用于步进炉的耐高温非水冷悬臂辊装置的制作方法

2021-03-10 00:03:10|

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[0001]
本实用新型属于工业炉领域，涉及一种步进炉用悬臂辊结构，尤其涉及耐高温非水冷悬臂辊装置。

背景技术：

[0002]
步进式炉简称步进炉，是工业炉行业中广泛使用的一种“连续式加热炉”，该炉从结构上分为炉体、加热设备(电加热或者火焰加热)、运动机构(动梁运动部分、炉门升降部分、入料/出料部分等)、控制部分等组成，悬臂辊装置是步进炉的入料和出料部分的结构，通常情况下，悬臂辊安装在与基础固定的框架上，悬臂部分位于高温炉内，需采用耐热钢制造，传动轴部分位于炉外，采用低合金钢制造，通过轴承固定在炉外的钢结构框架上。
[0003]
悬臂辊装置是一种常用的物料输送装置，既可以用于常温情况下，也可以用于高温情况下，以前在高温情况下通常采用水冷却的悬臂辊，优点是可以节省昂贵的耐热钢，而且具有较高的强度，缺点是：1)浪费水资源；2)由冷却水带走的热量造成了热损失；3)位于炉内部分的水冷辊温度大大低于炉温，影响了被加热工件的质量，与水冷辊比较，非水冷辊具有节能、节水的优点，而且可以改善被加热工件的质量。

技术实现要素：

[0004]
本实用新型要解决的问题在于提供用于步进炉的耐高温非水冷悬臂辊装置，结构简单，制造方便，而且强度高，不易产生变形，性能稳定，安全性高。
[0005]
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：用于步进炉的耐高温非水冷悬臂辊装置，包括主体，所述主体包括依次连接的锥形辊、过渡段和驱动轴，所述驱动轴远离所述锥形辊的一端设有驱动其旋转的驱动电机，所述驱动轴的两端通过轴承转动连接在底座上；
[0006]
所述过渡段为空心结构，所述驱动轴靠近所述过渡段的一端固设有轴头，所述过渡段内设有加强筋，所述轴头伸出所述驱动轴设置且与所述加强筋配合。
[0007]
进一步的，所述过渡段锥形体的斜率与靠近所述过渡段的所述锥形辊的斜率一致，所述过渡段设在所述底座外，所述过渡段为空心锥形结构，所述过渡段的两端分别与所述锥形辊和驱动轴焊接固定。
[0008]
进一步的，所述驱动轴为空心轴结构，且上部也设有多个通气孔，所述驱动轴由合金钢制成，所述锥形辊由耐热钢制成，所述过渡段由耐热钢制成。
[0009]
进一步的，所述锥形辊的内部设有两道隔热板，所述锥形辊远离所述驱动轴的一端设有封板，所述封板的中部设有透气孔，所述透气孔连通所述锥形辊的内部和外部。
[0010]
进一步的，所述锥形辊靠近所述过渡段一端的外圈设有纤维预制块，所述纤维预制块的内径锥度与所述锥形辊的锥度一致，所述纤维预制块为两半圆拼装式结构，所述纤维预制块与炉墙固定连接。
[0011]
进一步的，所述过渡段的外圈设有同轴的第一防护罩，所述驱动轴的中部设有同
轴的第二防护罩，所述的第一防护罩和第二防护罩均为网状结构。
[0012]
进一步的，所述驱动轴靠近所述过渡段一端的外圈固定有散热盘，所述散热盘由铝合金或铝材质制成，所述散热盘由两个半圆拼接固定在所述驱动轴上，所述散热盘的外径大于固定驱动轴的轴承座外径。
[0013]
进一步的，所述驱动轴靠近所述过渡段的一端与轴承之间设有轴套。
[0014]
进一步的，所述驱动轴上设有多个密封圈，所述密封圈设在轴承轴线方向的两侧，轴承座的上端设有吊环。
[0015]
进一步的，所述底座由型材制成，所述底座固定在支架上，所述底座与支架之间设有底座相对支架调节的长条孔结构，所述底座的一端设有向外延伸的调整块，所述调整块上设有调节螺丝，所述调节螺丝的轴线与长条孔结构的长度方向一致，所述调节螺丝穿过所述调整块后与所述支架螺纹连接，所述调节螺丝上设有锁紧螺母，所述锁紧螺母设在所述调整块与所述支架的一侧。
[0016]
与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果如下。
[0017]
1、本实用新型在驱动轴和锥形辊之间设置过渡段，驱动轴靠近过渡段的一端固设有轴头，过渡段内设有加强筋，轴头伸出驱动轴设置且与加强筋配合，驱动轴与过渡段之间连接处是本体的一个薄弱环节，该处弯矩略小于最大弯矩，但该处是两种不同材质之间的焊接，锥形辊一般采用耐热钢，驱动轴则采用合金钢，两种材质性能上的差异，很容易造成悬臂辊在该处断裂，为此，通过增加一个轴头以及在过渡段内部设置加强筋，来加强该处的强度，进而提升整体的受力水平，增加整体的强度；更进一步的，设置轴头、加强筋后，与隔热板配合，更好的减少了锥形辊内部的热量向驱动轴方向的传递，一是避免高温对驱动轴产生影响，保证了驱动轴的使用寿命，二是可减少锥形辊内部热量的流失；
[0018]
2、驱动轴为空心轴结构，一方面减轻驱动轴的总重量，另一方面空心轴截面积小，可以减小来自炉内的热量传导；
[0019]
3、驱动轴上设置散热盘，散热盘的外径大于固定驱动轴的轴承座外径，作用是将悬臂辊从炉内传出的热量尽快散失掉，以降低后面轴承处温度，同时该件随驱动轴转动时还会对轴承产生风冷的效果，目的就是为了保护轴承，防止轴承过热。
附图说明
[0020]
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
[0021]
图1是本实用新型用于步进炉的耐高温非水冷悬臂辊装置的结构示意图；
[0022]
图2是本实用新型图1的a部详图；
[0023]
图3是本实用新型图1的b部详图。
[0024]
附图标记：
[0025]
1、本体；11、锥形辊；12、隔板；2、驱动电机；3、轴承；4、底座；41、调整块；42、调节螺丝；43、锁紧螺母；5、支架；62、第一防护罩；61、第二防护罩；7、散热盘；8、纤维预制块；9、炉墙；13、过渡段；131、加强筋；14、轴头；15、轴套；16、驱动轴；17、密封圈；18、封板；181、透气孔。
具体实施方式
[0026]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0028]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0029]
下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。
[0030]
如图1-图3所示，本实用新型为用于步进炉的耐高温非水冷悬臂辊装置，包括主体1，主体1包括依次连接的锥形辊11、过渡段13和驱动轴16，驱动轴16远离锥形辊11的一端设有驱动其旋转的驱动电机2，驱动轴16的两端通过轴承3转动连接在底座4上，设置过度段后，使得主体1的铸造更容易，而且设置过渡段13后，便于固定锥形辊11内部的两个隔热板12，同时因过渡段13基本位于炉外，温度已大大降低，所以过渡段13可以采用相对锥形辊11低一档的耐热钢材质，以降低成本；
[0031]
过渡段13为空心结构，驱动轴16靠近过渡段13的一端固设有轴头14，过渡段13内设有加强筋131，轴头14伸出驱动轴16设置且与加强筋131配合，驱动轴16与过渡段13之间连接处是本体的一个薄弱环节，该处弯矩略小于最大弯矩，但该处是两种不同材质之间的焊接，锥形辊11一般采用耐热钢，驱动轴16则采用合金钢，两种材质性能上的差异，很容易造成悬臂辊在该处断裂，为此，通过增加一个轴头14以及在过渡段13内部设置加强筋131，来加强该处的强度，进而提升整体的受力，增加整体的强度；更进一步的，设置轴头14、加强筋131后，与隔热板12配合，更好的减少了锥形辊11内部的热量向驱动轴16方向的传递，一是避免高温对驱动轴16产生影响，保证了驱动轴16的使用寿命，二是可减少锥形辊11内部热量的流失。
[0032]
优选地，驱动轴16远离过渡段13的一端设有与驱动电机2连接的轴头结构，使得连接更加方便，也可以通过联轴器进行连接。
[0033]
优选地，过渡段13锥形体的斜率与靠近所述过渡段13的所述锥形辊11的斜率一致，方便连接固定，过渡段13设在底座4外，有利于进一步降温，过渡段13为空心锥形结构，过渡段13的两端分别与锥形辊11和驱动轴16焊接固定。
[0034]
优选地，驱动轴16为空心轴结构，一方面减轻驱动轴16的总重量，另一方面空心轴截面积小，可以减小来自炉内的热量传导，但是如果载荷很小，那么传动轴的轴径也很小，
轴径很小的时候也可采用实心轴结构，驱动轴16由合金钢制成，锥形辊11由耐热钢制成，过渡段13由耐热钢制成。
[0035]
优选地，锥形辊11的内部设有两道隔热板12，不需要额外增加保温材料，结构简单，锥形辊11远离驱动轴16的一端设有封板18，封板18的中部设有透气孔181，透气孔181连通锥形辊11的内部和外部，目的是使悬臂辊的本体内气体在受热膨胀后从内溢出，以免受热膨胀的气体对本体施加应力，当炉温降低后，又允许外面的气体进入悬臂辊的本体内腔，即始终保持辊体内外处于相同大气压下，同样，轴承3处驱动轴16的上的通气孔也是为了保持空心轴内外处于相同大气压下。
[0036]
优选地，锥形辊11靠近过渡段13一端的外圈设有纤维预制块8，纤维预制块8的内径锥度与锥形辊11的锥度一致，纤维预制块8为两半圆拼装式结构，以利于拆装，纤维预制块8是拆卸、安装悬臂辊必不可少的，拆卸时，需先将纤维预制块8拆下，该纤维预制块8外端为法兰板，与炉墙9固定连接。
[0037]
优选地，过渡段13的外圈设有同轴的第一防护罩62，驱动轴16的中部设有同轴的第二防护罩61，第一防护罩62和第二防护罩61均为网状结构，方便散热，而且第一防护罩62和第二防护罩61作为一种安全防护措施，大大提升了结构的安全性。
[0038]
优选地，驱动轴16靠近过渡段13一端的外圈固定有散热盘7，散热盘7由铝合金或铝材质制成，散热盘7由两个半圆拼接固定在驱动轴16上，现场安装时与驱动轴16固定连接，拆卸和固定更加方便快捷，散热盘7的外径大于固定驱动轴16的轴承座的外径，作用是将悬臂辊从炉内传出的热量尽快散失掉，以降低后面轴承3处温度，同时该件随驱动轴16转动时还会对轴承3产生风冷的效果，目的就是为了保护轴承3，防止轴承3过热。
[0039]
优选地，驱动轴16靠近过渡段13的一端与轴承3之间设有轴套15，整个悬臂辊的本体在轴承3处受力及所受弯矩均最大，因此，设计上在此处做了加强处理，增加的轴套15增强了此处的强度，提升了驱动轴16的抗弯性，同时加大了轴承的承载能力，而且此处由于安装轴承3必须进行精加工，而两个轴承3中间的那段则不需加工，所以，从经济上考虑，这段驱动轴16可以直接选用合适材质的钢管，且只需在两端进行加工，进一步降低了成本。
[0040]
优选地，驱动轴16上设有多个密封圈17，密封圈17设在轴承3轴线方向的两侧，轴承3座的上端设有吊环，密封圈17均采用耐高温密封圈17，保证了高温下使用状态和使用寿命，实现了驱动轴16两端的密封性。
[0041]
优选地，底座4由型材制成，底座4固定在支架5上，底座4与支架5之间设有底座4相对支架5调节的长条孔结构，底座4的一端设有向外延伸的调整块41，调整块41上设有调节螺丝42，调节螺丝42的轴线与长条孔结构的长度方向一致，调节螺丝42穿过调整块41后顶住支架5，调节螺丝42上设有锁紧螺母43，锁紧螺母43设在调整块41与支架5的一侧，旋转调节螺丝42，即可实现底座4相对支架5的调节，弥补加工误差，提升组装的效率，支架5通过地脚螺丝固定在地面或者其他固定设备上。
[0042]
在实际的使用过程中，按照以上的结构进行连接和固定，通过调节底座4相对支架5的位置，实现了安装位置的调整，过渡段13的设置，提升了本体的强度，而且使得制造更加方便，降低铸造的成本，同时便于隔热板12的安装，在此基础上，设置轴套15，进一步提升了本体的抗弯矩性能，增加了轴承的承载能力，然后设置散热盘7，在促进驱动轴16降温散热的同时，自身的旋转对轴承3进行风冷降温，延长了轴承3的使用寿命。
[0043]
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

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