温轧机分段加热装置的制作方法

本发明涉及一种温轧机分段加热装置，属于轧制测量技术领域。

背景技术：

在金属板带轧制领域中，温轧时材料的加工硬化得到一定回复，与冷轧相比，轧制所得的材料的屈服强度低、延伸率高、塑性高，因此受到普遍重视。例如目前应用广泛的轻合金结构材料——镁合金，在热轧时由于无法满足薄镁铝合金板的温度条件，因此板材表面质量缺陷严重；在冷轧时极易发生中间断裂及边裂情况，板材表面凹凸不平；温轧时轧制温度不高，镁合金高温氧化问题得到解决，板材表面质量相对热轧和冷轧时好，因此温轧有利于其薄板成型。

目前温轧机轧辊加热方式主要有两种：热辐射和感应加热。其中热辐射加热方法加热速度慢，轧制有效区间小；感应加热与热辐射加热相比虽加热时间短、轧制有效区间大，但是加热面积小，轧辊轴向温度不均匀，不能在线实现温度补偿。因此，为提高生产效率和产品质量，一种行之有效的能对轧辊进行加热并进行温度控制和补偿的温轧机加热装置对实际生产具有重要的意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种温轧机分段加热装置，该装置结构简单，加热速度快且均匀，能实时控制轧辊温度和温度补偿，控制轧辊温度在误差范围内。

为了达到上述目的，本发明所采取的具体技术方案为：

本发明包括外壳、温控装置、滑移装置和控制中心。所述外壳起防护作用，为温控装置和滑移装置提供密闭的空间，也起到一定的保温作用；所述温控装置呈“入”字形且分四段加热，使得轧辊受热面积大、受热均匀，温控装置主要对轧辊进行感应加热并实时控制温度，若温度过高则通入氮气进行局部降温；所述滑移装置主要通过垂直传送带带动温控装置在竖直导轨底座上运动，控制温控装置与轧辊间的距离，并能保证温控装置加热位置固定；所述控制中心将采集到的位移和温度值与临界值比较，控制温控装置的位置以及轧辊温度；

所述外壳包括气缸、减振弹簧，支架；所述气缸共有四个，分别对称分布在支架的上端和下端，与支架通过螺栓相连接，气缸活塞端部为矩形，留有四个对称分布的螺栓孔用于连接温控装置；支架上端和下端分别对称设有四个减振弹簧，用于抑制轧辊工作时的垂直振动，减少垂直振动对位置测量精度的影响；支架两侧分别设有八个螺栓孔，用于连接固定滑移装置；支架左右留有两个足够大的矩形孔，用于板材进出；

所述温控装置包括氮气进气阀、氮气储存室、激光位移传感器、热电偶、感应加热线圈、密封盖；所述温控装置分为四段，每段都包括氮气储存室、感应加热线圈、激光位移传感器和热电偶；氮气进气阀与氮气储存室通过螺纹连接，氮气储存室出口设计为栅栏式，使轧辊局部冷却均匀；所述感应加热线圈位于“入”形温控装置两侧槽内，并由密封盖进行密封，密封盖与温控装置间通过螺钉连接；每段上的感应加热线圈与氮气进气阀都串联温控开关，当热电偶测得轧辊温度达到临界温度时，与该段感应加热线圈串联的温控开关断开，停止通入交流电并同时闭合与该段氮气进气阀串联的温控开关，通入氮气，对轧辊进行局部降温，保证轧辊温度在误差范围±5℃内；所述温控装置上的激光位移传感器串联，只要有一个激光位移传感器反馈结果不在误差范围3mm~10mm内则滑移装置停止工作；所述温控装置两端分别留有两个螺栓孔，通过长螺栓与滑移装置的滑动套连接；所述温控装置上端与两侧夹角为130度；所述上温控装置下方为上工作辊，下温控装置上方为下工作辊。

所述滑移装置包括垂直传送带、角步进电机、滑动套、导轨底座、轴销、滚轮、滚轮导轨、电磁线圈；所述导轨底座上安装有两个滑动套分别连接上温控装置和下温控装置；所述导轨底座内设有两个滚轮导轨，滚轮导轨内部设有电磁线圈，滚轮导轨中心留有小孔，用于引出电缆线；所述滑动套底端中心设有两个滚轮，滚轮与滑动套间通过轴销连接并在滚轮导轨上滑动，减小滑动套移动的摩擦力；所述滑动套一侧设有垂直传送带，垂直传送带由外壳支架上的角步进电机传递动力，当温控装置到达所需加热位置时，由控制中心控制向电磁线圈通电产生吸引力固定滑动套的位置，且垂直传送带上的托物槽起辅助固定作用。

本发明所具有的有益效果：本发明提出的温轧机分段加热装置，其结构简单，加热面积大、速度快，能实现实时控温，对轧辊进行温度补偿，安装有垂振减振装置，减小在线控温时的位移误差，对实际生产具有重要意义。

附图说明

图1为本发明温轧机分段加热装置整体结构示意图；

图2为本发明温轧机分段加热装置整体结构剖视图；

图3(a)(b)为本发明的外壳结构示意图；

图4(a)(b)(c)为本发明的温控装置结构示意图；

图5(a)(b)为本发明的滑移装置结构示意图；

图6为本发明的控制流程图；

附图中：1.外壳2.温控装置3.滑移装置4.上工作辊5.下工作辊6.长螺栓ⅰ7.长螺栓ⅱ；

101.气缸102.螺栓ⅲ103.减振弹簧104.支架；

201.氮气进气阀202.氮气储存室203.大螺钉ⅰ204.小螺钉ⅱ205.激光位移传感器206.热电偶207.感应加热线圈208.密封盖；

301.垂直传送带302.角步进电机303.滑动套304.导轨底座305.轴销306.滚轮307.滚轮导轨308.电磁线圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步阐述：

如图1、图2所示，本实施例包括外壳1、温控装置2、滑移装置3和控制中心。所述外壳1起防护作用，为温控装置2和滑移装置3提供密闭的空间，也起到一定的保温作用。所述温控装置2呈“入”字形且分四段加热，使得轧辊受热面积大受热均匀，温控装置2主要对轧辊进行感应加热并实时控制温度，若温度过高则通入氮气进行局部降温。所述滑移装置3主要通过垂直传送带301带动温控装置2在竖直导轨底座304上运动，控制温控装置2与轧辊间的距离，并能保证温控装置2加热位置固定；所述控制中心将采集到的位移和温度值与临界值比较，控制温控装置2的位置以及轧辊温度。

如图2和图3(a)(b)所示，所述外壳1包括气缸101、减振弹簧103，支架104；所述气缸101共有四个，分别对称分布在支架104的上端和下端，与支架104通过螺栓ⅲ102相连接，气缸101活塞端部为矩形，留有四个对称分布的螺栓孔用于连接温控装置2。支架104上端和下端分别对称设有四个减振弹簧103，用于抑制轧辊工作时的垂直振动，减少垂直振动对位置测量精度的影响；支架104两侧分别设有八个螺栓孔，通过长螺栓ⅰ6连接固定滑移装置3；支架1左右留有两个足够大的矩形孔，用于板材进出。

如图2和图4(a)(b)(c)所示，所述温控装置2包括氮气进气阀201、氮气储存室202、大螺钉ⅰ203、小螺钉ⅱ204、激光位移传感器205、热电偶206、感应加热线圈207、密封盖208；所述温控装置2分为四段，每段都包括氮气储存室202、感应加热线圈207、激光位移传感器205和热电偶206；氮气进气阀201与氮气储存室202通过螺纹连接，氮气储存室202出口设计为“栅栏式”，使轧辊局部冷却均匀；所述感应加热线圈207位于“入”形温控装置2两侧槽内，并由密封盖208进行密封，密封盖208与温控装置2间通过大螺钉ⅰ203、小螺钉ⅱ204连接；每段上的感应加热线圈207与氮气进气阀201都串联温控开关，当热电偶206测得轧辊温度达到临界温度时，与该段感应加热线圈串联的温控开关断开，停止通入交流电并同时闭合与该段氮气进气阀201串联的温控开关，通入氮气，对轧辊进行局部降温，保证轧辊温度在误差范围±5℃内。所述温控装置2上的激光位移传感器串联，只要有一个激光位移传感器反馈结果不在误差范围3mm~10mm内，则滑移装置3停止工作；所述温控装置2两端分别留有两个螺栓孔，通过长螺栓ⅱ7与滑移装置3的滑动套303连接；所述温控装置2上端与两侧夹角为130度；所述上温控装置2下方为上工作辊5，下温控装置2上方为下工作辊6。

如图2、图3(a)(b)和图5(a)(b)所示，所述滑移装置3包括垂直传送带301、角步进电机302、滑动套303、导轨底座304、轴销305、滚轮306、滚轮导轨307、电磁线圈308；所述导轨底座304上安装有两个滑动套303分别连接上温控装置2和下温控装置2；所述导轨底座304内设有两个滚轮导轨307，滚轮导轨307内部设有电磁线圈308，滚轮导轨307中心留有小孔，用于引出电缆线；所述滑动套303底端中心设有两个滚轮306，滚轮306与滑动套303间通过轴销305连接并在滚轮导轨307上滑动，减小滑动套303移动的摩擦力；所述滑动套303一侧设有垂直传送带301，垂直传送带301由外壳支架104上的角步进电机302传递动力，当温控装置2到达所需加热位置时，由控制中心控制向电磁线圈308通电产生吸引力固定滑动套303的位置，且垂直传送带301上的托物槽起辅助固定作用。

如图6所示为本发明的控制流程图。首先由控制中心设定轧辊临界温度t0和温控装置2与轧辊间的临界距离l0。接着启动滑移装置3，一旦激光位移传感器205测得温控装置2与轧辊距离l≤l0，则关闭滑移装置3并固定，向感应加热线圈207通电开始加热，当热电偶206测得轧辊温度t≥t0时，停止向该段感应加热线圈207通电并打开该段的氮气进气阀201通入氮气开始局部降温。以此循环，直至轧制结束。

本领域的技术人员应理解，本发明所述及附图中所示的本发明的实施例只作为解释本发明的原理并不限制本发明。凡是依据本发明中的设计精神所做出的等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围。