双腔式气控液轧机喷射梁的制作方法
【专利摘要】本发明属于冶金【技术领域】，涉及一种双腔式气控液轧机喷射梁。提出的双腔式气控液轧机喷射梁中，在喷射梁的内腔中沿长度方向设置一道喷射梁分隔板（16），将喷射梁的内腔分为两个腔体，分别为气腔（1）和油腔（11）；气控液式阀的阀体（19）内设置有气道Ⅰ（4）和气道Ⅱ（7），所述气道Ⅱ（7）的进气口位于阀体（19）的端面上并与气腔（1）连通，气道Ⅰ（4）与气作用腔（8）连通，气道Ⅰ（4）通过电磁阀（5）与气道Ⅱ（7）连通。本发明只需采用一根气管供气，不需要设置多根气管且无需对气管进行排序、规整和捆扎，检修、维护方便，同时使用安全，可以避免轧机高温引起的气管起火问题。
【专利说明】双腔式气控液轧机喷射梁
【技术领域】
[0001]本发明属于轧机【技术领域】，具体涉及一种双腔式气控液轧机喷射梁。
【背景技术】
[0002]轧机喷射梁是轧机上的关键部件，它的作用是通过向工作辊表面喷射轧制油给辊子降温。由于轧机工作辊的外形是细长的圆柱体，为了做到冷却整个辊面，喷射梁也就做成长条形结构，故称之为“梁”。由于在轧制金属过程中会产生大量的轧制热，这些热量就直接传递给工作辊，使得辊子温度急速上升，结果导致辊子受热膨胀，辊径略微变大，最终导致轧出的金属厚度超差，影响质量。所以喷射梁就要紧挨着工作辊，并给予其最直接的冷却。
[0003]喷射梁的作用是冷却工作辊，而目前的冷却方式有两种:一种是连续式喷射冷却，一种是断续式喷射冷却。连续式喷射冷却是喷射梁上的阀体在轧制过程中一直保持打开状态，轧制油源源不断地喷出；断续式喷射冷却则是在单位时间内阀体以一定频率开启和关闭，使轧制油间断喷出。随着高速轧机的广泛应用，单位时间里产生的轧制热量不断提高，以及轧机升速和降速过程中轧制热的产生是变化的，所以对喷射梁的冷却能力的可调性也提出了更高的要求。因此，断续喷射式冷却就被广泛的应用；断续喷射式冷却拥有流量可分级控制、流量随轧制速度无级调节、连续与断续喷射可切换等优势。上述优势特点都基于阀体开关状态可控的特点。所以，阀体开关动作的响应速度与可靠性，以及疲劳耐久度是衡量阀体的关键指标，也是喷射梁整体质量的表现。因此，阀体的结构和开关动作的原理就成了主要的研究对象。
[0004]目前阀体的开关方式大体有三种:直动式、液动式和气控液式。
[0005]直动式:直动式就是把阀芯和电动执行机构直接连在一起，让电动执行机构直接驱动阀芯，电动执行机构可以是电磁铁或是伺服电机。这种结构原理简单，制作方便，零件少，但就是执行机构体积偏大，因为油液的压力直接作用于阀芯上，要把阀芯关死就要用很大的力去推阀芯(用以抵抗油液的压力)，所以电动执行机构的功率就较大，体积也就偏大，做出的喷射梁也很宽，所以用的不多。
[0006]液动式:液动式的原理是利用油液自身的压力推动阀芯实现开关功能，这种原理结构也需要电磁铁来控制油液在阀芯上的作用位置；这种液动式结构的工作原理很巧妙，且只利用油液自身的压力推动阀芯。但是为了实现这种原理，电磁铁的制作，以及内部细小零件的精加工使此种结构的成本高；而且阀里腔的充油和泄油不是瞬间完成的，所以完成一组开关动作还是要消耗一定时间的，因此应用在高频率开关场合时，其响应速度达不到要求。
[0007]气控液式:气控液式是利用电磁阀控制压缩空气的通断，用压缩空气推动阀芯动作；一组开关动作分别要由油液和压缩空气完成。
[0008]现有喷射梁上阀的开关方式大多采用气控液式；现有喷射梁具体结构如图1所示；所示的喷射梁包含:气控液式阀、喷嘴6、电磁阀8、油腔10、气作用端面14、气体作用腔15、油作用端面16、油腔供油口 13和进油口 19 ;所述喷射梁为长条形中空的腔体式结构，内部具有所述油腔10 ;所述气控液式阀包括阀体4、阀芯5 ;所述阀体4安装在所述喷射梁的腔体中；所述阀体4为中间具有通孔的圆柱体结构，且阀体4和所述喷嘴6密封连接；所述喷嘴6沿轴向具有通孔，通孔一端连通所述阀体4内部，另一端连通喷射梁外部且对准轧辊；所述阀体4内部沿轴向安装有阀芯5，所述阀芯5为阶梯柱状结构，所述阀芯5在阀体4内的安装方式为小端面朝向喷嘴6 ;中间部分由于直径差别形成一个圆环端面，圆环端面与油接触为油作用端面16;在与所述阀芯5上的油作用端面16对应的阀体4位置具有所述进油口 19，且与所述油腔10连通；所述阀芯5的大端面与阀体4和喷射梁侧壁之间构成一密闭腔体，即所述气体作用腔15 ;在所述喷射梁顶板I上对应所述气体作用腔15设置进气孔，所述进气孔连通气体作用腔15和所述电磁阀8的出气孔；所述电磁阀8的进气孔连接有进气管路，进气管路连通外部气源；由电磁阀8控制气路通断实现阀芯5的打开与闭合；当电磁阀8打开时，压缩空气通过进气管路进入气体作用腔15，推动阀芯5前进，将油路阻断停止喷油；当电磁阀8关闭时，气压消失，油腔10中的油压通过油作用端面16使阀芯5向反方向运动，打开油路，实现喷油。
[0009]这种开关原理结构简单、容易控制、零部件少；不需要用大功率的执行机构去直接推动阀芯，而是用压缩空气的推力去完成阀芯的动作，所以这种结构应用普遍。它的频率响应速度高，可以在开关频率不低于12Hz的情况下连续稳定工作。由于气控液式喷射梁中的每个阀体都需要压缩空气，且每个阀体都是单独用一根气管供气，但在实际应用中，被轧制的金属有宽有窄，位于金属宽度范围内的喷嘴要进行喷射，在此之外的喷嘴可以停止喷射，因此，每次轧制时所投入工作的喷嘴数量也不尽相同，所以要求每个阀体都要接控制线以实现单独控制。每个阀体上都需要接气管和控制线，所以从喷射梁里引出的管线数量庞大，且每根气管要和其对应阀体的控制线编在一起，以免混淆；还需要对气管进行排序、规整和捆扎；检修、维护时要单独寻找某根气管，工作量大，费时费力。气管的材质是塑料，不耐高温，轧机一旦起火，易燃烧，造成严重后果；一旦烧毁就要对喷射梁进行整体拆卸，重新布管，工作繁琐且工作量大。为了保护气管，有的采用金属软管进行保护；又增加成本和工作量。
【发明内容】
[0010]为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种双腔式气控液轧机喷射梁。
[0011]本发明为达到上述目的采用如下方案:
一种双腔式气控液轧机喷射梁，所述的喷射梁包含有:喷射梁前板、喷射梁后板、气控液式阀、喷嘴、电磁阀、油腔、气腔、气作用端面、气体作用腔、油作用面、油腔供油口和进油口 ；所述喷射梁为截面为长方形的空腔结构，所述喷射梁上设置有若干喷射油液的喷嘴且所述喷嘴对应轧辊设置；若干所述喷嘴通过所对应的气控液式阀与油腔连通；同时设置有用于控制气控液式阀动作的电磁阀；在所述喷射梁的内腔中沿长度方向设置一道喷射梁分隔板，将喷射梁的内腔分为两个腔体，分别为气腔和油腔；气控液式阀的阀体内设置有气道I和气道II，所述气道I的进气口位于阀体的端面上并与所述气腔连通，所述气道II与所述气体作用腔连通，所述气道I通过所述电磁阀与气道II连通；在所述喷射梁上设置有连通气腔的气腔供气口和连通油腔的油腔供油口，构成一种双腔式气控液轧机喷射梁。所述气控液式阀的阀体包括有气路块，所述气路块与所述阀体连接一体。[0012]本发明结构有以下有益效果:
1.安装、拆卸、使用、维修方便:原来状态:一般情况下一台1500_宽的轧机上的一根喷射梁上约有60个喷嘴，上下两根喷射梁的喷嘴总和约为120个；需要对这么多气管进行排序、规整和捆扎，检修、维护时要单独寻找某根气管，工作量大，费时费力。使用本发明状态:将原来的单独供气改为集中供气，省去供气管路，只需一根气管给气腔供气，即经济又实用而且还省空间，且不存在对气管进行排序、规整和捆扎问题。
[0013]2.安全:气管的材质是塑料，不耐高温，轧机一旦起火，大量气管燃烧会造成严重后果；气管损毁，就要对喷射梁进行整体拆卸，重新布管，工作繁琐且工作量大；浪费人、力物、财力。
[0014]【专利附图】
【附图说明】:
图1为原喷射梁结构示意图。
[0015]图2为本发明结构示意图。
[0016]图3为图2中A部分的局部放大图。
[0017]图中:1、气腔，2、气腔供气口，3、喷射梁后板，4、气道I，5、电磁阀，6、气路块，7、气道II，8、气作用腔，9、气作用端面，10、阀芯，11、油腔，12、喷射梁前板，13、喷嘴，14、油作用端面，15、进油口，16、喷射梁分隔板，17、油腔供油口，18、密封圈，19、阀体。
[0018]【具体实施方式】:
结合附图和具体实施例对本发明加以说明:
如图2所75, —种双腔式气控液轧机喷射梁；所述的喷射梁包含有:喷射梁前板12、喷射梁后板3、喷射梁分隔板16、气控液式阀、喷嘴13、密封圈18、电磁阀5、气路块6、油腔11、气腔1、气作用端面9、气作用腔8、油作用端面14、气腔供气口 2、油腔供油口 17、气道I 4、气道II 7、和进油口 15 ;所述喷射梁为截面为长方形的空腔结构，在所述空腔安装有气控液式阀的阀体19，所述阀体19为中间具有通孔的圆柱体结构，所述阀体4的一端穿过喷射梁前板12，所述阀体4的另一端面具有外法兰。所述喷嘴13为具有法兰的圆环形结构，所述喷嘴13的法兰与所述阀体19的法兰贴合且通过螺钉固定在所述喷射梁前板12上，所述阀体19外壁和喷射梁前板12之间，喷嘴13和阀体19之间均有密封圈18密封；所述喷嘴13沿轴向具有通孔，通孔一端连通阀体19内部，另一端对准轧辊；所述阀体19内部沿轴向安装有阀芯10，所述气阀的阀芯10为阶梯柱状结构，根据直径不同分为两部分，所述阀芯10的小端面朝向喷嘴13，中间部分由于直径差别形成一个圆环端面，圆环端面与油接触为油作用端面14，所述阀芯10的大端面与所述气作用腔8接触构成气作用端面9 ;在与所述油作用端面14对应的阀体19的位置开进油口 15，使之与所述油腔11联通；在所述喷射梁的内腔中间沿长度方向设置一道喷射梁分隔板16，将喷射梁的内腔分为两个腔体；喷射梁分隔板16与喷射梁后板3之间为气腔I,喷射梁分隔板16与喷射梁前板12之间为油腔11 ；所述阀体19的一端穿过所述喷射梁分隔板16，且阀体19外壁与所述喷射梁分隔板16密封连接；所述气控液式阀的阀体19包括有气路块6，所述气路块6与所述阀体19连接为一体；该实施例中，所述气路块6连接在气阀的阀体19的一端；所述气路块6与所述阀体19内的阀芯10的大端面有一定的距离，形成一密闭腔体，为气作用腔8 ;所述气路块6与所述喷射梁后板3和电磁阀5连接，所述气路块6和喷射梁后板3之间由密封圈18密封；所述电磁阀5穿过所述喷射梁后板3与所述气路块6连接；所述气路块6内部加工有气道I 4和气道II 7，所述气道II 7的一端与气腔I联通，另一端与电磁阀5的进气口联通，所述气道
I4的一端与电磁阀5的工作口连通，另一端与气路块6和阀芯10之间的气体作用腔8联通；构成一种新型的气控液式阀体结构，该结构在所述长条形的喷射梁中依次均匀布置若干个，在所述喷射梁上设置有连通气腔的气腔供气口 2和连通油腔的油腔供油口 17 ;构成一种双腔式气控液轧机喷射梁。
[0019]如果需要停止喷油，则将相应的电磁阀5打开，气腔I中的压缩空气通过所述气路块6的气道II 7进入，通过电磁阀5和气道I 4进入气体作用腔8，气体压力推动阀芯10向前运动，阻断油路，喷嘴13停止喷油；如需要喷油时则关断电磁阀5，阻断压缩空气；此时油腔11中的油在油作用端面14的作用下形成推力，将阀芯10推开，油腔11与喷嘴13联通，实现喷油。在实际生产中，被轧制的金属有宽有窄，位于被扎金属宽度范围内的喷嘴13需要喷油，其他的喷嘴13不喷油；需要喷油的喷嘴13，可以将与其对应的电磁阀5关闭，阻断气腔I与气体作用腔8之间的压缩空气的流通，阀芯10被油压打开，实现喷油；不需要喷油的喷嘴13，可以将与其对应的电磁阀5打开使气腔I与气体作用腔8连通，阀芯10被气压推动将油路断开，实现停止喷油。
【权利要求】
1.一种双腔式气控液轧机喷射梁，所述的喷射梁包含有:喷射梁前板(12)、喷射梁后板(3)、气控液式阀、喷嘴(13)、电磁阀(5)、油腔(11)、气作用端面(9)、气作用腔(8)、油作用端面(14)、油腔供油口(17)和进油口(15)；所述喷射梁为截面为长方形的空腔结构，所述喷射梁上设置有若干喷射油液的喷嘴(13)且所述喷嘴(13)对应轧辊设置；所述喷嘴(13)通过所对应的气控液式阀与油腔(11)连通；同时设置有用于控制气控液式阀动作的电磁阀(5);其特征在于:在所述喷射梁的内腔中沿长度方向设置一道喷射梁分隔板(16)，将喷射梁的内腔分为两个腔体，分别为气腔(I)和油腔(11);若干所述气控液式阀的阀体(19)内设置有气道I (4)和气道II (7)，所述气道II (7)的进气口位于阀体(19)的端面上并与所述气腔(I)连通，所述气道I (4)与所述气作用腔(8)连通，所述气道I (4)通过所述电磁阀(5 )与气道II (7 )连通；在所述喷射梁上设置有连通气腔(I)的气腔供气口( 2 )和连通油腔(11)的油腔供油口(17)，构成一种双腔式气控液轧机喷射梁。
2.根据权利要求1所述的双腔式气控液轧机喷射梁，其特征在于:所述气控液式阀的阀体(19)包括有气路块(6)，所述气路块(6)与所述阀体(19)连接为一体。
【文档编号】B21B27/10GK103480652SQ201310439044
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】关卫国, 王欣哲 申请人:洛阳正扬冶金技术股份有限公司