專(zhuān)利名稱(chēng)：材料輸送輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種材料輸送輥，它尤其用于連續(xù)加熱爐和熱鍍層裝置置中，輸送輥有一個(gè)用陶瓷或其它耐熱和/或耐腐蝕的非金屬材料制成的空心的、尤其是按一種熱噴涂法制成的輥體，并至少有一個(gè)旋轉(zhuǎn)支承面。
這種例如具有陶瓷輥體的輥，被置入例如200℃至500℃的高溫區(qū)中。它例如用于在鍍鋅設(shè)備的連續(xù)加熱爐中和在有色金屬熔池(如鍍鋅槽)中輸送帶狀材料。這種輥不僅受熱載荷，而且受機(jī)械載荷。因?yàn)檩侒w是空心的，而且陶瓷材料只能承受有限的機(jī)械載荷，所以本發(fā)明的目的是改進(jìn)上述這種輥，使它的強(qiáng)度得到顯著提高，這尤其是在受拉應(yīng)力和保證具有熱穩(wěn)定性的情況下。
本發(fā)明達(dá)到此目的的方法是，至少在輸送面所在區(qū)域中的輥體空腔內(nèi)，裝入一種耐熱的填料，這種填料的膨脹系數(shù)至少大體與輥體陶瓷材料的相同。
輥體的空腔內(nèi)可以完成用填料充滿(mǎn)。因此當(dāng)輥體的輸送面受載時(shí)，輥體將支靠在填料上，從而減小了它的應(yīng)力，尤其減小了由于所輸送的材料在輥體上面積有限的地方造成的輥體局部負(fù)荷。輥體的陶瓷材料和耐熱的填料具有大體相同的膨脹系數(shù)，所以在這種情況下，用于不同高溫的輥?zhàn)鲝?qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí);可以認(rèn)為空心輥體在填料上始終有相同的支承關(guān)系，因而輥的機(jī)械強(qiáng)度實(shí)際上與它所在區(qū)域的溫度無(wú)關(guān)。與鋼制的輥相比，按本發(fā)明的輥尤其在高溫區(qū)具有優(yōu)越性。在高溫中，鋼的承載能力嚴(yán)重下降。由于陶瓷輥體與耐熱填料有同樣的膨脹系數(shù)，故兩者可以牢固連接，例如用燒結(jié)。這同樣提高了輥的機(jī)械強(qiáng)度。耐熱填料不需要如輥體那樣具有化學(xué)抵抗能力，因?yàn)檩侒w防止了填料受化學(xué)破壞和熱載荷。輥體還保護(hù)了它的構(gòu)件，如鋼質(zhì)支承軸免遭腐蝕。
填料含有一種或同時(shí)存在石墨、碳、金屬氧化物、碳化硅或一種耐熱礦物質(zhì)，或由它們所組成。
填料可放在輥體和金屬軸之間，金屬軸的兩端各有一個(gè)旋轉(zhuǎn)支承面。所有作用在輥體上的機(jī)械負(fù)荷通過(guò)填料傳遞給金屬軸，所以輥的承載能力實(shí)際上只是根據(jù)陶瓷材料和填料的抗壓強(qiáng)度來(lái)確定。
輥體和/或抗拉加固襯里至少可以在一端具有一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)軸承的旋轉(zhuǎn)支承面，填料亦可以完全充滿(mǎn)輥體的支承端，這時(shí)，輥體在旋轉(zhuǎn)支承面所在區(qū)域中按需要減小直徑。這種輥在高溫區(qū)中完全沒(méi)有金屬構(gòu)件，而金屬構(gòu)件在高溫區(qū)中時(shí)，其熱和化學(xué)承載能力將被破壞。最佳的使用范圍例如超過(guò)1100℃。
在輥體的內(nèi)部可以裝一個(gè)同心圓柱體，例如支承軸，它最好用一種非金屬材料制成。與輥體相隔一定的距離，在輥體和同心圓柱體或支承軸之間形成的環(huán)形腔中，至少局部裝有填料。這種輥在它的輸送面所在區(qū)有一個(gè)較大的外徑，例如在下述情況下是要求這樣做的，即當(dāng)要輸送的材料應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)彎，而小回轉(zhuǎn)半徑不合適的時(shí)候。此外，輥沿徑向的多層結(jié)構(gòu)，使得有可能采用不同性質(zhì)的填料，例如，在同心圓柱體和輥體之間的環(huán)形腔中采用有較強(qiáng)的耐熱能力和抗化學(xué)負(fù)荷能力的填料，而在輥體空腔中采用機(jī)械承載能力強(qiáng)的填料。因此輥的機(jī)械承載能力可以在例如陶瓷材料的壁厚最小的條件下最佳化。當(dāng)一個(gè)輥由兩個(gè)同心體組成，而輥體內(nèi)腔只是局部裝有填料時(shí)，特別適用于作為加熱輥，或局部用熔液充填，以減小它在有關(guān)熔液中的浮力。
在輥體空腔中和在環(huán)形腔中的填料，可以是整體式的或分成幾件的成型件和/或是粉末，和/或與輥體和/或與同心圓柱體固定連接，例如采用燒結(jié)、粘結(jié)或剛性傳扭連接，以便使旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力能從輥端傳至輥體和同心圓柱體。整體式的成型件可以例如是桿，它完全充滿(mǎn)輥體空腔。環(huán)形腔中則可由一個(gè)有相應(yīng)尺寸的具有圓環(huán)形截面的圓柱體來(lái)充填。在輥體或同心圓柱體端面封閉的情況下，可以采用粉末作填料。
在輥體的旋轉(zhuǎn)支承面上，設(shè)有一個(gè)陶瓷或耐腐蝕材料制成的磨損襯套，以延長(zhǎng)輥的使用壽命，例如用一個(gè)新的來(lái)更換用舊了的襯套。
至少在輥體和/或同心體的一端設(shè)一個(gè)遮擋填料的蓋板，它不僅提高了輥和填料抗化學(xué)和熱負(fù)荷的能力，而且也提高了輥的強(qiáng)度。蓋板可設(shè)計(jì)成軸-擴(kuò)張聯(lián)軸器，以便驅(qū)動(dòng)輥。根據(jù)需要，蓋板通過(guò)一個(gè)臺(tái)階與輥體和/或同心體和/或抗拉加固襯里的內(nèi)部相配合，并因此和/或與填料軸向固定和/或傳扭連接，或?qū)⑸w板扣在輥體和/或軸向體的外面，并與之固定，而蓋板按需要可具有一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)支承的軸頸。
在輥體空腔中和/或環(huán)形腔中，可設(shè)抗拉加固襯里，以提高輥的機(jī)械承載能力?？估庸桃r里通過(guò)輥體和同心體的陶瓷材料以及通過(guò)填料，良好地防止了加和化學(xué)負(fù)荷。抗拉加固襯里可以用例如加壓和和/或加熱使之與填料不可分解地連接，和/或是一種自身具有剛度和必要時(shí)加初應(yīng)力并可用填料充填的構(gòu)件。若采用的填料不能與抗拉加固襯里一起形成所要求的形狀，則充以填料的自身具有剛度的構(gòu)件是是有優(yōu)點(diǎn)的。當(dāng)在輥中的填料應(yīng)為粉末時(shí)，則也需要這種自身具有剛度的構(gòu)件。這時(shí)，抗拉加固襯里必須設(shè)計(jì)成能承受輥的載荷?？估庸桃r里可以是加預(yù)應(yīng)力的，以便使填料提供一種類(lèi)似預(yù)應(yīng)力混凝土那樣的效果，以提高填料和由它構(gòu)成的成型件的機(jī)械承載能力。
裝在空心體和/或同心體內(nèi)自身具有剛度的構(gòu)件，具有兩個(gè)成型盤(pán)，它們之間用一根陶瓷桿隔開(kāi)一定距離，把這些零件組集起來(lái)的纖維材料包圍在它們外面。
輥上可設(shè)有一個(gè)輥體內(nèi)腔引氣接頭和/或一個(gè)電源接頭。通過(guò)引氣接頭可通入惰性氣體，它在內(nèi)腔或縫隙中保護(hù)輥體結(jié)構(gòu)免遭氧化和腐蝕。通過(guò)電源接頭可使例如石墨填料成為輥的加熱裝置。輥的加熱裝置可以例如用來(lái)作為爐子加熱裝置和熔池加熱裝置，并在更換輥時(shí)使用。用電能還可以建立一個(gè)電磁場(chǎng)，用以檢測(cè)輸送過(guò)程，例如測(cè)量不同的輸送速度。
材料輸送輥，尤其是用于熱鍍層設(shè)備中的輸送輥，有一個(gè)特殊的陶瓷輥體和一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)軸承的旋轉(zhuǎn)支承面，它的特征是，輥的旋轉(zhuǎn)軸承至少有一個(gè)具有石墨、碳、碳化硅或金屬氧化物的軸承體支承面面。這樣一種輥和輥軸承，即使在高溫區(qū)，借助于它的支承面保證有最佳的摩擦系數(shù)，并具有無(wú)潤(rùn)滑運(yùn)行的特性，所以輥端不必為了獲得冷支承而穿過(guò)爐壁外伸。因此大大簡(jiǎn)化了爐子的結(jié)構(gòu)，特別是因?yàn)槭∪チ嗽跔t壁中的密封裝置。
為了將摩擦系數(shù)降得很低，使軸承體由兩個(gè)同心的、在一個(gè)軸承套中可相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軸承襯套所組成，在它們之間裝了一個(gè)可相對(duì)運(yùn)動(dòng)的陶瓷軸承襯套。陶瓷軸承襯套兩側(cè)裝設(shè)的可相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軸承襯套，將軸承內(nèi)的機(jī)械載荷最佳地分布到多個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軸承襯套上去，從而在單位負(fù)荷較小的情況下，使磨損減少。
輥的軸承體可設(shè)有允許熔液進(jìn)入的軸承間隙，并具有垂直的可分軸承體磨損產(chǎn)物的分離槽和/或溶液膨脹室。這種軸承設(shè)計(jì)成液體潤(rùn)滑的。利用分離槽和溶液膨脹室，可照顧到特殊的磨損情況和凝結(jié)情況，這種情況例如出現(xiàn)在軸承體的磨損產(chǎn)物不應(yīng)進(jìn)入溶液中和當(dāng)更換被輸送材料時(shí)必須從溶液中取出軸承的情況下。
當(dāng)軸承應(yīng)設(shè)計(jì)為干軸承時(shí)，輥的軸承體最好用一個(gè)軸承套圍起來(lái)，軸承件的兩側(cè)用靠在輥的旋轉(zhuǎn)面上的密封元件進(jìn)行密封。在這種情況下，可以避免在軸承內(nèi)部有腐蝕性的外界大氣或有產(chǎn)生熱負(fù)荷和化學(xué)負(fù)荷的溶液。
密封元件可以是一個(gè)密封環(huán)、一個(gè)裝在軸承套內(nèi)的軸承襯套安裝槽中的軸承體擋板、或是一種粉末填料，粉末的粒度應(yīng)大于軸承套和旋轉(zhuǎn)支承面之間的縫隙寬度。密封元件由石墨、碳、金屬氧化物、碳化硅或一種耐熱金屬組成，或由一種耐熱的纖維密封墊構(gòu)成。
軸承體是一個(gè)加工有分離槽的整體件，或由多個(gè)用陶瓷環(huán)隔開(kāi)一定距離的石墨盤(pán)組成。每一種結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)載荷和工藝性來(lái)選擇。
至少應(yīng)當(dāng)將支承輥端的、在爐室一側(cè)的軸承體端頭裝入爐壁中，或伸入爐室之中。在這種情況下，爐室和處于常溫的外腔之間的溫度差輥上是有限的，其優(yōu)點(diǎn)是使輥體熱負(fù)荷較小。軸承構(gòu)件受到在輥體所在位置處同樣的應(yīng)力，因此溫度梯度能更好地被這些零件所分配，因?yàn)樗鼈冎杏行┛稍O(shè)計(jì)成不作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并成為單位負(fù)荷較小的結(jié)構(gòu)。
下面借助于附圖所表示的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。其中

圖1一種鍍鋅設(shè)備的側(cè)向示意圖，圖2按本發(fā)明第一種輥的縱剖面示意圖，圖3按本發(fā)明第二種輥的縱剖面示意圖，
圖4圖3所示輥的特殊軸承，圖5按本發(fā)明第三種結(jié)構(gòu)形式的輥的縱剖面示意圖，圖6至8具體表示輥的軸承，圖9輥在爐壁中的結(jié)構(gòu)。
圖1示意表示了一種普通的熱鍍鋅設(shè)備40，它有一個(gè)鋼帶42的連續(xù)加熱裝置41。在氧化爐43中的處理溫度約為1300℃，接著在還原爐44中的處理溫度約為1100℃。在爐子43、44中均裝有輸送輥45。經(jīng)過(guò)預(yù)處理的鋼帶42到爐子出料輥46處，并進(jìn)入一個(gè)加了例如鋅溶液47的槽48中。浸沒(méi)在溶液47中的鋼帶，在槽的回轉(zhuǎn)輥49處轉(zhuǎn)彎，并借助于固定輥50，將它從溶液47中提出，固定輥50的對(duì)面，是一個(gè)保持鋼帶42位置的加壓輥51。
圖2表示一個(gè)輥45，它支承在爐室之外的旋轉(zhuǎn)軸承15上。
輥45主要由帶空腔11的輥體10和鋼軸16組成。輥體10上有一個(gè)輸送面13，在輸送面13的所在區(qū)，輥體10和金屬軸16之間的空腔11中裝有填料12。輥體10的兩端52，均用在圖2中只表示在左邊的陶瓷蓋板21封閉。為了更好地密封和固定，它們制有臺(tái)階22，蓋板通過(guò)此臺(tái)階裝在輥體10里面。在多個(gè)固定位置53處，將陶瓷螺釘擰入填料12中，螺釘使蓋板21密封地固定在輥體10的端頭和填料12上。
圖2的右端表示了金屬軸16通過(guò)榫舌54與填料12機(jī)械連續(xù)。如果輥體10與填料12不是傳扭連接，則也可以相應(yīng)地在輥體10和填料12之間裝榫舌。當(dāng)使用溫度較高時(shí)，在金屬軸16中設(shè)冷卻劑的冷卻通道55。
圖3中所表示的輥45′主要由輥體10和填料12組成，填料裝在輥體空腔11中和爐室外旋轉(zhuǎn)支承面14所在區(qū)中。在輥體10兩端52處的旋轉(zhuǎn)支承面14，由輥體10的外圓面構(gòu)成。在圖3右部，爐室外旋轉(zhuǎn)支承面14所在區(qū)的輥體直徑減小，以便能采用現(xiàn)有軸承。軸承直徑較小，具有使軸承摩擦阻力較小的優(yōu)點(diǎn)。在圖3中，作為碳素纖維石墨層的抗拉加固襯里25的端頭處，裝有一個(gè)鋼制的用于普通軸承的熱壓磨損襯套20。在位于爐室之外的這一位置處，輥體10變細(xì)。
輥45′沒(méi)有不耐熱的支承零件。按圖3，輥45′的兩端伸出爐室之外。從爐壁穿過(guò)形成了很大的溫度降，使軸承15可看作是普通的冷軸承。即使在爐室內(nèi)作用有機(jī)械載荷，輥體10的陶瓷材料也能經(jīng)受得住這種溫度梯度。在端頭52中沒(méi)有密封的填料12不受熱負(fù)荷和化學(xué)負(fù)荷。但也可以將端頭52密封起來(lái)。圖3中的輥適用于高溫區(qū)中，并作為非冷卻輥。在圖4中表示了一種用于圖3所示輥45′一個(gè)端頭52的外部驅(qū)動(dòng)裝置。輥體10用蓋板21密閉，蓋板21上有一個(gè)與輥體10嵌接的卡頭55。此外，蓋板21上設(shè)有軸頸23，它支承在旋轉(zhuǎn)軸承15中，并與一個(gè)用箭頭56表示的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置相連。
圖3中輥的左端設(shè)一個(gè)惰性氣體的氣體接頭70。如果裝有填料12的內(nèi)腔有縫隙，或者當(dāng)填料12與輥體10之間不是密封連接的那么惰性氣體便可以進(jìn)入此間隙中，或進(jìn)入填料12與輥體10之間間，使它們與腐蝕性的外界大氣隔絕，從而可避免氧化和腐蝕。
圖5表示了輥45″的兩種方案。兩種結(jié)構(gòu)形式中的輥體10是共同的，它有一個(gè)外輸送面13′，它的空腔11設(shè)計(jì)成環(huán)形腔?？招那?1的內(nèi)邊界是同心圓柱體19或同心支承軸19′。兩種零件19、19′在它們的端頭52各有一個(gè)裝在示意表示的軸承24中的旋轉(zhuǎn)支承面14。左端52上設(shè)有磨損襯套20。在兩種方案中，均在輥體10的附近和在同心圓柱體19或支承軸19的附近，裝設(shè)有抗拉加固襯里25。在圖5右邊這種實(shí)施例中，輥體10的空腔11中完全充滿(mǎn)填料12，而左邊這種實(shí)施例中則只在端頭有填料，而且其形狀是環(huán)12。由此，并通過(guò)減小支承軸19′的外徑，形成了一個(gè)淹沒(méi)空間71。空腔11在軸承那一端用蓋板21封閉。支承軸19′在環(huán)12所在區(qū)域中設(shè)計(jì)成四面體，以利于傳力。為了使填料12與輥體10夾緊，可以在輥體內(nèi)壁加工一個(gè)圖上未表示的槽。當(dāng)然，同心圓柱體19也可以設(shè)計(jì)成剛性的。在圖5左半部所表示的實(shí)施例中，淹沒(méi)空間71用來(lái)尤其是在例如放入金屬溶液中的大直徑粗輥情況下，減小輥的浮力，這只要在淹沒(méi)空間71中充以溶液，因?yàn)樘盍?2只在輥體10的外端才有。填料12和蓋板21上面制有流入孔72。
圖5中表示的輥45″尤其設(shè)計(jì)來(lái)用于熱鍍層設(shè)備中，例如用于有色金屬溶池中，可作為如圖1中的回轉(zhuǎn)輥49、加壓輥51或固定輥50。
圖3至5所示的輥均設(shè)有抗拉加固襯里25，它們最好在陶瓷零件的近旁，亦即挨著同心體19和輥體10，至少在它們的里面。這樣一種抗拉加固襯里25，由一種纖維材料，尤其是織物構(gòu)成，如可采用碳纖維，玻璃纖維、陶瓷纖維或硅纖維。
若填料由一種形狀固定的物體構(gòu)成，則抗拉加固襯里可例如作為帶材卷成。如果填料是粉末，則抗拉加固襯里必須制成一種自身有剛度的構(gòu)件。圖4舉例表示了一種自身具有剛度的構(gòu)件，它主要由兩個(gè)例如由鋼或陶瓷制的成型盤(pán)27組成，成型盤(pán)之間用一根陶瓷桿26隔開(kāi)，使它們彼此保持一定距離。在這一組件外面包上纖維材料28，所以可以將粉末裝在此構(gòu)件里面。纖維材料在右成型盤(pán)27處用夾板57固定住。
由圖5可見(jiàn)，在輥體10旋轉(zhuǎn)支承面14的軸承直徑a不變的情況下，輥45″可以有不同的大外徑A。因此，具有不同外徑A的輥45″，可裝在只需有一種尺寸的旋轉(zhuǎn)軸承24中，這種軸承表示在圖6至8中。
由圖6至8可見(jiàn)，空心體10端頭52的結(jié)構(gòu)是相同的。它們與圖3、5所示的相應(yīng)。輥體10的端頭各設(shè)一個(gè)可更換的磨損襯套20，它由陶瓷材料或耐腐蝕材料制成。磨損襯套20允許有較大的磨損，或可采用一種比輥體10的材料有更好支承特性的材料。
旋轉(zhuǎn)軸承24主要由一個(gè)分成兩部分的軸承套35組成，它與磨損襯套20和輥體10的端頭52一起基本上包圍了一個(gè)軸承體30。軸承體30有一個(gè)磨損襯套20的軸承支承面29，而且它至少部分是由石墨、碳、金屬氧化物組成。
圖6所示的軸承設(shè)計(jì)成干軸承。位于中間的軸承體30，例如用碳化硅制成，它的兩側(cè)相對(duì)于磨損襯套20的旋轉(zhuǎn)支承面14用密封元件36密封。軸承體30和磨損襯套20之間的軸承間隙較小。磨損產(chǎn)物留在軸承中，并起潤(rùn)滑作用，因?yàn)槭紫饶p的軸承體30最好是用有潤(rùn)滑能力的軸承材料制成的。這種軸承保證了對(duì)輥的精密導(dǎo)引。
圖7所示的旋轉(zhuǎn)軸承24中含有一個(gè)軸承體30，它具有在磨損襯套側(cè)面開(kāi)口的分離槽34，在軸承套35和磨損襯套20之間有一個(gè)表示在右上部分的較大的距離。此外，軸承間隙33，亦即軸承體30支承面29和磨損襯套20之間的距離大到可使溶液進(jìn)入并潤(rùn)滑軸承24。
因此，槽34中或多或少地充有溶液。軸承體30可能出現(xiàn)的磨損產(chǎn)物被隔離在槽34中，所以它們不會(huì)到溶液中去。軸承和軸承套35敞開(kāi)著的端面用一塊擋板63密封，它同時(shí)還用來(lái)使輥體10軸向定位。為了簡(jiǎn)化，在圖7下部表示了另一種軸對(duì)稱(chēng)的旋轉(zhuǎn)軸承24，其中軸承體30或軸承套35的槽59中裝有粉末填料39，它在軸承體30和磨損襯套20之間起密封裝置的作用。從充填孔60進(jìn)入的填料39的粒度大于縫隙寬度W，所以粉末不會(huì)漏出去。粉末例如用一種金屬氧化物構(gòu)成，并尤其是具有與磨損襯套20同樣的或較小的硬度，所以不需加潤(rùn)滑劑?？赡墚a(chǎn)生的磨損顆粒留在旋轉(zhuǎn)軸承24內(nèi)部，例如在槽34中。
圖7的上部和下部表示了不同的結(jié)構(gòu)。圖7下部的軸承體30設(shè)有如通過(guò)銑削制成的分離槽34。在這種情況下，軸承體30是整體式的。圖7上半部的軸承體30分成三部分，它們用定距環(huán)62來(lái)保持相互之間的距離，所以槽34相應(yīng)地較寬。
圖8表示的旋轉(zhuǎn)軸承24有一個(gè)分成三部分的軸承體30，即一個(gè)陶瓷材料的中間軸承襯套32和設(shè)在此軸承襯套32內(nèi)外可相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)同心軸承襯套31。所有這三個(gè)軸承襯套31、32都可以彼此相對(duì)地和相對(duì)于磨損襯套20或相對(duì)于軸承套35繞輥軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。軸承襯套31、32和設(shè)在兩端的擋板38一起裝在一個(gè)軸承套35的安裝槽37中，陶瓷的軸承襯套32在擋板之間起定距器的作用，所以在起軸承作用的軸承襯套31上設(shè)置所需的軸承間隙，并因此可以最佳地調(diào)整到較低的摩擦系數(shù)。
圖8所示的旋轉(zhuǎn)軸承24可設(shè)計(jì)成用于無(wú)潤(rùn)滑運(yùn)行的或用溶液進(jìn)行液體潤(rùn)滑的。圖8的上半中，擋板38同時(shí)用作為密封元件，它將軸承襯套31、32密封地包圍起來(lái)。所產(chǎn)生的磨損產(chǎn)物留在軸承內(nèi)，并繼續(xù)起潤(rùn)滑劑的作用。圖8的下半部中，擋板38與磨損襯套20之間有一個(gè)距?，因此溶液可以进入。灾q庵智榭魷攏岢諧奶 1、32有較大的軸承間隙。此外，中間的軸承襯套32設(shè)有膨脹室61。
用作輥的陶瓷材料，亦即輥體10和同心體19的陶瓷材料，可考慮選用噴涂陶瓷。這類(lèi)陶瓷，尤其是氧化陶瓷是耐沖擊的、有抵抗能力的、有韌性的、耐溫度變化的和耐高溫的。輥體10和/或同心體19的制造，例如可按專(zhuān)利DE-PS3001371中所述的方法，具體而言是一種水穩(wěn)定的等離子體火焰噴涂法(Wassersta-bilisiertenPlasma-Flammspritzverfahren)。
圖9表示輥45在爐壁64中的構(gòu)造，它的旋轉(zhuǎn)軸承24將輥載荷導(dǎo)入爐壁64中。軸承套35至少包圍著爐室一側(cè)的軸承體30，并與爐壁64相連。軸承體30的尺寸應(yīng)這樣決定，即支承輥端45′的力引起的單位載荷較小。由圖中可見(jiàn)，輥端45′插入旋轉(zhuǎn)軸承24中大約一半的地方。另一半中裝入一個(gè)中間塊65，它的一端65′與輥體10傳扭連接，它的另一端65″有一個(gè)與擴(kuò)張?zhí)淄?6緊配合的傳動(dòng)軸頸67。因此，輥45可在爐室68外面被傳動(dòng)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)零件溫度降的一大部分由中間塊65來(lái)承擔(dān)，它同樣應(yīng)該是耐熱的。圖9的下半部分，表示了旋轉(zhuǎn)軸承24在爐壁64中裝入了它的整個(gè)寬度，在爐室68和外腔69之間的溫度差特別大的情況下和為了使輥45和旋轉(zhuǎn)體19免受應(yīng)力負(fù)載，也可以如圖9上半部所示將旋轉(zhuǎn)軸承24伸入爐室68之中，所以軸承體30也較多地伸入爐室68中。
除陶瓷材料外，還有其它的耐熱和/或耐腐蝕材料適用于制作輥體，如金屬氧化物、碳化物和硅酸鹽。
權(quán)利要求
1.材料輸送輥，尤其用于連續(xù)加熱爐和熱鍍層裝置中，它有一個(gè)用陶瓷或其它耐熱的和/或耐腐蝕的非金屬材料制成的空心輥體，并至少有一個(gè)旋轉(zhuǎn)支承面，其特征為輥體(10)的空腔(11)至少在輸送面(13，13′)所在區(qū)中裝有耐熱的填料(12)，填料具有與輥體(10)的陶瓷材料至少大體相同的膨脹系數(shù)。
2.按照權(quán)利要求1所述之輥，其特征為填料(12)含有石墨、碳、金屬氧化物、碳化硅或一種耐熱的含礦物質(zhì)的材料，或由它們所組成。
3.按照權(quán)利要求1或2所述之輥，其特征為填料(12)裝在輥體(10)和在其端頭各有一個(gè)旋轉(zhuǎn)支承面(14)的金屬軸(16)之間。
4.按照權(quán)利要求1或2所述之輥，其特征為輥體(10)和和/或抗拉加固襯里(25)至少在一端有一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)軸承(24)的旋轉(zhuǎn)支承面(14)，填料也完全充滿(mǎn)輥體(10)的支承端(17)。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述之輥，其特征為在輥體(10)內(nèi)部與輥體(10)相隔一定距離地裝設(shè)有一個(gè)同心圓柱體(19)或一根支承軸(19′)，在輥體(10)和同心圓柱體(19)或支承軸(19′)之間形成的空腔(11)，至少局部裝有填料(12);同心圓柱體(19)或支承軸(19′)的端頭(52)有旋轉(zhuǎn)支承面(14)。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述之輥，其特征為在輥體(10)的空腔(11)中和/或在同心圓柱體(19)的環(huán)形腔(18)中的填料(12)，是整體的或分成幾塊的成型件，或是粉末，它們和/或與輥體(10)和/或與同心圓柱體(19)用燒結(jié)通過(guò)加壓連接或粘結(jié)成剛性的傳扭連接或不固定地裝在一起。
7.按照權(quán)利要求3或5所述之輥，其特征為填料(12)與金屬軸(16)和/或與輥體(10)的輸送面(13)剛性地和/或非剛性地摩擦傳扭連接。
8.按照權(quán)利要求1至7之一所述之輥，其特征為在輥體(10)的旋轉(zhuǎn)支承面(14)上，設(shè)有一個(gè)用陶瓷或耐腐蝕材料制成的磨損襯套(20)。
9.按照權(quán)利要求1至8之一所述之輥，其特征為至少在輥體(10)和/或同心體(19)的一端裝一個(gè)遮擋填料(12)的蓋板(21)。
10.按照權(quán)利要求9所述之輥，其特征為蓋板(21)通過(guò)一個(gè)臺(tái)階(22)裝入輥體(10)和/或同心體(19)和/或抗拉加固襯里(25)內(nèi)，并和/或與填料(12)軸向固定和/或傳扭連接;或?qū)⑸w板(21)扣在輥體(10)和/或同心體(19)的外部并固定;以及蓋板(21)具有一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)軸承(15)的軸頸(23)。
11.按照權(quán)利要求1至10之一所述之輥，其特征為在輥體(10)的空腔(11)中和/或在同心體(19)的環(huán)形腔(18)中，設(shè)有抗拉加固襯里(25)。
12.按照權(quán)利要求11所述之輥，其特征為抗拉加固襯里(25)與填料(12)不可分解地連接，和/或制成一種自身具有剛度并充以填料(12)的構(gòu)件。
13.按照權(quán)利要求12所述之輥，其特征為裝在空心體(10)和/或同心體(19)內(nèi)部自身具有剛度的構(gòu)件有兩個(gè)用一根陶瓷桿(26)隔開(kāi)一定距離的成型盤(pán)(27)，并被將這些零件組集在一起的纖維材料(28)所包圍。
14.按照權(quán)利要求1至13之一個(gè)或多個(gè)所述之輥，其特征為有一個(gè)輥體(10)內(nèi)腔(11)的引氣接頭(70)和/或至少有一個(gè)電源接頭。
15.按照權(quán)利要求1至14之一所述之材料輸送輥，尤其用于熱鍍層設(shè)置中的輸送輥，有一個(gè)特殊的陶瓷輥體和一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)軸承的旋轉(zhuǎn)支承面，其特征為輥的旋轉(zhuǎn)軸承(24)至少配備有一個(gè)具有石墨、碳、碳化硅或金屬氧化物的軸承體(30)的軸承支承面(29)。
16.按照權(quán)利要求15所述之輥，其特征為軸承體(30)由兩個(gè)同心的、在一個(gè)軸承套(35)中可相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軸承襯套(31)所組成，在這兩個(gè)軸承襯套之間，裝有一個(gè)可相對(duì)運(yùn)動(dòng)的陶瓷軸承襯套(32)。
17.按照權(quán)利要求15或16所述之輥，其特征為輥的軸承體(30)設(shè)有軸承間隙(33)，并具有垂直的、可分離軸承體(30)磨損產(chǎn)物的分離槽(34)和/或溶液膨脹室(61)。
18.按照權(quán)利要求15或16所述之輥，其特征為輥的軸承體(30)被一個(gè)軸承套(35)所包圍，軸承體(30)的兩側(cè)用在輥的旋轉(zhuǎn)支承面(14)上的密封元件(36)進(jìn)行密封。
19.按照權(quán)利要求18所述之輥，其特征為密封元件(36)是一個(gè)密封環(huán)、一個(gè)裝在軸承套(35)內(nèi)的軸承襯套(31、32)安裝槽(37)中的軸承體(30)擋板(38、63)、或是一種粉末填料(39)，粉末的粒度大于軸承套(35)和旋轉(zhuǎn)支承面(14)之間的縫隙寬度(W)。
20.按照權(quán)利要求18或19所述之輥，其特征為密封元件(36)由石墨、碳、金屬氧化物、碳化硅或一種耐熱的金屬組成，或由一種耐熱的纖維密封墊構(gòu)成。
21.按照權(quán)利要求15至20之一個(gè)或多個(gè)所述之輥，其特征為軸承體(30)是加工有分離槽(34)的整體件，或由多個(gè)用環(huán)(62)隔開(kāi)一定距離的石墨盤(pán)組成。
22.按照權(quán)利要求15至21之一個(gè)或多個(gè)所述之輥，其特征為至少可以將支承輥端(45′)的在爐室一側(cè)的軸承體(30)端頭(30′)裝入爐壁(64)中，或伸入爐室(68)中。
全文摘要
材料輸送輥，尤其用于連續(xù)加熱爐和熱鍍層設(shè)備，它有一個(gè)用陶瓷材料制成的空心的、尤其是按一種噴涂法制成的陶瓷輥體，并至少有一個(gè)旋轉(zhuǎn)支承面。為了使輥具有耐熱性，將其設(shè)計(jì)成至少在此輥體輸送面所在區(qū)的空心輥體的空腔中，裝有耐熱填料，填料具有與輥體陶瓷材料至少大體相同的膨脹系數(shù)。
文檔編號(hào)B65G39/071GK1030061SQ8810323
公開(kāi)日1989年1月4日 申請(qǐng)日期1988年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1987年5月30日
發(fā)明者維林·卡特·維博 申請(qǐng)人:施納德+克萊門(mén)斯公司