溫軋機分段加熱裝置的製作方法

2023-10-09 19:46:34

本發明涉及一種溫軋機分段加熱裝置，屬於軋制測量技術領域。

背景技術：

在金屬板帶軋制領域中，溫軋時材料的加工硬化得到一定回復，與冷軋相比，軋制所得的材料的屈服強度低、延伸率高、塑性高，因此受到普遍重視。例如目前應用廣泛的輕合金結構材料——鎂合金，在熱軋時由於無法滿足薄鎂鋁合金板的溫度條件，因此板材表面質量缺陷嚴重；在冷軋時極易發生中間斷裂及邊裂情況，板材表面凹凸不平；溫軋時軋制溫度不高，鎂合金高溫氧化問題得到解決，板材表面質量相對熱軋和冷軋時好，因此溫軋有利於其薄板成型。

目前溫軋機軋輥加熱方式主要有兩種：熱輻射和感應加熱。其中熱輻射加熱方法加熱速度慢，軋制有效區間小；感應加熱與熱輻射加熱相比雖加熱時間短、軋制有效區間大，但是加熱面積小，軋輥軸向溫度不均勻，不能在線實現溫度補償。因此，為提高生產效率和產品質量，一種行之有效的能對軋輥進行加熱並進行溫度控制和補償的溫軋機加熱裝置對實際生產具有重要的意義。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種溫軋機分段加熱裝置，該裝置結構簡單，加熱速度快且均勻，能實時控制軋輥溫度和溫度補償，控制軋輥溫度在誤差範圍內。

為了達到上述目的，本發明所採取的具體技術方案為：

本發明包括外殼、溫控裝置、滑移裝置和控制中心。所述外殼起防護作用，為溫控裝置和滑移裝置提供密閉的空間，也起到一定的保溫作用；所述溫控裝置呈「入」字形且分四段加熱，使得軋輥受熱面積大、受熱均勻，溫控裝置主要對軋輥進行感應加熱並實時控制溫度，若溫度過高則通入氮氣進行局部降溫；所述滑移裝置主要通過垂直傳送帶帶動溫控裝置在豎直導軌底座上運動，控制溫控裝置與軋輥間的距離，並能保證溫控裝置加熱位置固定；所述控制中心將採集到的位移和溫度值與臨界值比較，控制溫控裝置的位置以及軋輥溫度；

所述外殼包括氣缸、減振彈簧，支架；所述氣缸共有四個，分別對稱分布在支架的上端和下端，與支架通過螺栓相連接，氣缸活塞端部為矩形，留有四個對稱分布的螺栓孔用於連接溫控裝置；支架上端和下端分別對稱設有四個減振彈簧，用於抑制軋輥工作時的垂直振動，減少垂直振動對位置測量精度的影響；支架兩側分別設有八個螺栓孔，用於連接固定滑移裝置；支架左右留有兩個足夠大的矩形孔，用於板材進出；

所述溫控裝置包括氮氣進氣閥、氮氣儲存室、雷射位移傳感器、熱電偶、感應加熱線圈、密封蓋；所述溫控裝置分為四段，每段都包括氮氣儲存室、感應加熱線圈、雷射位移傳感器和熱電偶；氮氣進氣閥與氮氣儲存室通過螺紋連接，氮氣儲存室出口設計為柵欄式，使軋輥局部冷卻均勻；所述感應加熱線圈位於「入」形溫控裝置兩側槽內，並由密封蓋進行密封，密封蓋與溫控裝置間通過螺釘連接；每段上的感應加熱線圈與氮氣進氣閥都串聯溫控開關，當熱電偶測得軋輥溫度達到臨界溫度時，與該段感應加熱線圈串聯的溫控開關斷開，停止通入交流電並同時閉合與該段氮氣進氣閥串聯的溫控開關，通入氮氣，對軋輥進行局部降溫，保證軋輥溫度在誤差範圍±5℃內；所述溫控裝置上的雷射位移傳感器串聯，只要有一個雷射位移傳感器反饋結果不在誤差範圍3mm~10mm內則滑移裝置停止工作；所述溫控裝置兩端分別留有兩個螺栓孔，通過長螺栓與滑移裝置的滑動套連接；所述溫控裝置上端與兩側夾角為130度；所述上溫控裝置下方為上工作輥，下溫控裝置上方為下工作輥。

所述滑移裝置包括垂直傳送帶、角步進電機、滑動套、導軌底座、軸銷、滾輪、滾輪導軌、電磁線圈；所述導軌底座上安裝有兩個滑動套分別連接上溫控裝置和下溫控裝置；所述導軌底座內設有兩個滾輪導軌，滾輪導軌內部設有電磁線圈，滾輪導軌中心留有小孔，用於引出電纜線；所述滑動套底端中心設有兩個滾輪，滾輪與滑動套間通過軸銷連接並在滾輪導軌上滑動，減小滑動套移動的摩擦力；所述滑動套一側設有垂直傳送帶，垂直傳送帶由外殼支架上的角步進電機傳遞動力，當溫控裝置到達所需加熱位置時，由控制中心控制向電磁線圈通電產生吸引力固定滑動套的位置，且垂直傳送帶上的託物槽起輔助固定作用。

本發明所具有的有益效果：本發明提出的溫軋機分段加熱裝置，其結構簡單，加熱面積大、速度快，能實現實時控溫，對軋輥進行溫度補償，安裝有垂振減振裝置，減小在線控溫時的位移誤差，對實際生產具有重要意義。

附圖說明

圖1為本發明溫軋機分段加熱裝置整體結構示意圖；

圖2為本發明溫軋機分段加熱裝置整體結構剖視圖；

圖3(a)(b)為本發明的外殼結構示意圖；

圖4(a)(b)(c)為本發明的溫控裝置結構示意圖；

圖5(a)(b)為本發明的滑移裝置結構示意圖；

圖6為本發明的控制流程圖；

附圖中：1.外殼2.溫控裝置3.滑移裝置4.上工作輥5.下工作輥6.長螺栓ⅰ7.長螺栓ⅱ；

101.氣缸102.螺栓ⅲ103.減振彈簧104.支架；

201.氮氣進氣閥202.氮氣儲存室203.大螺釘ⅰ204.小螺釘ⅱ205.雷射位移傳感器206.熱電偶207.感應加熱線圈208.密封蓋；

301.垂直傳送帶302.角步進電機303.滑動套304.導軌底座305.軸銷306.滾輪307.滾輪導軌308.電磁線圈。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步闡述：

如圖1、圖2所示，本實施例包括外殼1、溫控裝置2、滑移裝置3和控制中心。所述外殼1起防護作用，為溫控裝置2和滑移裝置3提供密閉的空間，也起到一定的保溫作用。所述溫控裝置2呈「入」字形且分四段加熱，使得軋輥受熱面積大受熱均勻，溫控裝置2主要對軋輥進行感應加熱並實時控制溫度，若溫度過高則通入氮氣進行局部降溫。所述滑移裝置3主要通過垂直傳送帶301帶動溫控裝置2在豎直導軌底座304上運動，控制溫控裝置2與軋輥間的距離，並能保證溫控裝置2加熱位置固定；所述控制中心將採集到的位移和溫度值與臨界值比較，控制溫控裝置2的位置以及軋輥溫度。

如圖2和圖3(a)(b)所示，所述外殼1包括氣缸101、減振彈簧103，支架104；所述氣缸101共有四個，分別對稱分布在支架104的上端和下端，與支架104通過螺栓ⅲ102相連接，氣缸101活塞端部為矩形，留有四個對稱分布的螺栓孔用於連接溫控裝置2。支架104上端和下端分別對稱設有四個減振彈簧103，用於抑制軋輥工作時的垂直振動，減少垂直振動對位置測量精度的影響；支架104兩側分別設有八個螺栓孔，通過長螺栓ⅰ6連接固定滑移裝置3；支架1左右留有兩個足夠大的矩形孔，用於板材進出。

如圖2和圖4(a)(b)(c)所示，所述溫控裝置2包括氮氣進氣閥201、氮氣儲存室202、大螺釘ⅰ203、小螺釘ⅱ204、雷射位移傳感器205、熱電偶206、感應加熱線圈207、密封蓋208；所述溫控裝置2分為四段，每段都包括氮氣儲存室202、感應加熱線圈207、雷射位移傳感器205和熱電偶206；氮氣進氣閥201與氮氣儲存室202通過螺紋連接，氮氣儲存室202出口設計為「柵欄式」，使軋輥局部冷卻均勻；所述感應加熱線圈207位於「入」形溫控裝置2兩側槽內，並由密封蓋208進行密封，密封蓋208與溫控裝置2間通過大螺釘ⅰ203、小螺釘ⅱ204連接；每段上的感應加熱線圈207與氮氣進氣閥201都串聯溫控開關，當熱電偶206測得軋輥溫度達到臨界溫度時，與該段感應加熱線圈串聯的溫控開關斷開，停止通入交流電並同時閉合與該段氮氣進氣閥201串聯的溫控開關，通入氮氣，對軋輥進行局部降溫，保證軋輥溫度在誤差範圍±5℃內。所述溫控裝置2上的雷射位移傳感器串聯，只要有一個雷射位移傳感器反饋結果不在誤差範圍3mm~10mm內，則滑移裝置3停止工作；所述溫控裝置2兩端分別留有兩個螺栓孔，通過長螺栓ⅱ7與滑移裝置3的滑動套303連接；所述溫控裝置2上端與兩側夾角為130度；所述上溫控裝置2下方為上工作輥5，下溫控裝置2上方為下工作輥6。

如圖2、圖3(a)(b)和圖5(a)(b)所示，所述滑移裝置3包括垂直傳送帶301、角步進電機302、滑動套303、導軌底座304、軸銷305、滾輪306、滾輪導軌307、電磁線圈308；所述導軌底座304上安裝有兩個滑動套303分別連接上溫控裝置2和下溫控裝置2；所述導軌底座304內設有兩個滾輪導軌307，滾輪導軌307內部設有電磁線圈308，滾輪導軌307中心留有小孔，用於引出電纜線；所述滑動套303底端中心設有兩個滾輪306，滾輪306與滑動套303間通過軸銷305連接並在滾輪導軌307上滑動，減小滑動套303移動的摩擦力；所述滑動套303一側設有垂直傳送帶301，垂直傳送帶301由外殼支架104上的角步進電機302傳遞動力，當溫控裝置2到達所需加熱位置時，由控制中心控制向電磁線圈308通電產生吸引力固定滑動套303的位置，且垂直傳送帶301上的託物槽起輔助固定作用。

如圖6所示為本發明的控制流程圖。首先由控制中心設定軋輥臨界溫度t0和溫控裝置2與軋輥間的臨界距離l0。接著啟動滑移裝置3，一旦雷射位移傳感器205測得溫控裝置2與軋輥距離l≤l0，則關閉滑移裝置3並固定，向感應加熱線圈207通電開始加熱，當熱電偶206測得軋輥溫度t≥t0時，停止向該段感應加熱線圈207通電並打開該段的氮氣進氣閥201通入氮氣開始局部降溫。以此循環，直至軋制結束。

本領域的技術人員應理解，本發明所述及附圖中所示的本發明的實施例只作為解釋本發明的原理並不限制本發明。凡是依據本發明中的設計精神所做出的等效變化或修飾，均應落入本發明的保護範圍。