辊面离合装置的制作方法

本实用新型涉及金属板材冶炼领域，具体地说，涉及辊面离合装置。

背景技术：

目前，国内绝大多数铝板生产工厂都采用批式退火工艺(罩式退火炉、箱式退火炉、台车式退火炉等)，只有极少数生产线采用连续退火工艺。现有的连续退火都是使用连续退火机组，采用燃气加热或者电阻加热将炉内温度提升到工艺温度。相比批式退火工艺，采用连续退火的产品品质一致性好，速度也大大提高。因此，更适合用于大规模的连续生产。但现有连退线的技术都被国外少数企业(如奥地利ebner)垄断，且价格很高，一般的企业都只能望洋兴叹。

除了价格之外，国内的连退线仍然在加热方式上有很大的提升空间。无论是燃气加热还是电阻加热，都是将炉内空气加热，再由空气将热量通过辐射与对流的方式传递到铝板，因此，热利用效率低，而且铝板上温度均匀性也欠佳，进而影响产品的一致性

有鉴于此，本实用新型提供了一种辊面离合装置。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供辊面离合装置，克服了现有技术的困难，传热速度快，生产效率高；温度均匀，产品一致性良好，并且能耗低。

本实用新型的实施例提供一种辊面离合装置，包括：

一底板；

两侧壁，垂直于底板；

一加热辊，枢接在两所述侧壁之间，所述加热辊的辊面张紧板材；

两第一齿轮，所述第一齿轮与所述加热辊同轴，且分别设于所述加热辊的两端；

支撑组件，包括多根平行于所述加热辊的支撑杆，所述支撑杆围绕于所述加热辊的一侧的外围，形成位于局部所述辊面上方的支撑面，所述支撑杆的两端分别连接在所述第一齿轮上；

一第二齿轮，所述第二齿轮分别啮合两所述第一齿轮；

一电机，通过所述第二齿轮传动所述第一齿轮旋转，随着所述第一齿轮的转动，所述支撑组件形成的支撑面绕着加热辊转动。

优选地，当所述支撑组件位于所述加热辊接触所述板材的一侧，所述支撑杆形成的支撑面将所述板材与所述加热辊的辊面分离，所述板材不接触所述加热辊的辊面。

优选地，当所述支撑组件位于所述加热辊背离所述板材的一侧，所述加热辊的辊面与所述板材面接触并张紧所述板材。

优选地，每个所述加热辊包括一独立的温度传感器。

优选地，每个所述加热辊与一独立的电机连接传动。

如上所述，本实用新型的辊面离合装置能够控制加热辊的辊面与铝板的接触关系，从而进行更精确的控制，确保加热辊的辊面是以合适的温度与铝板接触。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本实用新型的辊面离合装置的示意图；

图2是本实用新型的辊面离合装置中辊体单元的排列示意图；

图3是本实用新型中辊体单元的立体图；

图4是本实用新型中冷却水槽的剖面图；

图5是本实用新型的辊面离合装置开机时铝板隔离的示意图；

图6是本实用新型的辊面离合装置开机时铝板拟合过程的示意图；以及

图7是本实用新型的辊面离合装置开机时铝板拟合状态的示意图。

附图标记

10第一升温区

20第二升温区

30保温区

40降温区

50烘干区

11第一加热辊

12辊面

13侧壁

14支撑组件

15第一齿轮

16电机

17底板

18第二齿轮

2第二加热辊

3第三加热辊

4冷却水槽

41水冷辊

5热风组件

7铝板

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

图1是本实用新型的辊面离合装置的示意图。图2是本实用新型的辊面离合装置中辊体单元的排列示意图。图3是本实用新型中辊体单元的立体图。图4是本实用新型中冷却水槽的剖面图。如图1至4所示，本实用新型的辊面离合装置，包括：沿一传送方向依次连接的第一升温区10、第二升温区20、保温区30、降温区40以及烘干区50。第一升温区10设有多个具有第一加热辊11的辊体单元，第一加热辊11将铝板7的温度加热在300℃。第二升温区20设有多个具有第二加热辊2的辊体单元，第二加热辊2的温度大于第一加热辊11的温度，第二加热辊2将铝板7的温度加热在380℃至420℃。保温区30设有多个具有第三加热辊3的辊体单元。降温区40设有一带有水冷辊41的冷却水槽4，第一加热辊11、第二加热辊2、第三加热辊3以及水冷辊41共同组成铝板退火通道，将铝板引入冷却水槽4降温。

本实施例中的辊体单元包括：底板17、两侧壁13、加热辊、支撑组件14、第一齿轮15、电机16以及第二齿轮18。两侧壁13垂直于底板17。加热辊枢接在两侧壁13之间，加热辊的辊面12张紧铝板7。两第一齿轮15与加热辊同轴，且分别设于加热辊的两端。支撑组件14包括多根平行于加热辊的支撑杆，支撑杆围绕于加热辊的一侧的外围，形成位于局部辊面12上方的支撑面，支撑杆的两端分别连接在第一齿轮15上。第二齿轮18分别啮合两第一齿轮15。电机16通过第二齿轮18传动第一齿轮15旋转，随着第一齿轮15的转动，支撑组件14形成的支撑面绕着加热辊转动。当支撑组件14位于加热辊接触铝板7的一侧，支撑杆形成的支撑面将铝板7与加热辊的辊面12分离，铝板7不接触加热辊的辊面12。当支撑组件14位于加热辊背离铝板7的一侧，加热辊的辊面12与铝板7面接触并张紧铝板7。

在一个优选方案中，每个辊体单元包括一独立的温度传感器。

在一个优选方案中，每个辊体单元与一独立的电机连接传动。

在一个优选方案中，第一升温区10设有四个辊体单元，每个辊体单元设有一第一加热辊11。第二升温区20设有四个辊体单元，每个辊体单元设有一第二加热辊2。保温区30设有二十二个辊体单元。

在一个优选方案中，烘干区50设有一热风组件5。

本实用新型的生产材料是铝板。铝板的产品规格：厚度0.3～2.0mm；宽度：1520mm(max)。铝板的生产速度：20～60m/min。铝板的退火温度：380～420℃。铝板的淬火温度：约540℃，水温约40℃，铝板出水温度约100℃。

以升温400℃、铝板厚度2mm、宽度1520mm、速度40m/min计算，则所需净功率为：

2.0mm×1520mm×40m/min×60×2700kg/m³×0.88kj/kg.℃×400℃＝6934118kj/hr＝1926kw。

在如此高温下工作，建议装机功率不低于净功率的2倍，即装机功率不低于4000kw。

本实施例中，当淬火时，铝板进入到水中的温度大约为540℃，为保证其在进入水中时铝板温度没有开始下降，因此，需要铝板具有一定的线速度。假设冷却水的换热能力足够强，水温始终维持在40℃。假设铝板离开水面时温度大约为100℃。根据淬火需要的空间，暂定铝板浸泡在水中的总长度为1.8m。已知铝的平均导热系数为230w/m.k，密度为2700kg/m³，比热容为0.88kj/kg.℃

铝板进入水中时温度急剧下降，下述计算时假设瞬间降低300℃，则在不同假定速度下，可以计算得到近似的换热量和传热速度如下：

当单位时间内铝板散热(即铝板传递到水中的热量)小于铝板内部直接传热量时，铝板在进入到水中之前即已经开始降温了。本实施例中以1s作为单位时间进行近似计算，可以看出，只有速度小到0.01m/s左右才会出现这样的情况。改变铝板入水后的瞬间温度下降值计算，对最终结果影响很小。因此，在预计的工艺速度(大约20～60m/min)下，都不可能出现铝板在进入到水中之前就开始降温的情况。

本实施例中的加热辊的规格如下：

尺寸：φ600×l2100

材质：32cr3mo1v/310s/316l锻打

辊面镀层：喷涂耐高温陶瓷

辊面粗糙度：ra≤0.2μm

跳动度：≤0.10mm

运行线速度：60m/min(max)

设计最高温度：300℃(第一升温区)，600℃(其它区域)

工作温度：380～420℃(退火)，约540℃(淬火)

温度精度：±5℃(工作区域)

加热功率：400kw/支(为保证辊筒通用性，建议配置相同的功率，但辊筒实际消耗的功率不会因为装机功率增加而增大)

本实用新型中的整个炉子外壳均采用304不锈钢制作，并填充岩棉保温材料；每支辊筒都采用伺服电机单独传动，以确保线速度严格一致，减小铝板和辊筒之间的摩擦；每支辊筒上都设有支撑装置，开机时让铝板和辊筒不直接接触，辊筒可以单独转动，这样，启动时可以在很短的时间内达到稳定工艺状态，减少材料的浪费；每支辊筒上都设有多个温度检测传感器，能及时将信号传递到控制柜，控制柜根据预设的程序，随时调整加热状态，确保铝板温度均匀。

当辊体在预热时，铝板，金属带，已经穿好了，辊体在预热中要保持转动，如果温度过高，会损坏材料。又如，在产品开机过程中，出现中途停机，铝板不能长时间与辊面接触，长进间的接触，会破坏铝板本身热处理效果。本实用新型中的支撑组件14主要起到在开机时，加热辊未达到预设温度时，将铝板7与加热辊相隔离的作用。图5是本实用新型的辊面离合装置开机时铝板隔离的示意图。如图5所示，以第一加热辊11为例，当辊面离合装置刚开机时，第一加热辊11的温度还未达到预设温度，此时，当支撑组件14位于加热辊接触铝板7的一侧，支撑杆形成的支撑面将铝板7与加热辊的辊面12分离，铝板7不接触加热辊的辊面12。当支撑组件14位于加热辊背离铝板7的一侧，加热辊的辊面12与铝板7面接触并张紧铝板7。

图6是本实用新型的辊面离合装置开机时铝板拟合过程的示意图。如图6所示，直到加热辊的辊面12达到预设温度后，电机16通过第二齿轮18传动第一齿轮15旋转，随着第一齿轮15的转动，支撑组件14形成的支撑面绕着加热辊转动。加热辊的辊面12与铝板7逐步拟合，铝板7逐渐接触加热辊的辊面12。

图7是本实用新型的辊面离合装置开机时铝板拟合状态的示意图。如图7所示，随着电机16的进一步转动，带动支撑组件14旋转到加热辊背离铝板7的一侧，加热辊的辊面12与铝板7面接触并张紧铝板7，加热辊的辊面12与铝板7完成拟合状态。通过支撑组件14的位置变换，本实用新型可以控制加热辊的辊面12与铝板7的接触关系，从而进行更精确的控制，确保加热辊的辊面12是以合适的温度与铝板7接触，铝板7完全张紧于加热辊的辊面12，铝板7与加热辊的辊面12充分面接触。

综上，本实用新型的辊面离合装置能够控制加热辊的辊面与铝板的接触关系，从而进行更精确的控制，确保加热辊的辊面是以合适的温度与铝板接触。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。