печной ролик с охлаждаемым валом

Формула изобретения

ПЕЧНОЙ РОЛИК С ОХЛАЖДАЕМЫМ ВАЛОМ, содержащий бочку с торцевыми втулками, осевую трубку для подачи воды, жестко закрепленную внутри вала, и водозапорный узел, отличающийся тем, что водозапорный узел установлен внутри вала неподвижно и выполнен в виде втулки с наружными винтовыми канавками, внутренний диаметр которых превышает внутренний диаметр вала, а количество полных витков составляет не менее одного, при этом трубка для подачи воды размещена внутри водозапорного узла коакиально валу и образует полость между внутренней поверхностью упомянутого узла и наружной поверхностью трубки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к механическому оборудованию нагревательных и термических печей и наиболее эффективно может быть использовано в рольгангах газовых печей.

Известен печной ролик с охлаждаемым валом, содержащий жаропрочную бочку, размещенную на валу посредством торцевых втулок. Для подачи в вал охлаждающей воды в нем жестко установлена осевая трубка. По наружной поверхности трубки выполняется спиральная навивка, предназначенная для обеспечения циркуляции воды по всему периметру вала. На трубке за пределами вала закрепляют водозапорный узел [1] Недостатком такого ролика является низкая долговечность вследствие прогиба из-за неравномерного по периметру охлаждения вала. При поступлении воды в дальний от водозапорного узла конец трубки вода начинает перемещаться по спиральной навивке. Последняя оказывает значительное гидравлическое сопротивление, напор воды снижается и заполнение водой всего сечения вала не обеспечивается. Неравномерное по сечению вала охлаждение приводит к возникновению в нем значительных изгибающих температурных напряжений, к прогибу вала и выходу ролика из строя.

Целью изобретения является повышение долговечности печного ролика путем устранения в вале изгибающих температурных деформаций за счет равномерного по сечению охлаждения вала.

Предлагаемый печной ролик содержит охлаждаемый вал и размещенную на нем посредством торцевых втулок жаропрочную бочку. Внутри вала неподвижно закреплены осевая трубка для подачи воды и водозапорный узел, выполненный в виде втулки с наружными винтовыми канавками. Внутренний диаметр канавок (диаметр их впадин) выполнен большим, чем внутренний диаметр охлаждаемого вала. Количество витков канавки составляет не менее одного. Внутренняя поверхность водозапорного узла и наружная поверхность трубки образуют полость, в которую вода поступает после прохождения по винтовой канавке. Из указанной полости вода сливается через отверстия во фланце, закрепленном на торце охлаждаемого вала.

Выполнение водозапорного узла в виде втулки, размещенной внутри вала, препятствует свободному истеканию воды из вала. Благодаря тому, что внутренний диаметр винтовых канавок превышает внутренний диаметр охлаждаемого вала и количество витков составляет не менее одного, уровень воды в водозапорном узле всегда превышает верхнюю точку сечения вала, что, в свою очередь, способствует полному заполнению вала водой. Отсутствие спиральной навивки на трубке для подачи воды обеспечивает свободное протекание воды вдоль всего вала.

Наличие полости между внутренней поверхностью водозапорного узла и наружной поверхностью трубки позволяет снизить гидродинамический напор при выходе воды из винтовой канавки и из охлаждаемого вала в целом.

На чертеже представлен печной ролик.

Он содержит охлаждаемый вал 1, на котором размещена жаропрочная бочка 2. По торцам бочки 2 установлены опорные втулки 3. Внутри вала 1 неподвижно установлены осевая трубка 4 для подачи воды и водозапорный узел 5. На наружной поверхности водозапорного узла 5 выполнена винтовая канавка 6 с внутренним диаметром d_k, который превышает внутренний диаметр охлаждаемого вала d_в. Внутренняя поверхность водозапорного узла 5 и наружная поверхность трубки образуют полость 7.

Печной ролик работает следующим образом. По осевой трубке 4 вода подается в охлаждаемый вал 1. На выходе из вала вода попадает в водозапорный узел 5. Чтобы вода вышла через винтовые канавки 6 в полость 7, ее уровень должен подняться до уровня впадин винтовых канавок, при этом вода полностью заполняет охлаждаемый вал 1. После выхода воды в полость 7 ее гидродинамический напор снижается и вода с минимальным давлением или свободно истекает из вала 1. Полное заполнение вала 1 водой обеспечивает равномерное его охлаждение. В вале 1 даже при остановке ролика не возникают изгибающие температурные деформации, вал не прогибается и долговечность печного ролика возрастает.