Печной ролик

;(5 Ленина науч"проектно-конеталлургитво СССР977.а печейред,ай ГОСУДДРСТЩИНЬй КОМИТЕТ СССРЛО ДВВДМ ИЗОж.ПНИй И ОТНРЫтий(71) Всесоюзный орденано-исследовательский иструкторский институт мческого машиностроения.В.М.Тымчака, М., "Металлургия",1970, с. 708, рис. ХХУ 1-3. ЯО, 1126793 57) ПЕЧНОЙ РОЛИК, содержащий хлаждаемые оси, цапфы и полуюконтактирующую своей внутй поверхностью с наружной по- остью цапф и закрепленную на осредством штифтов, о т л и - щ и й с я тем, что, с целью ения долговечности ролика, конрующие поверхности полой бочкй ф выполнены с коническими ками со стороны торцов бочки, том отношение длины конического ка бочки к расстоянию от торца ксирующих штифтов составляет ,8, а угол конусности равен б.водоо ;бочку ренне верхи них и ч а ю иовыш такти и цап участ при э участ до фи 0,6-0 14-241 112679Изобретение относится к механическому оборудованию для термическойобработки проката и может быть наиболее эффективно использовано в термических проходных печах с роликовымподом металлургических и машиностроительных заводов.Известен печной ролик, состоящийиз охлаждаемой оси и жаропрочнойбочки, у которого, с целью повышения долговечности и обеспечениясвободной компенсации температурных линейных расширений, ось выполненас лысками. Бочка снабжена по торцамнасаженными на лыски оси металлическими шайбами, в которые устанавливают стопорные пальцы для передачи крутящего момента1 1 .Недостатком цечного ролика является его низкая долговечность, так 20 как во время эксплуатации охлаждаемая ось, шайбы и бочка имеют различные температуры и удлиняются в радиальном направлении на различную величину, Это приводит к перегрузке стопор ных пальцев и их разрушению, Кроме того, образуются радиальные зазоры между шайбами и охлаждаемым валом, через которые происходит высыпание термоизоляционного порошка, что 30 значительно увеличивает потери тепла с охлаждаемой водой.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является печной ролик, содержащий водоохлаж даемые оси, цапфы и полую бочку, контактирующую своей внутренней поверхностью с наружной поверхностью цапф и закрепленную на них посредствомштифтов 23.40Недостатком известной конструкцииявляется низкая долговечность ролика из-за разрушения кольцевого сварного шва и фиксирующих радиальных штифтов, которые происходят из-за ф 5 различных радиальных и осевых удлинений и цапф, имеющих неодинаковую температуру в месте соединения.Цель изобретения - повышение долговечности ролика.Поставленная цель достигается тем, что у печного ролика, содержащего водоохлаждаемые оси, цапфы и полую бочку, контактирующую своей внутренней поверхностью с наружной 55 поверхностью цапф и закрепленную на них посредством штифтов, контактирующие поверхности полой бочки 3 2и цапф выполнены с коническимиучастками со стороны торцов бочки,при этом отношение длины конического участка бочки к расстоянию отторца бочки до фиксирующих штифтовсоставляет 0,6-0,8, а угол конусности равен 14-24Такое конструктивное выполнениеролика снижает .нагрузку, действующую на штифты вдоль оси.бочки. Если при наличии сварного шва она была равна Р = Ы Е , дТР,то при наличии конического участкас уклономР = ьЕ е 4 Т ГйЕИгде с - температурный коэффициентлинейного расширения,практически одинаковыйдля материала бочки ицапфЕ - модуль упругости материала бочки;ЬТ - разность температуры бочкии цапфы ролика;Р - площадь поперечного сечения бочки ролика в местесоединения с цапфами.Значительное в 5-8 раз ) уменьше"ние нагрузки способствует увеличениюдолговечности роликов,Кроме того, такое конструктивноевыполнение печного ролика позволяетповысить долговечность ролика засчет увеличения надежности соединения цапф с бочкой, которое достигается путем увеличения натяга вовремя эксплуатации на коническомучастке их соединения. Бочка ролика,имеющая более высокую температуру,чем цапфа, удлиняется в осевом направлении на большую величину, чтоприводит к увеличению натяга на коническом участке соединения по сравнению с цилиндрическим. Возрастаниенатяга увеличивает силы трения припееведаче крутящего момента, действующие на поверхности соединения,и повышает надежность соединениябочки с цапфами.На фиг, 1 показан печной роликв сборе; на фиг. 2 - узел соединения цапфы с бочкой.Печной ролик состоит из двухцапф 1, соединенных с жаропрочной .полой бочкой 2 фиксирующими радиальными штифтами 3. Внутренняя поверх-.ность полой бочки ролика с двух сторон имеет конические ччастки длиной6793 4увеличению натяга на 0,03-0,06 мми возрастанию сил трения на поверхности соединения.Дальнейшее увеличение натяга наконическом участке за счет увеличения 2 7 более 24 О приводит кзначительному возрастанию сил, действующих на штифты, и их разруше, нию срезу ). Уменьшение 2 /4 менее 10 14 О и отношения ВС/ДЕ0,6 приводитк возрастанию нагрузок на штифты открутящего момента за счет уменьшениясил трения между бочкой и цапфами,3 112 образующей ВС= а. Уклон наклона образующей конического участка к горизонтальной плоскости составляет7-12 , а угол конусности слеооУ довательно, 2)3 = 14-24 . Цапфы ролика в месте соединения с бочкой имеют цилиндрический участок с длиной образующей АВ и конический участок ВК. Уклон конического участка цапфы ВК такой же, как и у бочки 2 и, равен 7-12 . Расстояние от торцаобочки до места установки штифтов 3 - ЭЕ= Ь , а отношение ВС/РЕ06-0,8.Бочки и цапфы роликов изготавливают из аустенитных жаропрочных сталей 1 например, для бочек - ст.20 Х 25 Н 20 С 2 для цапф -ст. Х 18 Н 9 ), для которых температурный коэффициент линейного расширения при температуре эксплуатации (800-1000 С) практически одинаков и равен (18-20 ),10град .Геометрические размеры соединения бочки с цапфами были выбраны в результате экспериментальных исследованийи проверки различных конструктивных решений в условиях эксплуатации. Установлено,. что бочка в месте ее соединения.с цапфами имеет температуру на 20-30 С выше, чем последние. Это приводит к снятию натяга на цилиндрической поверхности не более, чем на 0,05- 0,06 мм. Однако наличие конического участка на поверхности соединения приводит к увеличению натяга (на коническом участке ) за счет осевого смещения конических поверхностей бочки и цапфы, имеющих различные температуры, Длина участка АВС соедине,ния цапфы с бочкой для роликов не превышает 400 мм, что приводит к 15 Печной ролик работает следующимобразом.Цапфы 1 ролика во время эксплуатации имеют более низкую температуру, чем бочка 2, поэтому радиальное 20 температурное удлинение цапф меньше,чем удлинения бочки, Это приводит куменьшению начального монтажногонатяга на поверхности соединения,Однако кроме радиального происходит25и осевое смещение поверхности соединения бочки 2 и цапфы 1, что вызывает образование дополнительногорадиального натяга на коническомучастке ВС. Крутящий момент от 30 цапфы 1 к бочке 2 передается посредством сил трения между ними и спомощью фиксирующих штифтов 3. Наличие конического участка ВС приводит к увеличению сил трения и разгрузке штифтов от крутящего момента.Отсутствие кольцевого сварногошва и наличие конического участкауменьшает нагрузку на штифты в 5-8раз, в результате применение предло женного печного ролика позволит исключить поломки в местах соединениябочки с цапфами и повысить срокего службы.1126793 8.2 Составитель В,СмирновТехред И.Надь к аказ 8675/29 Тираж 577Государственного к лам изобретений и сква, Ж, Раущск по 113035, тент", г. Ужгород, ул. Проектиа Филйал ППП едактор А.Долини Подписноемнтета СССРткрытийя наб., д. 4/5