新型板坯连铸辊轴承座的制作方法

本发明涉及冶金机械设备技术领域，具体涉及一种新型板坯连铸辊轴承座。

背景技术：

炼钢的连铸工艺技术是将液态钢水转变为不同形态及尺寸的固态坯体的生产过程。在多种连铸工艺技术中，板坯连铸工艺技术最为复杂，设备投资大。板坯连接的关键设备连接辊的消耗量大。

我国当今的碳钢板材的年产量约为7亿吨，板坯是板材生产的前道工序。板坯连铸辊的消耗成本约为11元/吨坯，也就是说我国每年板坯连铸辊的消耗量为70～80亿元。提高板坯连铸辊的制作技术，延长其使用寿命是降低板坯生产成本的关键，也是节能、降耗的国策。

根据对板坯连铸生产线弧形段、水平段连铸辊服役失效的下线原因进行统计表明：辊套跳动量大、轴承磨损、轴承损坏等占失效下线辊的60～80％。

根据对失效下线的板坯连铸辊相关组建进行检测的数据表明：辊套跳动量大、轴承磨损等与轴承座的变形量大有直接关系。轴承座的变形引起密封元件过早的密封失效，导致轴承箱进水，润滑脂失效，导致轴承的磨损，辊套的跳动量大，致使整条辊子无法服役。

而现有技术中，板坯连铸生产线弧形段、水平段连铸辊的轴承座在轴承座顶壁中间部位的截面小，该处是整个轴承座结构中断面最薄弱之处，而由于受装配关系及使用条件的限制，无法通过增加该处的厚度来提高整个轴承座的抗形变强度。而该处抗外力变形的强度差，是导致整个轴承座在外力作用下变形的关键因素，进而导致密封元件变形，密封失效，轴承润滑条件恶化，轴承受力条件恶化，直至损坏轴承。

因此，有必要制造一种新型板坯连铸辊轴承座，解决现有技术中的轴承座容易变形的问题，使其服役时有可靠的工作状态，避免辊套跳动量大和轴承磨损，延长连铸辊使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于：为克服现有技术中的不足，提供一种新型板坯连铸辊轴承座，以解决轴承座容易变形进而导致的辊套跳动量大、轴承磨损、连铸辊使用寿命短的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种新型板坯连铸辊轴承座，包括轴承座本体，轴承座本体包括轴承安装孔和安装孔壁，轴承安装孔贯穿轴承座本体的两端，安装孔壁在径向上合围轴承安装孔；

安装孔壁包括顶壁、第一侧壁、底壁和第二侧壁，顶壁、第一侧壁、底壁和第二侧壁依次首尾连接并一体成型；

环绕第一侧壁、顶壁和第二侧壁的外侧设有向轴承座本体内部凹陷的冷却水箱，冷却水箱内设有与外部连通的通水孔；

冷却水箱的箱顶上设有用于密封冷却水箱的水箱封板；

冷却水箱内顶壁对应的部位设有支撑部，支撑部的下端连接冷却水箱内的底部，支撑部的上端紧固连接水箱封板；支撑部在轴承安装孔轴向上的宽度小于冷却水箱在轴承安装孔轴向上的宽度。

进一步地，新型板坯连铸辊轴承座还包括两个轴承透盖，两个轴承透盖包括第一轴承透盖和第二轴承透盖，第一轴承透盖和第二轴承透盖分别设置于轴承安装孔的两端；第一轴承透盖与轴承座本体可拆卸式固定连接，第二轴承透盖与轴承座本体一体成型。

进一步地，支撑部包括多个间隔设置的子支撑部，多个子支撑部在轴承安装孔轴向上的宽度总和小于冷却水箱在轴承安装孔轴向上的宽度。

进一步地，顶壁为弧形顶壁，支撑部设于冷却水箱内与顶壁弧顶对应的位置。

进一步地，新型板坯连铸辊轴承座还包括保水阻挡部，保水阻挡部设置于冷却水箱内靠近顶壁弧顶位置的两侧，保水阻挡部的底部紧密连接于冷却水箱内的底部，水阻挡部的顶部至水箱封板之间的距离大于零。

进一步地，通水孔包括进水孔和出水孔，进水孔从底壁外部穿过安装孔壁与冷却水箱内靠近第一侧壁下端的部位连通；出水孔从冷却水箱内靠近第二侧壁下端的部位穿过安装孔壁与底壁外部连通。

本发明的有益效果至少包括：

1.通过在冷却水箱内顶壁对应的部位设置支撑部，让支撑部的下端连接冷却水箱内的底部，支撑部的上端紧固连接水箱封板，实现了对轴承座顶部水箱封板的支撑作用，增加了轴承座的抗压强度。

2.通过第二轴承透盖与轴承座本体的一体成型设置，增加了轴承座的强度，避免了由于装配空间的限制不能增加轴承座本体在沿着板坯连铸辊径向方向上的厚度导致的轴承座刚性较差的问题；并且，通过第二轴承透盖与轴承座本体的一体成型设置，无需在沿着板坯连铸辊的轴向上增加轴承座的厚度，在不改变传统装配空间的条件下，大幅度提高轴承座的强度，大幅度减缓了轴承座的变形，从而减缓轴承磨损，延长连铸辊的使用寿命。

3.通过支撑部在轴承安装孔轴向上的宽度小于冷却水箱在轴承安装孔轴向上的宽度的设置，在起到支撑作用的同时，满足冷却水从冷却水箱的一端流向另一端，不影响其冷却效果。

4.通过在冷却水箱内的弧顶两侧设置保水阻挡部，当冷却水供水水压不稳定时，减缓轴承座顶部冷却水箱内的水向冷却水箱两端下流的速度，延续其对轴承座的冷却作用，进而减缓新型板坯连铸辊轴承座的变形。通过保水阻挡部的顶部至水箱封板之间的距离大于零的设置，让保水阻挡部两侧的水得以流通。

【附图说明】

图1为本发明一实施例中轴承座拆除水箱封板后的整体结构示意图；

图2为本发明一实施例中轴承座的内部结构剖视图；

图3为本发明一实施例中轴承座的侧视结构示意图；

图4为图3所示实施例中的轴承座本体上部局部放大结构示意图；

图5为本发明另一实施例中的轴承座拆除水箱封板后的整体结构示意图；

图6为本发明一实施例中轴承座本体和一个轴承透盖的整体结构示意图；

图7为图6所示实施例中轴承座的另一视角结构示意图。

图8为本发明另一实施例中轴承座的侧视结构示意图。

附图中的标记为：1、轴承座本体，11、轴承安装孔，12、安装孔壁，121、顶壁，122、第一侧壁，123、底壁，124、第二侧壁，2、冷却水箱，3、通水孔，31、进水孔，32、出水孔，4、水箱封板，5、支撑部，51、子支撑部，6、保水阻挡部，7、轴承透盖，71、连铸辊通孔，72、轴承封盖部72，73、密封组件安装槽，7a、第一轴承透盖，7b、第二轴承透盖，8、螺纹孔。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一实施例中，参见图1至图4，一种新型板坯连铸辊轴承座，包括轴承座本体1，轴承座本体1包括轴承安装孔11和安装孔壁12，轴承安装孔11贯穿轴承座本体1的两端，安装孔壁12在径向上合围轴承安装孔11；

安装孔壁12包括顶壁121、第一侧壁122、底壁123和第二侧壁124，顶壁121、第一侧壁122、底壁123和第二侧壁124依次首尾连接并一体成型；

环绕第一侧壁122、顶壁121和第二侧壁124的外侧设有向轴承座本体1内部凹陷的冷却水箱2，冷却水箱2内设有与外部连通的通水孔3；

冷却水箱2的箱顶22上设有用于密封冷却水箱2的水箱封板4；所述水箱封板4与所述轴承座本体1密封连接。

冷却水箱2内顶壁121对应的部位设有支撑部5，支撑部5的下端连接冷却水箱2内的底部，支撑部5的上端紧固连接水箱封板4；支撑部5在轴承安装孔11轴向上的宽度小于冷却水箱2在轴承安装孔11轴向上的宽度。

通过在第一侧壁122、顶壁121和第二侧壁124的外壁上设置冷却水箱2，并通过通水孔3与外部的连通设置，从通水孔3向冷却水箱2供应冷却水，实现在板坯生产过程中对轴承座的冷却降温，保证轴承座的刚性，减缓板坯生产过程中轴承座的变形。

通过在冷却水箱2内顶壁121对应的部位设置支撑部5，让支撑部5的下端连接冷却水箱2内的底部，支撑部5的上端紧固连接水箱封板4，实现了对轴承座顶部水箱封板4的支撑作用，增加了轴承座的强度，避免了由于装配空间的限制不能增加轴承座本体1在沿着板坯连铸辊径向方向上的厚度导致的轴承座刚性较差的问题；通过该设置，无需在沿着板坯连铸辊的轴向上增加轴承座的厚度，在不改变传统装配空间的条件下，提高轴承座的强度，减缓了轴承座的变形，从而减缓轴承磨损，延长连铸辊的使用寿命。

通过支撑部5在轴承安装孔11轴向上的宽度小于冷却水箱2在轴承安装孔11轴向上的宽度的设置，在对水箱封板4起到支撑作用的同时，满足冷却水从冷却水箱2的一端流向另一端，不影响其冷却效果。

在本实施例中，优选的，新型板坯连铸辊轴承座还包括两个轴承透盖，两个轴承透盖7包括第一轴承透盖7a和第二轴承透盖7b，第一轴承透盖7a和第二轴承透盖7b分别设置于轴承安装孔11的两端；第一轴承透盖7a与轴承座本体1可拆卸式固定连接，第二轴承透盖7b与轴承座本体1一体成型。

通过第二轴承透盖7b与轴承座本体1的一体成型设置，增加了轴承座的强度，避免了由于装配空间的限制不能增加轴承座本体1在沿着板坯连铸辊径向方向上的厚度导致的轴承座刚性较差的问题；并且，通过第二轴承透盖7b与轴承座本体1的一体成型设置，无需在沿着板坯连铸辊的轴向上增加轴承座的厚度，在不改变传统装配空间的条件下，大幅度提高轴承座的强度，大幅度减缓了轴承座的变形，从而减缓轴承磨损，延长连铸辊的使用寿命。

作为另一种可选的技术方案，第一轴承透盖7a和第二轴承透盖7b分别设置于轴承安装孔11的两端；第一轴承透盖7a和第二轴承透盖7b分别与轴承座本体可拆卸式固定连接。

参见图5，可选的，在本实施例中，支撑部5包括多个间隔设置的子支撑部51，多个子支撑部51在轴承安装孔11轴向上的宽度总和小于冷却水箱2在轴承安装孔11轴向上的宽度。

通过多个子支撑部51的间隔设置，实现冷却水正常流通的同时，使支撑部5对水箱封板4的支撑作用力分布更加均匀。

参见图1、图2和图5，在本实施例中，顶壁121为弧形顶壁121，支撑部5设于冷却水箱2内的顶壁121弧顶a对应的位置。

通过在顶壁121弧顶a最高处的冷却水箱2内设置支撑部5，让整个板坯连铸辊轴承座的直接承压点得到支撑部5的支撑，有效减缓整个板坯连铸辊轴承座的变形。

参见图5，在本实施例中，冷却水箱2内设有保水阻挡部6，保水阻挡部6分别设置于靠近顶壁121弧顶a位置的两侧，保水阻挡部6的底部紧密连接于冷却水箱2内的底部21，保水阻挡部6的顶部至水箱封板4之间的距离大于零，即保水阻挡部6的顶部至水箱封板4之间保留有一个预设的距离。通过该设置，在冷却水供应水压不稳定的情况下，所述保水阻挡部6能减缓轴承座顶部冷却水箱2内的水向冷却水箱2两端下流的速度，延续其对轴承座的冷却作用，进而减缓板坯连铸辊轴承座的变形。通过保水阻挡部6的顶部至水箱封板4之间的距离大于零的设置，让保水阻挡部6两侧的水得以流通。

参见图2，在本实施例中，通水孔3包括进水孔31和出水孔32，进水孔31从底壁123外部穿过安装孔壁12与冷却水箱2内靠近第一侧壁122下端的部位连通；出水孔32从冷却水箱2内靠近第二侧壁124下端的部位穿过安装孔壁12与底壁123外部连通。

通过循环冷却水从轴承座的底壁123流向冷却水箱2，再从冷却水箱2的另一端通过轴承座底壁123流出轴承座外的设置，实现冷却水的顺畅循环，同时实现冷却水路与整个板坯连铸辊和轴承座等工件的协调安装。

需要说明的是，在其它一些实施例中，进水孔31和出水孔32的位置可以互相调换，不影响其冷却水的流通即可。

在本实施例中，进水孔31和出水孔32个数分别为一个。通过设置大小合适的进水孔31和出水孔32，满足冷却水量的供应。

可选的，在另一些实施例中，进水孔31个数为多个，和/或出水孔32个数为多个。根据冷却水量供应需求，将进水孔31个数设置为多个较小的孔，和/或将出水孔32个数设置为多个较小的孔，实现满足冷却水量供应的同时，减少应力集中，增强轴承座本体1的抗外力强度。

参照图6至图8，在本实施例中，轴承透盖7包括连铸辊通孔71和轴承封盖部72；轴承封盖部72在径向上合围连铸辊通孔71，连铸辊通孔71贯穿轴承透盖7两侧，轴承封盖部72与轴承座本体1连接，轴承封盖部72的边缘连接于轴承安装孔11两端的安装孔壁12上，轴承封盖部72用于封盖轴承；轴承封盖部72与轴承座本体1连接的一侧设有环形的密封组件安装槽73，密封组件安装槽73内用于安装环形密封组件。

通过在轴承封盖部72盖合轴承座本体1的一侧设有环形的密封组件安装槽73，并在密封安装槽内设置环形密封组件，实现轴承座内板坯连铸辊和轴承安装的密封。

在本实施例中，新型板坯连铸辊轴承座还包括环形密封组件(图中未示出)，环形密封组件包括骨架油封圈，骨架油封圈的外壁与密封安装槽的内壁紧密接触，骨架油封圈的内壁用于与连铸辊紧密接触。通过该设置，实现轴承座内板坯连铸辊和轴承安装的密封。

在本实施例中，在骨架油封圈设置的部位涂上润滑油，进一步保证轴承透盖72与连铸辊连接的气密性。

在本实施例中，骨架油封圈包括骨架油封圈外壁和骨架油封圈内壁，环绕骨架油封圈的内壁设有唇形凹槽，唇形凹槽用于紧密贴合连铸辊。通过在骨架油封圈的内壁上的唇形凹槽设置，使骨架油封圈与板坯连铸辊的连接贴合更紧密，提高轴承座封闭的气密性。

参看图1和图7，在本实施例中，轴承透盖7上以及轴承座本体1上与轴承透盖7连接的对应位置分别设有螺纹孔8，第一轴承透盖7与轴承座本体1通过螺纹孔8和螺钉(图中未示出)固定连接。

第一轴承透盖7与轴承座本体1通过螺纹孔8和螺钉固定连接，实现第一轴承透盖7与轴承座本体1的可拆卸固定。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。