CN107552569A - 镁合金板带轧机轧辊自动加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种镁合金板带轧机轧辊自动加热系统，包括：加热装置、温度测量装置、温度控制装置，所述温度控制装置与加热装置、温度测量装置电连接，其中：所述加热装置，用于根据所述温度控制装置发送的温度控制信号，向轧辊内提供循环的耐热油，以使所述轧辊的温度上升或者下降；所述温度测量装置，用于测量所述轧辊的外表面温度，并将测量到的温度结果发送给所述温度控制装置；所述温度控制装置，用于根据所述温度结果，控制所述加热装置向所述轧辊提供耐热油的时间，或者控制所述耐热油的循环温度。本发明可以实现对轧辊所需温度值的灵活自动控制，控制精度高，可适用在多中不同轧制方式中，适用范围广。

Description

镁合金板带轧机轧辊自动加热系统

技术领域

本发明涉及材料加工技术领域，具体地，涉及镁合金板带轧机轧辊自动加热系统。

背景技术

镁合金是一种密度小、比强度高、比刚度高、减震性能好的现代金属材料，同时具备良好的铸造性能和电磁屏蔽能力，并且世界存储量大，现已被广泛运用到多种领域，镁合金板带材需求越来越大。

镁合金因其自身结构，在室温下塑性变形能力差、抗变力大，并且镁合金热容量小，尤其轧制薄带材时热量耗散进一步加快，传统热轧工艺采用直接加热轧件，在传递过程中热量损失严重，所以用传统的冷轧和热轧方法加工镁合金带材，在轧制过程中会出现裂纹和边裂，影响生产加工的品质，因此需要在轧制过程中确保轧辊维持在合适的轧制温度。

目前，镁合金轧制轧辊的在轧制过程中的温度保持方法都不十分理想。对现有科技文献检索发现，申请号为：200510086721.X，名称为“镁合金板带温轧轧辊加热装置”，公布了一种轧辊辊心加热装置，在空心轧辊中插入加热棒，加热棒的另一端固定到轧辊之外的支架上，利用辊心内部的热电偶反馈轧辊表面加热温度，热电偶测量的温度为轧辊内部温度并非轧辊表面温度，会造成测量误差。

申请号为：200810036132.4，名称为“镁合金板材轧制轧辊加热系统”，公开了轧辊加热系统，空心轧辊内放置多根加热器，加热器固定到电刷滑环上，电刷滑环连接电源为加热器提供电能，加热器随轧辊转动。这种加热设备加热器分布位置不同会造成轧辊局部温度分布不均的问题。

申请号为：201310246053.7，名称为“一种镁合金异温轧制装置及方法”，公开一种镁合金异温轧制装置及方法，加热设置为两个，分布在上下轧辊外周，通过外周加热的方法达到对轧辊简介加热的目的。同样这种加热方式是轧辊外加热会造成热量损失，且对周围设备会造成不利影响。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种镁合金板带轧机轧辊自动加热系统。

根据本发明提供的镁合金板带轧机轧辊自动加热系统，包括：加热装置、温度测量装置、温度控制装置，所述温度控制装置与加热装置、温度测量装置电连接，其中：

所述加热装置，用于根据所述温度控制装置发送的温度控制信号，向轧辊内提供循环的耐热油，以使所述轧辊的温度上升或者下降；

所述温度测量装置，用于测量所述轧辊的外表面温度，并将测量到的温度结果发送给所述温度控制装置；

所述温度控制装置，用于根据所述温度结果，控制所述加热装置向所述轧辊提供耐热油的时间，或者控制所述耐热油的循环温度。

可选地，还包括：电源，所述电源装置分别给所述加热装置、温度测量装置、温度控制装置提供电能。

可选地，所述加热装置通过至少一条独立的加热油路与相应轧辊内的加热棒的一端相连，所述加热油路包括：出油管、回油管，所述出油管的一端与加热装置相连，所述出油管的另一端构成出油口，所述出油口与加热棒的一端的入口相连；

所述加热棒的另一端通过隔热层与轴承连接，并贯穿过轴承进入所述轧辊的腔体内；所述回油管的一端构成入油口，所述入油口与加热棒的一端的出口相连，所述回油管的另一端与所述加热装置相连。

可选地，所述加热棒内循环的耐热油为高温耐热油或者常温耐热油；通过控制加热棒内循环的耐热的种类以及循环时间，控制所述轧辊的温度；所述加热棒内循环的高温耐热油时，所述轧辊的温度上升；所述加热棒内循环的常温耐热油时，所述轧辊的温度下降。

可选地，在加热装置分别通过多条独立的加热油路与相应数量的多个轧辊的一端相连时，所述加热装置可根据所述温度控制装置的控制信号分别控制多个轧辊处于不同的温度。

可选地，单一加热棒的温度加热范围为：常温～600摄氏度；两个加热棒分别对两个轧辊进行加热时，两个轧辊的温差范围为：常温～350摄氏度。

可选地，所述温度测量装置，安装在所述轧辊的外表面周围位置，并与所述轧辊的外表面之间保留有预设的空隙，以进行轧辊的外表面温度的非接触式测量。

可选地，所述温度控制装置，包括人机界面，所述人机界面用于接收用户输入的轧制需求，所述轧制需求包括：目标加热温度、加热时间；

所述人机界面还用于显示轧辊的当前温度值。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明提供的镁合金板带轧机轧辊自动加热系统，可以根据温度测量装置检测到的温度结果，控制所述加热装置向所述轧辊提供耐热油的时间，或者控制所述耐热油的循环温度，从而实现对轧辊所需温度值的灵活自动控制，控制精度高，可适用在多中不同轧制方式中，适用范围广。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例提供的镁合金板带轧机轧辊自动加热系统的结构示意图；

图中：

1-电源；

2-温度控制装置；

3-加热装置；

4-第一出油管；

5-第一回油管；

6-第一加热棒；

7-第一入油口；

8-第一出油口；

9-第一隔热层；

10-第一轴承；

11-第一中空轧辊；

12-第二出油管；

13-第二回油管；

14-第二入油口；

15-第二出油口；

16-第二隔热层；

17-第二轴承；

18-第二加热棒；

19-第二中空轧辊；

20-第一温度测量装置；

21-第二温度测量装置。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

根据本发明提供的镁合金板带轧机轧辊自动加热系统，包括：电源、加热装置、温度测量装置、温度控制装置，所述温度控制装置与加热装置、温度测量装置电连接，所述电源装置分别给所述加热装置、温度测量装置、温度控制装置提供电能；其中：

所述加热装置，用于根据所述温度控制装置发送的温度控制信号，向轧辊内提供循环的耐热油，以使所述轧辊的温度上升或者下降；

所述温度测量装置，用于测量所述轧辊的外表面温度，并将测量到的温度结果发送给所述温度控制装置；

所述温度控制装置，用于根据所述温度结果，控制所述加热装置向所述轧辊提供耐热油的时间，或者控制所述耐热油的循环温度。

可选地，所述加热装置通过至少一条独立的加热油路与相应轧辊内的加热棒的一端相连，所述加热油路包括：出油管、回油管，所述出油管的一端与加热装置相连，所述出油管的另一端构成出油口，所述出油口与加热棒的一端的入口相连，所述加热棒的另一端通过隔热层并贯穿过轴承进入所述轧辊的腔体内；所述回油管的一端构成入油口，所述入油口与加热棒的一端的出口相连，所述回油管的另一端与所述加热装置相连。

具体的，加热棒的一端插入到中空的轧辊内，所述加热棒的另一端通过隔热层和轴承与轧辊相连。插入到轧辊内的一端为加热棒的加热段，耐热油在加热棒内循环流动，把热量传递到轧辊腔体内，达到加热轧辊的目的。

本实施例中，隔热层可防止高温的加热棒损坏轴承，轴承外圈固定到轧辊上，既能方便拆卸维护，又能在轧辊转动时，保证加热棒不随轧辊转动，这样更能保证热量的均匀分布。

可选地，所述加热棒内循环的耐热油为高温耐热油或者常温耐热油；通过控制加热棒内循环的耐热的种类以及循环时间，控制所述轧辊的温度；所述加热棒内循环的高温耐热油时，所述轧辊的温度上升；所述加热棒内循环的常温耐热油时，所述轧辊的温度下降。

本实施例中，当需要进行轧辊加热时，温度控制装置通过加热装置向加热棒提供高温耐高温油，当轧辊需要冷却时，所述温度控制装置通过加热装置向加热棒提供常温耐高温油。耐高温油在加热装置和加热棒之间循环流动，因此可以循环重复利用，并且加热装置采用电加热方式，更加安全环保。

可选地，在加热装置分别通过多条独立的加热油路与相应数量的多个轧辊的一端相连时，所述加热装置可根据所述温度控制装置的控制信号分别控制多个轧辊处于不同的温度。

可选地，单一加热棒的温度加热范围为：常温～600摄氏度；两个加热棒分别对两个轧辊进行加热时，两个轧辊的温差范围为：常温～350摄氏度。

可选地，所述温度测量装置，安装在所述轧辊的外表面周围位置，并与所述轧辊的外表面之间保留有预设的空隙，以进行轧辊的外表面温度的非接触式测量。

具体的，本实施例采用非接触测量方式测量轧辊的外表面温度，测量到的温度即为轧辊表面的实际温度，轧辊的高速转动不会影响测量值，测量精度-5摄氏度～+5摄氏度。

可选地，所述温度控制装置，包括人机界面，所述人机界面用于接收用户输入的轧制需求，所述轧制需求包括：目标加热温度、加热时间；

所述人机界面还用于显示轧辊的当前温度值。

下面结合具体实施例对本发明中的技术方案做更加详细的说明。

如图1所示，本实施例以包含两条加热油路的镁合金板带轧机轧辊自动加热系统为例进行说明，本实施例中的系统，包括：电源1，温度控制装置2，加热装置3，第一出油管4、第二出油管12，第一回油管5、第二回油管13，第一入油口7、第二入油口14，第一出油口8、第二出油口15，第一隔热层9、第二隔热层15，第一轴承10、第二轴承17，第一加热棒6、第二加热棒18，第一中空轧辊11、第二中空轧辊19，第一温度测量装置20、第二温度测量装置21。

具体地，电源1通过分别与温度控制装置2，加热装置3，第一温度测量装置20、第二温度测量装置21电连接。温度控制装置分别与第一温度测量装置20、第二温度测量装置21、加热装置3电连接。加热装置3通过第一出油管4、第一回油管5与第一加热棒6的一端连接；所述加热装置3通过第二出油管12、第二回油管13与第二加热棒18的一端相连。第一加热棒6通过第一隔热层9贯穿所述第一轴承10，第二加热棒18通过第二隔热层16贯穿所述第二轴承17。且所述第一轴承10的外端面与第一中空轧辊11连接，所述第二轴承17的外端面与第二中空轧辊19连接。

可选地，所述第一加热棒6、第二加热棒18的另一端分别延伸入第一空轧辊11、第二空轧辊19的腔体中。可选地，第一加热棒6通过第一隔热层9、第一轴承10固定到轧辊上；第二加热棒18通过第二隔热层16、第二轴承17固定到轧辊上。当轧辊转动时，两个加热棒(第一加热棒6、第二加热棒18)均不随轧辊转动。

可选地，每根加热棒都有一对入油口和出油口。具体的，如图1所示，第一入油口7通过第一出油管4与加热装置3连接，第一出油口8通过第一回油管5与加热装置3连接。第二入油口14通过第二出油管12与加热装置3连接，第二出油口15通过第二回油管13与加热装置3连接。加热装置3可分别向两个加热棒提供耐高温油(高温耐热油或者常温耐热油)，并独立控制每个加热棒的加热时间和/或加热温度。加热装置还与温度控制装置2电连接，所述加热装置3接收温度控制装置2发送的对耐高温油加热的温度控制信息。第一温度测量装置20、第二温度测量装置21分别测量第一中空轧辊11、第二中空轧辊19表面的温度，测量方式采用非接触测量，并将测量的温度结果反馈到温度控制装置2中，作为温度控制装置2进行温度控制的参考，实现对轧辊温度的自动控制。

需要说明的是，本实施例中以已包含两条独立的加热油路的镁合金板带轧机轧辊自动加热系统为例进行说明，但是本实施例不限定加热油路的数量，所有在油路数量上的加减都属于本发明的保护范围。

本实施例，能够采用非接触的方式测量到轧辊的表面温度，并且第一中空轧辊和第二中空轧辊的温度可以独立测量。加热装置可以独立的为每一个轧辊提供所需热量，在轧制过程中，加热棒不随轧辊转动，加热棒提供的热量在轧辊腔内可均匀分布，加热效果好。此外，轧辊所需温度值可由温度控制装置中的人机界面进行灵活设置，实现多中不同轧制方式提供加热服务，适用范围广。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件装置又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种镁合金板带轧机轧辊自动加热系统，其特征在于，包括：加热装置、温度测量装置、温度控制装置，所述温度控制装置与加热装置、温度测量装置电连接，其中：

所述加热装置，用于根据所述温度控制装置发送的温度控制信号，向轧辊内提供循环的耐热油，以使所述轧辊的温度上升或者下降；

所述温度测量装置，用于测量所述轧辊的外表面温度，并将测量到的温度结果发送给所述温度控制装置；

所述温度控制装置，用于根据所述温度结果，控制所述加热装置向所述轧辊提供耐热油的时间，或者控制所述耐热油的循环温度。

2.根据权利要求1所述的镁合金板带轧机轧辊自动加热系统，其特征在于，还包括：电源，所述电源装置分别给所述加热装置、温度测量装置、温度控制装置提供电能。

3.根据权利要求1或2所述的镁合金板带轧机轧辊自动加热系统，其特征在于，所述加热装置通过至少一条独立的加热油路与相应轧辊内的加热棒的一端相连，所述加热油路包括：出油管、回油管，所述出油管的一端与加热装置相连，所述出油管的另一端构成出油口，所述出油口与加热棒的一端的入口相连；

所述加热棒的另一端通过隔热层与轴承连接，并贯穿过轴承进入所述轧辊的腔体内；所述回油管的一端构成入油口，所述入油口与加热棒的一端的出口相连，所述回油管的另一端与所述加热装置相连。

4.根据权利要求3所述的镁合金板带轧机轧辊自动加热系统，其特征在于，所述加热棒内循环的耐热油为高温耐热油或者常温耐热油；通过控制加热棒内循环的耐热的种类以及循环时间，控制所述轧辊的温度；所述加热棒内循环的高温耐热油时，所述轧辊的温度上升；所述加热棒内循环的常温耐热油时，所述轧辊的温度下降。

5.根据权利要求3所述的镁合金板带轧机轧辊自动加热系统，其特征在于，在加热装置分别通过多条独立的加热油路与相应数量的多个轧辊的一端相连时，所述加热装置可根据所述温度控制装置的控制信号分别控制多个轧辊处于不同的温度。

6.根据权利要求3所述的镁合金板带轧机轧辊自动加热系统，其特征在于，单一加热棒的温度加热范围为：常温～600摄氏度；两个加热棒分别对两个轧辊进行加热时，两个轧辊的温差范围为：常温～350摄氏度。

7.根据权利要求1或2所述的镁合金板带轧机轧辊自动加热系统，其特征在于，所述温度测量装置，安装在所述轧辊的外表面周围位置，并与所述轧辊的外表面之间保留有预设的空隙，以进行轧辊的外表面温度的非接触式测量。

8.根据权利要求1或2所述的镁合金板带轧机轧辊自动加热系统，其特征在于，所述温度控制装置，包括人机界面，所述人机界面用于接收用户输入的轧制需求，所述轧制需求包括：目标加热温度、加热时间；

所述人机界面还用于显示轧辊的当前温度值。