轧制用的轧辊冷却剂阀的制作方法
【专利摘要】本发明的课题是提供一种常开型的轧辊冷却剂阀，该轧辊冷却剂阀具有：阀体（1）；嵌入该阀体（1）的一端的端盖（8）；沿着所述阀体（1）的内侧侧壁设置的环状的线圈（11）；固定芯（5），具有中空的圆盘状的基部和从该基部延伸的中空环状部成为一体的形状，并与所述线圈（11）接触地配置；阀针（9），能够在所述中空环状部内滑动，并与提升阀（3）的后方开口部抵接并能够密封该开口部；可动芯（4），具有该阀针（9），并能够与所述线圈（11）的内侧表面滑动地配置；弹性元件（12），设置在所述固定芯（5）和所述可动芯（4）之间；以及向所述线圈供电的电源供给电路。
【专利说明】轧制用的轧辊冷却剂阀
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及轧制用的轧辊冷却剂阀。
【背景技术】
[0002]在轧制工序中，将煤油、水和油的乳液或水等冷却剂(冷却材料)向工作辊喷射，实施对被轧制的轧制材料的局部的延展或局部的形状不良进行修正的控制。即，沿着工作辊在轧制材料的板宽方向上并列地设置多个喷射冷却剂的喷嘴，从该喷嘴向工作辊喷射冷却齐U。此时，按每个喷嘴独立地0N/0FF控制冷却剂的喷射。
[0003]通过冷却剂的喷射的0N/0FF控制，工作辊的受到冷却剂的喷射的部分被冷却并收缩，而没有受到冷却剂的喷射的部分因轧制的发热而膨胀。因此，在工作辊膨胀的部分中，轧制材料更薄地延展，另外，在工作辊收缩的部分中，轧制材料的延展被抑制。也就是说，受到冷却剂的喷射的部分的轧制材料的形状成为没有延展的方向，没有受到冷却剂的喷射的部分的轧制材料的形状成为延展的方向。
[0004]一般来说，控制板形状的轧制控制装置是预先设定目标形状，以由形状检测器检测的形状接近目标形状的方式，操作工作辊或喷嘴的执行机构。喷嘴的0N/0FF能够通过各种方法设定，但通常，关于对轧制材料从目标形状延展的部分进行轧制的工作辊部分，喷射冷却剂，来抑制轧制材料的延展，相反地，关于对轧制材料没有延展(拉深的)部分进行轧制的工作辊部分，停止冷却剂的喷射，抑制轧制材料的拉深，并促进延展。
[0005]冷却剂的喷射的0N/0FF控制通过轧辊冷却剂阀进行，根据电气的0N/0FF，使阀0N/0FF,但以往的轧辊冷却剂阀只是常闭的阀。
[0006]图2是表示以往的常闭型的轧辊冷却剂阀的图。其包括阀体1、端盖8、线圈11、固定芯5、可动芯4、弹性元件12及提升阀3。沿着配置在阀体I内的线圈11，配置有固定芯5和可动芯4，弹性元件12被设置在固定芯表面和可动芯底部之间。线圈未被通电时,弹性元件12将可动芯4向阀体出口方向施力并压起提升阀3，使阀关闭(图2的右侧的可动芯配置)。另外，线圈被通电时，可动芯4被向固定芯方向牵引而抵接，提升阀3也被流体推压而与可动芯4 一起移动，阀被释放(图2的左侧的可动芯配置)。
[0007]需要者为了应对各种情况，还期望常开型的阀。但是，为了采用常开型，需要大量的变更，没有达到实用化。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供新的常开型的轧辊冷却剂阀。
[0009]本发明的轧辊冷却剂阀包括阀体、端盖、线圈、阀针、固定芯、可动芯、弹性元件、提升阀及向该线圈供电的电源供给电路，其特征在于，
[0010]该端盖嵌入该阀体的一端并形成开设有排出口的腔体，
[0011]该线圈是沿着该阀体的内侧侧壁设置的环状的线圈，
[0012]该固定芯具有中空的圆盘状的基部和从其延伸的中空环状部成为一体的形状，该基部接触于与该阀体的长度方向大致正交的该线圈的前方的端面，该中空环状部以与该环状的线圈的内侧表面接触的方式被固定地配置在腔体内，
[0013]该可动芯能够与该环状的线圈的内侧表面滑动地配置在该腔体内，
[0014]该可动芯具有阀针，该阀针能够在该固定芯的中空环状部内滑动地配置，该阀针的前方前端部具有与该提升阀的后方开口部抵接，并能够密封该开口部的形状，
[0015]在从该固定芯的圆盘状的基部向后方延伸的中空环状部的前方部分设置有厚壁部分，并形成有固定芯阶梯部分，与该阶梯部分对应地，在该可动芯的阀针上也设置有厚壁部分，并形成有阀针阶梯部分，在该固定芯阶梯部分和该阀针阶梯部分之间设置弹性元件，
[0016]该提升阀在中央具有贯穿的开口部并能够滑动地被配置在该阀体内，
[0017]在该可动芯的后方末端和该端盖之间以能够流入冷却剂的方式具有与该腔体的外部的冷却剂连通的流路。
[0018]在本发明中，轧辊冷却剂阀是指在轧制工序中向工作辊喷射冷却剂时，用于控制喷射的0N/0FF的阀。线圈能够采用能够通过通电产生磁力的任意的材料。磁力的强度等能够适当决定。
[0019]阀针与可动芯一体地形成即可，也可以例如通过螺钉等成为一体。
[0020]本发明的轧辊冷却剂阀根据需要还可以具有制动器及间隔件。制动器与端盖接触地配置，能够收容可动芯末端部地形成。而且，通过设置间隔件，能够将线圈等的配置固定在良好的位置。
[0021]在设置有该制动器的情况下，在该可动芯的后方末端和该制动器之间以能够流入冷却剂的方式具有与该腔体的外部的冷却剂连通的流路。
[0022]发明的效果
[0023]根据本发明提供新的常开型的轧辊冷却剂阀。由于常开型能够确保安全并能够降低电力成本等，所以对于需要者来说是优选的。
[0024]另外，在电源供给电路中设置有电压控制电阻电路，阻抗部分R采用5W-30W的线圈，由此能够进一步减少电力。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是本发明的常开型的轧辊冷却剂阀的剖视图。
[0026]图2是以往的常闭型的轧辊冷却剂阀的剖视图。
[0027]图3是表示本发明所使用的电压控制电阻电路的例子的图。
[0028]图4是表示由本发明所使用的电压控制电阻电路提供的电压波形的例子的图。
【具体实施方式】
[0029]关于本发明的轧辊冷却剂阀，参照附图详细进行说明。
[0030]图1所示的本发明的冷却剂阀包括阀体1、端盖8、线圈11、阀针9、固定芯5、可动芯4、提升阀3、弹簧12及向该线圈供电的电源供给电路(未图示)。该端盖8嵌入该阀体I的一端，形成一方开口的腔体。该开口部成为来自阀的冷却剂的排出口 13。在本申请说明书中，在腔体内，将排出开口部方向称为前方，将端盖方向称为后方。另外，将连结该端盖和该排出开口部的方向称为长度方向。[0031]该线圈11是沿着该阀体I的内侧侧壁设置的环状的线圈。该固定芯具有中空的圆盘状的基部和从该基部延伸的中空环状部成为一体的形状，该基部接触于与阀体的长度方向大致正交的该线圈的前方的端面20，从中空的圆盘状的基部向后方延伸的中空环状部与该环状的线圈的内侧表面21接触。该固定芯不移动地被牢固地固定在阀体上。
[0032]该可动芯4在该腔体内中与该环状的线圈的内侧表面21接触地能够滑动地配置。该可动芯4具有阀针9，该阀针9能够滑动地配置在该固定芯的中空环状部内，该阀针9的前方前端部具有与该提升阀的后方开口部抵接，并能够密封该开口部的形状。
[0033]该可动芯4与阀针9 一体地形成，该阀针9的前方前端部成为能够与后述的提升阀3的后方开口部抵接，密封该开口部的形状。
[0034]在从该固定芯5的圆盘状的基部向后方延伸的中空环状部的前方部分设置有厚壁部分，并形成有阶梯部分22。与该阶梯部分22对应地，在可动芯的阀针上也设置有厚壁部分，并形成有阶梯部分23。在该固定芯的阶梯部分22和该阀针的阶梯部分23之间设置有将该可动芯向后方施力的弹性元件。作为该弹性部分代表性地使用弹簧，但能够使用能够以充分的力施力的任意的部件，不限于此。
[0035]提升阀3能够滑动地配置在该阀体I内。该提升阀3具有在中央贯穿的开口部。该开口部优选为圆形并同轴地形成。后方的开口部如下所述地采用与该阀针9的前端部分抵接，开口部被密封的形状。
[0036]所述阀针9、固定芯5、可动芯4、提升阀3的截面形状是圆形，它们同轴地以具有与阀体I的中心线相同的中心线的方式配置。
[0037]此外，在图1中，24表示与阀外部的冷却剂连通并允许冷却剂的流入的开口部。
[0038]在本发明的轧辊冷却剂阀中，在该可动芯的后方末端和该端盖之间以能够流入冷却剂的方式具有与该腔体的外部的冷却剂连通的流路。该流路例如也可以通过在阀针和固定芯之间、可动芯和线圈之间设置适当的间隙而形成。另外，也可以在阀体的适当位置设置微小的通孔来保持与阀外部的冷却剂的连通。由于冷却剂被加压，所以可动芯移动而在固定芯的后方末端和该端盖之间的区域形成空间乃至低压部分时流入该区域。而且，通过冷却剂的流入压力，辅助可动芯的移动，能够实现可动芯的顺畅且迅速的移动。
[0039]另外，在线圈的表面上，为了进行线圈的保护及工作的润滑，能够设置导向部。此时，固定芯、可动芯与导向部接触地配置。
[0040]以下，关于本发明的冷却剂阀的工作进行说明。
[0041]在线圈未被通电的情况下，固定芯未被磁化,通过弹性元件12将可动芯4向后方施力，来自可动芯的外力没有施加在提升阀上。由此，提升阀通过冷却剂的压力被向后方施力，并与阀针的前端部分接触，在提升阀和阀座2之间产生间隙，阀被打开(图1的左侧的可动芯配置)。
[0042]在线圈被通电的情况下，固定芯被磁化，可动芯压缩弹性元件并向固定芯方向移动。开始移动时，为了使冷却剂流入可动芯的后方末端和该端盖之间，使冷却剂从与该腔体的外部的冷却剂连通的流路流入，辅助可动芯的移动。可动芯向前方移动时，阀针和提升阀的后方开口部抵接，使提升阀向前方移动，与阀座2接触并关闭冷却剂阀(图1的右侧的可动芯配置)。此外，阀座2与提升阀抵接来限制其移动范围，可以与阀体一体成型，也可以另外成型之后组合。[0043]本发明的冷却剂阀所使用的所述各部件能够由不锈钢等具有充分的强度和耐腐蚀性的金属材料作成，优选使用SUS304和/或SUS430作成。作为固定芯优选使用磁化性能良好的材料。另外，与冷却剂的种类、温度、与冷却剂的接触时间等相应地选择具有良好的耐腐蚀性的材料，对于本领域技术人员来说是容易的。
[0044]在本发明的冷却剂阀的电源供给电路中设置有电压控制电阻电路(VCR电路)。其例子如图3所示。图中R所示的阻抗部分是5-30W的线圈。比5W小时，存在不能使阀移动的危险。另外，比30W大时，发热量增大，消耗电力变得过大。优选地分别并联地使用10W-20W的线圈。该阻抗部分的线圈优选并联连接。电磁线圈进行的阀的驱动能够由图3所示的PIC (外围接口控制器；Peripheral Interface Controller)的通过 PWM (脉冲调制；PulseWidth Modulation)控制的简洁的电路构成。
[0045]阀工作后，在一定时间之后，降低施加电压来保持阀工作，由此能够降低消耗电力。另外，在电压控制电阻电路中，能够任意地设定施加电压下降的时间，能够应对冷却剂阀这样的高压控制。尤其在冷却剂阀的安装数量多的情况下，能够对节能有很大的贡献。
[0046]由VCR电路得到的电压波形的例子如图4所示。优选在从阀ON电压输入开始约I秒内，降低到保持电压，但该时间能够调节。电压的初始电压为24V，而在保持时能够成为17V。另外，消耗电力初期为19.2W，而在保持时能够成为9.52W。即电压能够降低30%，消耗电力能够成为大致一半。
[0047]附图标记的说明
[0048]1:阀体
[0049]2:阀座
[0050]3:提升阀
[0051]4:可动芯
[0052]5:固定芯
[0053]6:导向部
[0054]7:间隔件
[0055]8:端盖
[0056]9:阀针
[0057]10:制动器
[0058]11:线圈
[0059]12:弹性元件
[0060]13:冷却剂排出开口部
[0061]20:面
[0062]21:面
[0063]22:固定芯的阶梯部分
[0064]23:阀针的阶梯部分
[0065]24:冷却剂流入开口部
【权利要求】
1.一种轧辊冷却剂阀，包括阀体、端盖、线圈、阀针、固定芯、可动芯、弹性元件、提升阀及向该线圈供电的电源供给电路，其特征在于， 该端盖嵌入该阀体的一端并形成开设有排出口的腔体， 该线圈是沿着该阀体的内侧侧壁设置的环状的线圈， 该固定芯具有中空的圆盘状的基部和从该基部延伸的中空环状部成为一体的形状，该基部接触于与该阀体的长度方向大致正交的该线圈的前方的端面，该中空环状部以与该环状的线圈的内侧表面接触的方式被固定地配置在腔体内， 该可动芯能够与该环状的线圈的内侧表面滑动地配置在该腔体内， 该可动芯具有阀针，该阀针能够在该固定芯的中空环状部内滑动地配置，该阀针的前方前端部具有与该提升阀的后方开口部抵接，并能够密封该开口部的形状， 在从该固定芯的圆盘状的基部向后方延伸的中空环状部的前方部分设置有厚壁部分，并形成有固定芯阶梯部分，与该阶梯部分对应地，在该可动芯的阀针上也设置有厚壁部分，并形成有阀针阶梯部分，在该固定芯阶梯部分和该阀针阶梯部分之间设置弹性元件， 该提升阀具有在中央贯穿的开口部并能够滑动地被配置在该阀体内， 在该可动芯的后方末端和该端盖之间以能够流入冷却剂的方式具有与该腔体的外部的冷却剂连通的流路。
2.一种轧辊冷却剂阀，包括阀体、端盖、线圈、阀针、固定芯、可动芯、弹性元件、提升阀、制动器及向该线圈供电的电源供给电路，其特征在于， 该端盖嵌入该阀体的一端并形成开设有排出口的腔体， 该线圈是沿着该阀体的内侧侧壁设置的环状的线圈， 该固定芯具有中空的圆盘状的基部和从该基部延伸的中空环状部成为一体的形状，该基部接触于与该阀体的长度方向大致正交的该线圈的前方的端面，该中空环状部以与该环状的线圈的内侧表面接触的方式被固定地配置在腔体内， 该可动芯能够与该环状的线圈的内侧表面滑动地配置在该腔体内， 该可动芯具有阀针，该阀针能够在该固定芯的中空环状部内滑动地配置，该阀针的前方前端部具有与该提升阀的后方开口部抵接，并能够密封该开口部的形状， 在从该固定芯的圆盘状的基部向后方延伸的中空环状部的前方部分设置有厚壁部分，并形成有固定芯阶梯部分，与该阶梯部分对应地，在该可动芯的阀针上也设置有厚壁部分，并形成有阀针阶梯部分，在该固定芯阶梯部分和该阀针阶梯部分之间设置弹性元件， 该提升阀在中央具有贯穿的开口部并能够滑动地被配置在该阀体内， 该制动器设置在该端盖和该可动芯的后部末端之间， 在该可动芯的后方末端和该制动器之间以能够流入冷却剂的方式具有与该腔体的外部的冷却剂连通的流路。
3.一种轧辊冷却剂阀，包括阀体、端盖、线圈、阀针、固定芯、可动芯、弹性元件、提升阀及向该线圈供电的电源供给电路，其特征在于， 该端盖嵌入该阀体的一端并形成开设有排出口的腔体， 该线圈是沿着该阀体的内侧侧壁设置的环状的线圈， 在该线圈的内侧表面上设置有金属薄板的导向部， 该固定芯具有中空的圆盘状的基部和从该基部延伸的中空环状部成为一体的形状，该基部接触于设置在与该阀体的长度方向大致正交的该线圈的前方的端面上的导向部，该中空环状部以与设置在该环状的线圈的内侧表面上的导向部接触的方式被固定地配置在腔体内， 该可动芯能够与设置在该环状的线圈的内侧表面上的导向部滑动地配置在该腔体内，该可动芯具有阀针，该阀针能够在该固定芯的中空环状部内滑动地配置，该阀针的前方前端部具有与该提升阀的后方开口部抵接，并能够密封该开口部的形状， 在从该固定芯的圆盘状的基部向后方延伸的中空环状部的前方部分设置有厚壁部分，并形成有固定芯阶梯部分，与该阶梯部分对应地，在该可动芯的阀针上也设置有厚壁部分，并形成有阀针阶梯部分，在该固定芯阶梯部分和该阀针阶梯部分之间设置弹性元件， 该提升阀在中央具有贯穿的开口部并能够滑动地被配置在该阀体内， 在该可动芯的后方末端和该端盖之间以能够流入冷却剂的方式具有与该腔体的外部的冷却剂连通的流路。
4.一种轧辊冷却剂阀，包括阀体、端盖、线圈、阀针、固定芯、可动芯、弹性元件、提升阀、制动器及向该线圈供电的电源供给电路，其特征在于， 该端盖嵌入该阀体的一端并形成开设有排出口的腔体， 该线圈是沿着该阀体的内侧侧壁设置的环状的线圈， 在该线圈的内侧表面上设置有金属薄板的导向部， 该固定芯具有中空的圆盘状的基部和从该基部延伸的中空环状部成为一体的形状，该基部接触于设置在与该阀体的长度方向大致正交的该线圈的前方的端面上的导向部，该中空环状部以与设置在该环状的线圈的内侧表面上的导向部接触的方式被固定地配置在腔体内， 该可动芯能够与设置在该环状的线圈的内侧表面上的导向部滑动地配置在该腔体内，该可动芯具有阀针，该阀针能够在该固定芯的中空环状部内滑动地配置，该阀针的前方前端部具有与该提升阀的后方开口部抵接，并能够密封该开口部的形状， 在从该固定芯的圆盘状的基部向后方延伸的中空环状部的前方部分设置有厚壁部分，并形成有固定芯阶梯部分，与该阶梯部分对应地，在该可动芯的阀针上也设置有厚壁部分，并形成有阀针阶梯部分，在该固定芯阶梯部分和该阀针阶梯部分之间设置弹性元件， 该提升阀在中央具有贯穿的开口部并能够滑动地被配置在该阀体内， 该制动器设置在该端盖和该可动芯的后部末端之间， 在该可动芯的后方末端和该制动器之间以能够流入冷却剂的方式具有与该腔体的外部的冷却剂连通的流路。
5.如权利要求1~4中任一项所述的轧辊冷却剂阀，其特征在于，该弹性元件是弹簧。
6.如权利要求2或4所述的轧辊冷却剂阀，其特征在于，与该制动器抵接地设置间隔件。
7.如权利要求1~6中任一项所述的轧辊冷却剂阀，其特征在于，还具有包括电压控制电阻电路的电源供给电路，该电压控制电阻电路包括并联连接5W-30W的线圈即阻抗部分的部分，由电磁线圈进行的阀驱动由PIC的通过PWM控制的电路构成，在阀工作后的一定时间之后，降低施加电压而保持阀工作，使消耗电力降低。
【文档编号】B21B27/10GK103747887SQ201280028503
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2012年4月24日 优先权日:2011年4月28日
【发明者】丰永正一, 赤谷光司, 中里嘉人 申请人:丰永正一