CN111085389B - 一种可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，包括：直列四辊辊压机，包括辊压机机架、上支撑辊调节机构、上支撑辊、上工作辊、下工作辊、下支撑辊、压力调节装置和动力装置；在线测厚装置，与直列四辊辊压机匹配，包括在线测厚装置机架、光栅尺位移传感器、压轮和在线测厚支撑辊。本发明有益效果：由支撑辊为工作辊提供辊压力，降低了工作辊端部负载，工作辊压力更为均匀，辊压后的催化剂板材厚度也更为均匀，延长了工作辊使用寿命，同时配合在线测厚装置，不仅大大减少人工手动测量带来的误差，不会对催化剂板材造成损伤，而且压力调节装置可实时调整压力，进而调整工作辊的辊间隙，避免人工操作造成的滞后和低精度，降低残品率。

Description

一种可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置
技术领域
本发明涉及环保技术领域，特别是指一种可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置。
背景技术
氮氧化物(NOx)是造成酸雨、光化学烟雾及雾霾等污染事件的重要前体物之一。目前NOx排放控制技术包括燃烧控制和烟气后处理两大类别，其中选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法(SCR)是目前广泛应用的烟气后处理脱硝技术，而催化剂是SCR技术的核心，板式催化剂为催化剂的一种。
板式催化剂以不锈钢金属网板为基材，将TiO2、V2O5等的混合物辊压涂覆在不锈钢网板上，经过压制、煅烧后，将催化剂板组成催化剂模块。辊压装置是平板式催化剂生产过程中不可或缺的关键设备。辊压装置通过辊压使TiO2、V2O5等的混合物紧紧地辊压涂覆在金属网上，使催化剂板的机械性能，例如粘附强度和耐磨强度等，以及几何性能，例如板厚等，达到使用要求。
现有的辊压装置是双辊辊压，在辊轴两端施加辊压力进行辊压涂覆，但辊轴两端受力集中容易造成轴头断裂，同时由于辊轴较长，辊轴两端与中间的辊压力分布不均匀，会导致平板厚度不均匀，影响产品质量。
平板厚度是催化剂评标、验收中一项重要参数，板式催化剂厚度会影响催化剂的机械性能，例如粘附强度和耐磨强度等，以及SO2的氧化率，同时催化剂厚度与生产成本是密切相关的，因此在板式催化剂生产过程中，需要对催化剂的厚度进行监控调节。现有的检测方式是人工用千分尺对压辊成型的催化剂进行测厚，根据测得的厚度再调整压辊的间隙，控制催化剂厚度保持在一定误差范围内。这种检测方式，一方面存在着很大的人工测量误差，另一方面从得出测量结果到调整压辊间隙存在一定延时性，这些问题严重影响催化剂的合格率。
发明内容
本发明提出一种可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，解决了现有技术中上述的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，包括：
直列四辊辊压机，包括辊压机机架、上支撑辊调节机构、上支撑辊、上工作辊、下工作辊、下支撑辊、压力调节装置和动力装置，所述上支撑辊调节机构的上端设置在所述辊压机机架上，所述上支撑辊调节机构的下端连接所述上支撑辊，所述上支撑辊设置在所述机架上，所述上工作辊抵靠在所述上支撑辊上，所述下工作辊抵靠在所述下支撑辊上，所述压力调节装置与所述下支撑辊连接，所述上工作辊和所述下工作辊的一端均与所述动力装置连接；
在线测厚装置，与所述直列四辊辊压机匹配，包括在线测厚装置机架、光栅尺位移传感器、压轮和在线测厚支撑辊，所述光栅尺位移传感器设置在所述在线测厚装置机架上，所述光栅尺位移传感器下方设置有压轮，所述在线测厚支撑辊设置在所述在线测厚装置机架上。
进一步地，所述上支撑辊、所述上工作辊、所述下工作辊和所述下支撑辊的两端均设有轴承，所述轴承安装在轴承座内，所述轴承座安装在所述辊压机机架上。
进一步地，所述上支撑辊调节机构包括螺杆、锁紧螺母、螺纹座和轴承，所述轴承与所述辊压机机架连接，所述轴承内设置有所述螺纹座，所述螺纹座外侧设置有所述锁紧螺母，所述螺纹座内设置有所述螺杆，所述螺杆上端与所述辊压机机架螺纹连接，所述螺杆下端与所述上支撑辊连接。
进一步地，所述动力装置包括齿轮分配箱、减速机和电机，所述电机连接所述减速机，所述减速机连接所述齿轮分配箱，所述齿轮分配箱与所述上工作辊和所述下工作辊的一端连接。
进一步地，所述齿轮分配箱通过万向联轴节与所述上工作辊和所述下工作辊的一端连接。
进一步地，所述直列四辊辊压机还包括旋转接头，所述旋转接头一端与所述上工作辊和所述下工作辊的另一端连接，所述旋转接头的另一端与导热油管道连接。
进一步地，所述压力调节装置包括顶升气缸和压力传感器，所述顶升气缸安装在所述辊压机机架上，所述顶升气缸与所述下支撑辊连接，所述压力传感器设置于所述顶升气缸和所述下支撑辊之间。
优选地，所述压轮为超高分子聚乙烯压轮。
进一步地，所述在线测厚装置还包括横梁，所述横梁设置于所述在线测厚装置机架上方，所述光栅尺位移传感器设置在所述横梁上。
进一步地，本发明所述的可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，还包括PLC控制系统，所述PLC控制系统的信号输入端与所述光栅尺位移传感器的信号输出端连接，所述PLC控制系统的信号输出端与所述压力调节装置连接。
本发明的有益效果为：
本发明所述的可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，由上支撑辊为上工作辊提供辊压力，下支撑辊为下工作辊提供辊压力，降低了上工作辊和下工作辊的端部负载，上工作辊和下工作辊的压力更为均匀，辊压后的催化剂板材厚度也更为均匀，并且延长了上工作辊和下工作辊的使用寿命，同时配合在线测厚装置，光栅尺位移传感器的精度达到0.001mm，不仅大大减少人工手动测量带来的误差，不会对催化剂板材造成损伤，而且压力调节装置可根据光栅尺位移传感器的测厚数据实时调整压力，进而调整上工作辊和下工作辊的辊间隙，避免人工操作造成的滞后和低精度，降低残品率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置的结构示意图；
图2为本发明一种可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置的另一结构示意图；
图3为图2中A的局部放大图；
图4为本发明一种可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置的在线测厚装置的结构示意图。
图中：
1、直列四辊辊压机；2、在线测厚装置；201、在线测厚装置机架；202、光栅尺位移传感器；203、压轮；204、在线测厚支撑辊；205、横梁；206、在线测厚支撑辊锁紧装置；3、辊压机机架；4、上支撑辊调节机构；401、螺杆；402、锁紧螺母；403、螺纹座；404、上支撑辊调节机构轴承；5、上支撑辊；6、上工作辊；7、下工作辊；8、下支撑辊；9、旋转接头；10、压力调节装置；11、万向联轴节；12、齿轮分配箱；13、减速机；14、电机；15、上滑轨；16、上滑块；17、下滑轨；18、下支撑辊滑块；19、下工作辊滑块；20、上弹性连接板；21、上清洁装置；22、下弹性连接板；23、下清洁装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，本发明所述的一种可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，包括：
直列四辊辊压机1，包括辊压机机架3、上支撑辊调节机构4、上支撑辊5、上工作辊6、下工作辊7、下支撑辊8、压力调节装置10和动力装置，上支撑辊调节机构4的上端设置在辊压机机架3上，上支撑辊调节机构4的下端连接上支撑辊5，上支撑辊5设置在机架3上，上工作辊6抵靠在上支撑辊5上，下工作辊7抵靠在下支撑辊8上，压力调节装置10与下支撑辊8连接，上工作辊6和下工作辊7的一端均与动力装置连接；
在线测厚装置2，与直列四辊辊压机1匹配，包括在线测厚装置机架201、光栅尺位移传感器202、压轮203和在线测厚支撑辊204，光栅尺位移传感器202设置在在线测厚装置机架201上，光栅尺位移传感器202下方设置有压轮203，在线测厚支撑辊204设置在在线测厚装置机架201上。
本发明所述的可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，由上支撑辊5为上工作辊6提供辊压力，下支撑辊8为下工作辊7提供辊压力，降低了上工作辊6和下工作辊7的端部负载，上工作辊6和下工作辊7的压力更为均匀，辊压后的催化剂板材厚度也更为均匀，并且延长了上工作辊6和下工作辊7的使用寿命，同时配合在线测厚装置2，光栅尺位移传感器202的精度达到0.001mm，不仅大大减少人工手动测量带来的误差，不会对催化剂板材造成损伤，而且压力调节装置10可根据光栅尺位移传感器202的测厚数据实时调整压力，进而调整上工作辊6和下工作辊7的辊间隙，避免人工操作造成的滞后和低精度，降低残品率。
其中，所述上支撑辊5、上工作辊6、下工作辊7和下支撑辊8的两端均设有轴承，轴承安装在轴承座内，轴承座安装在辊压机机架3上，具体地，上支撑辊5和下支撑辊8均通过轴承座可移动地安装在辊压机机架3上。
其中，所述上支撑辊调节机构4包括螺杆401、锁紧螺母402、螺纹座403和上支撑辊调节机构轴承404，轴承404与辊压机机架3连接，上支撑辊调节机构轴承404内设置有螺纹座403，螺纹座403外侧设置有锁紧螺母402，螺纹座403内设置有螺杆401，螺杆401上端与辊压机机架3螺纹连接，螺杆401下端与上支撑辊5连接，通过调节螺杆401的螺纹可以调节上支撑辊5的位置。当然，上支撑辊调节机构4还可以为蜗轮蜗杆调节结构。
其中，所述动力装置包括齿轮分配箱12、减速机13和电机14，电机14连接减速机13，减速机13连接齿轮分配箱12，齿轮分配箱12与上工作辊6和下工作辊7的一端连接。
其中，优选地，所述齿轮分配箱12通过万向联轴节11与上工作辊6和下工作辊7的一端连接，即齿轮分配箱12通过两个万向联轴节11输出动力，通过采用万向联轴节11，可以在不停机的前提下，避免在调节上工作辊6或下工作辊7时，调节齿轮分配箱12的高度来匹配上工作辊6或下工作辊7的高度，方便快捷地实现齿轮分配箱12对上工作辊6和下工作辊7的动力输出，降低了设备的复杂度和操作难度，提高了生产效率。
其中，所述直列四辊辊压机1还包括旋转接头9，旋转接头9一端与上工作辊6和下工作辊7的另一端连接，旋转接头9的另一端与导热油管道连接，用于连接导热油管道，导热油通入上工作辊6和下工作辊7内，加热上工作辊6和下工作辊7。
其中，所述压力调节装置10包括顶升气缸和压力传感器，顶升气缸安装在辊压机机架3上，顶升气缸与下支撑辊8连接，压力传感器设置于顶升气缸和下支撑辊8之间。具体地，压力调节装置10包括两个顶升气缸和两个压力传感器，下支撑辊8的两端各与一个顶升气缸连接。
其中，所述直列四辊辊压机1还包括上滑轨15、上滑块16、下滑轨17、下支撑辊滑块18和下工作辊滑块19，上滑轨15设置在辊压机机架3的上部两侧，上滑轨15与上滑块16滑动连接，上滑块16与上支撑辊5两端的轴承座连接，上支撑辊5两端的轴承座连接与上支撑辊调节机构4连接，具体是上支撑辊5两端的轴承座与上支撑辊调节机构4的螺杆401连接；下滑轨17设置在辊压机机架3的下部两侧，下滑轨17与下支撑辊滑块18滑动连接，下支撑辊滑块18与下支撑辊8两端的轴承座连接，下支撑辊8两端的轴承座与压力调节装置10连接，具体是下支撑辊8两端的轴承座与压力调节装置10的顶升气缸连接；下滑轨17还与下工作辊滑块19滑动连接，下工作辊滑块19与下工作辊7两端的轴承座连接。具体地，下支撑辊滑块18可以与下滑轨17的中下部滑动连接，下工作辊滑块19可以与下滑轨17的上部滑动连接。通过上滑轨15和上滑块16，可以实现上支撑辊5的移动；通过下滑轨17和下支撑辊滑块18，可以实现下支撑辊8的移动；通过下滑轨17和下工作辊滑块19，可以实现下工作辊7的移动。
其中，所述直列四辊辊压机1还包括上弹性连接板20、上清洁装置21、下弹性连接板22和下清洁装置23，上弹性连接板20与辊压机机架3连接，上清洁装置21设置在上工作辊6的一侧，且上清洁装置21抵靠在上工作辊6表面，上清洁装置21与上弹性连接板20连接；下弹性连接板22与辊压机机架3连接，下清洁装置23设置在下工作辊7的一侧，且下清洁装置23抵靠在下工作辊7表面，下清洁装置23与下弹性连接板22连接。具体地，上弹性连接板20和下弹性连接板22均为金属弹性板；上弹性连接板20和下弹性连接板22均为V型，上弹性连接板20和下弹性连接板22的弯折部均为钝角；上弹性连接板20和下弹性连接22板均通过螺栓与辊压机机架3连接，从而通过松紧螺栓可以调节上清洁装置21和下清洁装置23的位置，以便更好地清洁上工作辊6和下工作辊7。
其中，优选地，所述压轮203为超高分子聚乙烯压轮。具体地，压轮203为分子量高于150万的超高分子聚乙烯压轮，超高分子聚乙烯压轮具有突出的抗冲击性、耐应力开裂性、耐高温蠕变性、低摩擦系数和自润滑性，并且具有卓越的耐化学腐蚀性、抗疲劳性和噪音阻尼性等，同时超高分子聚乙烯压轮不易积灰，可长期工作不会造成测量误差。
其中，所述在线测厚装置2还包括横梁205，横梁205设置于在线测厚装置机架201上方，光栅尺位移传感器202设置在横梁205上。具体地，光栅尺位移传感器202与压轮203一一匹配，光栅尺位移传感器202和压轮203的数量可以为多组，以检测催化剂板材不同位置的厚度。
其中，所述在线测厚装置2还包括
其中，所述在线测厚支撑辊204通过轴承可移动设置在在线测厚装置机架201上，轴承外侧设有在线测厚支撑辊锁紧装置206，可以根据现场需要，灵活调整在线测厚支撑辊204的位置，进而调整在线测厚支撑辊204与压轮203之间的间距，最终实现不同厚度的催化剂板材的生产。
其中，本发明所述的可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，还包括PLC控制系统，PLC控制系统的信号输入端与光栅尺位移传感器202的信号输出端连接，PLC控制系统的信号输出端与压力调节装置10连接。具体地，PLC控制系统的信号输出端与顶升气缸连接，述PLC控制系统的信号输入端还与压力传感器的信号输出端连接。
本发明所述的可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，其工作过程如下：
1、通过旋转螺杆401移动上支撑辊5两端的轴承座，将上支撑辊5调节到预设位置，使上工作辊6与下工作辊7达到预设间距，然后通过锁紧螺母402将旋转螺杆401锁紧固定在螺纹座403中，从而使上支撑辊5的位置固定，最终使上工作辊6的位置固定；
2、启动动力装置，上工作辊6与下工作辊7将催化剂紧紧地辊压涂覆在不锈钢网板上形成催化剂板材，催化剂板材进入在线测厚装置2的压轮203和在线测厚支撑辊204之间；
3、当催化剂板材的厚度不符合标准值时，例如催化剂板材的厚度超过标准值时，PLC控制系统对压力调节装置10的顶升气缸发出信号，使顶升气缸移动下支撑辊8两端的轴承座，进而使下支撑辊8移动，最终使下工作辊7移动；
4、PLC控制系统实时接收压力传感器输出的压力信号，当下支撑辊8与下工作辊7之间的压力达到预设值时，表示上工作辊6与下工作辊7之间的辊压间距合适，催化剂板材厚度满足标准，PLC控制系统对压力调节装置10的顶升气缸发出信号，使顶升气缸停止移动，完成调节。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，其特征在于，包括：
直列四辊辊压机(1)，包括辊压机机架(3)、上支撑辊调节机构(4)、上支撑辊(5)、上工作辊(6)、下工作辊(7)、下支撑辊(8)、压力调节装置(10)和动力装置，所述上支撑辊调节机构(4)的上端设置在所述辊压机机架(3)上，所述上支撑辊调节机构(4)的下端连接所述上支撑辊(5)，所述上支撑辊(5)设置在所述机架(3)上，所述上工作辊(6)抵靠在所述上支撑辊(5)上，所述下工作辊(7)抵靠在所述下支撑辊(8)上，所述压力调节装置(10)与所述下支撑辊(8)连接，所述上工作辊(6)和所述下工作辊(7)的一端均与所述动力装置连接；
在线测厚装置(2)，与所述直列四辊辊压机(1)匹配，包括在线测厚装置机架(201)、光栅尺位移传感器(202)、压轮(203)和在线测厚支撑辊(204)，所述光栅尺位移传感器(202)设置在所述在线测厚装置机架(201)上，所述光栅尺位移传感器(202)下方设置有压轮(203)，所述在线测厚支撑辊(204)设置在所述在线测厚装置机架(201)上。
2.根据权利要求1所述的可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，其特征在于，所述上支撑辊(5)、所述上工作辊(6)、所述下工作辊(7)和所述下支撑辊(8)的两端均设有轴承，所述轴承安装在轴承座内，所述轴承座安装在所述辊压机机架(3)上。
3.根据权利要求1所述的可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，其特征在于，所述上支撑辊调节机构(4)包括螺杆(401)、锁紧螺母(402)、螺纹座(403)和轴承(404)，所述轴承(404)与所述辊压机机架(3)连接，所述轴承(404)内设置有所述螺纹座(403)，所述螺纹座(403)外侧设置有所述锁紧螺母(402)，所述螺纹座(403)内设置有所述螺杆(401)，所述螺杆(401)上端与所述辊压机机架(3)螺纹连接，所述螺杆(401)下端与所述上支撑辊(5)连接。
4.根据权利要求1所述的可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，其特征在于，所述动力装置包括齿轮分配箱(12)、减速机(13)和电机(14)，所述电机(14)连接所述减速机(13)，所述减速机(13)连接所述齿轮分配箱(12)，所述齿轮分配箱(12)与所述上工作辊(6)和所述下工作辊(7)的一端连接。
5.根据权利要求4所述的可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，其特征在于，所述齿轮分配箱(12)通过万向联轴节(11)与所述上工作辊(6)和所述下工作辊(7)的一端连接。
6.根据权利要求1所述的可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，其特征在于，所述直列四辊辊压机(1)还包括旋转接头(9)，所述旋转接头(9)一端与所述上工作辊(6)和所述下工作辊(7)的另一端连接，所述旋转接头(9)的另一端与导热油管道连接。
7.根据权利要求1所述的可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，其特征在于，所述压力调节装置(10)包括顶升气缸和压力传感器，所述顶升气缸安装在所述辊压机机架(3)上，所述顶升气缸与所述下支撑辊(8)连接，所述压力传感器设置于所述顶升气缸和所述下支撑辊(8)之间。
8.根据权利要求1所述的可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，其特征在于，所述压轮(203)为超高分子聚乙烯压轮。
9.根据权利要求1所述的可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，其特征在于，所述在线测厚装置(2)还包括横梁(205)，所述横梁(205)设置于所述在线测厚装置机架(201)上方，所述光栅尺位移传感器(202)设置在所述横梁(205)上。
10.根据权利要求1所述的可自动调整辊压力及厚度的直列四辊辊压装置，其特征在于，还包括PLC控制系统，所述PLC控制系统的信号输入端与所述光栅尺位移传感器(202)的信号输出端连接，所述PLC控制系统的信号输出端与所述压力调节装置(10)连接。
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