[发明专利]一种适用于非晶宽带制备的冷却辊

说明书

本发明涉及一种适用于非晶薄带制备的冷却辊装置及冷却流道，属于非晶薄带制备技术领域。新型冷却辊包括堵盖、透盖、进水管、配流管、两个左右盖板、两个内芯、主轴、铜圈、两个出水管，所述两个内芯面对面安装，通过所述左右盖板通过螺钉压紧。进水面流道采用Y形直通道，出水面流道采用弧状Y形流道，使冷却水快速更新，提高换热效率。所述配流管安装于所述主轴内部，实现两端进出水管结构、体积一致，使两端出水管冷却水的流速与压力一致。冷却水由中间进入与铜圈接触的冷却缝隙从两端排出，提高冷却辊中间部位的换热系数，使所述铜圈沿宽度方向的温度分布均匀，从而提高非晶薄带特性沿宽度方向的一致性。

技术领域

本发明属于非晶薄带制备领域，涉及一种适用于非晶宽带制备的高效冷却辊。

背景技术

非晶薄带制带原理：在坩埚中熔化的合金溶液，通过坩埚底部的喷嘴缝隙喷射到快速旋转的冷却辊表面上，合金溶液被极速冷却凝固附着在冷却辊上，经吹带装置，使带材剥离冷却辊形成非晶薄带。因此冷却辊的冷却能力直接影响到非晶带的质量与合格率。

在非晶薄带制备过程中广泛采用循环水冷的冷却辊。冷却辊外表面是铜圈，内部是循环冷却水。当合金溶液通过喷嘴浇注在冷却辊表面时，因铜的导热系数较大，合金溶液凝固释放的热量通过铜圈迅速传导给铜辊内的循环冷却水，并被循环冷却水带走。目前最常用的冷却辊进出水通道是发散状直通道，当冷却辊旋转时，由于受到通道壁的作用力，形成涡流，使冷却水不易排出。同时，冷却水出水面受向外的离心力的作用不容易向内排出。冷却水从冷却辊的一端通入，经过与铜圈接触的环形缝隙水道，从另一端流出。这种冷却辊结构沿冷却辊宽度方向的温度分布不均，由于铜圈与冷却水的对流换热，且进水处温度低于出水处，铜圈温度沿宽度方向的不均从而影响带材宽度方向的非晶特性的一致性。随着制带宽度的增加，冷却辊的热负荷也随之上升，中心与两端的温度差越大，温度分布不一致性更加明显，从而影响非晶薄带沿宽度方向非晶特性的一致性。

发明内容

为解决现有结构的不足，本发明解决的第一个问题是，冷却辊外圈温度沿宽度方向分布不均问题，提供一种冷却水由中间进入冷却通道从两端排出的新型冷却辊结构。

本发明解决第二个技术问题是针对已有的进水面与出水面流道为发散状直通道，这种结构中心部位宽度小于周部，容易在周部产生涡流，影响冷却水的流动性。为此本发明提供一种流动性好的冷却流道。

本发明解决第三个技术问题是针对已有的发散状直通道在冷却辊转动过程中的离心力作用，对进水面的冷却水流动有利，不利于出水面的水流流动，进而提供一种能够使冷却水能够快速流出，换热效率高的流道。

为解决以上技术问题，其技术方案如下：新型冷却辊装置整体布局包括堵盖、透盖、进水管、配流管、左右两个盖板、两个内芯、主轴、铜圈、两个出水管、紧定螺钉、轴承、压盖螺钉、轴承挡圈、动密封圈。

铜圈通过加工内止口与螺纹孔和左右盖板实现定位与联接；进水管、配流管与主轴通过螺纹实现密封联接；所述主轴与左右内芯、左右盖板间通过所述动密封圈实现与冷却水间的密封，防止冷却水渗出；所述轴承通过在主轴上安装所述轴承挡圈实现轴向定位，防止冷却辊转动过程中的轴向窜动；所述配流管安装在所述进水管对称面，可实现左右出水通道中的结构、空间相同，从而使左右出水口的压力、流量与流速保持一致，从而使冷却辊宽度方向的冷却效果一致；

所述左右内芯为中空结构，在两端面加工出流道，进水面为带辅助肋的发散状直流道，出水面为带辅助肋的弧状流道，安装时左右内芯的进水面面对面安装；所述主轴为空心轴结构，两端加工出水孔，径向加工贯通孔，使冷却水从进水孔流入和流出；所述两个出水管为直弯管通过螺纹与主轴联接，便于冷却水排出。两端的堵盖与透盖通过止口定位螺钉与主轴联接。

优选的，所述主轴为固定式空心轴，冷却水由冷却辊宽度方向的中部进入冷却水缝，由两端排出，提高冷却辊中部位置的换热系数。

优选的，所述冷却辊由两个带冷却流道的内芯面对面安装，且内芯为中空焊接和铸造结构。