專利名稱：一種鑄軋輥輥芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋁連續(xù)鑄軋設(shè)備，特別涉及一種連續(xù)鑄軋輥輥芯。
在鋁薄帶快速鑄軋技術(shù)中，鋁連續(xù)鑄軋存在的一個最主要的缺陷是鑄軋速度低而導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品性能受局限，鑄軋速度低的主要原因是鑄軋輥的導(dǎo)熱強度低。日前使用的鑄軋輥輥芯主要依據(jù)傳統(tǒng)的設(shè)計經(jīng)驗完成，其結(jié)構(gòu)設(shè)計未綜合考慮鑄軋輥的承載能力、抗疲勞能力以及冷卻效率的整體效果。
本發(fā)明的目的是提供一種可承受超強力場產(chǎn)生高梯度溫度場、具有高導(dǎo)熱強度的快速鑄軋輥輥芯。
本發(fā)明的主要構(gòu)思是在滿足鑄軋輥整體強度和剛度的基礎(chǔ)上，盡可能加大輥芯與輥套之間冷卻介質(zhì)的接觸面積，并使冷卻介質(zhì)處于紊態(tài)流動和潛噴射流動，提高其導(dǎo)熱效率。
本發(fā)明所述輥芯表面有冷卻水槽，冷卻水槽的截面形狀為半圓弧，兩圓弧之間的距離為10～15mm，冷卻水槽的數(shù)量為90～110，有一個位于輥芯(輥頸)軸心線位置的進水口，直徑為50～70，在輥芯(輥頸)100的圓周上，均勻布置有四個出水口，出水口的直徑為25～40，進水口和出水口于輥芯的一端鉆孔而成，深度為1000～1150mm。在進水口與冷卻水槽之間通過方形緩沖槽連接，緩沖槽的尺寸為長×寬×高=25×18×10mm，每個緩沖槽配合3個冷卻水槽。在冷卻水槽與出水口之間有匯聚槽，其形狀與規(guī)格與緩沖槽相同，冷卻水緩沖槽與進水口之間的進水孔、冷卻水匯聚槽與出水口之間的出水孔的大小相同，尺寸為14～20，進水孔、出水孔交錯布置，總數(shù)量為50～70。輥頸尺寸以及過渡圓弧的優(yōu)化設(shè)計，通過有限元軟件的計算仿真，輥頸直徑采用 ，安裝軸承處的輥頸直徑為 ，此時軋輥在鑄軋生產(chǎn)時產(chǎn)生的應(yīng)力集中效果最小，應(yīng)力狀態(tài)得到最佳的改善。
本發(fā)明提供的鑄軋輥芯是一種集彈塑性力學(xué)、流體力學(xué)、精密機械制造等多學(xué)科于一體的綜合性輥芯，是一種在強化的鑄軋工藝條件下適應(yīng)鑄軋生產(chǎn)的高綜合性能鑄軋輥輥芯。該輥芯所具備的導(dǎo)熱強度與效率、鑄軋輥參數(shù)與結(jié)構(gòu)、輥系剛度與強度等非常有利于增大冷卻速度，增大導(dǎo)熱能力，大幅度強化鑄軋工藝。輥芯具有高承載能力和抗疲勞能力，具有高冷卻效率的內(nèi)冷結(jié)構(gòu)，能承受高負荷，同時又有強冷卻能力。


圖1.冷卻水槽截面視圖；圖2.軸承安裝部輥頸截面視圖；圖3.過渡部輥頸截面視圖；圖4輥芯工作體截面視圖，其中，圖中所標奇偶數(shù)序列分別表示進水孔與出水孔。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的工作過程作進一步的說明。
冷卻水通過進水口1進入徑向布置的進水孔2，然后由進水孔2進入緩沖槽3，每個緩沖槽3配合三個冷卻水槽4，冷卻水由緩沖槽3通過冷卻水槽4后匯聚到匯聚槽內(nèi)，匯聚槽與緩沖槽屬同一部位，既是緩沖槽同時又是匯聚槽。經(jīng)匯聚槽進入出水孔5，再由出水孔5匯集到四個出水口6，并由出水口6排出。在400×500mm鑄軋機上分別在三套鑄軋輥輥芯上使用本發(fā)明，軋制鋁材厚度為1.O～6.5mm，軋制速度為0.8～13.4米/分鐘。
權(quán)利要求
1．一種鑄軋輥輥芯，其特征在于本發(fā)明所述輥芯表面有半圓弧形冷卻水槽，有一個位于輥芯(輥頸)軸心線位置的進水口，和處于100的圓周上，均勻布置的四個出水口，進水口和出水口于輥芯的一端鉆孔而成，在進水口與冷卻水槽之間通過方形緩沖槽連接，每個緩沖槽配合三個冷卻水槽，在冷卻水槽與出水口之間有匯聚槽，其形狀與規(guī)格與緩沖槽相同，冷卻水緩沖槽與進水口之間有進水孔、冷卻水匯聚槽與出水口之間有出水孔，進水孔、出水孔交錯布置，輥頸直徑采用 ，安裝軸承處的輥頸直徑為 。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的輥芯，其特征在于所述的圓弧形冷卻水槽相互之間的距離為10～15mm，冷卻水槽的數(shù)量為90～110。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的輥芯，其特征在于所述的進水口直徑為50～70，出水口的直徑為25～40，進水口和出水口深度為1000～1100。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的輥芯，其特征在于進水孔、出水孔的大小相同，尺寸為14～20，進水孔、出水孔交錯布置，總數(shù)量為50～70。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連續(xù)鑄軋輥輥芯。本發(fā)明所述輥芯表面有冷卻水槽,輥芯(輥頸)軸心線位置有進水口,在輥芯(輥頸)Φ100的圓周上,有四個出水口,在進水口與冷卻水槽之間通過方形緩沖槽連接,每個緩沖槽配合3個冷卻水槽。利用本發(fā)明所述的鑄軋輥芯,具備高導(dǎo)熱強度與效率,冷卻速度快,可大幅度強化鑄軋工藝,同時輥芯具有高承載能力和抗疲勞能力,具有高冷卻效率的內(nèi)冷結(jié)構(gòu),能承受高負荷,同時又有強冷卻能力。
文檔編號B21B27/06GK1355072SQ0012670
公開日2002年6月26日 申請日期2000年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月24日
發(fā)明者黃明輝, 李曉謙, 肖文峰, 張立華, 張星星, 胡忠舉, 鐘掘 申請人:中南大學(xué)