一种带保温装置的水内冷辊道 【技术领域】
本发明提供了一种带保温装置的水内冷辊道，用于钢铁厂热坯热送热装装置中，属于钢坯运输、热坯热送热装、节能技术领域。
背景技术
钢铁企业是个能耗大户，优质、节能、降耗是企业始终追求的目标，节能减排又是一事两面的孪生兄弟，节能是个效益经济问题，而减排目前将是个政治问题了。钢铁厂钢坯热送热装已很普遍，取得很好的节能效果，但目前热坯一般都是敞开式运输，散热大，有氧化损失，入炉温度不够高，若要加保温罩，因有技术问题和性价比问题，一直没有全面实现。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种带保温装置的水内冷辊道，以降低热坯散热、提高入炉温度、降低能耗。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种带保温装置的水内冷辊道，其特征在于，包括至少一个带保温装置的水内冷辊道单元，所述的带保温装置的水内冷辊道单元包括装在保温装置内的填充耐火纤维的辊环，辊环上设有热坯，辊环与水冷轴相连，辊环与保温装置侧壁接触面上设有预制件耐材，辊环与水冷轴接触面上设有轴封装置，轴封装置上设有进出气口或进出水口，水冷轴的中部装在轴承座上，水冷轴的端部装在保温装置外，水冷轴内的水冷管道连接旋转接头；
当带保温装置的水内冷辊道单元只有一个时，所述的带保温装置的水内冷辊道单元的水冷轴连接减速机；
当带保温装置的水内冷辊道单元共有至少两个时，所述的带保温装置的水内冷辊道单元的水冷轴上皆设有链轮；其中一个带保温装置的水内冷辊道单元的链轮上设有链条张紧装置，该带保温装置的水内冷辊道单元的水冷轴直接连接减速机或通过其上的链轮连接独立设置的减速机，该带保温装置的水内冷辊道单元与其它的带保温装置的水内冷辊道单元通过装在链轮上的链条相连。
所述的保温装置包括保温箱座，保温箱座上设有第一保温罩，保温箱座与第一保温罩接触面上设有沙封装置，保温箱座与第一保温罩皆连接平衡重，轴承座与减速机皆装在移动支架上，移动支架装在第一辊道底座上。
所述的保温装置为步进式加热炉，辊环通过辊道导架与步进式加热炉相固定，所述的轴承座与减速机皆装在移动支架上，移动支架装在第一辊道底座上。
所述的保温装置包括保温箱座，保温箱座上设有第二保温罩，保温箱座与第二保温罩接触面上设有沙封装置，辊环的两端皆连接水冷轴，一端的水冷轴装在轴承座上，另一端的水冷轴连接减速机，轴承座与减速机皆装在第二辊道底座上。
本发明的原理是：首先保温箱内的辊道既要能承受高温，又要通水内冷延长辊环的寿命，为使辊环适当降温，又不使水量消耗过多，辊环内充填耐火纤维，既减少冷却水的消耗、节能，又能避免过多带走保温箱内的热量，一举数得。一般辊道都采用两端支承的简支型式，受力好，但本发明采用悬臂辊型式，这既减少一个出轴的散热口，又使复杂的轴封减少一个。出轴密封提供了四种结构，采用风刀结构，在旋转出轴口，喷出一定压力的冷风，阻断保温箱内热气流外泄，又可使水冷轴得以外冷，还可使保温箱外附近环境状况得到改善。还有一种娄似气缸的轴封结构，在环形水冷环内，装设一个耐高温的硅胶密封圈，以阻挡高温气体外泄，环内还有耐高温的含油轴承，以使轴封结构处于浮动状态，不承受外负荷。还有一种是使用类似阀门轴封结构，在轴封环制成杯口，内充填耐高温填料，然后压上可调压盖，使回转轴受密封件有轻微压力，因该处的线速度较低，达到密封效果，同时该轴封也是浮动状态，再有一种是填料密封和气封结合结构。以上四种密封结构都是已在各个领域中使用的成熟结构，它们结构都较简单，但那种结构适合该处，还需在现场实践中择优选定。保温箱的箱座与箱盖接触面上有间隙，采用沙封防漏。悬臂辊道的保温罩，因重量较轻，可采用带平衡重的手动翻转开启方法，保温罩翻转到一定位置固定住，防止事故翻倒，其结构简单，投资省，操作方便，多坯简支辊道的保温罩则采用吊车吊移方法。辊道轴承靠保温箱(炉)侧可采用耐高温含油轴承及轴承座或滚动轴承及轴承座，根据实际情况选用。悬臂辊道尽量靠近保温箱或炉体，缩小悬臂距离，改善受力和运转状况。水冷轴可采用厚壁无缝钢管或锻件制作。传动采用标准的带变频电机地减速器，结构简单，投资省，调速方便。换辊维护方式，悬臂辊道不用开保温盖采用侧面抽拉式，因不经常操作，不必每台设备都设置移动机构，可用电动液压缸等手动工具，操作简便，投资省，简支辊道只能用开启保温盖吊移方法了。辊道传动方式也有多种型式，各有利弊，可根据不同使用场合灵活使用，对运动速度不高，连续运转的场合，可采用带变频电机的减速机辊轴上加一链轮带动前后各一个辊子，配一张紧装置，结构简单，投资省。本发明带保温箱悬臂、简支辊道，作为热装热送系统中一个重要设备，将为今后在棒、线、型材等领域更多节能的热送热装系统和直接轧制系统创造条件。
本发明的优点是：
1.综合解决了保温罩和辊道连接关系，最大限度防止钢坯散热。
2.保温罩和保温箱座接触面上采用结构简单可靠的沙封装置，防止结合面处的漏气。
3.箱体出轴采用风刀、填料、O型圈、风刀和填料组合等多种型式的密封结构，适应特殊需求，有效解决轴端密封。
4.保温箱根据不同部位，合理采用多种保温材料，有效防止散热。
5.辊道辊环采用耐热合金钢，环内充填隔热材料，既能冷却辊环一定温度，又减少冷却水的消耗量。
6.靠保温箱(炉)侧的轴承可根据实际情况采用耐高温的含油轴承或滚动轴承，有利于维护和延长轴承的使用寿命。
7.采用悬臂辊型式，这既减少一个出轴的散热口，又使复杂的轴封减少一个，适合钢坯热送系统。
8.悬臂辊道保温箱的保温罩重量轻，采用带平衡重的手动翻转开启方式，结构简单，操作方便，节省投资。
9.由于可选多种可靠轴端密封，悬臂辊道悬臂距离小，受力和运转情况好，设备使用寿命长，维护量小。
10辊道传动方式采用单独、多辊集中等多种型式，适应各种需求。
11.悬臂辊道采用侧面抽拉式，因不经常操作，不必每台设备都设置移动机构，可用手动工具，操作简便，投资省。
12.在多辊链式传动装置中，使用带可调平衡臂的平衡重、自动张紧链条松边，两压轮张紧臂其中一臂可伸缩臂长，调节不同链条的张紧度，调节方便，张紧适中。
【附图说明】
图1为第一种带保温装置的水内冷单辊道结构示意图；
图2为第一种带保温装置的水内冷辊道单元示意图；
图3为第二种带保温装置的水内冷辊道单元示意图；
图4为第二种带保温装置的水内冷单辊道结构示意图；
图5为第三种带保温装置的水内冷单辊道结构示意图；
图6为第三种带保温装置的水内冷辊道单元示意图；
图7为第一种带保温装置的水内冷多辊道的辊道连接示意图；
图8为第二种带保温装置的水内冷多辊道的辊道连接示意图。
【具体实施方式】
以下结合实施例来具体说明本发明。
实施例1
如图1所示，为第一种带保温装置的水内冷单辊道结构示意图，所述的带保温装置的水内冷单辊道由一个带保温装置的水内冷辊道单元组成，带保温装置的水内冷辊道单元包括装在保温装置内的由耐热合金钢填充耐火纤维制作的辊环4，辊环4上有由其运送的热坯5，辊环4的至少一端装在保温装置侧壁中部，所述辊环4的至少一端与保温装置侧壁接触面上设有预制件耐材6，辊环4两侧用盖板封住，辊环4与水冷轴11相焊固，辊环4与水冷轴11接触面上设有轴封装置7，它与水冷轴11有一定间隙，设一个气封装置，它类似大卖场冬、夏天进门口设空调的气封，将门内外冷热空气隔开，在此可防止保温箱内热气外泄，同时对水冷轴起到外冷作用，对提高娇嫩的滚动轴承寿命有利，轴封装置7上设有进出气口或进出水口9，水冷轴11的中部装在轴承座10上，水冷轴11的端部装在保温装置外，水冷轴11内的水冷管道连接旋转接头14；所述的带保温装置的水内冷辊道单元的水冷轴11连接带变频电机的减速机13。
所述的保温装置包括保温箱座2，其内充填耐火浇注料，并砌有预制件耐材6，左侧耳轴上装有保温罩3的平衡重1，保温箱座2上设有第一保温罩3，保温罩3内充填耐火纤维，保温箱座2与第一保温罩3接触面上设有沙封装置8，保温箱座2与第一保温罩3皆连接平衡重1，辊环4的一端装在保温箱座2侧壁中部、并与水冷轴11相连，所述的轴承座10与减速机13皆装在移动支架12上，移动支架12装在第一辊道底座15上，移动支架12可在第一辊道底座15上移动，移动支架12上装有导向滑块，在其尾部有小孔，可通过气动或电动液压缸等工具，将悬臂辊道从保温箱内拉出，水冷轴尾部装有旋转接头14，通进出水冷却轴和轴承等部件。
实施例2
如图4所示，为第二种带保温装置的水内冷单辊道结构示意图，其与实施例1的区别在于，所述的保温装置为步进式加热炉20，所述辊环4的一端装在步进式加热炉20侧壁中部，并与水冷轴11相连，辊环4通过辊道导架19与步进式加热炉20相固定，所述的轴承座10与减速机13皆装在移动支架12上，移动支架12装在第一辊道底座15上。
实施例3
如图5所示，为第三种带保温装置的水内冷单辊道结构示意图，其与实施例1的区别在于，所述的保温装置包括保温箱座2，保温箱座2上设有充填耐火纤维的第二保温罩3，保温箱座2与第二保温罩3接触面上设有沙封装置8，由耐热合金钢制作的辊环4的两端皆装在保温箱座2侧壁中部，辊环4焊固在内空的水冷轴11上，水冷轴11装在辊环4中部，水冷轴11的一端装在轴承座10上，水冷轴11的另一端连接减速机13，带变频电机的减速机13悬挂在水冷轴11上，轴承座10与减速机13皆装在第二辊道底座21上。当辊道需要维修时，将第二保温罩3用吊车吊走，再将辊道从保温箱座中连预制件耐材6和轴封装置7一齐吊走，再分别维修，水冷轴11两端，靠带变频电机的减速机13一端的旋转接头14进水，直通于另一侧的旋转接头14出水，冷却辊道4、水冷轴11和轴承等部件，辊道4、水冷轴11、带变频电机的减速机13、轴承座10等都安装在第二辊道底座21上。
实施例4
一种带保温装置的水内冷多辊道，包括至少两个带保温装置的水内冷辊道单元，所述的带保温装置的水内冷辊道单元包括装在保温装置内的填充耐火纤维的辊环4，辊环4上有由其运送的热坯5，辊环4的至少一端装在保温装置侧壁中部，所述辊环4的至少一端与保温装置侧壁接触面上设有预制件耐材6，辊环4与水冷轴11相连，辊环4与水冷轴11接触面上设有轴封装置7，轴封装置7上设有进出气口或进出水口9，水冷轴11的中部装在轴承座10上，水冷轴11的端部装在保温装置外，水冷轴11内的水冷管道连接旋转接头14；所述保温装置与实施例1相同。
当带保温装置的水内冷辊道单元共有至少两个时，所述的带保温装置的水内冷辊道单元的水冷轴11上皆设有链轮16，位于中部的带保温装置的水内冷辊道单元的链轮16上设有链条张紧装置17，如图2所示，为第一种带保温装置的水内冷辊道单元示意图，其水冷轴11上设有链轮16，链轮16上设有链条张紧装置17，水冷轴11直接连接减速机13。如图3所示，为第二种带保温装置的水内冷辊道单元示意图，其水冷轴11上设有链轮16，链轮16上设有链条张紧装置17，水冷轴11连接独立设置的减速机13。如图6所示，为第三种带保温装置的水内冷辊道单元示意图，其水冷轴11上设有链轮16。
位于中部的带保温装置的水内冷辊道单元的水冷轴11可直接连接减速机13，如图7所示，为第一种带保温装置的水内冷多辊道的辊道连接示意图，包括带保温罩的多辊集中链传动悬臂辊道上的链条张紧装置17，链条张紧装置17包括可调半径的平衡重17-1，保持对链条有一定的张紧力，平衡重17-1通过摆动臂17-2连接压轮17-3，其中有一条摆动臂17-2可调节其长度，以保持两侧不同张紧的需求，带轴承的压轮17-3，压紧松边的链条，带变频电机的减速机13上的水冷轴11上的链轮16，带动两侧的带保温装置的水内冷辊道单元的链轮16转动，从而实现多辊集中链传动，以节省投资。
位于中部的带保温装置的水内冷辊道单元的水冷轴11也可通过其上的链轮16连接独立设置的减速机13，如图8所示，为第二种带保温装置的水内冷多辊道的辊道连接示意图。中部及其两侧的带保温装置的水内冷辊道单元通过装在链轮16上的链条相连。带变频电机的减速机13上的链轮带动其下两个位于中部的带保温装置的水内冷辊道单元的链轮16转动，而该位于中部的带保温装置的水内冷辊道单元有张紧装置17，又带动两侧的带保温装置的水内冷辊道单元转动，带保温罩的悬臂链传动辊道上的链条张紧装置17，由其上有可调半径的平衡重17-1，保持对链条有一定的张紧力，链条张紧装置17上摆动臂17-2，其中有一条摆动臂17-2可调节其长度，以保持两侧不同张紧的需求，带轴承的压轮17-3，压紧松边的链条，从而实现多辊集中链传动，以节省投资。
以上各实施例中保温座2上的耐火浇注料为魯阳轻质浇注料lyqj-1.2，保温罩3上的耐火纤维为鲁阳陶瓷纤维模块lygx-389，辊环4上的耐热合金钢为cr25ni20si2，予制件耐材6的材料为鲁阳陶瓷纤维异形件lygx-355。