用于复合金属材料轧制的轧辊冷却装置及冷却方法与流程

1.本发明涉及冷轧机技术领域，特别涉及用于复合金属材料轧制的轧辊冷却装置及冷却方法。


背景技术：

2.轧辊是轧机上使金属产生连续塑性变形的主要工作部件和工具，轧辊主要由辊身、辊颈和轴头三部分组成，辊身是实际参与轧制金属的轧辊中间部分，它具有光滑的圆柱形或带轧槽的表面，辊颈安装在轴承中，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架，传动端轴头通过连接轴与齿轮座相连，将电动机的转动力矩传递给轧辊，轧辊在轧机机架中可呈二辊、三辊、四辊或多辊形式排列。
3.轧辊在对金属进行挤压变形的时候金属处于高温高热的状态，长时间的工作导致轧辊的温度上升，进而影响轧辊的使用寿命，目前常见的手段是喷淋冷却，在实际进行冷却的时候会由于其轧辊温度并不高，大量喷淋下来的水造成了一定的浪费，并且传统的喷淋多采用水泵驱动水源，在进行喷淋的时候会由于其喷雾头的压力进而使得水泵的压力增加，影响其水泵的寿命，并且在实际操作的过程中其水泵的型号是固定的，进而无法调节其水流的压力及其流速。
4.为解决上述问题。为此，提出用于复合金属材料轧制的轧辊冷却装置及冷却方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供用于复合金属材料轧制的轧辊冷却装置及冷却方法，解决了背景技术中实际进行冷却的时候会由于其轧辊温度并不高，大量喷淋下来的水造成了一定的浪费，并且传统的喷淋多采用水泵驱动水源，在进行喷淋的时候会由于其喷雾头的压力进而使得水泵的压力增加，影响其水泵的寿命，并且在实际操作的过程中其水泵的型号是固定的，进而无法调节其水流的压力及其流速的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于复合金属材料轧制的轧辊冷却装置，包括喷水机构和设置在喷水机构上的无极调速机构和加压机构，喷水机构包括底板和固定连接在喷水机构上的水箱，喷水机构还包括轧辊主体、驱动组件和喷水组件，轧辊主体设置在喷水组件的下方；
7.驱动组件包括固定连接在水箱外壁上的双头电机，双头电机的一侧输出端固定连接有主动轮，驱动组件还包括固定连接在水箱侧壁上的转轴，转轴上转动连接有传动轮，传动轮与主动轮之间连接有传动钢带，传动钢带的一侧外壁上固定连接有固定轴；
8.喷水组件包括弧形板，驱动组件还包括固定连接在弧形板顶部的第一固定板，第一固定板的一侧滑动连接有活动板，活动板上设有左右贯穿的滑槽，且固定轴的另一端活动设置在滑槽内；
9.弧形板的内部设有腔体，且腔体与水箱内部下方通过管道连接，弧形板的顶部从前至后均匀分布有弧形管，弧形管的顶部两侧分别设有第一连通管和第二连通管，且第一
连通管上连接有全通管，全通管通过l形管与水箱内部上方相连通，l形管上设有阀门，弧形管的底部均匀分布有导通构件，且导通构件设置在弧形板内部，导通构件的内部设有第一空腔，第一空腔的内部滑动连接有第一密封活动块，第一密封活动块的底部与第一空腔底部内壁之间固定连接有第一弹簧，导通构件的一侧通过液体进口与弧形板内部腔体连通，第一密封活动块的内部设有与液体进口相对应的第一密封活动块，导通构件的底部均匀分布有与轧辊主体外壁相切的雾化头；
10.喷水组件还包括开关构件，开关构件固定连接在弧形管顶部的第二固定板，第二固定板的内部均匀分布有与弧形管相对应的第二空腔，第二空腔下方通过第二连通管与弧形管相连通，第一弹簧的内部上方滑动连接有第二密封活动块，第二密封活动块的底部与第一空腔的底部之间设有第二弹簧，第二密封活动块内设有第二通道，且第二通道连通第二密封活动块的底部和右侧，开关构件的右侧通过壳体连接有增压管，增压管的另一端与水箱的内部上方连通。
11.进一步地，无极调速机构包括活动组件、调速组件、收紧组件和传动组件，活动组件包括固定连接在底板顶部的固定块，固定块的顶部前后均设有活动槽，活动槽的内部均滑动连接有滑块，两组所述的活动槽内均设有伸缩气缸，且两组所述的伸缩气缸分别位于两组所述的活动槽的两侧，伸缩气缸的输出端与滑块固定连接，滑块的顶部均固定连接有转动环。
12.进一步地，调速组件包括固定连接在双头电机另一侧输出端上的限位传动轴，限位传动轴的外壁上滑动连接有活动盘，且活动盘设有两组，且两组所述的活动盘转动连接在转动环内，两组所述的活动盘呈相对设置，活动盘的内侧为圆台状，活动盘的内侧均匀分布有限位槽，限位槽内滑动连接有限位块，相对称的两组所述的限位块之间连接有限位板，限位板的外表面设有齿槽。
13.进一步地，收紧组件包括固定连接在水箱外壁上的第一固定杆，第一固定杆的前端滑动连接有第一活动杆，第一活动杆与第一固定杆内壁之间固定连接有第一压缩弹簧，第一活动杆的前端通过轴转动连接有收紧齿轮，且收紧齿轮位于活动盘上方。
14.进一步地，传动组件包括固定连接在水箱前端外壁上的支架，支架上转动连接有传动齿轮和伞齿轮，且传动齿轮与伞齿轮固定连接，收紧组件还包括传动齿带，且传动齿带套装在传动齿轮、收紧齿轮和限位板的外壁上。
15.进一步地，加压机构包括联动组件、加压组件和单向导通组件，联动组件包括转动连接在支架上的转动盘和端面齿轮，端面齿轮固定连接在转动盘的底部，端面齿轮与伞齿轮啮合连接。
16.进一步地，联动组件还包括固定连接在转动盘顶部边缘的偏心轴，偏心轴上转动连接有第二活动杆，且第二活动杆设置有两组。
17.进一步地，加压组件包括活塞筒，且活塞筒设有两组，活塞筒通过固定架固定连接在水箱的顶部，活塞筒的内部滑动连接有活塞板，活塞板的外侧固定连接有第二固定杆，第二固定杆的另一端与第二活动杆转动连接，加压组件还包括固定连接在活塞筒另一侧的固定筒，固定筒的内部滑动连接有第三密封活动块，第三密封活动块上设有左右贯穿的通孔，固定筒的顶部一侧设有进气口，固定筒的底部另一侧连接有加压管，加压管的另一端与水箱的内部上方贯通。
18.进一步地，单向导通组件包括固定连接在水箱顶部内壁的u型板，且u型板与加压管的另一端相对应，u型板的底部内壁固定连接有第二压缩弹簧，第二压缩弹簧的顶部固定连接有密封板，水箱的顶部内壁嵌合设有密封环。
19.本发明提出的另一种技术方案：提供用于复合金属材料轧制的轧辊冷却装置的冷却方法，包括以下步骤：
20.s1：启动双头电机，双头电机通过调速组件、收紧组件和传动组件带动转动盘转动，转动盘转动的时候通过偏心轴、第二活动杆和第二固定杆使得活塞板在转动盘的内部往复运动，在活塞板远离固定筒运动的时候使得第三密封活动块向活塞筒一侧运动，空气通过进气口、通孔进入到活塞筒内，活塞板向固定筒一侧运动时，第三密封活动块向进气口一侧运动并将进气口堵住，气体进入到水箱的内部；
21.s2：水箱内部在加压的状态下，内部的压强一部分通过l形管、全通管和第一连通管进入到所有的导通构件中使得第一密封活动块向下运动，水箱内部的压强将水通过管道输送进弧形板内部腔体中，最终水通过液体进口、第一通道和雾化头喷射到轧辊主体表面；
22.s3：当轧辊主体温度并不高的时候，关闭阀门，在驱动组件的作用下，活动板在壳体的顶部往复运动，并挤压其中一组的挤压块，使得水箱内部气体进入到其中一排的第二空腔中，第二空腔中气体通过第二连通管进入到第一空腔中，使得水从其中一排的雾化头喷射出来，至此完成全部冷却步骤。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.1.用于复合金属材料轧制的轧辊冷却装置及冷却方法，启动双头电机，双头电机通过无极调速机构和加压机构使得水箱内部压强增加，在轧辊主体温度不高的时候，关闭阀门，在双头电机的转动下传动钢带上的固定轴围绕传动钢带的轨迹运动，然后带动活动板在第一固定板的一侧前后往复移动，在第一固定板的运动下，第一固定板的底部挤压挤压块使得第二密封活动块向下运动，第二密封活动块向下运动的时候使得第二通道通过壳体和增压管与水箱内部连通，水箱内部的高压气体一部分进入到第二空腔中，随后气体通过第二连通管进入到第一空腔中，促使第一通道向下运动，此时第一空腔通过第一通道与弧形板内部腔体连通，在水箱内部高压状态下，水通过管道进入到弧形板内，最终穿过第一空腔从第一弹簧内喷射出来，在第一固定板的运动下，每一排的雾化头间歇式进行喷水，节约了水资源。
25.2.用于复合金属材料轧制的轧辊冷却装置及冷却方法，在进行喷水的时候双头电机通过无极调速机构使得转动盘转动，转动盘转动的时候通过偏心轴、第二活动杆和第二固定杆使得活塞板在活塞筒的内部往复运动，在活塞筒远离固定筒运动的时候，活塞筒内部负压，第三密封活动块向活塞筒一侧运动，外部气体通过进气口、通孔进入到活塞筒内，在活塞板向固定筒一侧运动的时候，转动盘内部压强大，第三密封活动块向进气口一侧运动，最终将进气口堵住，气体通过加压管进入到水箱的内部实现加压，水箱内部的气体在密封板和密封环的作用下不会向外泄出，避免使用水泵输水时影响水泵的寿命。
26.3.用于复合金属材料轧制的轧辊冷却装置及冷却方法，在双头电机转动的时候，通过启动伸缩气缸，伸缩气缸使得两组的滑块相互远离或者靠近，最终使得两组的活动盘相互远离或者相互靠近，当活动盘相互靠近的时候，齿槽受到挤压，改变了多组齿槽之间的径向距离，进而增加了传动比，当活动盘相互远离的时候，齿槽受到拉伸，改变了多组齿槽
之间的径向距离，进而减小了传动比，改变了转动盘的转动速度和加压的速度，实现了对水流量的调节。
附图说明
27.图1为本发明的整体结构示意图；
28.图2为本发明的喷水机构结构示意图；
29.图3为本发明的驱动组件结构示意图；
30.图4为本发明的喷水组件结构示意图；
31.图5为本发明的弧形板和导通构件结构剖视图；
32.图6为本发明的开关构件结构剖视图；
33.图7为本发明的无极调速机构和加压机构结构示意图；
34.图8为本发明的无极调速机构结构示意图；
35.图9为本发明的活动组件结构爆炸图；
36.图10为本发明的调速组件结构爆炸图；
37.图11为本发明的收紧组件和传动组件结构示意图；
38.图12为本发明的加压机构结构示意图；
39.图13为本发明的联动组件结构示意图；
40.图14为本发明的加压组件结构剖视图；
41.图15为本发明的单向导通组件结构示意图。
42.图中：1、喷水机构；11、底板；12、水箱；13、轧辊主体；14、驱动组件；141、双头电机；142、主动轮；143、转轴；144、传动轮；145、传动钢带；146、固定轴；147、第一固定板；148、活动板；1481、滑槽；15、喷水组件；151、弧形板；152、导通构件；1521、第一空腔；1522、第一弹簧；1523、第一密封活动块；1524、第一通道；1525、液体进口；1526、雾化头；153、弧形管；1531、第一连通管；1532、第二连通管；154、全通管；1541、l形管；1542、阀门；155、开关构件；1551、第二固定板；1552、第二空腔；1553、第二弹簧；1554、第二密封活动块；1555、第二通道；1556、挤压块；156、壳体；157、增压管；2、无极调速机构；21、活动组件；211、固定块；212、活动槽；213、伸缩气缸；214、滑块；215、转动环；22、调速组件；221、限位传动轴；222、活动盘；223、限位槽；224、限位块；225、限位板；226、齿槽；23、收紧组件；231、传动齿带；232、第一固定杆；233、第一活动杆；234、第一压缩弹簧；235、收紧齿轮；24、传动组件；241、支架；242、传动齿轮；243、伞齿轮；3、加压机构；31、联动组件；311、端面齿轮；312、转动盘；313、偏心轴；314、第二活动杆；32、加压组件；321、活塞筒；322、活塞板；323、第二固定杆；324、固定筒；325、进气口；326、第三密封活动块；3261、通孔；327、加压管；328、固定架；33、单向导通组件；331、u型板；332、第二压缩弹簧；333、密封板；334、密封环。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.为了解决轧辊温度并不高，大量喷淋下来的水造成了一定的浪费的技术问题，如图1-6所示，提供以下优选技术方案：
45.用于复合金属材料轧制的轧辊冷却装置，包括喷水机构1和设置在喷水机构1上的无极调速机构2和加压机构3，喷水机构1包括底板11和固定连接在喷水机构1上的水箱12，喷水机构1还包括轧辊主体13、驱动组件14和喷水组件15，轧辊主体13设置在喷水组件15的下方，驱动组件14包括固定连接在水箱12外壁上的双头电机141，双头电机141的一侧输出端固定连接有主动轮142，驱动组件14还包括固定连接在水箱12侧壁上的转轴143，转轴143上转动连接有传动轮144，传动轮144与主动轮142之间连接有传动钢带145，传动钢带145的一侧外壁上固定连接有固定轴146。
46.喷水组件15包括弧形板151，驱动组件14还包括固定连接在弧形板151顶部的第一固定板147，第一固定板147的一侧滑动连接有活动板148，活动板148上设有左右贯穿的滑槽1481，且固定轴146的另一端活动设置在滑槽1481内，弧形板151的内部设有腔体，且腔体与水箱12内部下方通过管道连接，弧形板151的顶部从前至后均匀分布有弧形管153，弧形管153的顶部两侧分别设有第一连通管1531和第二连通管1532，且第一连通管1531上连接有全通管154，全通管154通过l形管1541与水箱12内部上方相连通，l形管1541上设有阀门1542，弧形管153的底部均匀分布有导通构件152，且导通构件152设置在弧形板151内部，导通构件152的内部设有第一空腔1521，第一空腔1521的内部滑动连接有第一密封活动块1523，第一密封活动块1523的底部与第一空腔1521底部内壁之间固定连接有第一弹簧1522，导通构件152的一侧通过液体进口1525与弧形板151内部腔体连通，第一密封活动块1523的内部设有与液体进口1525相对应的第一密封活动块1523，导通构件152的底部均匀分布有与轧辊主体13外壁相切的雾化头1526。
47.喷水组件15还包括开关构件155，开关构件155固定连接在弧形管153顶部的第二固定板1551，第二固定板1551的内部均匀分布有与弧形管153相对应的第二空腔1552，第二空腔1552下方通过第二连通管1532与弧形管153相连通，第一弹簧1522的内部上方滑动连接有第二密封活动块1554，第二密封活动块1554的底部与第一空腔1521的底部之间设有第二弹簧1553，第二密封活动块1554内设有第二通道1555，且第二通道1555连通第二密封活动块1554的底部和右侧，开关构件155的右侧通过壳体156连接有增压管157，增压管157的另一端与水箱12的内部上方连通。
48.具体的，启动双头电机141，双头电机141通过无极调速机构2和加压机构3使得水箱12内部压强增加，在轧辊主体13温度不高的时候，关闭阀门1542，在双头电机141的转动下传动钢带145上的固定轴146围绕传动钢带145的轨迹运动，然后带动活动板148在第一固定板147的一侧前后往复移动，在第一固定板147的运动下，第一固定板147的底部挤压挤压块1556使得第二密封活动块1554向下运动，第二密封活动块1554向下运动的时候使得第二通道1555通过壳体156和增压管157与水箱12内部连通，水箱12内部的高压气体一部分进入到第二空腔1552中，随后气体通过第二连通管1532进入到第一空腔1521中，促使第一通道1524向下运动，此时第一空腔1521通过第一通道1524与弧形板151内部腔体连通，在水箱12内部高压状态下，水通过管道进入到弧形板151内，最终穿过第一空腔1521从第一弹簧1522内喷射出来，在第一固定板147的运动下，每一排的雾化头1526间歇式进行喷水。
49.为了解决其水泵的型号是固定的，进而无法调节其水流的压力及其流速的技术问
题，如图7-11所示，提供以下优选技术方案：
50.无极调速机构2包括活动组件21、调速组件22、收紧组件23和传动组件24，活动组件21包括固定连接在底板11顶部的固定块211，固定块211的顶部前后均设有活动槽212，活动槽212的内部均滑动连接有滑块214，两组的活动槽212内均设有伸缩气缸213，且两组的伸缩气缸213分别位于两组的活动槽212的两侧，伸缩气缸213的输出端与滑块214固定连接，滑块214的顶部均固定连接有转动环215，调速组件22包括固定连接在双头电机141另一侧输出端上的限位传动轴221，限位传动轴221的外壁上滑动连接有活动盘222，且活动盘222设有两组，且两组的活动盘222转动连接在转动环215内，两组的活动盘222呈相对设置，活动盘222的内侧为圆台状，活动盘222的内侧均匀分布有限位槽223，限位槽223内滑动连接有限位块224，相对称的两组的限位块224之间连接有限位板225，限位板225的外表面设有齿槽226。
51.收紧组件23包括固定连接在水箱12外壁上的第一固定杆232，第一固定杆232的前端滑动连接有第一活动杆233，第一活动杆233与第一固定杆232内壁之间固定连接有第一压缩弹簧234，第一活动杆233的前端通过轴转动连接有收紧齿轮235，且收紧齿轮235位于活动盘222上方，传动组件24包括固定连接在水箱12前端外壁上的支架241，支架241上转动连接有传动齿轮242和伞齿轮243，且传动齿轮242与伞齿轮243固定连接，收紧组件23还包括传动齿带231，且传动齿带231套装在传动齿轮242、收紧齿轮235和限位板225的外壁上。
52.具体的，在双头电机141转动的时候，通过启动伸缩气缸213，伸缩气缸213使得两组的滑块214相互远离或者靠近，最终使得两组的活动盘222相互远离或者相互靠近，当活动盘222相互靠近的时候，齿槽226受到挤压，改变了多组齿槽226之间的径向距离，进而增加了传动比，当活动盘222相互远离的时候，齿槽226受到拉伸，改变了多组齿槽226之间的径向距离，进而减小了传动比，改变了转动盘312的转动速度和加压的速度。
53.为了解决传统的喷淋多采用水泵驱动水源，在进行喷淋的时候会由于其喷雾头的压力进而使得水泵的压力增加，影响其水泵的寿命的技术问题，如图12-15所示，提供以下优选技术方案：
54.加压机构3包括联动组件31、加压组件32和单向导通组件33，联动组件31包括转动连接在支架241上的转动盘312和端面齿轮311，端面齿轮311固定连接在转动盘312的底部，端面齿轮311与伞齿轮243啮合连接，联动组件31还包括固定连接在转动盘312顶部边缘的偏心轴313，偏心轴313上转动连接有第二活动杆314，且第二活动杆314设置有两组。
55.加压组件32包括活塞筒321，且活塞筒321设有两组，活塞筒321通过固定架328固定连接在水箱12的顶部，活塞筒321的内部滑动连接有活塞板322，活塞板322的外侧固定连接有第二固定杆323，第二固定杆323的另一端与第二活动杆314转动连接，加压组件32还包括固定连接在活塞筒321另一侧的固定筒324，固定筒324的内部滑动连接有第三密封活动块326，第三密封活动块326上设有左右贯穿的通孔3261，固定筒324的顶部一侧设有进气口325，固定筒324的底部另一侧连接有加压管327，加压管327的另一端与水箱12的内部上方贯通，单向导通组件33包括固定连接在水箱12顶部内壁的u型板331，且u型板331与加压管327的另一端相对应，u型板331的底部内壁固定连接有第二压缩弹簧332，第二压缩弹簧332的顶部固定连接有密封板333，水箱12的顶部内壁嵌合设有密封环334。
56.具体的，在进行喷水的时候双头电机141通过无极调速机构2使得转动盘312转动，
转动盘312转动的时候通过偏心轴313、第二活动杆314和第二固定杆323使得活塞板322在活塞筒321的内部往复运动，在活塞筒321远离固定筒324运动的时候，活塞筒321内部负压，第三密封活动块326向活塞筒321一侧运动，外部气体通过进气口325、通孔3261进入到活塞筒321内，在活塞板322向固定筒324一侧运动的时候，转动盘312内部压强大，第三密封活动块326向进气口325一侧运动，最终将进气口325堵住，气体通过加压管327进入到水箱12的内部实现加压，水箱12内部的气体在密封板333和密封环334的作用下不会向外泄出。
57.为了进一步更好的解释说明上述实施例，本发明还提供了一种实施方案，用于复合金属材料轧制的轧辊冷却装置的冷却方法，包括以下步骤：
58.步骤一：启动双头电机141，双头电机141通过调速组件22、收紧组件23和传动组件24带动转动盘312转动，转动盘312转动的时候通过偏心轴313、第二活动杆314和第二固定杆323使得活塞板322在转动盘312的内部往复运动，在活塞板322远离固定筒324运动的时候使得第三密封活动块326向活塞筒321一侧运动，空气通过进气口325、通孔3261进入到活塞筒321内，活塞板322向固定筒324一侧运动时，第三密封活动块326向进气口325一侧运动并将进气口325堵住，气体进入到水箱12的内部；
59.步骤二：水箱12内部在加压的状态下，内部的压强一部分通过l形管1541、全通管154和第一连通管1531进入到所有的导通构件152中使得第一密封活动块1523向下运动，水箱12内部的压强将水通过管道输送进弧形板151内部腔体中，最终水通过液体进口1525、第一通道1524和雾化头1526喷射到轧辊主体13表面；
60.步骤三：当轧辊主体13温度并不高的时候，关闭阀门1542，在驱动组件14的作用下，活动板148在壳体156的顶部往复运动，并挤压其中一组的挤压块1556，使得水箱12内部气体进入到其中一排的第二空腔1552中，第二空腔1552中气体通过第二连通管1532进入到第一空腔1521中，使得水从其中一排的雾化头1526喷射出来，至此完成全部冷却步骤。
61.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
62.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。