CN101376137B - 用于h型钢热轧工艺的润滑设备 - Google Patents

Abstract

一种用于H型钢热轧工艺的润滑设备，包括供油单元(A)，供水单元(B)、水油混合单元(C)和喷射单元(D)；供水单元(B)和供油单元(A)的出口与水油混合单元(C)的输入端连接，水油混合单元(C)的输出端与喷射单元(D)的输入端连接，喷射单元(D)的喷嘴靠近工作辊辊面；供油单元(A)输出端安装有压力表和电磁阀，通过压力表的读数来设定安装在进油管上的油泵的变频电机的转速；供水单元的输出端上安装有流量计，供水流量可调。选择正确的水油比例，达到最佳的润滑效果，从而减少轧棍磨损、降低轧制力、降低能耗、提高轧制型钢的表面质量和生产效率，降低制造成本。

Description

用于H型钢热轧工艺的润滑设备

技术领域

本发明涉及金属轧制轧辊的工艺润滑领域，更具体地是涉及H型钢热轧轧辊的工艺润滑设备。

背景技术

在轧钢过程中，为了减少轧辊和轧材之间的摩擦力，降低轧制力和功率损耗，使轧钢容易延伸，控制轧制温度，提高轧制产品质量，必需在轧辊和轧材接触面间加入润滑冷却液，在高温轧件与轧辊辊面间形成润滑油膜，通过润滑油膜降低辊面的磨损并提高轧件的表面质量，这一过程就称为轧钢工艺润滑。

1998年9月2日授权公告的中国专利ZL93116625.X公开了一种“热轧轧辊的工艺润滑方法”，其使用的设备是将油、水预先按比例先在油箱中加热、搅拌，混合均匀，然后通过管路与供水管路同时接入静态混合器，经二次混合后，在油箱和管路中不断循环，以保证油、水混合均匀和油在水中良好的分散性。工作时，由电磁阀和喷嘴将混合均匀的油水混合液喷射到轧辊表面。喷嘴与控制油水喷射的电磁阀直接连接，喷嘴固定在离轧辊辊面较近的地方。在电磁阀控制线路上，热金属检测器控制开关与轧制压力传感器控制开关串联，只有当热金属检测器信号和轧制压力传感器信号同时到达时，控制喷嘴的电磁阀才从循环状态变为喷射状态，通过喷嘴向轧件喷射油水混合液。在油水混合液喷射之前，油水混合液由油箱经静态混合器，至电磁阀，再返回油箱，一直在不断循环。

该套系统存在下述问题：

(1)增加了一套油箱加热、搅拌设备，使整个系统的成本增大，故障率增高，维修增加，同时运行成本也相应增加。

(2)整个系统结构复杂，控制元件过多，使产品成本增加，布局困难。

(3)没有流量控制、检测和显示，不能动态的调节、显示、记录整个工艺润滑系统的工作状况，不利于操作和调整工艺运行参数。不能选择正确的水油比例，无法达到最佳的润滑效果。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种结构简单，成本低，运行费用低且能准确控制水油混合比例的用于H型钢热轧工艺的润滑设备。该设备能使热轧轧辊达到最佳的润滑效果，从而减少轧辊磨损、降低轧制力、降低能耗、提高轧制型钢的表面质量和生产效率，降低制造成本。另外，有效解决了大粘度、低流量的测量难题。

为实现上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种用于H型钢热轧工艺的润滑设备，包括供油单元，供水单元、水油混合单元和喷射单元；供水单元和供油单元的出口与水油混合单元的的输入端连接，水油混合单元的输出端与喷射单元的输入端连接，喷射单元的喷嘴靠近工作辊辊面；其特征在于，水油混合单元包括静态混合器和连接板；通过可拆卸的连接板将供油单元和静态混合器密封地联通。

所述连接板上部为圆柱，内有轴向通孔，圆柱圆周具有与静态混合器的内螺纹密封配合的外螺纹；供油单元的油喷嘴固定在连接板上侧的通孔内，供油油管固定在连接板外侧的通孔内。

这种连接方式，当润滑油的粘度等工况变化时可拆下连接板，将油喷嘴的方向指向量杯，当油泵电机转速一定时可测得每分钟的流量，测量出各种不同转速的油量。有效解决了大粘度、低流量的测量难题。

其中，供油单元输出端安装有压力表和电磁阀，通过压力表的读数来设定安装在进油管上的油泵的变频电机的转速；供水单元的输出端上安装有流量计。

其中，喷射单元包括至少两个沿型钢轧制方向前后布置、交替喷射的喷射组件，每个喷射组件由各自的电磁阀控制开、关。

其中，供油单元包括带电磁阀的旁通回路。没有咬钢信号时，该电磁阀打开，油泵抽的油通过该回路流回油箱。

其中，供水单元包括带节流阀的旁通回路；该旁通回路上安装有压力表。通过旁通节流阀来调整供水单元的供水量，进而调整水油比例。操作过程简单、方便。

其中，电磁阀通过PLC可编程控制器控制。可实现远程控制，集中管理。与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、在供油单元输出端设置油量控制模块和在供水单元输出端设置流量调节模块，能准确设定所需油量，选择正确的水油比例，达到最佳的润滑效果。

2、采用油水混合后形成的润滑乳化液作为喷射液体，使得其能根据工艺要求对所喷射的润滑液中的油、水比例进行及时调节，制造和运行成本低；

3、采用油水混合乳化液作为喷射液体，明显降低轧辊和轧件间的摩擦系数，工作辊损耗降低，减少了停机换辊的次数，生产效率得到明显提高。

附图说明

图1为本发明的用于H型钢热轧工艺的润滑设备原理图；

图2为用于H型钢热轧工艺的润滑设备的喷射架的示意图；

图3为用于H型钢热轧工艺的润滑设备的静态混合器和连接板连接的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的用于H型钢热轧工艺的润滑设备作进一步说明。

如图1所示，本发明的用于H型钢热轧工艺的润滑设备，包括供油单元A，供水单元B、水油混合单元C和喷射单元D。

供油单元A在进油管上依次设置油泵1和用于控制供油单元A的出油的电磁阀2，压力表3和单向阀4，供油单元A输出的油进入水油混合单元C。在油泵出口处还设置有一具有电磁阀5的旁通回路。

供水单元B在供水管上设置有水泵7和用于测量供水流量的流量计8，通过流量计8的水进入水油混合单元C。在水泵7出水口还设置有一带节流阀9的旁通回路和用于检测旁通回路压力的压力表10。

水油混合单元C为静态混合，供油单元A的出油管和供水单元B的出水管连接到静态混合器11，在静态混合器11内的油、水充分混合后的水油乳化液通过压力表12后流入喷射单元D的输入端。如图3所示，供油单元A的出油管端的油喷嘴15通过活接头16，管道17、连接板18和密封圈13与静态混合器11相连，连接板18为空心螺帽状，其上部具有与静态混合器11的内螺纹密封配合的外螺纹。供油单元的喷嘴15固定在连接板18上侧的孔内，供油油管17固定在连接板18下侧的孔内。当油的粘度等工况变化时可拧松活接头16，拆下连接板18，将油喷嘴15的方向指向量杯，当油泵电机转速一定时可测得每分钟的流量，测量出各种不同转速的油量。这一方法简单、实用、测量精度高。有效解决了大粘度、低流量的测量难题。

喷射单元D包括至少两组由电磁阀19、由电磁阀19控制的喷射架20和连接管路构成的喷射组件E。如图2所示，喷射架20包括上喷射架21、与上喷射架21相对的下喷射架22及与进油管相连的金属软管23。上喷射架21为U形套在上轧辊24上，U形的两端各有两个扇形喷嘴25，其中一个扇形喷嘴润滑上轧辊24和H型钢28的接触面，另一个扇形喷嘴润滑H型钢和左、右轧辊29、30的接触面，U形架左右的扇形喷嘴对称布置。下喷射架22与上喷射架21基本相同，上下对称布置。在H型钢的轧制过程中，至少要前后布置两个喷射组件E，前后喷射组件交替给轧辊喷油。

通过PLC可编程控制器(图中未示出)按热轧工艺润滑要求控制所有电磁阀的开启或关闭。

工作中，供油单元A的变频电机32根据所需的油量设定电机转速，带动油泵1工作，当没有咬钢信号时电磁阀2关闭，电磁阀5打开，油流回油箱，当有咬钢型号时电磁阀5关闭，电磁阀2打开，油经压力表3、单向阀4、油喷嘴15进入静态混合器11中，水泵7抽出的水通过流量计8进入混合器11与油混合成油水乳化液，节流阀9根据工艺要求调节水的流量。根据咬钢信号及延时继电器(图中未示出)控制电磁阀19的关闭和开通，给前喷射架或后喷射架喷液。这样，如图2所示，上、下轧辊的圆周表面和侧面及左、右侧辊圆周表面同时喷水油乳化液。根据H形钢坯的轧制方向，前、后喷射架交替喷液。轧制过程中轧辊各表面均有润滑油。

由于工艺润滑油具有一定的粘附性能，附着在工作辊的表面上，因在轧辊的表面上存在工艺润滑油，在工作辊轧钢的过程中降低了工作辊与轧钢的摩擦系数，同时工艺润滑油在高温高压条件下形成的氧化物聚集在上下左右的工作辊的表面上形成一定厚度的氧化膜，在工作辊轧钢过程中，氧化膜与型钢接触，这样氧化膜不断地被磨损消耗，同时，润滑装置在轧制的过程中不断地补充工艺润滑油，形成新的氧化膜，以弥补工作辊表面上氧化膜的消耗，因此，工作辊上的氧化膜厚度比较均匀，氧化膜的表面光洁度较高，可减少工作辊的磨损，从而提高轧制里数，同时可降低轧制力和轧制电流，型钢表面质量也可提高。

根据本发明的实施例已对本发明进行了说明性而非限制性的描述，但应理解，在不脱离由权利要求所限定的相关保护范围的情况下，本领域的技术人员可以做出变更和/或修改。

Claims (10)

1.一种用于H型钢热轧工艺的润滑设备，包括供油单元，供水单元、水油混合单元和喷射单元；供水单元和供油单元的出口与水油混合单元的输入端连接，水油混合单元的输出端与喷射单元的输入端连接，喷射单元的喷嘴靠近工作辊辊面；其特征在于：

喷射单元包括由电磁阀、喷射架和连接管路构成的喷射组件；

喷射架包括上喷射架、与上喷射架相对的下喷射架及与进油管相连的金属软管；

上喷射架为U形，套在上轧辊上，U形的两端各有两个扇形喷嘴，其中一个扇形喷嘴润滑上轧辊和H型钢的接触面，另一个扇形喷嘴润滑H型钢和左、右轧辊的接触面，U形架左右的扇形喷嘴对称布置；

下喷射架与上喷射架基本相同，上下对称布置；

水油混合单元包括静态混合器和连接板；通过可拆卸的连接板将供油单元和静态混合器密封地联通。

2.根据权利要求1所述的用于H型钢热轧工艺的润滑设备，其特征在于，所述连接板上部为圆柱，内有轴向通孔，圆柱圆周具有与静态混合器的内螺纹密封配合的外螺纹；供油单元的油喷嘴固定在连接板上侧的通孔内，供油油管固定在连接板外侧的通孔内。

3.根据权利要求1或2所述的用于H型钢热轧工艺的润滑设备，其特征在于，供油单元输出端安装有压力表和电磁阀，通过压力表的读数来设定安装在进油管上的油泵的变频电机的转速；供水单元的输出端上安装有流量计。

4.根据权利要求1或2所述的用于H型钢热轧工艺的润滑设备，其特征在于，喷射单元包括至少两个沿型钢轧制方向前后布置、交替喷射的喷射组件，每个喷射组件由各自的电磁阀控制开、关。

5.根据权利要求3所述的用于H型钢热轧工艺的润滑设备，其特征在于，喷射单元包括至少两个沿型钢轧制方向前后布置、交替喷射的喷射组件，每个喷射组件由各自的电磁阀控制开、关。

6.根据权利要求1或2所述的用于H型钢热轧工艺的润滑设备，其特征在于，供油单元包括带电磁阀的旁通回路。

7.根据权利要求3所述的用于H型钢热轧工艺的润滑设备，其特征在于，供油单元包括带电磁阀的旁通回路。

8.根据权利要求4所述的用于H型钢热轧工艺的润滑设备，其特征在于，供油单元包括带电磁阀的旁通回路。

9.根据权利要求1或2所述的用于H型钢热轧工艺的润滑设备，其特征在于，供水单元包括带节流阀的旁通回路；该旁通回路上安装有压力表。

10.根据权利要求1或2所述的用于H型钢热轧工艺的润滑设备，其特征在于，所有电磁阀通过PLC可编程控制器控制。

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