СОСТАВНОЙ ВАЛОК

Полезная модель относится к валкам и может быть использована для различных технологических процессов с валками, например в валковых машинах для измельчения полимерных материалов.
Известен составной валок, содержащий вал с буртом и бандаж, механизм крепления бандажа на валу в виде распорных втулок контактирующих с торцами бандажа, стянутых крепежными элементами (см. Патент RU №2093264, опубликовано 20.10.1997).
Недостаток данной конструкции состоит в том, что износ бандажа при эксплуатации составного валка приводит к его замене с большой остаточной толщиной и приводит к большим потерям металла.
Известен валок, содержащий вал с буртом и бандаж, механизмом крепления бандажа на валу в виде распорных втулок контактирующих с торцами бандажа и стянутых крепежными элементами, (см. патент RU №2130348, опубликовано 20.05.1999).
Недостатком составного валка данной конструкции является, что при уменьшении толщины бандажа за счет износа в процессе эксплуатации составного валка возникает необходимость замены бандажа с большой остаточной толщиной, что приводит к большим потерям металла бандажей.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является составной валок, содержащий вал с буртом и бандаж, механизм крепления бандажа на валу в виде распорных втулок контактирующих с торцами бандажа и стянутых крепежными элементами, бандаж выполнен разъемным и состоящим из внутренней части, выполненной в виде, трубчатого элемента с продольной прорезью по цилиндрической образующей, торцевые конические поверхности которого опираются на конические поверхности распорных втулок, и наружной части, выполненной в виде набора сменных колец, размещенных с натягом на цилиндрической поверхности трубчатого элемента внутренней части, причем сменные кольца неподвижно закреплены (см. патент RU №96039 U1, опубликовано 20.07.2010). Недостатком этого валка является сложность конструкции при изготовлении, т.к. валок изготовлен из деталей, имеющих сложную геометрическую форму. Также поверхность валка при работе может сильно нагреваться, что может привести к поломке самого валка, а также снижению качества получаемого с помощью валка продукта вследствие ее неоднородности из-за различных температурных режимов получения продукта в связи с нагревом валка.
Техническим результатом заявляемой полезной модели, является повышение надежности работы, повышение качества получаемого материала, повышение технологичности изготовления валка.
Заявляемый технический результат достигается тем, что составной валок содержит вал с закрепленным на нем рабочим органом, образованным установленными на валу втулками, контактирующими с бандажом. Бандаж выполнен разъемным и состоящим из внутренней части в виде цилиндрической обечайки, и наружной части, выполненной в виде набора сменных колец, размещенных на цилиндрической обечайке. Вал выполнен полым, внутри вала установлен коллектор, снабженный полостью, отверстием и цилиндрическим пазом для подачи охлаждающей жидкости и отверстием для отвода использованной охлаждающей жидкости. Втулки установлены на валу с образованием камер для заполнения охлаждающей жидкостью, в крайних втулках выполнены отверстия для отвода охлаждающей жидкости.
В обечайке выполнены каналы, отверстия для подачи охлаждающей жидкости и отверстия для отвода охлаждающей жидкости.
Вал выполнен с отверстиями для подачи и отвода охлаждающей жидкости.
Такая конструкция позволяет эффективно подавать охлаждающую жидкость к поверхности валка и отводить использованную охлаждающую жидкость из валка при его работе, тем самым устранить его чрезмерный перегрев, в результате можно получить более высокое качество получаемой продукции и предотвратить поломку валка.
Отверстия для подачи охлаждающей жидкости вала и обечайки расположены на одинаковом расстоянии от торцевых поверхностей рабочего органа составного валка. Такое расположение отверстий позволяет охлаждающей жидкости равномерно распределяться вдоль поверхности рабочего органа валка и охлаждать ее термосимметрично и равномерно, в результате можно получить более однородную получаемую продукцию, т.к. вся поверхность будет иметь одинаковую температуру.
Отверстия для отвода охлаждающей жидкости в обечайке, крайних втулках и валу являются продолжением друг друга и конструктивно образуют единый канал для отвода охлаждающей жидкости. В результате охлаждающая жидкость по этому единому каналу отводится от охлаждаемой поверхности.
Поверхность сменных колец покрыта твердосплавным износостойким материалом. В результате кольца меньше изнашиваются.
Детали валка изготовлены из трубопрокатной продукции. При этом использована стандартная трубопрокатная продукция, поэтому не требуется дополнительное специальное оборудование, т.е. изделие технологичное, его легко изготовить.
На фиг. 1 изображен составной валок, на фиг. 2 изображен разрез А-А.
Составной валок содержит вал 1, на котором установлены втулки 2, контактирующие с бандажом 3. Бандаж 3 выполнен разъемным и состоящим из внутренней части в виде цилиндрической обечайки 4, и наружной части, выполненной в виде набора сменных колец 5, размещенных на цилиндрической обечайке 4, причем сменные кольца неподвижно закреплены одним из известных способов, например шпонками. Втулки 2 и бандаж 3 образуют рабочий орган составного валка. Втулки 2 жестко закреплены на валу 1, например, сваркой. Втулки 2 установлены таким образом, что между внутренними втулками образованы камеры 6 для заполнения охлаждающей жидкостью. Внешние поверхности 7 крайних втулок 2 образуют торцевые поверхности рабочего органа составного валка.
Вал 1 выполнен полым. Внутри вала 1 установлен коллектор 8. В коллекторе 8 имеется полость 9 для подачи охлаждающей жидкости и отверстие 10, соединенное с полостью 9. В коллекторе 8 выполнен кольцевой паз 11, соединенный отверстием 10 для подачи охлаждающей жидкости, а также канал 12 для отвода отработанной охлаждающей жидкости. Вал 1 снабжен отверстиями 13 для подачи охлаждающей жидкости. Отверстия 13 соединены с кольцевым пазом 11. Отверстия 13 выполнены на одинаковом расстоянии от наружных поверхностей 7 крайних втулок 2. Отверстия 13 связаны с камерами 6 для заполнения охлаждающей жидкостью. Вал 1 снабжен отверстиями 14 для отвода охлаждающей жидкости.
В обечайке 4 выполнены каналы 15 для охлаждения поверхности и отверстия 16 и 17 для прохождения охлаждающей жидкости. Отверстия 16 выполнены на одинаковом расстоянии от наружных поверхностей 7 крайних втулок 2. В крайних втулках 2 выполнены отверстия 18 для отвода охлаждающей жидкости. Отверстия 17, 18 и 7 являются продолжением друг друга и конструктивно образуют единый канал для отвода охлаждающей жидкости.
Для предотвращения протекания охлаждающей жидкости составной валок снабжен уплотнительными втулками 19, уплотнительными торцевыми дисками 20 и заглушками 21.
Поверхность сменных колец 5 покрыта твердосплавным износостойким материалом, например порошковой наплавочной проволокой ПП-Нп-80Х20Р3Т ГОСТ 26101-84.
Составной валок снабжен муфтой 22 подвода охлаждающей жидкости с патрубком 23 для подвода охлаждающей жидкости и патрубком 24 для отвода использованной охлаждающей жидкости. Патрубок 23 связан с коллектором 8.
Все детали, из которых изготовлен составной валок, имеют цилиндрическую форму, поэтому для изготовления составного валка использована трубопрокатная продукция.
Составной валок работает следующим образом. Через патрубок 23 муфты 22 в полость 9 коллектора 8 подают охлаждающую жидкость, например воду. Из полости 9 охлаждающая жидкость через отверстие 10 поступает в кольцевой паз 11 и далее, через отверстия 13, заполняет камеры 6. Далее охлаждающая жидкость через отверстия 16 поступает в каналы 15 и растекается от центров каналов 15 равномерно в обе стороны от места поступления охлаждающей жидкости, при этом происходит термосимметричное охлаждение поверхности валка. Достигнув краев каналов 15, отработанная охлаждающая жидкость по единым каналам для отвода охлаждающей жидкости, образованным отверстиями 17, 18 и 7, стекает в полость вала 1, часть ее протекает через канал 12, и выводится из валка через патрубок 24.
Заявляемое устройство простое и технологичное в изготовлении, обеспечивает равномерное охлаждение рабочей поверхности валка, чем достигается большая продолжительность работы самого валка и при этом получается более качественный измельченный продукт.
Полезная модель может быть изготовлена имеющимися техническими средствами на имеющемся оборудовании.