CN102671971B - 主动气流场控制式板面清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及主动气流场控制式板面清洁装置，位于平整机出口处带钢上方，其特征在于主要包括吹扫装置、动态密封件、负压抽吸装置、收集装置；吹扫装置气流吹扫方向正对辊缝方向；轧辊动态密封件与轧辊动态接触密封；气体收集装置安装在负压抽吸装置上且能与负压抽吸装置同步进退，收集装置为倾斜向上设置的组合式可调型通道，通道的一端对准辊缝方向，另一端与负压抽吸装置的负压腔开口侧相对接；组合式可调型通道的四个侧面与轧辊动态密封件、带钢、工作辊之间始终形成一个收集空间。可应用于干平整和湿平整以及液态膜平整和未脱脂带钢的板面清洁，有效提升成品带钢的表面质量。

Description

主动气流场控制式板面清洁装置

技术领域

本发明属于冷轧平整技术领域，具体涉及一种提升平整产品表面质量的平整生产装置，该装置应用于各类冷轧平整机组。

背景技术

平整机组在采用干平整方式生产过程中，为了避免在成品带钢表面产生点锈缺陷，通常采用抽吸的方式在平整机出口将平整粉尘抽走。然而，采用负压抽吸的方式对抽吸罩的密闭要求很高，如不解决抽吸罩的密闭，则采用负压抽吸的方法无法完全清除平整粉尘。由于平整过程中，带钢宽度变化很大，同时，带钢运行过程中的颤动也很难避免，从而无法达到很好的密闭效果，因此，负压抽吸法很难解决平整粉尘残留问题。另一方面，由于平整粉尘带磁性，容易吸附在成品带钢表面，这进一步增加了抽吸除尘的难度。所以，干平整过程中的平整粉尘残留问题始终困扰现代平整生产。

同时，平整机组在采用湿平整方式生产过程中，为了避免在成品带钢表面产生平整液残留，通常采用压缩空气对成品带钢表面进行吹扫。在吹扫过程中，当吹扫压缩空气压力较低时，无法完全封堵平整液；当吹扫压缩空气压力过大时，会产生较强的气流反射。由于平整机出口空间结构复杂，反射气流方向杂乱，极易产生由于气流反射而造成的平整液飞溅、残留、滴落等缺陷。为解决上述问题，有些生产线采用负压抽吸的方式处理带钢表面的残留平整液。然而，采用负压抽吸的方式对抽吸罩的密闭要求很高，如无法解决抽吸罩的密闭，则采用负压抽吸的方法无法完全清除带钢表面残留的平整液。由于平整过程中，带钢宽度变化很大，带钢运行过程中的颤动也很难避免，因此，负压抽吸法也很难解决平整液残留问题，湿平整过程中的平整液残留问题始终困扰现代平整生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对平整过程中抽吸方式无法解决的技术难题，提供一种主动气流场控制式板面清洁装置，可避免干平整后的粉尘飘落在成品带钢上形成点锈；或者在湿平整中避免由于气流反射而造成的平整液飞溅、残留、滴落等缺陷，可用于干平整和湿平整以及液态膜平整和未脱脂带钢的板面清洁。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

主动气流场控制式板面清洁装置，位于平整机出口处带钢上方，其特征在于主要包括吹扫装置、轧辊动态密封件、负压抽吸装置和收集装置；吹扫装置气流吹扫方向正对辊缝方向；轧辊动态密封件与工作辊动态接触密封；收集装置安装在负压抽吸装置上且能与负压抽吸装置同步进退，收集装置为倾斜向上设置的组合式可调型通道，通道的一端口平行于带钢且对准辊缝方向，该端口还与轧辊动态密封件对接，另一端口与负压抽吸装置的负压腔开口侧相对接；组合式可调型通道的侧面与轧辊动态密封件、带钢、工作辊之间始终形成一个相对封闭的收集空间。

收集装置主要包括顶板、两侧的侧板以及与顶板相对的伸缩式导流板；顶板一端与轧辊动态密封件接触，另一端与负压腔的顶板接触；两侧的侧板安装有侧板驱动装置且能在该装置的作用下沿带钢宽度方向分离或合拢；伸缩式导流板设置在负压腔的底面上且能在底面上滑动伸出或回退；伸缩式导流板的伸出端与吹扫装置的相对位置不变且不影响吹扫气流的方向；侧板、顶板、轧辊动态密封件、伸缩式导流板与带钢、工作辊之间始终形成一个收集空间。

吹扫装置主要由吹扫梁、喷嘴、调节阀、管路组成，多条管路以分支的形式设置在吹扫梁，各管路上设置有调节阀，喷嘴成一条直线地设置在吹扫梁上。

喷嘴数量可以根据带钢的宽度选择设置，各喷嘴为流量和压力可调的喷嘴；喷嘴在吹扫梁上均匀间隔设置或者成组间隔设置，成组间隔时，同一组内的喷嘴均匀间隔且间距小于不同组间的喷嘴组间距。

负压抽吸装置包括负压腔和设置在负压管路上且与负压腔相连通的负压调节阀，负压腔为扁平式立方体，负压腔内沿带钢宽度方向两侧对称设置有与气体收集装置相对接的栅格。

负压抽吸装置上设置有与负压腔的倾斜方向相一致的液压缸，侧板、顶板、轧辊动态密封件、伸缩式导流板均安装在负压腔上，且能够在液压缸的作用下随着轧辊直径的变化而前进或后退。

伸缩式导流板为伸出长度可手动调节的滑动板。

侧板驱动装置包括带有减速箱的电机、以及与电机相连的丝杆螺母。

轧辊动态密封件为耐高温耐磨的橡胶垫。

本装置的使用过程为：在干平整中，带钢依次通过平整机组的入口测张辊、入口轧制线辊、入口防皱辊、上下工作辊到达出口处的本清洁装置处；吹扫装置的气流发生源与负压抽吸装置相匹配控制平整机出口区域的气流方向，出口的成品带钢表面形成一稳定的气垫，避免平整后的飘落在成品带钢上形成点锈，同时将平整吹起，保证负压抽吸过程中完全清除平整；

在湿平整中，带钢依次通过平整机组的入口测张辊、入口轧制线辊、入口防皱辊、上下工作辊到达出口处的主动气流场控制式湿平整板面清洁装置处；平整机通过入口处设置的装置来进行平整液喷射，带钢平整液吹扫装置的气流发生源与负压抽吸装置相匹配的方式控制平整机出口区域的气流方向，在出口处将平整液封堵在平整机的入口侧，同时，由于动态密封件及气体采集装置的应用，避免由于吹扫气流反射方向杂乱而引起的平整液飞溅，进而提升成品带钢的表面质量。

由于本装置可应用于干平整和湿平整工艺，可避免干平整后的粉尘飘落在成品带钢上形成点锈；或者在湿平整中避免由于气流反射而造成的平整液飞溅、残留、滴落等缺陷；因而可以有较强的通用性，可广泛应用于各类冷轧平整机组，特别是液态膜平整和未脱脂带钢的板面清洁。

附图说明

图1：本发明的主动气流场控制式板面清洁装置结构示意图（侧视图）；

图2：图1的正视图。

图3：图1的A向局部（收集装置部位）放大视图。

图4：本发明第一个实施例中主动气流场控制式板面清洁装置应用于干平整的结构示意图。

图5：图4中的吹扫装置结构示意图。

图6：本发明第二个实施例中主动气流场控制式板面清洁装置应用于湿平整的结构示意图。

图7：图5中的吹扫装置结构示意图。

具体实施方式：

以下结合实施实例及附图对本发明作进一步说明，但不限定本发明。

实施例1：

参见图1-5：按本发明实施的主动气流场控制式板面清洁装置位于平整机出口的带钢上方，对带钢上表面与上工作辊区域的平整粉尘进行清除；所述的主动气流场控制式板面清洁装置位于平整机出口，主要包括粉尘吹扫装置8、轧辊动态密封件9-1、负压抽吸装置7和粉尘收集装置9。

轧辊动态密封件、负压抽吸装置和粉尘收集装置的结构示意图如图1-3所示。

耐高温耐磨的轧辊动态密封件9-1设置在粉尘收集装置9与轧辊之间、且与轧辊动态接触形成密封。轧辊动态密封件9-1为橡胶垫。

粉尘收集装置9包括倾斜向上设置的顶板9-3、顶板两侧的侧板9-2、以及与顶板9-3相对的伸缩式导流板9-4；侧板9-2、顶板9-3、轧辊动态密封件9-1及伸缩式导流板9-4均安装在负压腔7-1上；沿带钢宽度方向与两侧侧板9-2相对应的位置，负压抽吸装置7上设置有与负压腔7-1的倾斜方向相一致的液压缸13，负压腔7-1上的侧板9-2、顶板9-3、轧辊动态密封件9-1、伸缩式导流板9-4能够在液压缸13的作用下随着轧辊直径的变化而前进或后退。侧板9-2的驱动装置包括带有减速箱11的电机12、以及与电机12相连的丝杆螺母10，在平整过程中带钢的宽度是变化的，侧板9-2在驱动装置的作用下随带钢宽度的变化而侧移，同时，安装在负压腔7-1上的侧板9-2、顶板9-3、轧辊动态密封件9-1、伸缩式导流板9-4在液压缸13的作用下随着轧辊直径的变化而前进或后退，保证轧辊动态密封件9-1与上工作辊1贴近，使得侧板9-2、顶板9-3、轧辊动态密封件9-1、伸缩式导流板9-4始终与带钢2、上工作辊1之间形成一个相对密闭或基本密闭的粉尘收集空间。

当负压抽吸装置7前进或后退后，可手动调节伸缩式导流板9-4伸出的长度使其始终保持与吹扫梁8-1之间的相对位置不变而不影响吹扫梁气流的方向。该粉尘收集空间还可以通过负压抽吸装置7中的负压调节阀7-2调节负压腔7-1内负压强度，使其具有足够的能力抽吸干平整过程中产生的粉尘从而达到清洁带钢的目的；还可以利用伸缩式导流板9-4调整气流方向，实现密闭区域气流走向控制。

负压抽吸装置7包括负压腔7-1和设置在负压管路7-3上且与负压腔7-1相连通的负压调节阀7-2，负压腔7-1为扁平式立方体，朝向辊缝的一侧开口，负压腔7-1内沿带钢宽度方向两侧对称设置有栅格（图3中虚线表示），以便在侧板9-2随带钢宽度的变化而侧移时，粉尘收集装置与负压腔7-1的开口侧始终对接，保持粉尘收集空间为密闭区域。

粉尘吹扫装置8结构示意图如图5所示。位于平整机出口带钢上方的粉尘吹扫装置8作为气流发生源正对辊缝方向，向平整机入口侧喷射压缩空气，将入口辊缝处堆积的平整液封堵在平整机的入口侧；同时在带钢表面形成气垫，避免平整杂质落在成品带钢表面。该装置主要由吹扫梁8-1、喷嘴8-2、调节阀8-3、管路8-4组成，多条管路8-4以分支的形式垂直设置在吹扫梁8-1，各管路8-4上设置有调节阀8-3，喷嘴8-2成一条直线地均匀间隔设置在吹扫梁8-1上。喷嘴8-2开启的数量可以根据带钢的宽度任意选择，各喷嘴8-2的流量和压力也可通过调节阀8-3进行调节，始终做到当机组的速度、产品规格发生变化时既能在平整机出口的成品带钢2表面形成一稳定的气垫，避免粉尘飘落在成品带钢上，又能将平整过程中产生的杂质吹起，便于负压抽吸装置7将粉尘抽走。

本装置的使用过程如图4所示：带钢2依次通过平整机组的入口测张辊4、入口轧制线辊3、入口防皱辊5、上下工作辊（1；6）到达出口处的主动气流场控制式板面清洁装置处；首先，通过粉尘收集装置9、轧辊动态密封件9-1、粉尘吹扫装置8、带钢2以及上工作辊1构造一相对密闭的区域限制金属粉尘的扩散；其次，在紧贴出口带钢上表面，并且与平整机出口带钢2运行方向基本平行的方向上，粉尘吹扫装置8沿带钢表面进行吹扫，在平整机出口的成品带钢表面形成一稳定的气垫，避免粉尘飘落在成品带钢上，同时将平整过程中产生的杂质吹起，便于负压抽吸装置7将粉尘抽走；同时负压抽吸装置7的内腔为负压状态，为吹扫气流制造环路，避免吹扫气流场在反射气流的影响下形成紊流，影响除尘效果；为了防止平整粉尘飞散，安装在负压抽吸装置7上的轧辊动态密封件9-1与上工作辊1、带钢2形成一相对密闭的空间，提升除尘效果。此过程中，还可以通过控制负压强度以及调整伸缩式导流板9-4的伸出长度调整气流方向，控制平整机出口带钢2上表面区域的气流走向，借助气流的定向流动将平整机出口带钢上表面的金属粉尘彻底清除；负压抽吸装置7上设置有负压调节阀，该负压调节阀可以与压缩空气吹扫装置的调节阀配合使用，根据出口带钢的表面质量实时调节抽吸回路的压力以及吹扫装置的气量，这样可减少压缩空气的耗量，降低生产成本，同时也可降低噪声。

实施例2：

参见图6和7：按本发明实施的应用于湿平整的主动气流场控制式板面清洁装置位于平整机出口的带钢上方， 主要包括吹扫装置9、收集装置10、负压抽吸装置8、轧辊动态密封件10-1；在平整加工过程中，吹扫装置9向平整机入口侧喷射压缩空气，将入口辊缝处堆积的平整液封堵在平整机的入口侧；负压抽吸装置8和收集装置10通过调节负压强度以及气流方向，实现气体收集空间内气流走向控制，将平整液封堵在平整机的入口侧并同时避免由于吹扫气流反射方向杂乱而造成的平整液飞溅或残留缺陷。

与实施例1所不同的是其中吹扫装置9的喷嘴设置间距可以大于实施例1中的干平整情况，具体如图7所示。该装置主要由吹扫梁9-1、喷嘴9-2、调节阀9-3、管路9-4组成，多条管路9-4以分支的形式垂直设置在吹扫梁9-1，各管路9-4上设置有调节阀9-3，喷嘴9-2成一条直线地成组间隔设置在吹扫梁9-1上，同一组内的喷嘴间距小于不同组的喷嘴间距。喷嘴9-2开启的数量可以根据带钢的宽度任意选择，各喷嘴9-2的流量和压力也可通过调节阀9-3进行调节，始终做到当机组的速度、产品规格、平整液的流量有变化时既满足封堵平整液的需求又能与轧辊动态密封件10-1、负压抽吸装置8相匹配在平整机出口形成气流方向稳定的气流场。

本装置的使用流程如图6所示：带钢2依次通过平整机组的入口测张辊4、入口轧制线辊3、入口防皱辊5、上下工作辊（1；7）到达出口处的主动气流场控制式板面清洁装置处；平整机通过入口处设置的平整液喷射装置6来进行平整液喷射；位于平整机出口的带钢平整液吹扫装置9作为气流发生源以正对辊缝方向，向平整机入口侧喷射压缩空气，将入口辊缝处堆积的平整液封堵在平整机的入口侧；同时在带钢表面形成气垫，避免平整杂质落在成品带钢表面；由于收集装置10及轧辊动态密封件10-1的应用，避免由于吹扫气流反射方向杂乱而引起的平整液飞溅，进而提升成品带钢的表面质量。本装置主要是利用气流场的原理，与负压抽吸装置8相结合为吹扫气流制造环路，还可以利用伸缩式导流板引导压缩空气的方向，消除机架出口处由于吹扫形成的压缩空气紊流现象，避免平整液残留在带钢的表面，进而提升成品带钢的表面质量。负压抽吸装置回路上设置有调节阀，该调节阀可与带钢平整液吹扫装置的调节阀配合使用，根据出口带钢的表面质量实时调节抽吸回路的压力，以及吹扫装置的气量，这样可减少压缩空气的耗量，降低生产成本，同时也可降低噪声。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (8)

1.主动气流场控制式板面清洁装置，位于平整机出口处带钢上方，其特征在于主要包括吹扫装置、轧辊动态密封件、负压抽吸装置和收集装置；吹扫装置气流吹扫方向正对辊缝方向；轧辊动态密封件与工作辊动态接触密封；收集装置安装在负压抽吸装置上且能与负压抽吸装置同步进退，收集装置为倾斜向上设置的组合式可调型通道，通道的一端口平行于带钢且对准辊缝方向，该端口还与轧辊动态密封件对接，另一端口与负压抽吸装置的负压腔开口侧相对接；组合式可调型通道的侧面与轧辊动态密封件、带钢、工作辊之间始终形成一个相对封闭的收集空间；收集装置主要包括顶板、两侧的侧板以及与顶板相对的伸缩式导流板；顶板一端与轧辊动态密封件接触，另一端与负压腔的顶板接触；两侧的侧板安装有侧板驱动装置且能在该装置的作用下沿带钢宽度方向分离或合拢；伸缩式导流板设置在负压腔的底面上且能在底面上滑动伸出或回退；伸缩式导流板的伸出端与吹扫装置的相对位置不变且不影响吹扫气流的方向；侧板、顶板、轧辊动态密封件、伸缩式导流板与带钢、工作辊之间始终形成一个收集空间。

2.根据权利要求1所述的板面清洁装置，其特征在于：吹扫装置主要由吹扫梁、喷嘴、调节阀、管路组成，多条管路以分支的形式设置在吹扫梁，各管路上设置有调节阀，喷嘴成一条直线地设置在吹扫梁上。

3.根据权利要求2所述的板面清洁装置，其特征在于：喷嘴数量可以根据带钢的宽度选择设置，各喷嘴为流量和压力可调的喷嘴；喷嘴在吹扫梁上均匀间隔设置或者成组间隔设置，成组间隔时，同一组内的喷嘴均匀间隔且间距小于不同组间的喷嘴组间距。

4.根据权利要求1-3之一所述的板面清洁装置，其特征在于：负压抽吸装置包括负压腔和设置在负压管路上且与负压腔相连通的负压调节阀，负压腔为扁平式立方体，负压腔内沿带钢宽度方向两侧对称设置有与气体收集装置相对接的栅格。

5.根据权利要求4所述的板面清洁装置，其特征在于：负压抽吸装置上设置有与负压腔的倾斜方向相一致的液压缸，侧板、顶板、轧辊动态密封件、伸缩式导流板均安装在负压腔上，且能够在液压缸的作用下随着轧辊直径的变化而前进或后退。

6.根据权利要求1-3之一或5所述的板面清洁装置，其特征在于：伸缩式导流板为伸出长度可手动调节的滑动板。

7.根据权利要求6所述的板面清洁装置，其特征在于：侧板驱动装置包括带有减速箱的电机、以及与电机相连的丝杆螺母。

8.根据权利要求1-3之一或5或7所述的板面清洁装置，其特征在于：轧辊动态密封件为耐高温耐磨的橡胶垫。