一种双润滑机制的连铸结晶器足辊的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于金属铸造领域，尤其涉及一种连铸结晶器的足辊。
【背景技术】
[0002]连铸辊是对经连铸机结晶器一次冷却凝固成较薄厚度坯壳并在二冷区逐步凝固的铸坯进行弯曲、矫直、导向、牵引的装置，其包括驱动辊、从动辊和足辊。
[0003]结晶器足辊是指结晶器下方的连铸辊，用于铸坯出结晶器下口后支撑坯壳，防止其鼓肚变形，因与结晶器连成一体而得名。
[0004]由于连铸过程中足辊与结晶器一起上、下振动，而铸坯在出结晶器下口时温度高、坯壳薄，很容易出现鼓肚，并形成各种各样的表面和皮下缺陷，所以足辊的对中精度如何，也是控制铸坯表面和皮下缺陷的重要设备运行参数。
[0005]大部分板坯连铸机结晶器短边足辊设计的主要差异，体现在足辊对数(从2对到5对不等)、足辊锥度控制(从平行锥度到3段收缩锥度)、足辊支撑的方式(有框设计和无框设计)、足辊材料设计差异、足辊与结晶器之间连接方式(刚性连接和有弹簧支撑的柔性连接)、足辊的辊径与辊间距差异、足辊间冷却喷嘴的布置设计等方面。
[0006]在实际设计和制造过程中，在短边足辊的旋转润滑设计方面，由于短边足辊受宽边足辊的干涉和铸坯本身厚度的限制，无法布置支撑轴承，故无论是在欧系、日系或者是国内的连铸结晶器设计中，板坯连铸结晶器短边足辊的结构大体相同，都是通过足辊支撑架、固定轴、润滑套、辊套的结构形式，实现辊套与固定轴之间的自润滑旋转。
[0007]具体的，润滑套有石墨铜套和石墨钢套两种，其中的石墨钢套是在石墨铜套的基础上发展而来的，其主要目的是克服铜套更容易磨损的缺陷，但铜套的磨损也肯定是石墨的润滑效果恶化后发生的。当然有些装备较差的铸机结晶器侧面足辊甚至无润滑，用安装间隙较大的辊套与定位轴连接，定位精度很差。
[0008]由于受短边足辊结构、生产中的工况环境和润滑缺陷的限制，这种足辊的定位精度和辊子转动状态、辊面磨损成为一种常见的设备异常。
[0009]作为结晶器的一个重要组成部分，足辊的磨损也是影响和限制结晶器整体设备使用寿命的一个瓶颈问题。特别是结晶器一次在线使用寿命较长、在线调宽频率较高或锥度设定较大的铸机，都存在侧面足辊磨损较大的现象；其中石墨铜套自润滑结构表现为铜套定向磨损、间隙增大、异物进入、最终咬死、转动不良或因间隙管理不严而产生辊子偏斜等缺陷，而石墨钢套在作为润滑剂的石墨流失到一定程度后直接“咬死”、辊面与坯壳形成滑动摩擦导致磨损。
[0010]结晶器短边足辊的磨损，会导致侧面裂纹、角横裂和皮下裂纹等铸坯表面、浅表面质量缺陷，同时严重的磨损也带来了漏钢事故的隐患，所以，一般发现短边足辊磨损后就要更换结晶器等相关设备。
[0011]国内很多相关企业普遍存在结晶器短足辊异常磨损、卡死的现象，也均试图努力通过设备的改进提高该设备的使用寿命，例如《中国设备工程》2010年4月刊登的《结晶器足辊的改进》一文中，提到某钢铁股份有限公司方坯连铸结晶器足辊的问题，他们采取的措施是采用轴承支撑替代石墨铜套，同时采用油气润滑、改变辊子的材质、优化对弧等方法。
[0012]其技术方案虽然是针对方还连铸，但该棍子的结构和工况环境，与板还连铸结晶器的短边足辊完全相同，其所采取的技术方案，存在措施改造工作量大、一次性投入费用较尚等不足。
[0013]同时，油气润滑系统在连铸机上使用的管理难度和润滑效果，也已经被反复证明存在一定的缺陷，主要是因为油气润滑在处于高温工作环境中的低转速设备的需要润滑部位上，不易形成润滑/保护油膜，对于足辊这种转动不均匀、工作在高温、高湿环境下的转动构件，直接采用上述技术方案虽有一定的保护作用，但一旦油气润滑输送管路出现密封不良等问题，则整个润滑系统的润滑效果和保护作用会大打折扣，难以实现预期的润滑、保护效果。
【实用新型内容】
[0014]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双润滑机制的连铸结晶器足辊，其通过对无轴承支撑的石墨套自润滑式足辊的结构进行改进，使足辊兼具石墨润滑和集中给脂润滑功能，以防止在高温、高压、不均匀转动等恶劣工况条件下，足辊转动套磨损间隙增大或辊面不转磨损现象的发生，有助于提高整体设备的使用寿命，保证足辊定位精度，提高铸坯质量，降低生产运行和设备维修成本。
[0015]本实用新型的技术方案是:提供一种双润滑机制的连铸结晶器足辊，包括带有自润滑套的足辊，其所述的足辊包括足辊固定轴、套装在足辊固定轴上的自润滑套和套装固定在自润滑套外周的辊套，所述足辊固定轴的外表面与所述自润滑套的内表面之间构成滑动自润滑运动副结构；其所述的足辊固定轴分为自由端和固定端，其所述足辊固定轴的自由端嵌套固定在自由侧连接板上，所述足辊固定轴的固定端嵌套固定在固定端连接板上；其特征是:
[0016]在所述足辊固定轴的自由端，设置一个润滑给脂腔；在所述足辊固定轴的侧面，设置至少一个给脂支管；所述给脂支管的一端与所述的润滑给脂腔连通，所述给脂支管的另一端与所述足辊固定轴的外表面相通。
[0017]在所述足辊固定轴的自由端，设置一个进油嘴，所述的进油嘴与所述的润滑给脂腔相通；
[0018]在所述的自由侧连接板上贯穿设置一个进油嘴开口，在所述进油嘴开口的旁边，设置一个供油管布置槽，在供油管布置槽中设置给脂硬管；
[0019]所述的进油嘴贯穿所述自由侧连接板的进油嘴开口设置；所述的进油嘴与所述的给脂硬管连接。
[0020]在所述的给脂硬管、润滑给脂腔及给脂支管中，填充有润滑油脂。
[0021]进一步的，在所述自润滑套两端的端部位置上，在足辊固定轴外表面与自润滑套内表面之间的滑动接触部位，设置有润滑油脂出口。
[0022]其所述的给脂硬管、进油嘴、润滑给脂腔及给脂支管，与套装在所述足辊固定轴上的自润滑套，构成所述连铸结晶器足辊的双重润滑结构。
[0023]进一步的，其所述足辊固定轴的自由端和固定端，通过足辊支撑架分别与所述的自由侧连接板和固定端连接板对应连接，所述的自由侧连接板和固定端连接板固接为一体，构成足辊固定框架。
[0024]进一步的，所述的给脂硬管与润滑油脂集中供应单元连接。
[0025]其所述的给脂硬管经过给脂分配阀与润滑油脂集中供应单元连接。
[0026]其所述的自润滑套为石墨铜套或石墨钢套。
[0027]进一步的，其所述润滑给脂腔的纵向轴线，与所述足辊固定轴纵向轴线重合。
[0028]与现有技术比较，本实用新型的优点是:
[0029]1、通过设置润滑给脂腔及给脂支管，构建了一个针对足辊固定轴的外表面与自润滑套的内表面之间的油脂润滑结构，与连铸结晶器足辊原有的套装在足辊固定轴上的自润滑套一起，构成了一个双重润滑结构，使足辊兼具石墨润滑和集中给脂润滑功能；
[0030]2、采用本技术方案的双重润滑结构，可以大幅度延长结晶器短边足辊的在线使用寿命，确保了足辊正常旋转，辊面磨损情况大有好转，使得结晶器使用寿命也因此大幅提尚;
[0031]3、由于采用本技术方案后基本杜绝了润滑套的磨损，周期使用后只要对辊套进行简单维护，并在调整对弧精度的情况下即可继续使用，有助于提高整体设备的使用寿命，保证了足辊定位精度，提高了铸坯质量，降低了生产运行和设备维修成本。
【附图说明】
[0032]图1是本实用新型足辊的截面结构示意图；
[0033]图2是本实用新型足辊的整体结构示意图。
[0034]图中I为辊套，2为自润滑套，3为润滑给脂腔，4为给脂支管，5为足辊固定轴，6为自由侧连接板，7为进油嘴开口，7a为进油嘴，8为足辊伸缩槽，9为足辊支撑架，10为足辊固定框架，11为润滑面，12为固定侧连接板，13为足辊支撑弹簧箱，14为供油管布置槽，15为固定螺栓，16为润滑油脂出口。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0036]在实际生产和设备连续运行过程中，造成结晶器短边足辊磨损的主要原因有如下四个方面:
[0037]A、结晶器足辊的运转特征不同于常规的连铸辊，因为足辊与结晶器为一个整体，在浇注过程中足辊紧贴着铸坯随着结晶器振动而不断正反向转动，同样长度的铸坯通量，足辊的转动行程要比普通铸辊大一倍左右，且转动不匀速；
[0038]B、因结晶器短边在调宽过程中要移动，同时足辊的宽度窄，无法使用常规的轴承连接和轴承集中给脂，而采用自润滑的辊套结构，靠内部的石墨铜套或石墨钢套润滑，在石墨粉