本實用新型涉及用于在現(xiàn)場對金屬連續(xù)鑄造坯料進(jìn)行后處理或后加工的附屬設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種長壽命連鑄扇形段自由輥。

背景技術(shù)：

扇形段是連鑄機機頭的重要設(shè)備，承擔(dān)著引導(dǎo)從彎曲段拉出的鑄坯繼續(xù)完成噴水冷卻的任務(wù)，確保鑄坯按合適的冷卻曲線凝固；同時，還通過不同功能的棍子對鑄坯進(jìn)行拉坯和矯直、引導(dǎo)和夾持引錠桿。連鑄機扇形段配置的輥子主要有壓下輥、驅(qū)動輥和自由輥，而自由輥是使用最多的一種輥子，其主要功能是把結(jié)晶器內(nèi)形成的、具有一定厚度坯殼的鑄坯，按照設(shè)定的曲線輔助拉出主機區(qū)，最終產(chǎn)出合格鑄坯。因此，自由輥的使用性能直接影響到鑄坯質(zhì)量和連鑄機使用效率，是連鑄機主機設(shè)備的核心部件之一。

連鑄生產(chǎn)過程中，自由輥連續(xù)不斷地與內(nèi)部還未凝固的高溫鑄坯接觸，熱量傳遍整個輥子部件，伴隨著鑄坯噴水冷卻和輥子支撐轉(zhuǎn)動，自由輥實際承受著很高的交變熱負(fù)荷，加之澆鑄過程中的鼓肚力、拉坯力會使自由輥軸頸承受很高的機械應(yīng)力，同時還要承受含氟的二次冷卻水和蒸汽的腐蝕，因此，自由輥工作條件極其苛刻。以上工況不難看出，任何一根自由輥的失效都會使整條連鑄生產(chǎn)線中斷生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟損失。所以，提高自由輥的可靠性和使用壽命迫在眉睫。

當(dāng)前的連鑄自由輥都是從輥子表面材料和冷卻結(jié)構(gòu)上來設(shè)計。但在實際使用中，軸頸斷裂、水套漏水、軸承座損壞、軸承卡死等問題仍是影響自由輥使用壽命的主要因素。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種是使用壽命長、生產(chǎn)效率高的連鑄輔助設(shè)備，本實用新型公開了一種長壽命連鑄扇形段自由輥。

本實用新型通過如下技術(shù)方案達(dá)到發(fā)明目的：

一種長壽命連鑄扇形段自由輥，包括芯軸，芯軸的中心軸線處設(shè)有貫通的水道，其特征是：還包括中軸承、中軸承座、中動環(huán)、密封圈、疊環(huán)、輥套和端連接機構(gòu)，

芯軸為階梯軸，芯軸的中部為外徑較大的軸柄，軸柄的兩端都為外徑較小的軸頸，中部的軸柄和兩端的軸頸這三者的中心軸線互相重合，中軸承的內(nèi)圈箍在軸柄的中部，中動環(huán)箍在軸柄中部中軸承內(nèi)圈的兩側(cè)，中軸承的外圈套設(shè)在中軸承座內(nèi)，中軸承座的內(nèi)側(cè)壁和中動環(huán)的外側(cè)壁之間依次襯有密封圈和疊環(huán)，軸柄外中動環(huán)的兩側(cè)箍有輥套；

兩端的軸頸外各套設(shè)一個端連接機構(gòu)，端連接機構(gòu)包括端軸承、端軸承座、端動環(huán)、密封圈、疊環(huán)、哈夫環(huán)和旋轉(zhuǎn)接頭，端動環(huán)箍在軸頸上，端動環(huán)的后端面和輥套的一個端面貼合，所述貼合部設(shè)于軸頸的外側(cè)，端軸承的內(nèi)圈箍在端動環(huán)上，端軸承的外圈套設(shè)在端軸承座內(nèi)，端軸承座的內(nèi)側(cè)壁和端動環(huán)的外側(cè)壁之間依次襯有密封圈和疊環(huán)，軸頸外側(cè)面上設(shè)有環(huán)形的溝槽，所述溝槽設(shè)于端動環(huán)的外側(cè)，哈夫環(huán)扣在所述溝槽內(nèi)，哈夫環(huán)由兩個對稱的半環(huán)構(gòu)成，所述半環(huán)拼合成的內(nèi)腔和軸頸溝槽互相匹配，哈夫環(huán)的內(nèi)端面抵住端軸承座的外端面，旋轉(zhuǎn)接頭蓋在軸頸的外端面上，旋轉(zhuǎn)接頭的出水端和軸頸外端面上水道的貫通口連接。

所述的長壽命連鑄扇形段自由輥，其特征是：密封圈的橫截面為“匚”形槽，密封圈的槽口朝向芯軸端面所在的平面。

本實用新型使用時，輥套安裝在芯軸上，輥套和軸頸之間留有間隙，線性熱膨脹所帶來的應(yīng)力被分散而不再集中作用于軸頸的受力部位，減少了運行過程中應(yīng)力集中的概率，避免斷輥引起停產(chǎn)事故；中軸承、中軸承座、端軸承和端軸承座共同對芯軸起支撐作用，提高了承載力也增加了自由輥的使用壽命；哈夫環(huán)安裝在芯軸上端軸承的外側(cè)，哈夫環(huán)相較于易被擠出溝槽的彈性擋圈更能保證端軸承的穩(wěn)固性；密封圈和疊環(huán)防止中軸承和端軸承發(fā)生漏水、灰塵和雜物進(jìn)入等現(xiàn)象，疊環(huán)采用迷宮式密封原理，有效阻止污染物對軸承座的入侵，而且由于疊環(huán)和端動環(huán)之間的接觸部位小，摩擦小，能極大減少發(fā)熱與磨損的產(chǎn)生；冷卻水由旋轉(zhuǎn)接頭流入芯軸的水道，既達(dá)到了使輥身冷卻的效果，同時又避免了漏水的可能性；原先斷開式的自由輥改成一體式的階梯軸，使自由輥成為一個整體而增加強度，也解除了采用水套而可能的漏水隱患；整體式的結(jié)構(gòu)給重新優(yōu)化設(shè)計軸承座留下了空間，最大限度地增加軸承座的堅固性，使軸承座對重載沖擊的敏感度降低，同時可以選用承載力更大的軸承；本實用新型采用模塊化定制設(shè)計，僅對自由輥的裝配單元進(jìn)行修改和完善，安裝尺寸、潤滑系統(tǒng)以及扇形段框架等均保持原設(shè)計不變，可與現(xiàn)行使用的自由輥互換，以便于交替期間的維修更換；本實用新型安裝在連接梁上，并連同連接梁一同安裝于扇形段框架，連接梁不僅對本實用新型起支撐作用，同時也是本實用新型中冷卻水的流經(jīng)通道，新型連接梁不僅保證了連接剛度，又能有效的防止氧化物等雜物在連接梁處的堆積，避免雜物堆積影響本實用新型的運轉(zhuǎn)。

本實用新型的有益效果是：避免漏水和斷裂，使用壽命長，提高自由輥在線使用周期和連鑄機使用效率，提高扇形端運行的穩(wěn)定性和鑄坯質(zhì)量，生產(chǎn)效率高。

附圖說明

圖1是本實用新型的主視圖；

圖2是本實用新型中端連接機構(gòu)的主視圖；

圖3是圖1和圖2中A區(qū)域的局部放大圖。

具體實施方式

以下通過具體實施例進(jìn)一步說明本實用新型。

實施例1

一種長壽命連鑄扇形段自由輥，包括芯軸1，芯軸1的中心軸線處設(shè)有貫通的水道10，其特征是：還包括中軸承21、中軸承座22、中動環(huán)31、密封圈41、疊環(huán)42、輥套5和端連接機構(gòu)6，

芯軸1為階梯軸，芯軸1的中部為外徑較大的軸柄11，軸柄11的兩端都為外徑較小的軸頸12，中部的軸柄11和兩端的軸頸12這三者的中心軸線互相重合，中軸承21的內(nèi)圈箍在軸柄11的中部，中動環(huán)31箍在軸柄11中部中軸承21內(nèi)圈的兩側(cè)，中軸承21的外圈套設(shè)在中軸承座22內(nèi)，中軸承座22的內(nèi)側(cè)壁和中動環(huán)31的外側(cè)壁之間依次襯有密封圈41和疊環(huán)42，軸柄11外中動環(huán)31的兩側(cè)箍有輥套5；

兩端的軸頸12外各套設(shè)一個端連接機構(gòu)6，端連接機構(gòu)6包括端軸承23、端軸承座24、端動環(huán)32、密封圈41、疊環(huán)42、哈夫環(huán)7和旋轉(zhuǎn)接頭8，端動環(huán)32箍在軸頸12上，端動環(huán)32的后端面和輥套5的一個端面貼合，所述貼合部設(shè)于軸頸12的外側(cè)，端軸承23的內(nèi)圈箍在端動環(huán)32上，端軸承23的外圈套設(shè)在端軸承座24內(nèi)，端軸承座24的內(nèi)側(cè)壁和端動環(huán)32的外側(cè)壁之間依次襯有密封圈41和疊環(huán)42，軸頸12外側(cè)面上設(shè)有環(huán)形的溝槽，所述溝槽設(shè)于端動環(huán)32的外側(cè)，哈夫環(huán)7扣在所述溝槽內(nèi)，哈夫環(huán)7由兩個對稱的半環(huán)構(gòu)成，所述半環(huán)拼合成的內(nèi)腔和軸頸12溝槽互相匹配，哈夫環(huán)7的內(nèi)端面抵住端軸承座24的外端面，旋轉(zhuǎn)接頭8蓋在軸頸12的外端面上，旋轉(zhuǎn)接頭8的出水端和軸頸12外端面上水道10的貫通口連接。

所述的長壽命連鑄扇形段自由輥，其特征是：密封圈41的橫截面為“匚”形槽，密封圈41的槽口朝向芯軸1端面所在的平面。

本實施例使用時，輥套5安裝在芯軸1上，輥套5和軸頸12之間留有間隙，線性熱膨脹所帶來的應(yīng)力被分散而不再集中作用于軸頸12的受力部位，減少了運行過程中應(yīng)力集中的概率，避免斷輥引起停產(chǎn)事故；中軸承21、中軸承座22、端軸承23和端軸承座24共同對芯軸1起支撐作用，提高了承載力也增加了自由輥的使用壽命；哈夫環(huán)7安裝在芯軸1上端軸承23的外側(cè)，哈夫環(huán)7相較于易被擠出溝槽的彈性擋圈更能保證端軸承23的穩(wěn)固性；密封圈41和疊環(huán)42防止中軸承21和端軸承23發(fā)生漏水、灰塵和雜物進(jìn)入等現(xiàn)象，疊環(huán)42采用迷宮式密封原理，有效阻止污染物對軸承座的入侵，而且由于疊環(huán)42和端動環(huán)32之間的接觸部位小，摩擦小，能極大減少發(fā)熱與磨損的產(chǎn)生；冷卻水由旋轉(zhuǎn)接頭8流入芯軸1的水道10，既達(dá)到了使輥身冷卻的效果，同時又避免了漏水的可能性；原先斷開式的自由輥改成一體式的階梯軸，使自由輥成為一個整體而增加強度，也解除了采用水套而可能的漏水隱患；整體式的結(jié)構(gòu)給重新優(yōu)化設(shè)計軸承座留下了空間，最大限度地增加軸承座的堅固性，使軸承座對重載沖擊的敏感度降低，同時可以選用承載力更大的軸承；本實用新型采用模塊化定制設(shè)計，僅對自由輥的裝配單元進(jìn)行修改和完善，安裝尺寸、潤滑系統(tǒng)以及扇形段框架等均保持原設(shè)計不變，可與現(xiàn)行使用的自由輥互換，以便于交替期間的維修更換；本實施例安裝在連接梁上，并連同連接梁一同安裝于扇形段框架，連接梁不僅對本實施例起支撐作用，同時也是本實施例中冷卻水的流經(jīng)通道，新型連接梁不僅保證了連接剛度，又能有效的防止氧化物等雜物在連接梁處的堆積，避免雜物堆積影響本實施例的運轉(zhuǎn)。