围绕辊身1的轴线均匀分布，分为依次交替设置的第一孔1301和第二孔1302，即在辊身1的横截面上有一圈轴向孔13，这些轴向孔13总数为偶数个，可以按序号的奇偶分为两组，例如序号为奇数的轴向孔13归为一组称为“第一孔”，序号为偶数的轴向孔13归为一组称为“第二孔”。为了便于制作轴向孔13，本实施例令轴向孔13的两端由第一堵头4进行封闭。
35.在辊身1左侧的轴头2内开设4个轴向通道10，其中两个轴向通道10作为冷却水进水孔，剩余两个轴向通道10作为冷却水回水孔，4个轴向通道10统称为左通道。4个轴向通道10围绕轴头2的轴线均匀分布，分为依次交替设置的左进水通道1001和左回水通道1002。
36.具体地，轴头2左侧的轴头2具有与辊身1同轴的左进水通道1001和左回水通道1002，左进水通道1001与左进水径向孔(即第一径向孔)1101连通，左回水通道1002与左回水径向孔(即第二径向孔)1502连通，左回水径向孔(即第二径向孔)1502比左进水径向孔(即第一径向孔)1101更靠近辊身1的中部，即左回水径向孔(即第二径向孔)1502所在的径向截面与左进水径向孔(即第一径向孔)1101所在的径向截面是错位的，左进水径向孔(即第一径向孔)1101和左回水径向孔(即第二径向孔)1502数量可以根据冷却水流量的大小设计成2-5个不等。为了左进水径向孔(即第一径向孔)1101、左回水径向孔(即第二径向孔)1502和第一孔1301、第二孔1302的之间的通水更顺畅，在左进水径向孔(即第一径向孔)1101和左回水径向孔(即第二径向孔)1502与位于辊身1左侧的轴头2相交的外表面，分别设计有一圈凹槽，凹槽内设置密封圈7。
37.与辊身1左侧的轴头2相类似，位于辊身1右侧的轴头2具有与辊身1同轴的4个轴向通道10，其中两个通道作为冷却水进水孔，两个通道作为冷却水回水孔，4个轴向通道10统称为右通道。4个轴向通道10围绕轴头2的轴线均匀分布，分为依次交替设置的右进水通道1002和右回水通道1601。右进水通道1002与右进水径向孔(即第一径向孔)1102连通，右回水通道1601与右回水径向孔(即第二径向孔)1501连通，
38.本实施例中，无论是辊身1左侧的轴头2还是辊身1右侧的轴头2，均有两个进水通道，两个回水通道，即辊身1左侧的轴头2和辊身1右侧的轴头2均设置有进水孔和出水孔，如图8和图9所示，轴头2左侧的轴头2开设有左回水孔1002和左进水孔1001。通道的左端由第一堵头4封闭，右端与左进水径向孔(即第一径向孔)1101和左回水径向孔(即第二径向孔)1502连通，为了尽量避免窜水，可以在轴头2和辊身1结合面设置密封圈7。如图3和图4所示，与轴头2左侧的轴头2相类似，辊身1右侧的轴头2开设有右回水孔1601和右进水孔1002。通道的右端由第一堵头4封闭，左端与右进水径向孔(即第一径向孔)1102和右回水径向孔(即第二径向孔)1501连通，为将驱动机构产生的旋转运动和力矩传递给结晶辊，可以将传动连接件5设置于辊身1右侧的轴头2的右端。
39.需要说明的是，在本实施例中，辊身1左侧的轴头2的进水通道内的冷却水在流过辊身1的轴向孔13(即第一孔1301)后进入到辊身1右侧的轴头2的回水通道，而辊身1右侧的轴头2的进水通道内的冷却水在流过辊身1的轴向孔13(即第二孔1302)后进入到轴头2左侧的轴头2的回水通道。如图1～图4所示，由左到右的冷却水的具体路径为：左进水孔901
→
左通道1001
→
左第一径向孔1101
→
第一孔左端1201
→
第一孔1301
→
第一孔右端1401
→
右第二径向孔1501
→
右通道1601
→
右回水孔1701。由右到左的冷却水的具体路径为：右进水孔902
→
右通道1002
→
右第一径向孔1102
→
第二孔右端1202
→
第二孔1302
→
第二孔左端1402
→
左第二径向孔1502
→
左通道1002
→
左回水孔1702。
40.当然，在其他的实施例中，辊身1左侧的轴头2和辊身1右侧的轴头2还可以将外通道作为回水通道，内通道作为进水通道。又或者，可以将同一轴头2上的内通道和外通道作为相同用途(进水或回水)的通道，例如轴头2左侧的轴头2的内通道和外通道都作为进水通道，辊身1右侧的轴头2的内通道和外通道都作为回水通道。
41.为了监测冷却水在结合面位置是否因密封圈7出问题而相互窜水，本实施例令轴头2左侧的轴头2开设有窜水监测孔18，窜水监测孔18的一端开口于第一密封圈和第二密封圈之间的轴头2左侧的轴头2的表面，另一端开口于轴头2左侧的轴头2与辊身1的非结合表
面。窜水监测孔18具体可以为l形，其位于辊身1左侧的轴头2与辊身1的非结合表面的开口可由第二堵头6封闭，检查窜水监测孔18内是否有水时将第二堵头6拆下。类似地，位于辊身1右侧的轴头2也可以开设有窜水监测孔，此窜水监测孔的一端开口于第三密封圈和第四密封圈之间的辊身1右侧的轴头2的表面，另一端开口于辊身1右侧的轴头2与辊身1的非结合表面。
42.所述第一窜水监测孔和所述第二窜水监测孔均为l形。
43.本技术还提供一种薄带钢连续铸造设备，该薄带钢连续铸造设备包括上述实施例公开的结晶辊。由于上述实施例公开的结晶辊具有上述技术效果，因此具有该结晶辊的薄带钢连续铸造设备同样具有上述技术效果，本文在此不再赘述。
44.以上的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。