CN103599941A

CN103599941A - 一种在线连续轧辊加热装置及其加工方法

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Publication number: CN103599941A
Application number: CN201310518804.6A
Authority: CN
Inventors: 王忠堂; 陈永志
Original assignee: Shenyang Ligong University
Current assignee: Shenyang Ligong University
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2033-10-29
Also published as: CN103599941B

Abstract

一种在线连续轧辊加热装置，包括轧辊、多个电加热棒、无级电刷旋转机构、无级电刷固定机构和轴承组件，轧辊内沿圆周方向等距开设有多个电加热棒插孔，多个电加热棒分别插设于多个电加热棒插孔内。无级电刷旋转机构包括无级电刷旋转部件，第一无级电刷旋转导体，第二无级电刷旋转导体,第一绝缘套，第二绝缘套。无级电刷固定机构包括第一无级电刷固定导体,第一导电弹簧，第二无级电刷固定导体，第二导电弹簧，第一绝缘衬套,第二绝缘衬套。本发明的优点是在轧制过程中可以实现轧辊在线、连续、均匀的加热功能，而且易于控制轧辊温度。此外，使用方便、加热过程不影响生产、降低生产成本、生产率高。

Description

一种在线连续轧辊加热装置及其加工方法

技术领域

本发明属于轧制工程领域，具体涉及一种在线连续轧辊加热方法及装置，实现了在轧制过程中对轧辊进行在线连续加热功能，适用于难变形材料和高精度轧制生产。

背景技术

在板材热轧生产工艺中，需要对轧辊进行加热，以保证坯料在轧制过程中温度保持稳定，有利于提高板材质量。对于难变形材料的轧制工艺，对轧辊进行加热并保证轧辊温度稳定且分布均匀，是关键技术之一。

目前，在板材轧制过程中，对轧辊进行加热的方法普遍采用喷枪加热方法，其方法就是通过煤气燃烧直接对轧辊表面进行加热。这种方法简单方便，可以在轧制设备上完成。缺点在于这种方法仅能对轧辊表面进行加热，而且在轧制生产过程中不能进行加热，同时温度分布不均匀，温度控制也很困难。

此外，采用感应加热方式对轧辊也可以进行加热，在轧辊感应加热过程中，轧辊需进行旋转，而且需设置一套与轧辊轴头相适应的旋转装置，以便在轧辊预热前旋转装置与轧辊轴头相连接，在轧辊预热后旋转装置与轧辊轴头脱离开，可以实现对轧辊加热。其缺点是加热系统复杂，不能实现在轧制过程中的轧辊在线连续加热。

以上阐述的加热方法都不能实现在轧制过程中对轧辊进行在线、连续的加热。本发明专利的目的就是公开一种能够在轧制过程中对轧辊进行在线、连续、均匀的加热方法。

发明内容

本发明的目的，是公开一种能够在轧制过程中对轧辊进行在线、连续、均匀的加热方法及加热装置。实现了轧辊在工作过程中的在线、连续加热功能，提高了产品质量。

采用的技术方案：

一种在线连续轧辊加热装置，包括轧辊、多个电加热棒、无级电刷旋转机构、无级电刷固定机构和轴承组件，其特征在于：

轧辊内沿圆周方向等距开设有多个电加热棒插孔，多个电加热棒分别插设于多个电加热棒插孔内。

无级电刷旋转机构包括无级电刷旋转部件，第一无级电刷旋转导体，第二无级电刷旋转导体, 第一绝缘套，第二绝缘套。

无级电刷固定机构包括第一无级电刷固定导体,第一导电弹簧，第二无级电刷固定导体，第二导电弹簧，第一绝缘衬套,第二绝缘衬套。

无级电刷旋转部件装设在轧辊的轴上，键连接。无级电刷旋转机构组件，包括第一无级电刷旋转导体、第二无级电刷旋转导体、第一绝缘套和第二绝缘套，第二无级电刷旋转导体套装在第一无级电刷旋转导体上，第二无级电刷旋转导体与第一无级电刷旋转导体之间装设有第二绝缘套，第二绝缘套与第一无级电刷旋转导体和第二无级电刷旋转导体过盈配合，第一无级电刷旋转导体和第二无级电刷旋转导体的前端分别有第一凹槽和第二凹槽。第一无级电刷旋转导体套装在第一绝缘套上，过盈配合。

无级电刷固定组件，在第一固定导体安装孔内依次装设有第一无级电刷固定导体和第一导电弹簧，在第二固定导体安装孔内依次装设有第二无级电刷固定导体和第二导电弹簧，在第一固定导体安装孔内和第二固定导体安装孔内分别安装第一绝缘衬套和第二绝缘衬套，以保证电流与轴承架绝缘。

轴承组件，包括轴承、轴承端盖和轴承架。轴承架上开设有第一固定导体安装孔和第二固定导体安装孔，第一固定导体安装孔内壁上有第一绝缘衬套，第二固定导体安装孔内壁上有第二绝缘衬套，轴承端盖上开设有带绝缘衬套的第一导电杆通孔和第二导电杆通孔。轴承、轴承架和轴承端盖装配好后，装设在轧辊的轴的前部，轴承装设在轴的前端，且位于无级电刷旋转部件的前方，无级电刷旋转机构位于轴承架的内腔里。第一固定导体安装孔内依次装设有第一无级电刷固定导体和第一导电弹簧，第二固定导体安装孔内依次装设有第二无级电刷固定导体和第二导电弹簧，第一导电弹簧的导电杆和第二导电弹簧的导电杆分别从轴承端盖上的第一导电杆通孔和第二导电杆通孔伸出轴承端盖外部。第一无级电刷固定导体抵顶在第一无级电刷旋转导体上的第一凹槽上，第二无级电刷固定导体抵顶在第二无级电刷旋转导体上的第二凹槽上。每一个电加热棒的两个接线端子分别通过导线与第一无级电刷旋转导体和第二无级电刷旋转导体连接。无级电刷旋转部件与轧辊等角速度旋转。

本发明的工作原理

本发明的第一个特点是在轧辊上装设有多个电加热棒，电加热棒的导线经过无级电刷旋转导体，再与无级电刷固定导体相接触，再通过导电弹簧的导电杆与外部电连接，可实现对加热棒的供电，对轧辊进行加热。导电弹簧能够使无级电刷固定导体与无级电刷旋转体保持接触，使通电性能良好。由于无级电刷旋转部件与轧辊等角速度旋转，避免了电加热棒导线的缠绕问题。

本发明专利的优点：

本发明专利的优点是在轧制过程中可以实现轧辊在线、连续、均匀的加热功能，而且易于控制轧辊温度。此外，使用方便、加热过程不影响生产、降低生产成本、生产率高。

如本发明应用于AZ31镁合金板材轧制生产中获得了很好的效果。轧制工艺参数为：轧辊温度290~300℃，轧制温度为350℃，轧辊转速为20 r/min，单道次压下量为15%，总压下量为60%。轧制获得的AZ31镁合金板材的平均晶粒尺寸为6.25μm。板材各项异性得到显著改善，强度和塑性也得到提高。

附图说明

图1是本发明的一种实施例结构示意图。

图2是轧辊示意图。

图3是图2的左视图。

图4是无级电刷旋转部件结构示意图。

图5是图4的左视图。

图6是无级电刷旋转导体结构示意图。

图7是图6的左视图。

图8是无级电刷固定导体结构示意图。

图9是导电弹簧结构示意图。

图10是轴承端盖结构示意图。

图11是图10的左视图。

图12是轴承架结构示意图。

图1中组件说明，1轧辊，2电加热棒插孔，3导线，4无级电刷旋转部件，5第一绝缘套，6第二绝缘套,7第一无级电刷旋转导体，8第二无级电刷旋转导体，9第二固定导体安装孔,10第二无级电刷固定导体，11第二绝缘衬套,12第二导电弹簧,13第二导电杆通孔,14第二导电杆,15轴承,16轴承端盖,17第一无级电刷固定导体,18第一导电弹簧,19第一导电杆,20第一导电杆通孔,21第一绝缘衬套,22第一固定导体安装孔,23第一凹槽,24第二凹槽,25轴承架,26轴承架内腔,27轴,28电加热棒。

具体实施方式

一种在线连续轧辊加热装置，包括轧辊1、多个电加热棒28、无级电刷旋转机构和轴承组件，其特征在于：

轧辊1内沿圆周方向等距开设有多个电加热棒插孔2，多个电加热棒28分别插设于多个电加热棒插孔2内。

无级电刷旋转机构包括无级电刷旋转部件4，第一无级电刷旋转导体7，第二无级电刷旋转导体8, 第一绝缘套5，第二绝缘套6。

无级电刷固定机构包括第一无级电刷固定导体17,第一导电弹簧18，第二无级电刷固定导体10，第二导电弹簧12，第一绝缘衬套21,第二绝缘衬套11，第一导电杆19，第二导电杆14。

无级电刷旋转部件4装设在轧辊1的轴上，键连接。无级电刷旋转机构组件，包括第一无级电刷旋转导体7、第二无级电刷旋转导体8、第一绝缘套5和第二绝缘套6，第二无级电刷旋转导体8套装在第一无级电刷旋转导体7上，第二无级电刷旋转导体8与第一无级电刷旋转导体7之间装设有第二绝缘套6，第二绝缘套6与第一无级电刷旋转导体7和第二无级电刷旋转导体8过盈配合，第一无级电刷旋转导体7和第二无级电刷旋转导体8的前端分别有第一凹槽23和第二凹槽24。第一无级电刷旋转导体7套装在第一绝缘套5上，过盈配合。轴承组件，包括轴承15、轴承端盖16和轴承架25。轴承架25上开设有第一固定导体安装孔22和第二固定导体安装孔9，第一固定导体安装孔22内壁上有第一绝缘衬套21，第二固定导体安装孔9内壁上有第二绝缘衬套11，轴承端盖16上开设有带绝缘衬套的第一导电杆通孔20和第二导电杆通孔13.轴承15、轴承架25和轴承端盖16装配好后，装设在轧辊的轴27的端部，轴承15装设在轴27的前端，且位于无级电刷旋转部件4的前方，无级电刷旋转机构位于轴承架25的内腔26内。第一固定导体安装孔22内依次装设有第一无级电刷固定导体17和第一导电弹簧18，第二固定导体安装孔9内依次装设有第二无级电刷固定导体10和第二导电弹簧12，第一导电弹簧18的第一导电杆19和第二导电弹簧12的第二导电杆14分别从轴承端盖16上的第一导电杆通孔20和第二导电杆通孔13伸出轴承端盖16外部。第一无级电刷固定导体17抵顶在第一无级电刷旋转导体7上的第一凹槽23上，第二无级电刷固定导体10抵顶在第二无级电刷旋转导体8上的第二凹槽24上。每一个电加热棒28的两个接线端子分别通过导线3与第一无级电刷旋转导体7和第二无级电刷旋转导体8连接。无级电刷旋转部件4与轧辊1等角速度旋转。

Claims

1.一种在线连续轧辊加热装置，包括轧辊（1）、多个电加热棒（28）、无级电刷旋转机构和轴承组件，其特征在于：

轧辊（1）内沿圆周方向等距开设有多个电加热棒插孔（2），多个电加热棒（28）分别插设于多个电加热棒插孔（2）内；

无级电刷旋转机构包括无级电刷旋转部件(4)、第一无级电刷旋转导体(7)、第二无级电刷旋转导体(8)、第一绝缘套(5)、第二绝缘套(6)；

无级电刷固定机构包括第一无级电刷固定导体(17)、第一导电弹簧(18)、第二无级电刷固定导体(10)、第二导电弹簧(12)、第一绝缘衬套(21)、第二绝缘衬套(11)、第一导电杆(19)、第二导电杆(14)；

无级电刷旋转部件（4）装设在轧辊（1）的轴上，键连接，无级电刷旋转机构组件，包括第一无级电刷旋转导体（7）、第二无级电刷旋转导体（8）、第一绝缘套（5）和第二绝缘套（6），第二无级电刷旋转导体（8）套装在第一无级电刷旋转导体（7）上，第二无级电刷旋转导体（8）与第一无级电刷旋转导体（7）之间装设有第二绝缘套（6），第二绝缘套（6）与第一无级电刷旋转导体（7）和第二无级电刷旋转导体（8）过盈配合，第一无级电刷旋转导体（7）套装在第一绝缘套（5）上，过盈配合，轴承组件，包括轴承（15）、轴承端盖（16）和轴承架（25），轴承架（25）上开设有第一固定导体安装孔（22）和第二固定导体安装孔（9），第一固定导体安装孔（22）内壁上有第一绝缘衬套（21），第二固定导体安装孔（9）内壁上有第二绝缘衬套（11），轴承端盖（16）上开设有带绝缘衬套的第一导电杆通孔（20）和第二导电杆通孔（13），轴承（15）、轴承架（25）和轴承端盖（16）装配好后，装设在轧辊的轴（27）的前部，轴承（15）装设在轴（27）的前端，且位于无级电刷旋转部件（4）的前方，无级电刷旋转机构位于轴承架（25）的内腔（26）内，第一固定导体安装孔（22）内依次装设有第一无级电刷固定导体（17）和第一导电弹簧（18），第二固定导体安装孔（9）内依次装设有第二无级电刷固定导体（10）和第二导电弹簧（12），第一导电弹簧（18）的第一导电杆（19）和第二导电弹簧（12）的第二导电杆（14）分别从轴承端盖（16）上的第一导电杆通孔（20）和第二导电杆通孔（13）伸出轴承端盖（16）外部，每一个电加热棒（28）的两个接线端子分别通过导线3与第一无级电刷旋转导体（7）和第二无级电刷旋转导体（8）连接，无级电刷旋转部件（4）与轧辊（1）等角速度旋转。

2.根据权利要求1所述的一种在线连续轧辊加热装置，其特征在于第一无级电刷旋转导体（7）和第二无级电刷旋转导体（8）的前端分别有第一凹槽（23）和第二凹槽（24），第一无级电刷固定导体（17）抵顶在第一无级电刷旋转导体（7）上的第一凹槽（23）上，第二无级电刷固定导体（10）抵顶在第二无级电刷旋转导体（8）上的第二凹槽（24）上。