一種動態(tài)水密封輥子的制作方法

本發(fā)明涉及冶金設備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種動態(tài)水密封輥子。

背景技術(shù)：

板坯連鑄機扇形段主要是對已經(jīng)形成固態(tài)坯殼或完全凝固的板坯進行支撐及傳輸，防止鑄坯坯殼在鋼水靜壓力的作用下產(chǎn)生鼓肚變形。由于板坯溫度非常高，而主要對板坯起支撐作用的就是扇形段輥子，高溫的板坯容易使輥子表面及軸承因高溫損壞，影響輥子的使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供了一種動態(tài)水密封輥子，實現(xiàn)輥子轉(zhuǎn)動的同時對輥子進行降溫處理，避免輥子及軸承由于高溫損壞，延長輥子的使用壽命，在旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)設有第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，一起構(gòu)成冷卻系統(tǒng)接口處的動態(tài)水密封作用，減少輥子轉(zhuǎn)動時冷卻水的泄露。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種動態(tài)水密封輥子，包括輥子，輥子的自由端依次套裝有軸承和軸承蓋，輥子為空心筒狀，輥子的內(nèi)孔中套設有進水軸管，輥子自由端的端部套設有旋轉(zhuǎn)接頭，

其中，所述的旋轉(zhuǎn)接頭包括殼體、外管旋轉(zhuǎn)體和空心管，殼體的一端插入到輥子的內(nèi)孔中，殼體的另一端與軸承蓋連接固定，外管旋轉(zhuǎn)體的一端套裝于殼體內(nèi)，外管旋轉(zhuǎn)體的另一端套設于輥子內(nèi)孔中，空心管套裝于外管旋轉(zhuǎn)體內(nèi)，殼體內(nèi)設有進水口和回水口，輥子內(nèi)孔與外管旋轉(zhuǎn)體之間套設有軸芯，空心管的一端與進水口連接，空心管的另一端與輥子內(nèi)的進水軸管對接，形成進水通道，輥子內(nèi)孔與進水軸管外壁之間形成的腔體通過軸芯與外管旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)壁與空心管的外壁之間形成的腔體連通，形成回水通道，并與回水口連接，軸芯與輥子內(nèi)孔之間套設有第一密封圈，軸芯與外管旋轉(zhuǎn)體之間套設有第二密封圈；

所述的旋轉(zhuǎn)接頭還包括定環(huán)，定環(huán)套設于殼體與空心管之間，定環(huán)的一端與外管旋轉(zhuǎn)體接觸，定環(huán)的另一端與殼體連接，外管旋轉(zhuǎn)體通過定環(huán)與殼體軸向連接，定環(huán)與外管旋轉(zhuǎn)體之間設有第三密封圈。

按上述技術(shù)方案，輥子內(nèi)孔與外管旋轉(zhuǎn)體的外壁之間套設有水密封圈，水密封圈的左端面與軸芯的端面緊貼連接，水密封圈的右端面與殼體的端面緊貼連接。

按上述技術(shù)方案，所述的水密封圈的左端面上開設有環(huán)面V型槽，水密封圈的右端面上設有環(huán)形凸臺，環(huán)形凸臺插入到殼體內(nèi)，環(huán)形凸臺的端面緊貼殼體的端面。

按上述技術(shù)方案，水密封圈的材質(zhì)為橡膠。

按上述技術(shù)方案，殼體的材料為銅。

按上述技術(shù)方案，軸芯上設有銷軸，軸芯通過銷軸與外管旋轉(zhuǎn)體連接。

按上述技術(shù)方案，第一密封圈和第二密封圈為橡膠密封。

按上述技術(shù)方案，空心管上套設有彈簧，彈簧設置于定環(huán)與殼體之間。

按上述技術(shù)方案，第三密封圈為硬質(zhì)合金密封。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、通過旋轉(zhuǎn)接頭向輥子內(nèi)通入冷卻水，外管旋轉(zhuǎn)體和空心管與輥子內(nèi)的進水軸管形成進水通道和回水通道，構(gòu)成雙通道冷卻系統(tǒng)，在輥子轉(zhuǎn)動的同時對輥子進行降溫處理，避免輥子及軸承由于高溫損壞，延長輥子的使用壽命，在旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)設有第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，一起構(gòu)成冷卻系統(tǒng)接口處的動態(tài)水密封作用，減少輥子轉(zhuǎn)動時冷卻水的泄露。

2、水密封圈與第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈形成多重密封，保證冷卻水不會從旋轉(zhuǎn)接頭與輥子對接處泄露，水密封圈的V型槽，在泄露水的壓力下，與四周更加貼合，起到二次密封的作用，提高冷卻效果，延長旋轉(zhuǎn)接頭的使用周期，降低水的消耗量，減輕現(xiàn)場更換旋轉(zhuǎn)接頭的工作量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中動態(tài)水密封輥子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例中旋轉(zhuǎn)接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例中軸芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例中未加裝水密封圈的動態(tài)水密封輥子中的水流流向簡圖；

圖5是本發(fā)明實施例中水密封圈的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例中加裝有水密封圈的動態(tài)水密封輥子中的水流流向簡圖；

圖中，1-輥子，2-軸芯，3-軸承，4-軸承蓋，5-旋轉(zhuǎn)接頭，6-外管旋轉(zhuǎn)體，7-殼體，8-定環(huán)，9-進水口，10-回水口，11-橡膠密封，12-硬質(zhì)合金密封，13-銷軸，14-空心管，15-進水軸管，16-第一密封面，17-第二密封面，18-第三密封面，19-輥子內(nèi)孔，20-水密封圈。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

參照圖1～圖6所示，本發(fā)明提供的一個實施例中的動態(tài)水密封輥子，包括輥子1，輥子1的自由端依次套裝有軸承3和軸承蓋4，輥子1為空心筒狀，輥子1的內(nèi)孔中套設有進水軸管15，輥子1自由端的端部套設有旋轉(zhuǎn)接頭4，

其中，所述的旋轉(zhuǎn)接頭4包括殼體7、外管旋轉(zhuǎn)體6和空心管14，殼體7的一端插入到輥子1的內(nèi)孔中，殼體7的另一端與軸承蓋4連接固定，外管旋轉(zhuǎn)體6的一端套裝于殼體7內(nèi)，外管旋轉(zhuǎn)體6的另一端套設于輥子內(nèi)孔19中，空心管14套裝于外管旋轉(zhuǎn)體6內(nèi)，殼體7內(nèi)設有進水口9和回水口10，輥子內(nèi)孔19與外管旋轉(zhuǎn)體6之間套設有軸芯2，空心管14的一端與進水口9連接，空心管14的另一端與輥子1內(nèi)的進水軸管15對接，形成進水通道，輥子內(nèi)孔19與進水軸管15外壁之間形成的腔體通過軸芯2與外管旋轉(zhuǎn)體6的內(nèi)壁與空心管14的外壁之間形成的腔體連通，形成回水通道，并與回水口10連接，軸芯2與輥子內(nèi)孔19之間套設有第一密封圈，軸芯2與外管旋轉(zhuǎn)體6之間套設有第二密封圈，所述的旋轉(zhuǎn)接頭4還包括定環(huán)8，定環(huán)8套設于殼體7與空心管14之間，定環(huán)8的一端與外管旋轉(zhuǎn)體6接觸，定環(huán)8的另一端與殼體7連接，外管旋轉(zhuǎn)體6通過定環(huán)8與殼體7軸向連接，定環(huán)8與外管旋轉(zhuǎn)體6之間設有第三密封圈。

通過旋轉(zhuǎn)接頭4向輥子1內(nèi)通入冷卻水，外管旋轉(zhuǎn)體6和空心管14與輥子1內(nèi)的進水軸管15形成進水通道和回水通道，構(gòu)成雙通道冷卻系統(tǒng)，在輥子1轉(zhuǎn)動的同時對輥子1進行降溫處理，避免輥子1及軸承3由于高溫損壞，延長輥子1的使用壽命，在旋轉(zhuǎn)接頭4內(nèi)設有第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，一起構(gòu)成冷卻系統(tǒng)接口處的動態(tài)水密封作用，減少輥子1轉(zhuǎn)動時冷卻水的泄露。

進一步地，輥子內(nèi)孔19與外管旋轉(zhuǎn)體6的外壁之間套設有水密封圈20，水密封圈20的外壁緊貼輥子內(nèi)孔19，水密封圈20的內(nèi)圈緊貼外管旋轉(zhuǎn)體6，水密封圈20的左端面與軸芯2的端面緊貼連接，水密封圈20的外端面緊貼輥子內(nèi)孔19，水密封圈20的右端面與殼體7的端面緊貼連接；所述的緊貼連接為緊貼接觸連接。

進一步地，所述的水密封圈20的左端面上開設有環(huán)面V型槽，環(huán)面V型槽的開口面與軸芯2的端面接觸，水密封圈20的內(nèi)孔端面設有環(huán)形錐面，水密封圈20的右端面上設有環(huán)形凸臺，環(huán)形凸臺插入到殼體7內(nèi)，環(huán)形凸臺的端面緊貼殼體7的端面，環(huán)形凸臺起到固定的作用，軸芯2與外管旋轉(zhuǎn)體6和輥子內(nèi)孔19之間泄露的水，充入水密封圈20的V型槽內(nèi)，V型槽在泄露水壓的壓力下向外撐開，使水密封圈20的與外管旋轉(zhuǎn)體6和輥子內(nèi)孔19貼的更緊；通過水密封圈20與第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈形成多重密封，保證冷卻水不會從旋轉(zhuǎn)接頭4與輥子1對接處泄露，水密封圈20的V型槽，在泄露水的壓力下，與四周更加貼合，起到二次密封的作用，延長旋轉(zhuǎn)接頭4的使用周期，降低水的消耗量，減輕現(xiàn)場更換旋轉(zhuǎn)接頭4的工作量。

進一步地，水密封圈20的材質(zhì)為橡膠，具有彈性密封的作用。

進一步地，水密封圈20的橡膠為丁腈橡膠N41，卡夫特550，無味DCP，硬脂酸，不被水溶解。

進一步地，殼體7的材料為銅。

進一步地，軸芯2上設有銷軸13，軸芯2通過銷軸13與外管旋轉(zhuǎn)體6連接。

進一步地，第一密封圈和第二密封圈為橡膠密封11。

進一步地，空心管14上套設有彈簧，彈簧設置于定環(huán)8與殼體7之間。

進一步地，第三密封圈為硬質(zhì)合金密封12。

本發(fā)明的一個實施例中，本發(fā)明的工作原理：

連鑄機扇形段使用的是雙通道內(nèi)置式旋轉(zhuǎn)接頭4，如圖2所示，一臺連鑄機有10臺扇形段，每臺扇形段由24根自由輥和2根驅(qū)動輥組成，每根輥子1都安裝一個旋轉(zhuǎn)接頭4，每臺扇形段有26個旋轉(zhuǎn)接頭4，一臺連鑄機上有260個旋轉(zhuǎn)接頭4，旋轉(zhuǎn)接頭4中的空心管14的一端與進水口9連接，空心管14的另一端與輥子1內(nèi)的進水軸管15對接，形成進水通道，外管旋轉(zhuǎn)體6的外端套設有軸芯2，軸芯2的外壁與輥子1的內(nèi)孔套接，輥子內(nèi)孔19與進水軸管15外壁之間形成的腔體通過軸芯2與外管旋轉(zhuǎn)體6的內(nèi)壁與空心管14的外壁之間形成的腔體聯(lián)通，形成回水通道，并與回水口10連通，軸芯2與輥子內(nèi)孔19之間套設有第一密封圈，軸芯2與外管旋轉(zhuǎn)體6之間套設有第二密封圈，所述的旋轉(zhuǎn)接頭4還包括定環(huán)8，定環(huán)8套設于殼體7與空心管14之間，定環(huán)8的一端與外管旋轉(zhuǎn)體6接觸，定環(huán)8與殼體7連接，外管旋轉(zhuǎn)體6通過定環(huán)8與殼體7軸向連接，定環(huán)8與外管旋轉(zhuǎn)體6之間設有第三密封圈。。

動態(tài)密封輥子1上未使用水密封圈20時可能出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)接頭4漏水的現(xiàn)象，由于連鑄機空間位置狹小，旋轉(zhuǎn)接頭4漏水后不便于更換，漏水嚴重后，閉路水的壓力降低，流速減慢，達不到熱交換要求，使輥子1本體及軸承3的冷卻效果降低，造成各種后果，影響扇形段使用周期，增加了人工成本和修復費用。

對輥子1的裝配和使用情況的分析，發(fā)現(xiàn)造成旋轉(zhuǎn)接頭4漏水的部位主要有三處，通過加裝動態(tài)水密封裝置，緩解旋轉(zhuǎn)接頭4在使用一段時間后漏水狀況。

旋轉(zhuǎn)接頭4的銅殼體7位于輥子1活動側(cè)軸承蓋4內(nèi)部，外管旋轉(zhuǎn)體6位于輥子1軸芯2內(nèi)部，軸芯2如圖3所示，輥子1轉(zhuǎn)動時帶動軸芯2轉(zhuǎn)動，軸芯2上的銷軸13再帶動旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，如圖1所示，旋轉(zhuǎn)接頭4在通水冷卻過程中，有3處密封面，如圖4所示，是需要完全密封好的，有一處密封不好就會造成旋轉(zhuǎn)接頭4漏水。

第一密封面16漏水的原因：輥子1經(jīng)過反復使用，內(nèi)孔不是一個絕對良好的圓柱面，將帶有橡膠密封11的軸芯2裝入輥子1時，O型密封與內(nèi)孔接觸后會有空隙，閉路水回水從空隙處泄漏；第二密封面17漏水的原因：在使用過程中密封圈磨損老化或斷裂，造成閉路水回水漏水；第三密封面18漏水的原因：輥子1與軸承3裝配好后，因旋轉(zhuǎn)接頭4是安裝在軸承座蓋上，始終存在一定的偏心，這樣造成旋轉(zhuǎn)接頭4的外管旋轉(zhuǎn)體6與定環(huán)8之間呈一定角度旋轉(zhuǎn)，配合面不好造成閉路回水泄漏。

將水密封圈20套裝在旋轉(zhuǎn)接頭4外管旋轉(zhuǎn)體6上，再將旋轉(zhuǎn)接頭4上的插槽對準銷軸13方向，用銅棒輕輕敲擊旋轉(zhuǎn)接頭4和水密封裝置一起進入輥子1，最后安裝螺栓緊固。

綜上所述，考慮到輥子1及其配件的多次修復與使用，很難確保每根輥子1在使用一段時間后還能保證密封不漏水。所以設計出動態(tài)水密封裝置，如圖5所示，采用的是不被水溶解的橡膠材料，加裝在旋轉(zhuǎn)接頭4與軸芯2之間，通過泄漏水自身壓力，起到2次密封的效果，如圖6所示。

在線扇形段旋轉(zhuǎn)接頭4泄漏現(xiàn)象減少50％以上；延長扇形段使用周期；降低軟水消耗量；減輕現(xiàn)場更換旋轉(zhuǎn)接頭4工作量。

以上的僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等效變化，仍屬本發(fā)明的保護范圍。