一种定宽压力机锤头冷却结构的制作方法

1.本发明属于定宽压力机设备技术领域，具体涉及一种定宽压力机锤头冷却结构。


背景技术：

2.定宽压力机是热连轧生产线重要的生产设备，位于一次除鳞机和r1粗轧机之间。定宽压力机的作用是在精轧机轧制前一次性的大幅减少板坯宽度，定宽压力机通常分为操作侧和传动侧，定宽压力机的减宽功能由操作侧和传动侧的曲轴锤头装配来完成，通过曲轴带动锤头对经过的板坯进行渐进式地宽度方向侧压完成的，因此曲轴锤头装配是定宽机的核心部件。现有的曲轴锤头装配结构如图1和图2所示，定宽压力机滑座1与锤头滑座5通过拉杆活动连接，锤头滑座5与曲轴2通过连杆4活动连接，锤头底座6通过螺栓安装在锤头滑座5前侧，如图3和图5所示，锤头底座6前侧的中部横向间隔设置有多个定位键10，锤头7内侧设置有与各定位槽10一一对应并相适配的定位键槽13，并通过定位键槽13套于相对应定位键10外侧，再通过锁紧机构8贯穿锤头滑座5、锤头底座6和锤头7连接固定；如图3-4所述，锤头底座6外侧设置有若干个冷却喷嘴9，内部开设有与各冷却喷嘴相连通的第一内置水道11，第一内置水道11与外部水源相连接。
3.锤头是定宽压力机的核心部件，直接与板坯进行接触的，其工作环境及其恶劣。钢坯从加热炉出来，此时钢坯表面温度高达1100℃以上，并且表面附着一些未剥落的氧化铁皮等。在钢坯经过定宽压力机时，定宽压力机锤头对其进行渐进式地宽度方向侧压。根据板坯长度不同，每次侧压时间在1.5-3min不等，此时锤头冷却水不工作，锤头温度随着板坯的温度迅速升高。板坯通过后，定宽压力机锤头底座的冷却水立刻开启并通过各冷却喷嘴喷至锤头表面，锤头表面温度迅速下降至150℃以下，每块板坯间隔也在1.5-3min之间，直至下一块板坯到来，冷却水关闭，开始新一轮轧制，如此往复。在这种急冷急热的环境中，锤头表面与芯部温度不均匀，在拉压应力共同作用下，极易产生应力集中，造成锤头表面疲劳裂纹。由此可知，定宽压力机的锤头7、锤头底座6以及锤头滑块5工作在一个热应力、冲击力反复变化的环境里。锤头工作过程中通过安装在锤头底座上几个冷却喷嘴进行冷却，而随着轧制节奏的加快，间隙冷却的时间越来越短，造成锤头内外温差也越来越大，芯部冷却能力不够，造成锤头底座以及锤头滑块温度持续上升，同时还会造成内部润滑油因高温产生积碳的情况。因此，保证锤头7、锤头底座6以及锤头滑块5内外部冷却均匀是延长其使用寿命的关键，但同时受机体空间体积的限制，目前除通过冷却喷嘴对锤头进行冷却外，仍没有很好的方法解决此问题。


技术实现要素：

4.针对背景技术中存在锤头表面以及芯部无法均匀冷却的技术问题，本发明提供了一种定宽压力机锤头冷却结构，可以进一步对均匀锤头表面以及芯部的冷却温度，在保持表面强冷的情况下，增加芯部的冷却功能，同时适应加快的轧制节奏，避免原有锤头因冷却时长不足造成锤头底座以及锤头滑块温度的持续上升，增加锤头底座以及滑座内部冷却功
能，另外，还克服受机体配管的限制，在保证水量变化不大的情况下，尽可能增加冷却强度。
5.本发明解决技术问题的技术方案如下：
6.本发明一种定宽压力机锤头冷却结构，所述定宽压力机包括依次安装的锤头滑座、锤头底座和锤头，锤头滑座与锤头底座螺栓固定，所述锤头底座前侧设置有若干冷却喷嘴，其内部开设有与各冷却喷嘴相连通的第一内置水道，其前侧中部横向均匀间隔设置有若干定位键，所述锤头后侧设置有与各定位键一一对应并相适配的定位键槽，锤头的各定位键与锤头底座的各定位键槽相配合并通过锁紧机构将两者连接固定，本发明的改进之处在于：所述定位键槽底部与定位键顶部之间具有间隙并形成一条横向的冷却水道；所述锤头底座中部自下向上开设有若干第二内置水道，该第二内置水道设置有第二内置水道进水口和第二内置水道出水口，第二内置水道出水口与所述冷却水道相连通。
7.进一步地，所述定位键槽底部与定位键顶部之间的间隙为10mm～15mm。
8.进一步地，所述第二内置水道设置有两条，并关于锤头底座竖向中心线对称，每条第二内置水道的第二内置水道出水口分别向左向右与所述冷却水道相连通。
9.进一步地，所述锤头滑座内部开设有冷却腔，冷却腔首尾分别设置有外部水接入口和冷却腔出水口。
10.进一步地，所述冷却腔出水口与第二内置水道进水口相连通。
11.进一步地，所述冷却腔设置于锤头滑座内部前侧，其包括锤头滑座内部上侧开设有冷却横腔，冷却横腔上向下均匀连通开设有若干冷却竖腔，各冷却竖腔的底部端口通过闷盖焊接封闭；所述外部水接入口与冷却横腔相连通，所述冷却腔出水口与冷却竖腔下部连通。
12.进一步地，所述冷却横腔为两段，关于锤头滑座竖向中心线左右对称，两段冷却横腔连接的冷却竖腔数量相同且关于锤头滑座竖向中心线左右对称，靠近锤头滑座竖向中心线的左右两个冷却横腔下部分别连通有所述冷却腔出水口。
13.进一步地，各所述冷却竖腔的顶部至闷盖之间设置有隔板，该隔板的下部设置有漏水口。
14.与现有的技术相比，本发明所述的一种定宽压力机锤头冷却结构具备以下有益效果：
15.1、通过修改定位键槽的尺寸，形成冷却水道，通过冷却水进入锤头底座与锤头内侧之间以加强锤头芯部的冷却效果，均匀内外部的温度，此改进同时改善了锤头急冷急热的工作环境，防止锤头表面经过多次“淬火”而形成疲劳裂纹，使得锤头大的直缝裂纹发生率大大下降，提高了锤头的寿命；
16.2、通过在锤头滑块内部加工冷却腔，改善了由于锤头热传动导致的芯部温度上升的情况，降低对锤头滑块内部温度，避免锤头内部铜瓦润滑油因高温积碳情况的发生；
17.3、在有限的空间里不影响强度的情况下，由于增加了内冷水，现场可适当的降低外冷水的使用量，减少了喷溅的残水对热板坯表面氧化和周围传感器的影响。
附图说明
18.图1为现有曲轴锤头装配的结构示意图；
19.图2为现有曲轴锤头装配前侧的结构示意图；
20.图3为锤头底座(前侧)的结构示意图；
21.图4为锤头底座的剖面示意图；
22.图5为锤头(后侧)的结构示意图；
23.图6为改进后的定位键与定位键槽形成冷却水道的示意图；
24.图7为锤头滑座俯剖示意图；
25.图8为锤头滑座另一位置俯剖示意图；
26.图9为锤头滑座侧面剖视示意图；
27.图10为锤头滑座底面示意图
28.图11为图10中a-a向示意图；
29.图12为图10中b-b向示意图；
30.图13为图12的侧面示意图；
31.图中：1、定宽压力机滑座；2、曲轴；3、拉杆；4、连杆；5、锤头滑座；6、锤头底座；7、锤头；8、锁紧机构；9、冷却喷嘴；10、定位键；11、第一内置水道；12、第二内置水道；121、第二内置水道进水口；122、第二内置水道出水口；13、定位键槽；14、冷却腔；141、冷却横腔；142、冷却竖腔；143、闷盖；144、隔板；145、漏水口；15、外部水接入口；16、冷却腔出水口；17、冷却水道。
具体实施方式
32.下面将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。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变；“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
33.实施例1：
34.图1和图2示出了现有定宽压力机曲轴锤头装配的结构示意图，包括依次安装的锤头滑座5、锤头底座6和锤头7，所述锤头滑座5与锤头底座6通过螺栓连接固定；所述锤头底座6前侧设置有上下分布的若干冷却喷嘴9，用于对其前侧的锤头7进行喷水冷却，锤头底座6内部开设有与各冷却喷嘴9相连通的第一内置水道11，第一内置水道11与外部水源相连接，锤头底座6前侧中部横向均匀间隔设置有若干定位键10，所述锤头7后侧设置有与各定位键10一一对应并相适配的定位键槽13，锤头7的各定位键10与锤头底座6的各定位键槽13相配合安装并通过锁紧机构8快速连接固定。现有的这种结构，仅能通过各冷却喷嘴9喷出冷却水对锤头7表面进行冷却，冷却效果一般，难以达到效果。
35.作为对现有定宽压力机曲轴锤头装配结构的改进，如图1-6所示，本发明一种定宽压力机锤头冷却结构，所述定位键槽13底部与定位键10顶部之间具有间隙并形成一条横向的冷却水道17，两者的间隙值优选10mm～15mm，可通过加工原有定位键槽深度的方式进行，
使得锤头底座6和锤头7装配后，两者的定位键10和定位键槽13的间隙值达到10mm～15mm，优选15mm，各定位键10和定位键槽13之间合围成一个全长方向芯部贯通的空腔，注入冷却水后即可作为冷却水道使用，达到冷却锤头芯部的目的；所述锤头底座6中部自下向上开设有若干第二内置水道12，优选为两条，并关于锤头底座6竖向中心线对称，第二内置水道12可以通过对锤头底座6钻深孔并配钻进水口和出水口的方式实现，每条第二内置水道12的下部和上部分别设置有第二内置水道进水口121和第二内置水道出水口122，两条第二内置水道12的第二内置水道出水口122分别向左向右与所述冷却水道17相连通。
36.应用时，保留原有的冷却碰嘴不变用来冷却锤头与热板坯接触的部分和锁紧机构，同时通过第二内置水道进水口121送入冷却水进入第二内置水道12，然后从第二内置水道出水口122进入冷却水道17并对锤头7的芯部进行冷却，使用锤头内外均匀冷却。
37.实施例2：
38.在实施例1的基础上，所述锤头滑座5内部开设有冷却腔14，冷却腔14首尾分别设置有用于连接外部水源的外部水接入口15和将换热后的冷却水送出的冷却腔出水口16。进一步地，所述冷却腔出水口16与第二内置水道进水口121相连通。本实施例通过在将外部冷却水从外部水接入口15送入冷却腔14对锤头滑座内部进行冷却，进一步降低锤头滑座5的温度，同时冷却水还可从冷却腔出水口16送入第二内置水道12并进入冷却水道17，用于对锤头7芯部进一步冷却，节约冷却水资源；另外，因锤头芯部、锤头滑座已通过冷却水冷却，进而可以减少冷却喷嘴喷出的水量，减少喷溅残水对热板坯表面氧化和周围传感器的影响。
39.实施例3：
40.在实施例2的基础上，受机体空间体积的限制，在不影响其强度的情况下，进一步优化冷却腔14的结构，所述冷却腔14设置于锤头滑座5内部前侧，其包括锤头滑座5内部上侧开设有冷却横腔141，冷却横腔141上向下均匀连通开设有若干冷却竖腔142，各冷却竖腔142的底部端口通过闷盖143焊接封闭；所述外部水接入口15与冷却横腔141相连通，用于将冷却水先送入冷却横腔141再逐个送入冷却竖腔142，以增加对锤头滑座5的冷却效果，所述冷却腔出水口16与冷却竖腔142下部连通，用于将使用过的冷却水进一步输出至冷却水道中对锤头的芯部进行进一步冷却。本实施例中，冷却横腔141、冷却竖腔142及外部水接入口15和冷却腔出水口16均可通过在锤头滑座5上钻孔的方式实现。
41.对上述结构进一步优化，将所述冷却横腔141分为两段，关于锤头滑座5竖向中心线左右对称，所述外部水接入口15为两个，分别连接于两段冷却横腔141的外侧；两段冷却横腔141连接的冷却竖腔142数量相同且同样关于锤头滑座5竖向中心线左右对称，靠近锤头滑座5竖向中心线的左右两个冷却横腔141下部分别连通有所述冷却腔出水口16，并分别接入两个第二内置水道进水口121。
42.受锤头滑座5空间以及强度的限制，不能加工过多的冷却竖腔，为保证水流的冷却效果，优选深孔加工8个冷却竖腔，各所述冷却竖腔142的顶部至闷盖143之间焊接设置有隔板144，该隔板144的下部设置有漏水口145，这样冷却水从冷却横腔141内先进入冷却竖腔142隔板144的一侧，然后通过底部的漏水口145进入隔板144的另一侧，增加水流的路径，以带走更多的热量。