CN104148409A - 一种液压张力温轧机的轧件加热方法 - Google Patents

Abstract

一种液压张力温轧机的轧件加热方法，属于金属板材温轧技术领域。现有加热方式是通过在轧件左、右夹钳间通电，利用电阻加热原理对轧件进行加热，轧件分为轧机入口侧部分和出口侧部分，由于出口侧部分的轧件厚度小于入口侧部分，且厚度越小电阻越大，如果在轧制过程中通电，最终得到加热的部分则会是轧件的轧机出口侧部分，即无效加热，因此加热只能在轧制行程开始前进行，这就导致原本被加热的轧件会快速失温，越到轧制后期温降会越大，温度均匀性也会变得越差。本发明的轧件加热方法摒弃了在轧件左、右夹钳间通电的加热方式，完全满足轧件在轧制过程中时刻保持在线加热状态，且轧辊两侧的轧件可实现单独加热，很好的保证了轧件温度的均匀性。

Description

一种液压张力温轧机的轧件加热方法

技术领域

本发明属于金属板材温轧技术领域，特别是涉及一种液压张力温轧机的轧件加热方法。

背景技术

液压张力温轧机是一种能够对难变形金属带材进行温轧及温轧工艺研究的轧机，其轧件的终轧厚度通常较薄，最薄时可达0.1mm，但是在轧制过程中无法时刻保持轧件的在线加热状态，轧件温度下降很快，导致轧件温度均匀性变差，往往使温轧无法顺利进行。

导致上述缺陷的原因为：现有的液压张力温轧机所采用的加热方式是通过在其左、右夹钳间通电，利用电阻加热原理，对轧件进行加热的，轧件经过工作辊轧制后会被分为两部分，包括轧机入口侧部分和轧机出口侧部分，由于轧机出口侧部分的轧件厚度要小于轧机入口侧部分的轧件厚度，且轧件厚度越小其电阻越大，如果在轧制过程中通电，最终得到加热的部分则会是轧件的轧机出口侧部分，即无效加热，但是真正需要加热的部分应该是轧件的轧机入口侧部分，因此现有的轧件加热无法在轧制过程中进行，只能在轧制行程开始前进行，这就导致了轧件的轧机入口侧部分无法实现持续在线加热，且在轧制过程中原本被加热的轧机入口侧部分的轧件会快速失温，越到轧制后期温降会越大，轧件的温度均匀性也会变得越差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种液压张力温轧机的轧件加热方法，满足轧件在轧制过程中时刻保持在线加热状态，且轧辊两侧的轧件可实现单独加热，能更好保证轧件温度的均匀性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种液压张力温轧机的轧件加热方法，包括如下步骤：

步骤一：轧制前，准备两个导电铜排、一套轧辊导电装置、两个变压器、两个调功装置及若干电缆，其中两个变压器分别为左变压器和右变压器，两个调功装置分别为左调功装置和右调功装置，轧辊导电装置包括安装板、电刷、铜套及导电铜板；

步骤二：将左调功装置和右调功装置依次安装到轧机的控制柜内，在轧机的入口侧安装左变压器，在轧机的出口侧安装右变压器，然后利用电缆将左调功装置的输出端与左变压器的原边侧相连，将右调功装置的输出端与右变压器的原边侧相连；

步骤三：对夹钳进行绝缘处理，夹钳设置为两部分，包括夹钳I部和夹钳II部，且夹钳I部与夹钳II部绝缘连接；

步骤四：将左夹钳的夹钳I部与左张力液压缸相连，并将左张力计安装在连接处，在夹钳I部侧面安装导链连接机构，将左导链的活动端连接在导链连接机构上，使左导链可以随左张力液压缸移动；

将左夹钳的夹钳II部与轧机的左滑轨之间进行绝缘，在夹钳II部侧面安装导电铜排，通过电缆将导电铜排与左变压器的副边侧相连，电缆位于左导链内；

同理，将右夹钳的夹钳I部与右张力液压缸相连，并将右张力计安装在连接处，在夹钳I部侧面安装导链连接机构，将右导链的活动端连接在导链连接机构上，使右导链可以随右张力液压缸移动；

将右夹钳的夹钳II部与轧机的右滑轨之间进行绝缘，在夹钳II部侧面安装导电铜排，通过电缆将导电铜排与右变压器的副边侧相连，电缆位于右导链内；

步骤五：将轧辊导电装置安装到轧机支撑辊的一端，其中铜套通过热装方式固装在支撑辊传动侧轴端，导电铜板和电刷通过安装板固定在支撑辊传动侧轴承座上，然后通过电缆将导电铜板分别与左变压器、右变压器的副边侧相连，再调整电刷的位置，使电刷压紧在铜套上；

步骤六：在轧机的入口侧安装左测温仪、在轧机的出口侧安装右测温仪，左张力液压缸内置左位移传感器，右张力液压缸内置右位移传感器，然后将左测温仪、右测温仪、左位移传感器、右位移传感器与轧机的控制系统相连；

步骤七：安装轧件，将轧件的两端分别夹紧在左夹钳和右夹钳上，控制轧机使工作辊压靠轧件，控制左张力液压缸和右张力液压缸对轧件施加张力；

步骤八：开始轧制，同时左调功装置或右调功装置进行输出，左侧电流回路或右侧电流回路通电，此时轧件的轧机入口侧部分实现轧制过程中的持续在线加热。

所述左夹钳和右夹钳的钳口开闭均由液压驱动，其进、出油管均为绝缘胶管。

在对轧件进行在线加热轧制前，需要对夹钳进行绝缘检查，首先检测左夹钳、右夹钳的夹钳I部与夹钳II部之间的电阻，再检测左夹钳的夹钳II部与左滑轨之间的电阻、右夹钳的夹钳II部与右滑轨之间的电阻，确保绝缘状态有效。

在对轧件进行在线加热轧制前，需要对轧辊导电装置的导通性进行检查，首先检查电刷与铜套的接触状态，确保两者紧密接触；再检测铜套与导电铜板之间的电阻，确保两者之间的导通性良好。

所述左侧电流回路为：左变压器副边侧→左夹钳上导电铜排→左夹钳的夹钳II部→轧件→工作辊→支撑辊→铜套→电刷→导电铜板→左变压器副边侧；所述右侧电流回路为：右变压器副边侧→右夹钳上导电铜排→右夹钳的夹钳II部→轧件→工作辊→支撑辊→铜套→电刷→导电铜板→右变压器副边侧。

轧件在轧制过程中进行在线加热时，根据左测温仪或右测温仪的温度信号与设定值比较，通过控制左调功装置或右调功装置的输出，对左变压器或右变压器的原边侧电压进行调整，实现控制左侧电流回路或右侧电流回路的电流值，并对轧件的加热温度进行闭环控制；轧制过程中温度闭环继续投入，根据轧件长度变化造成的电阻变化进行前馈补偿。

本发明的有益效果：

本发明与传统的轧件加热方式相比，摒弃了在轧件左、右夹钳间通电的加热方式，避免出现轧制过程中通电导致的无效加热的弊端，完全能够满足轧件在轧制过程中时刻保持在线加热状态，且轧辊两侧的轧件可实现单独加热，保证了轧件温度的均匀性。

附图说明

图1为本发明的一种液压张力温轧机的轧件加热方法的工作原理图；

图2为一种液压张力温轧机结构示意图；

图3为绝缘处理后的夹钳结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为轧辊导电装置结构示意图；

图中，1—左张力液压缸，2—左张力计，3—左夹钳，4—左滑轨，5—左导链，6—支撑辊，7—工作辊，8—轧机牌坊，9—平衡装置，10—压下油缸，11—右导链，12—右滑轨，13—右夹钳，14—右张力计，15—右张力液压缸，16—左位移传感器，17—左测温仪，18—右测温仪，19—轧件，20—右位移传感器，21—左调功装置，22—左变压器，23—电缆，24—右调功装置，25—右变压器，26—夹钳I部，27—绝缘垫，28—夹钳II部，29—导链连接机构，30—导电铜排，31—安装板，32—电刷，33—铜套，34—导电铜板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图2所示，为本实施例中选用的一种液压张力温轧机，包括四辊轧机部分和张力装置部分，四辊轧机部分主要包括支撑辊6、工作辊7、轧机牌坊8、平衡装置9、压下油缸10、轧辊驱动装置、液压系统等；张力装置部分主要包括左张力液压缸1、右张力液压缸15、左夹钳3、右夹钳13、左滑轨4、右滑轨12、左导链5、右导链11，其中，左张力液压缸1与左夹钳3相连，在其连接处安装有左张力计2，右张力液压缸15与右夹钳13相连，在其连接处安装有右张力计14，左、右张力液压缸均由伺服阀驱动，分别内置了能够测量左、右张力液压缸位移和速度的左位移传感器16和右位移传感器20。

所述的一种液压张力温轧机的轧件加热方法，包括如下步骤：

步骤一：轧制前，准备两个导电铜排30、一套轧辊导电装置、两个变压器、两个调功装置及若干电缆23，其中两个变压器分别为左变压器22和右变压器25，两个调功装置分别为左调功装置21和右调功装置24，轧辊导电装置包括安装板31、电刷32、铜套33及导电铜板34；

步骤二：将左调功装置21和右调功装置24依次安装到轧机的控制柜内，在轧机的入口侧(左侧)安装左变压器22，在轧机的出口侧(右侧)安装右变压器25，然后利用电缆23将左调功装置21的输出端与左变压器22的原边侧相连，将右调功装置24的输出端与右变压器25的原边侧相连；

步骤三：如图3、4所示，对夹钳进行绝缘处理，夹钳设置为两部分，包括夹钳I部26和夹钳II部28，且夹钳I部26与夹钳II部28绝缘连接(本实施例中采用绝缘垫27进行绝缘)；

步骤四：将左夹钳3的夹钳I部26与左张力液压缸1相连，并将左张力计2安装在连接处，在夹钳I部26侧面安装导链连接机构29，将左导链5的活动端连接在导链连接机构29上，使左导链5可以随左张力液压缸1移动；

将左夹钳3的夹钳II部28与轧机的左滑轨4之间进行绝缘(本实施例中为在夹钳与滑块连接处加装绝缘垫27进行绝缘)，在夹钳II部28侧面安装导电铜排30，通过电缆23将导电铜排30与左变压器22的副边侧相连，电缆23位于左导链5内；

同理，将右夹钳13的夹钳I部26与右张力液压缸15相连，并将右张力计14安装在连接处，在夹钳I部26侧面安装导链连接机构29，将右导链11的活动端连接在导链连接机构29上，使右导链11可以随右张力液压缸15移动；

将右夹钳13的夹钳II部28与轧机的右滑轨12之间进行绝缘(本实施例中为在夹钳与滑块连接处加装绝缘垫27进行绝缘)，在夹钳II部28侧面安装导电铜排30，通过电缆23将导电铜排30与右变压器25的副边侧相连，电缆23位于右导链11内；

步骤五：将轧辊导电装置安装到轧机支撑辊6的一端，其中铜套33通过热装方式固装在支撑辊6传动侧轴端，导电铜板34和电刷32通过安装板31固定在支撑辊6传动侧轴承座上，然后通过电缆23将导电铜板34分别与左变压器22、右变压器25的副边侧相连，再调整电刷32的位置，使电刷32压紧在铜套33上，如图5所示；

步骤六：在轧机的入口侧(左侧)安装左测温仪17、在轧机的出口侧(右侧)安装右测温仪18，左张力液压缸1内置左位移传感器16，右张力液压缸15内置右位移传感器20，然后将左测温仪17、右测温仪18、左位移传感器16、右位移传感器20与轧机的控制系统相连；

步骤七：安装轧件19，将轧件19的两端分别夹紧在左夹钳3和右夹钳13上，控制轧机使工作辊7压靠轧件19，控制左张力液压缸1和右张力液压缸15对轧件19施加张力；

步骤八：开始轧制，同时左调功装置21或右调功装置24进行输出，左侧电流回路或右侧电流回路通电，此时轧件19的轧机入口侧部分实现在轧制过程中的持续在线加热，其工作原理图如图1所示。

所述左夹钳3和右夹钳13的钳口开闭均由液压驱动，其进、出油管均为绝缘胶管。

在对轧件19进行在线加热轧制前，需要对夹钳进行绝缘检查，首先检测左夹钳3、右夹钳13的夹钳I部26与夹钳II部28之间的电阻，再检测左夹钳3的夹钳II部28与左滑轨4之间的电阻、右夹钳13的夹钳II部28与右滑轨12之间的电阻，确保绝缘状态有效。

在对轧件19进行在线加热轧制前，需要对轧辊导电装置的导通性进行检查，首先检查电刷32与铜套33的接触状态，确保两者紧密接触；再检测铜套33与导电铜板34之间的电阻，确保两者之间的导通性良好。

所述左侧电流回路为：左变压器22副边侧→左夹钳3上导电铜排30→左夹钳3的夹钳II部28→轧件19→工作辊7→支撑辊6→铜套33→电刷32→导电铜板34→左变压器22副边侧；所述右侧电流回路为：右变压器25副边侧→右夹钳13上导电铜排30→右夹钳13的夹钳II部28→轧件19→工作辊7→支撑辊6→铜套33→电刷32→导电铜板34→右变压器25副边侧。

轧件19在轧制过程中进行在线加热时，根据左测温仪17或右测温仪18的温度信号与设定值比较，通过控制左调功装置21或右调功装置24的输出，对左变压器22或右变压器25的原边侧电压进行调整，实现控制左侧电流回路或右侧电流回路的电流值，并对轧件19的加热温度进行闭环控制；轧制过程中温度闭环继续投入，根据轧件19长度变化造成的电阻变化进行前馈补偿。

轧制完成后，将左调功装置21或右调功装置24的输出调零，卸载张力，支撑辊6及工作辊7抬起，松开左夹钳3和右夹钳13的钳口，然后将轧件19取下。

如需要更换新的支撑辊6，首先调整电刷32的位置，使之与铜套33分离，将安装板31从支撑辊6轴承座上卸下，此时导电铜板34、电刷32仍固装在安装板31上，三者成为一个整体，卸下后悬挂在轧机牌坊8上即可，铜套33将随着原支撑辊6一同移出轧机牌坊8，然后在新支撑辊6上安装新的铜套33，此时便可将新支撑辊6装回轧机牌坊8。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (6)

1.一种液压张力温轧机的轧件加热方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：轧制前，准备两个导电铜排、一套轧辊导电装置、两个变压器、两个调功装置及若干电缆，其中两个变压器分别为左变压器和右变压器，两个调功装置分别为左调功装置和右调功装置，轧辊导电装置包括安装板、电刷、铜套及导电铜板；

步骤二：将左调功装置和右调功装置依次安装到轧机的控制柜内，在轧机的入口侧安装左变压器，在轧机的出口侧安装右变压器，然后利用电缆将左调功装置的输出端与左变压器的原边侧相连，将右调功装置的输出端与右变压器的原边侧相连；

步骤三：对夹钳进行绝缘处理，夹钳设置为两部分，包括夹钳I部和夹钳II部，且夹钳I部与夹钳II部绝缘连接；

步骤四：将左夹钳的夹钳I部与左张力液压缸相连，并将左张力计安装在连接处，在夹钳I部侧面安装导链连接机构，将左导链的活动端连接在导链连接机构上，使左导链可以随左张力液压缸移动；

将左夹钳的夹钳II部与轧机的左滑轨之间进行绝缘，在夹钳II部侧面安装导电铜排，通过电缆将导电铜排与左变压器的副边侧相连，电缆位于左导链内；

同理，将右夹钳的夹钳I部与右张力液压缸相连，并将右张力计安装在连接处，在夹钳I部侧面安装导链连接机构，将右导链的活动端连接在导链连接机构上，使右导链可以随右张力液压缸移动；

将右夹钳的夹钳II部与轧机的右滑轨之间进行绝缘，在夹钳II部侧面安装导电铜排，通过电缆将导电铜排与右变压器的副边侧相连，电缆位于右导链内；

步骤五：将轧辊导电装置安装到轧机支撑辊的一端，其中铜套通过热装方式固装在支撑辊传动侧轴端，导电铜板和电刷通过安装板固定在支撑辊传动侧轴承座上，然后通过电缆将导电铜板分别与左变压器、右变压器的副边侧相连，再调整电刷的位置，使电刷压紧在铜套上；

步骤六：在轧机的入口侧安装左测温仪、在轧机的出口侧安装右测温仪，左张力液压缸内置左位移传感器，右张力液压缸内置右位移传感器，然后将左测温仪、右测温仪、左位移传感器、右位移传感器与轧机的控制系统相连；

步骤七：安装轧件，将轧件的两端分别夹紧在左夹钳和右夹钳上，控制轧机使工作辊压靠轧件，控制左张力液压缸和右张力液压缸对轧件施加张力；

步骤八：开始轧制，同时左调功装置或右调功装置进行输出，左侧电流回路或右侧电流回路通电，此时轧件的轧机入口侧部分实现轧制过程中的持续在线加热。

2.根据权利要求1所述的一种液压张力温轧机的轧件加热方法，其特征在于：所述左夹钳和右夹钳的钳口开闭均由液压驱动，其进、出油管均为绝缘胶管。

3.根据权利要求1所述的一种液压张力温轧机的轧件加热方法，其特征在于：在对轧件进行在线加热轧制前，需要对夹钳进行绝缘检查，首先检测左夹钳、右夹钳的夹钳I部与夹钳II部之间的电阻，再检测左夹钳的夹钳II部与左滑轨之间的电阻、右夹钳的夹钳II部与右滑轨之间的电阻，确保绝缘状态有效。

4.根据权利要求1所述的一种液压张力温轧机的轧件加热方法，其特征在于：在对轧件进行在线加热轧制前，需要对轧辊导电装置的导通性进行检查，首先检查电刷与铜套的接触状态，确保两者紧密接触；再检测铜套与导电铜板之间的电阻，确保两者之间的导通性良好。

5.根据权利要求1所述的一种液压张力温轧机的轧件加热方法，其特征在于：所述左侧电流回路为：左变压器副边侧→左夹钳上导电铜排→左夹钳的夹钳II部→轧件→工作辊→支撑辊→铜套→电刷→导电铜板→左变压器副边侧；所述右侧电流回路为：右变压器副边侧→右夹钳上导电铜排→右夹钳的夹钳II部→轧件→工作辊→支撑辊→铜套→电刷→导电铜板→右变压器副边侧。

6.根据权利要求1所述的一种液压张力温轧机的轧件加热方法，其特征在于：轧件在轧制过程中进行在线加热时，根据左测温仪或右测温仪的温度信号与设定值比较，通过控制左调功装置或右调功装置的输出，对左变压器或右变压器的原边侧电压进行调整，实现控制左侧电流回路或右侧电流回路的电流值，并对轧件的加热温度进行闭环控制；轧制过程中温度闭环继续投入，根据轧件长度变化造成的电阻变化进行前馈补偿。