專利名稱：急冷凝固用的冷卻輥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種急冷凝固用的冷卻輥裝置，它用于非晶、微晶、薄帶坯連鑄連軋等需使熔融金屬急冷凝固成形的設(shè)備中，本實(shí)用新型涉及鑄造領(lǐng)域。
在非晶態(tài)金屬制取設(shè)備中，冷卻輥是關(guān)鍵部件之一。冷卻輥的設(shè)計(jì)要滿足熔融金屬能以＞106度／秒的速度冷卻。本所在八五年六月廿七日申請(qǐng)，并已授權(quán)的非晶薄帶連續(xù)制取裝置中就披露了一種能滿足制取非晶薄帶冷卻要求的單出軸雙套進(jìn)出水冷卻輥(專利號(hào)85202699)。這種冷卻輥對(duì)制取熔煉爐容量為5～10kg級(jí)的非晶薄帶是相當(dāng)成功的，但當(dāng)熔煉爐進(jìn)一步加大容量時(shí)，例如在30～50kg級(jí)時(shí)，冷卻輥的冷卻能力就不能滿足熔融金屬成為非晶結(jié)構(gòu)的要求。且在生產(chǎn)中還出現(xiàn)水密封性不佳的狀況。本實(shí)用新型就是對(duì)專利號(hào)為85202699中的冷卻輥結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，以提高在大容量熔煉爐生產(chǎn)非晶薄帶時(shí)冷卻熔融金屬的能力，滿足熔融金屬凝固成非晶態(tài)的冷卻要求，即冷速＞106度／秒。并提高冷卻輥的水密封性能，及冷卻速率。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明。


圖1為專利號(hào)85202699中披露的冷卻輥結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1為輥筒，2為主軸，3為軸承，4為壓板，5為法蘭，3、8為軸承，6為密封卷，7為軸承，9為進(jìn)水管，10為筋板，11為進(jìn)水方向，12為出水方向，13為進(jìn)水孔，14為葉片。
圖3為葉片14的示意圖。
圖1所示的冷卻輥，輥筒1是整體加工而成的，其內(nèi)腔加工成由筋板10分割成能使冷卻水循環(huán)進(jìn)出的二部份，輥筒1中心開有一內(nèi)孔，內(nèi)孔直徑與主軸2的外徑相匹配，輥筒1與主軸2籍筋板10上的螺釘將二者連接成一體，主軸2的一頭是空心的，進(jìn)水管9插入其中，冷卻水從進(jìn)水管9沿進(jìn)水方向11進(jìn)入輥筒1的內(nèi)腔，然后順著出水方向12將輥面上的熱量帶走。主軸2的另一頭與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)相連。法蘭5是通過壓板4與滾筒1連成一體的，而法蘭5與壓板4二者是螺紋連接的，當(dāng)擰緊壓板4時(shí)，法蘭5就牢牢地固定在輥筒1上。為了防止水的泄漏，法蘭5上裝有密封卷6。軸套7與法蘭5是固定連接的，主軸2的二端還裝有軸承3和8。此外，輥筒1與主軸2的連接處、以及進(jìn)水管9與主軸2的接觸處均裝有密封卷，以防止水的泄漏。
這種結(jié)構(gòu)形式的冷卻輥由于法蘭5是通過壓板4螺紋連接而與輥筒1連成一體的，而冷卻輥在工作時(shí)以高達(dá)800～1000rmp的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)的，因此，當(dāng)冷卻輥的旋轉(zhuǎn)方向與法蘭5和壓板4的螺紋擰緊方向相同時(shí)，冷卻輥的水密性極佳，但當(dāng)冷卻輥的旋轉(zhuǎn)方向與上述方向相反時(shí)，就可能出現(xiàn)泄水現(xiàn)象。為此，在本實(shí)用新型中就省略了壓板4，而直接將法蘭5固定連接到輥筒1上，確保了冷卻輥在工作時(shí)的水密封性。
本實(shí)用新型中還在筋板10上固定連接著若干個(gè)葉片14，它們均勻分布在筋板10上，根據(jù)輥筒1的直徑大小可以為6個(gè)或者8個(gè)，或者更少或更多。葉片14可以分布在輥筒1的進(jìn)水端內(nèi)腔部分，也可以分布在出水端內(nèi)腔部分，也可以在二個(gè)內(nèi)腔區(qū)都分布有葉片14，葉片14的形狀如圖3所示。葉片14的存在對(duì)提高冷卻水的流速有很大的作用，因?yàn)楫?dāng)冷卻輥以高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片14就猶如螺旋漿上的葉片，大大推進(jìn)并加速了冷卻水在輥筒1內(nèi)腔的流速，迫使冷卻水快速推進(jìn)入進(jìn)水孔13，從而消除了冷卻水的亂流現(xiàn)象，減少了冷卻水的流動(dòng)阻力，故大大提高了冷卻輥的冷卻能力。此外，本實(shí)用新型還增加了輥筒1上進(jìn)水孔13的數(shù)量，并擴(kuò)大進(jìn)水孔的直徑，本實(shí)用新型中，輥筒1的內(nèi)腔壁分布有近200個(gè)進(jìn)水孔，且每個(gè)進(jìn)水孔的直徑加大到φ6～8毫米。此外，本實(shí)用新型還采取加大輥筒1的直徑來提高冷卻輥冷卻能力，即從改進(jìn)前的φ450～500毫米加大為φ600～800毫米。輥筒1仍為整體加工，可采用紫銅或?qū)嵯禂?shù)大的鋼質(zhì)制成。
改進(jìn)前的冷卻輥在熔煉爐容量為5～10kg級(jí)工作時(shí)，輥面溫升為25～30℃。本實(shí)用新型在熔煉爐容量為50kg工作時(shí)，其輥面溫升為24～28℃，輥面達(dá)熱率平衡時(shí)間＜30秒，滿足了大容量熔煉爐熔融金屬凝固成非晶態(tài)的冷速達(dá)＞106度／秒要求。采用本實(shí)用新型的非晶薄帶制取裝置使所抽取的薄帶寬度較改進(jìn)前寬即使寬度從20毫米提高到能制取100毫米寬的非晶薄帶。
本實(shí)用新型的試制成功為大容量制取寬薄帶的非晶態(tài)金屬材料創(chuàng)造了條件。
本實(shí)用新型除應(yīng)用于非晶制取裝置中外，還可以應(yīng)用于熔融金屬需要急冷凝固的微晶及薄帶連鑄連軋的裝置。
權(quán)利要求1.一種急冷凝固用的冷卻輥，它包括有輥筒1、主軸2、軸承3、8，法蘭5，密封卷6，軸套7，進(jìn)水管9，筋板10，進(jìn)水孔13，其特征在于，還包括有固定連接在筋板10上的若干個(gè)葉片14，葉片14可以分布在輥筒1進(jìn)水端內(nèi)腔部分，也可以分布在出水端內(nèi)腔部分，也可以在進(jìn)出水內(nèi)腔區(qū)域均分布，進(jìn)水孔13的數(shù)量增加至近200個(gè)，孔13的直徑為Φ6～8毫米。
專利摘要一種急冷凝固用的冷卻輥裝置，它用于非晶、微晶或者薄板連鑄連軋等需使熔融金屬急冷凝固成型的設(shè)備中。本實(shí)用新型采取單出軸雙套進(jìn)出水冷卻方式，輥筒(1)內(nèi)腔還裝有加速冷卻水流動(dòng)的葉片14。冷卻輥冷卻效果顯著，在非晶薄帶制取裝置中，當(dāng)采用熔煉爐為50kg熔量時(shí)，輥面溫升為24～28℃，輥面達(dá)熱態(tài)平衡時(shí)間28秒。冷速滿足＞106度/秒。本實(shí)用新型的問世為大容量制取非晶寬薄帶創(chuàng)造了條件。
文檔編號(hào)B21B1/46GK2041215SQ8821731
公開日1989年7月19日 申請(qǐng)日期1988年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月11日
發(fā)明者沈楚英, 潘庭儉, 蘇競(jìng)高 申請(qǐng)人:上海鋼鐵研究所