一种热成形钢板辊压生产线及方法与流程

本发明涉及一种生产线及方法，尤其涉及一种热成形钢板辊压生产线及方法。

背景技术：

辊压是设计并制造各种型号钢板的成熟技术，在现有技术中，对成形后的钢板多采用一次加热的方式进行加热，一次性将钢板原板材加热到1000℃左右的高温，不但对电加热设备的加热功率要求高，还导致加热过程的可控性难度提高，一旦发生一点故障，便极易导致钢板熔断，影响钢板辊压生产；同时，在现有技术中，加热后的冷却处理方式虽然种类多样，但均难以对冷却过程进行灵活的调控，由于存在冷却效率难以把控的缺陷，使得对校形后的钢板终产品的抗拉性能造成影响，提高钢板终产品的产品质量把控难度。

技术实现要素：

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种热成形钢板辊压生产线及方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种热成形钢板辊压生产线，包括成形辊轮、校形定位辊轮，它还包括加热系统、冷却系统；

成形辊轮位于生产线的最前端，加热系统位于成形辊轮的后方，冷却系统位于加热系统的后方，校形定位辊轮位于冷却系统的后方；

加热系统包括感应加热电源、电磁感应加热器、加热运送辊轮及温度传感器；电磁感应加热器位于加热运送辊轮的后方，以使钢板原板材加热，且电磁感应加热器与感应加热电源电连接；温度传感器安装在电磁感应加热器的一侧，监测钢板原板材通过加热系统时的温度情况；

冷却系统包括冷却装置、冷却运送辊轮及冷却系统控制箱；冷却装置包括箱体，箱体的前、后壁上对称固定有铜板，铜板上开设有用于钢板原板材5通过的开口，箱体的侧壁上设置有一号气管接口、一号水管接口；箱体的内部固定安装有安装架，安装架上安装有喷头，喷头的一侧连通有喷头进气管、另一侧连通有喷头进水管，喷头进气管穿过一号气管接口并通过快速接头连接有气管分支管路，喷头进水管穿过一号水管接口并通过快速接头连接有水管分支管路；

冷却系统控制箱上设置有连接气管分支管路的二号气管接口，冷却系统控制箱上还设置有连接水管分支管路的二号水管接口，二号水管接口连通有主进水管，主进水管上安装有压力水泵；冷却系统控制箱内安装有过滤减压阀、精密过滤器及电控比例调压阀，过滤减压阀连通有主进气管并与精密过滤器相连通，精密过滤器与电控比例调压阀相连通，电控比例调压阀通过管路在二号气管接口处与气管分支管路相连接。

进一步地，成形辊轮设置有多道，多道成形辊轮按照顺序依次排列，且每道成形辊轮均由相互匹配的成形上辊轮、成形下辊轮组成。

进一步地，电磁感应加热器设置有多个，一个电磁感应加热器连接有一个感应加热电源，使钢板原板材逐级加热。

进一步地，冷却装置设有至少一个，每个冷却装置均包括多个喷头，一号气管接口、一号水管接口的设置个数以及气管分支管路、水管分支管路的分支数均与个喷头的设置个数保持一致，电控比例调压阀、二号气管接口、二号水管接口的设置个数均与冷却装置的设置个数保持一致。

进一步地，校形定位辊轮设置有多级，多级校形定位辊轮按照顺序依次排列，每级校形定位辊轮均由相互匹配的校形定位上辊轮、校形定位下辊轮组成。

一种热成形钢板辊压生产线的生产方法，具体如下：

先将钢板原板材送到成形辊轮处，在成形上辊轮和成形下辊轮的挤压下，实现钢板原板材形状的改变，此时，钢板原板材会出现弯曲和底部圆角半径的缩小，通过多道成形辊轮的挤压，完成钢板原板材的成形；

钢板原板材在成形辊轮处形变的同时，完成成形的钢板连续地进入到加热系统中，感应加热电源产生的交变电流通过电磁感应加热器并产生交变磁场，通过电磁感应加热器的钢板迅速加热，由于电磁感应加热器设置有多个，钢板原板材逐级加热，并累积到生产需要最终温度；在加热过程中，温度传感器检测每一级加热时钢板的温度情况，并根据生产需要调控每一级的加热温度；

加热后的钢板原板材由加热运送辊轮继续运输到冷却系统中，钢板原板材通过开口进入到冷却装置的箱体内，与此同时，冷却系统控制箱向喷头送入气体和冷却水，气体和冷却水在喷头内充分混合，最终在喷头处喷出雾化状的水帘并对钢板原板材进行冷却；由于冷却装置设置有多个，钢板原板材在通过冷却系统的过程中被逐级冷却；

冷却后的钢板原板材由冷却运送辊轮继续运输到校形定位辊轮处，由校形定位辊轮校正钢板原板材产生的不符合标准的变形，完成整个热成形钢板辊压生产。

本发明公开了一种热成形钢板辊压生产线及方法，采用多级加热的方式对成形后的钢板原板材进行加热处理，解决了对电加热设备的高功率要求，降低生产成本的同时，使得加热过程的可控性提高，提升了整个生产线的安全性；同时，采用独创的冷却装置进行冷却处理，冷却效果好，且能够根据生产需求对冷却效率进行调控，使得冷却过程的调节十分灵活，钢板材料的性能可控性高，大大提升了钢板终产品的产品品质。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1中加热系统的结构放大示意图。

图4为本发明冷却系统中冷却箱的整体结构示意图。

图5为图4的内部结构示意图。

图6为图5的主视图。

图7为本发明冷却系统的冷却系统控制箱的内部结构示意图。

图8为图7的主视图。

图中：1、成形辊轮；2、加热系统；3、冷却系统；4、校形定位辊轮；5、钢板原板材；

21、感应加热电源；22、电磁感应加热器；23、加热运送辊轮；24、温度传感器；

31、冷却系统控制箱；32、冷却装置；33、冷却运送辊轮；

311、过滤减压阀；312、精密过滤器；313、电控比例调压阀；314、二号气管接口；315、主进气管；316、主进水管；317、二号水管接口；318、气管分支管路；319、水管分支管路；

320、箱体；321、铜板；322、开口；323、一号气管接口；324、一号水管接口；325、安装架；326、喷头；327、固定板；328、喷头进气管；329、喷头进水管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种热成形钢板辊压生产线，如图1和2所示，包括成形辊轮1、校形定位辊轮4，它还包括加热系统2、冷却系统3；

首先，成形辊轮1位于生产线的最前端，负责对钢板原板材5进行成形处理，通常，成形辊轮1设置有多道，多道成形辊轮按照顺序依次排列，且每道成形辊轮均由相互匹配的成形上辊轮、成形下辊轮组成，由成形上辊轮和成形下辊轮相互挤压，实现钢板原板材5形状的改变。

其次，加热系统2则位于成形辊轮1的后方，以使成形后的钢板原板材5加热，从而经加热后快速冷却，有效提升钢板的性能；对于加热系统2，其组成如图2和图3所示，加热系统2包括感应加热电源21、电磁感应加热器22、加热运送辊轮23及温度传感器24；

其中，电磁感应加热器22位于加热运送辊轮23的后方，以使钢板原板材5加热，且电磁感应加热器22与感应加热电源21电连接，从而，由感应加热电源21产生的交变电流，交变电流通过电磁感应加热器22并产生交变磁场，钢板原板材5在通过电磁感应加热器22时迅速加热，实现钢板原板材5的加热；同时，在电磁感应加热器22的一侧还安装有温度传感器24，以监测钢板原板材5通过加热系统2时的温度情况；

对于本发明所公开的热成形钢板辊压生产线，电磁感应加热器22设置有多个，一个电磁感应加热器连接有一个感应加热电源，组成多级加热系统，每一级加热均配有一个温度传感器进行温度的监测，并根据实际生产需求调控每一级的加热温度，采用常见的plc控制系统进行调控即可，使得钢板原板材5逐级加热；钢板原板材5逐个通过电磁感应加热器22，加热温度不断累积，最终到达热成形处理的最终温度。与传统的一次性加热到最终温度的方式相比，本发明采用多级加热的方式进行加热处理，对感应加热电源的功率要求大大降低，使得生产成本降低；并且，功率要求的降低，明显减少了电磁感应加热器22电线圈熔断的现象发生，提高了生产安全，且钢板板材5逐级加热，不会因温度变化过大而发生断裂，减少了残品率；同时，分级加热使得每一级加热过程都可调控，更能够根据实际生产对加热温度进行调整，提高了钢板辊压生的把控性。

再者，冷却系统3位于加热系统2的后方，以对加热后的钢板原板材5快速冷却；如图2所示，冷却系统3包括冷却装置32、冷却运送辊轮33及冷却系统控制箱31；

其中，冷却装置32是进行钢板原板材5冷却处理的主要装置，如图4所示，冷却包括箱体320，在箱体320的前、后壁上对称固定有铜板321，铜板321上开设有用于钢板原板材5通过的开口322，高温的钢板原板材通过冷却装置32时，主要影响的区域为铜板321所设置的区域范围，铜材质具有热膨胀系数小的优点，因此，变形量小，有效的规避了整个箱体320因高温而发生变形的现象；并且，为防止内部冷却时冷却水外溅，影响钢板辊压生产，整个箱体320均采用耐高温的密封圈进行密封处理；

在箱体320的侧壁上设置有一号气管接口323、一号水管接口324，方便了管路连接；如图5和图6所示，为箱体320的内部结构示意图，在在箱体320的内部固定安装有安装架325，安装架325可根据生产需求设计成多边形的框架，如三边、四边或五边形金属框架，优选的设计为四边形框架，安装最为简便；在安装架325上安装有喷头326，安装架325的框体内部便形成了冷却区，喷头326的嘴部朝向冷却区，从而准确对准通过冷却区的钢板板材喷冷却水，快速高效的进行冷却处理；喷头326设置有多个，通过固定板327将喷头326压紧，再通过固定螺栓将喷头326固定在安装架上，一般在安装架325的每一个边上均安装有喷头326，从而可全方面的覆盖钢板原板材，确保冷却效果；

对于喷头326，其可喷出扇形的雾化状水帘，大面积的进行冷却；具体的设置为：如图5、图6和图7所示，喷头326的一侧连通有喷头进气管328、另一侧连通有喷头进水管329，喷头进气管328穿过一号气管接口323并通过快速接头连接有气管分支管路318，喷头进水管329穿过一号水管接口324并通过快速接头连接有水管分支管路319；冷却系统控制箱31上设置有连接气管分支管路318的二号气管接口314，冷却系统控制箱31上还设置有连接水管分支管路319的二号水管接口317；从而，由冷却系统控制箱31进行冷却水、气体量的控制，进而向喷头326通入冷却水和气体。

冷却系统控制箱31的内部结构设置如图6和图7所示，在冷却系统控制箱31内安装有过滤减压阀311、精密过滤器312及电控比例调压阀313，由过滤减压阀311连通主进气管315，并由过滤减压阀311与精密过滤器312相连通，精密过滤器312与电控比例调压阀313相连通，电控比例调压阀313通过管路在二号气管接口314处与气管分支管路318相连接，从而，实现气体的通入，即外界通入的气体(一般为空气)通过主进气管315进入到过滤减压阀311内，先由过滤减压阀311粗过滤，并维持稳定的压力值，该压力值根据实际生产需要进行调控，稳定的气体进入到精密过滤器31内精细过滤，尽可能将气体中的杂质去除，避免杂质对钢板终产品的品质造成影响；经精细过滤后的气体在电控比例调压阀313的控制下，按照设定量流入到气管分支管路318，最终，经喷头进气管328进入到喷头326内；对于电控比例调压阀313流通量的设定需根据冷却水的量以及实际生产需要进行具体的设定；

在气体进入到喷头326内的同时，冷却水也流入到喷头326内；还如图6和图7所示，二号水管接口317连通有主进水管316，主进水管316上安装有压力水泵；压力水泵为可恒定水压的水泵，在压力水泵的控制作用下，主进水管316中通入了恒定压力的冷却水，冷却水再依次通过水管分支管路319、喷头进水管329后进入到喷头326内。通常，喷头的喷水量大小与气压呈反比关系，因此，在保持主进水管316水压不变的前提下，通过调控电控比例调压阀313气体压力的大小，便可简单快速的实现喷头的喷水量大小的调控，从而对冷却效率进行调控；

进一步地，为更好的确保冷却效果以及加强冷却系统的调节灵活性，冷却装置32设有至少一个，而每个冷却装置均包括多个喷头，因此，为使得管路、接口能够有效匹配连接，一号气管接口323、一号水管接口324的设置个数以及气管分支管路318、水管分支管路319的分支数均与个喷头326的设置个数保持一致，电控比例调压阀313、二号气管接口314、二号水管接口317的设置个数均与冷却装置32的设置个数保持一致；采用分支连接的方式，使各管路、各接口一一匹配连接即可；

对于本发明所公开的热成形钢板辊压生产线，设计有全新的冷却装置32，全方位进行冷却，充分确保钢板板材的冷却效果；通过对进入喷头326内的气压、水压调控，实现喷头326喷水量的控制，进而控制冷却速率，可根据实际生产需求灵活调控，更好的控制钢板性能，并能够更好的实现钢板终产品产品品质的把控；同时，采用多级冷却的方式进行冷却处理，进一步提高了冷却效果和冷却效率的调控灵活性。

最终，需对冷却后的钢板原板材进行校形处理，对不符合标准的变形进行处理；校形定位辊轮4位于冷却系统3的后方，校形定位辊轮4设置有多级，多级校形定位辊轮按照顺序依次排列，每级校形定位辊轮均由相互匹配的校形定位上辊轮、校形定位下辊轮组成。

本发明还公开了一种热成形钢板辊压生产线的生产方法，具体如下：

先将钢板原板材5送到成形辊轮1处，在成形上辊轮和成形下辊轮的挤压下，实现钢板原板材5形状的改变，此时，钢板原板材5会出现弯曲和底部圆角半径的缩小，通过多道成形辊轮的挤压，完成钢板原板材5的成形；

钢板原板材5在成形辊轮1处形变的同时，完成成形的钢板连续地进入到加热系统2中，感应加热电源21产生的交变电流通过电磁感应加热器22并产生交变磁场，通过电磁感应加热器22的钢板迅速加热，由于电磁感应加热器22设置有多个，钢板原板材5逐级加热，并累积到生产需要最终温度；在加热过程中，温度传感器检测每一级加热时钢板的温度情况，并根据生产需要调控每一级的加热温度；

加热后的钢板原板材5由加热运送辊轮23继续运输到冷却系统3中，钢板原板材5通过开口322进入到冷却装置的箱体320内，与此同时，冷却系统控制箱31向喷头326送入气体和冷却水，气体和冷却水在喷头326内充分混合，最终在喷头326处喷出雾化状的水帘并对钢板原板材5进行冷却；由于冷却装置32设置有多个，钢板原板材5在通过冷却系统3的过程中被逐级冷却；

冷却后的钢板原板材5由冷却运送辊轮33继续运输到校形定位辊轮4处，由校形定位辊轮4校正钢板原板材5产生的不符合标准的变形，完成整个热成形钢板辊压生产。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。