CN111804880A - 厚度可调的金属带材喷带机 - Google Patents

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朱戴博
王富涛
陈�峰
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Abstract

本发明提出的一种厚度可调的金属带材喷带机，它包括水冷腔，位于水冷腔轴心位置且带动水冷腔转动的传动轴，端部位于水冷腔外表面的切线位置的喷嘴，与水冷腔表面带材相抵的压紧部和惰轮，位于水冷腔和带材中间处的铲除分离部，与铲除分离部相连的液压系统以及成卷收集带材的自动收卷装置，所述的喷嘴的端部与的圆心处之间的垂直距离为偏心距，喷嘴和水冷腔的间隙处且靠近水冷腔最高点位置方向设有积液池，所述的惰轮与表面覆盖带材的水冷腔相切且和铲除分离部相抵。该装置结构简单，工作稳定可靠，流水线生产改善了工作环境，可以高效率制造尺寸更薄的金属带材，是一个短流程低能耗，做高品质箔材的设备。

Description

厚度可调的金属带材喷带机
技术领域
本发明涉及金属材料加工领域，具体是一种厚度可调的金属带材喷带机。
背景技术
金属板带材可根据需要剪裁、弯曲、冲压和焊接成各种构件和制品，高速连续式的板带轧机和宽厚板轧机的迅速发展，使板带材成本降低，质量提高，应用日益广泛，工业发达国家的板带钢产量在钢材总产量中的比重逐年增加，已达60％左右。
现有技术中，依次通过铸造、热轧、中轧、冷轧、精轧，分条，切边分条，热处理，酸洗，表面抛光处理，最后得到用于轧制高性能箔材的薄板，该制备方法制备箔材的工艺能耗高，工作效率很低。
现有的加工带材的设备除了上述缺陷外，还无法调节制作的带材产品的厚度，灵活性差；当需要改变带材厚度时，需要不同的设备，加工成本高；带材加工完毕后，无法对其进行自动收集处理，需要人工将加工完成的带材成卷收集，增加了操作人员的劳动强度；开放式加工带材的的空间，加工完成后的带材容易氧化。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供的一种厚度可调的金属带材喷带机，该装置结构简单，工作稳定可靠，流水线生产改善了工作环境，可以高效率制造尺寸更薄的金属带材，是一个短流程低能耗，做高品质箔材的设备。
技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种厚度可调的金属带材喷带机，它包括：水冷腔，位于水冷腔轴心位置且带动水冷腔转动的传动轴，端部位于水冷腔外表面的切线位置的喷嘴，与水冷腔表面带材相抵的压紧部和惰轮，位于水冷腔和带材中间处的铲除分离部，与铲除分离部相连的液压系统以及成卷收集带材的自动收卷装置，所述的喷嘴的端部与的圆心处之间的垂直距离为偏心距，喷嘴和水冷腔的间隙处且靠近水冷腔最高点位置方向设有积液池，所述的惰轮与表面覆盖带材的水冷腔相切且和铲除分离部相抵，传动轴通过减速机与电机相连，电机输出动力，通过减速机将动力传动之传动轴，由传动轴带动水冷腔转动。
作为本发明的进一步优选，所述的偏心距越大，喷嘴端部和水冷腔表面的垂直距离越大。
作为本发明的进一步优选，所述的水冷腔的半径尺寸为r，积液池的高度和带材的厚度相同，积液池的高度的计算公式为：
Figure BDA0002580977480000021
作为本发明的进一步优选，所述的水冷腔内设有水循环冷却系统，所述的水循环冷却系统包括位于冷却水管两端的进水口和出水口，以及安装在冷却水管内的温度传感器，当温度传感器感应到冷却水管内温度过高时，温度传感器将温度过高的信号发送至PLC电路，由PLC电路同时控制冷却水管的进水口和出水口开关，冷却水从进水口进入冷却水管，过高的冷却水从出水口排出。
作为本发明的进一步优选，所述的冷却水管内的温度为17℃～75℃。
作为本发明的进一步优选，所述的水冷腔的线速度为8m/s～35m/s，当水冷腔持续转动，带动覆盖在水冷腔表面的带材冷却后，经过压紧部对带材和水冷腔表面位置进行压紧调整，带材的底部由铲除分离部铲离，同时，带材由惰轮引出，最终通过自动收卷装置将带材成卷收集。
作为本发明的进一步优选，所述的端部设有开关的喷嘴内，金属熔体的温度为1150℃～1560℃，当水冷腔旋转后，喷嘴喷出的金属熔体在水冷腔表面形成积液池，此时，水冷腔持续转动带动积液池中金属熔体在水冷腔表面转动，水冷腔表面的温度使金属熔体冷却得到金属带材，喷嘴上方通过保护气体的压力控制喷嘴喷出金属熔体的流量，流量为带材体积×带材密度×水冷腔的线速度。
当铲除分离部未将带材从水冷腔表面铲下导致铲除分离部与水冷腔卡死，使水冷腔不运转时，或因其他系统原因导致水冷腔不转动的情况发生时，喷嘴中的金属熔体依然会持续喷出金属熔体，当金属熔体在积液池中超过限定高度时，喷嘴上的传感器接收到信号并将报警信号发送至PLC电路，由PLC电路控制喷嘴上的开关关掉供给金属熔体；
作为本发明的进一步优选，水冷腔、喷嘴、铲除分离部、液压系统和自动收卷装置与PLC电路相连，通过PLC电路控制系统自动化工作，实现了自动化生产。
作为本发明的进一步优选，所述的压紧部包括：从动轮、销轴、支架、弹簧和固定座，所述的销轴穿设在从动轮上，支架的一端固定在销轴的两侧，从而使从动轮在销轴的作用下可以实现转动，支架的另一端通过弹簧与固定座固连，当从动轮压紧带材时，弹簧起到缓冲的作用，所述的从动轮的宽度和带材的宽度比为3:2，保证了压紧部对带材和水冷腔表面位置进行压紧调整的可靠性和稳定性。
作为本发明的进一步优选，所述的液压系统内设有的溢流阀与报警器相连，如铲除分离部因未知原因无法将带材铲离水冷腔时，因水冷腔持续转动，开始时，铲除分离部会保持原位置不动，但铲除分离部会接受到比工作状态更大的压力，水冷腔转动的力量推动铲除分离部逐渐后退，此时与铲除分离部相连的活塞杆在铲除分离部的作用下开始工作，活塞杆后退使液压缸内压力增大，与液压缸相连的溢流阀进行溢流稳压，限压保护液压系统，溢流阀被打开后，PLC系统收到信号，报警器接通，由PLC电路控制喷嘴上的开关关掉供给金属熔体。因溢流阀对液压系统限压保护为现有技术，故此处不做详细介绍。
作为本发明的进一步优选，本发明所述的喷带机外侧设有防护罩，防护罩内设有惰性气体，可以防止成品箔材氧化，惰性气体优选为氩气。
有益效果：本发明提供的一种厚度可调的金属带材喷带机，与现有技术相比，具有以下优点：
1、通过在不同的偏心距位置加设可拆卸的喷嘴，可以实现加工不同厚度的金属带材；
2、位于水冷腔外表面的铲除分离部与液压系统相连，防止因铲除分离部无法将压紧在水冷腔表面的金属带材铲除时，因其自身位置无法调节而出现系统故障；
3、铲除分离部与液压系统的溢流阀相连，当铲除分离部无法将压紧在水冷腔表面的金属带材铲除时，溢流阀实现液压系统的过压保护实现系统报警；
4、自动收卷装置在铲除分离部将带材从水冷腔上铲下后自动收集成卷，降低了操作人员的劳动强度，改善了操作人员的工作环境；
5、该装置通过PLC电路控制各部件自动工作，实现了流水线生产，提高了工作效率；
6、在该设备外侧加设保护罩，在保护罩内通入惰性气体，可以防止成品箔材氧化。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为从动轮的俯视图；
图3为水冷腔的全剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
如图1、图2、图3所示，本发明所述的一种厚度可调的金属带材喷带机，它包括：水冷腔1，传动轴11，喷嘴2，压紧部3，铲除分离部4，液压系统5，惰轮6和自动收卷装置7。
电机通过减速器将动力传送至传动轴11，由传动轴带动水冷腔1转动，喷嘴2的端部与传动轴11的圆心处设有偏心距t，喷嘴2和水冷腔1的间隙处且靠近水冷腔1最高点位置方向设有积液池23，惰轮6与表面覆盖带材10的水冷腔1相切且和铲除分离部4相抵，液压系统5与铲除分离部4相连，从水冷腔1上被铲离的带材10由自动收卷装置7收集成卷。
实施例1
1、根据带材10的厚度确定积液池23的高度，积液池23的高度t和带材10的厚度相同，水冷腔1的半径尺寸为r，积液池23的高度t的计算公式为：
Figure BDA0002580977480000041
根据带材要求的厚度，计算得到喷嘴2的偏心距a的尺寸，最终确定喷嘴安装位置；
2、启动PLC电路后，水冷腔1内被通入冷却水，电机通过减速机将动力传送至传动轴11，由传动轴11带动水冷腔1转动，水冷腔1的线速度为8m/s，水冷腔1内温度传感器接收到温度为17℃时，1150℃的液体铍铜导入喷嘴2内；
3、液体铍铜经过喷嘴2底部喷射在水冷腔1的表面，喷嘴2上方通过氩气的压力控制喷嘴2喷出金属熔体的流量，水冷腔1带动液体铍铜一起转动，喷嘴2和水冷腔1的间隙处且靠近水冷腔1最高点位置方向设有积液池23，积液池23的高度大于限定值时，喷嘴2上的传感器将报警信号发送至PLC电路，由其控制喷嘴2上的开关关掉供给金属熔体；
4、水冷腔1持续转动带动积液池23中的液体铍铜在水冷腔1表面转动，水冷腔1表面的温度使液体铍铜冷却得到铍铜带材10，带材10经过压紧部3，由压紧部3对带材10和水冷腔1表面位置进行压紧调整，从动轮31通过弹簧34和固定座35相连，当从动轮31压在带材10上时，弹簧起到缓冲的作用，从动轮31的宽度和带材10的宽度比为3:2，带材10的底部由铲除分离部4铲离，同时，带材10由惰轮6引出，最终通过自动收卷装置7将带材10成卷收集；
5、如铲除分离部4因未知原因无法将带材10铲离水冷腔1时，因水冷腔1持续转动，开始时，铲除分离部4会保持原位置不动，但铲除分离部4会接受到比工作状态更大的压力，水冷腔1转动的力量推动铲除分离部4逐渐后退，此时与铲除分离部4相连的活塞杆在铲除分离部4的作用下开始工作，活塞杆后退使液压缸内压力增大，与液压缸相连的溢流阀进行溢流稳压，限压保护液压系统，溢流阀被打开后，PLC系统收到信号，报警器接通，由PLC电路控制喷嘴上的开关关掉供给金属熔体。
实施例2
1、根据带材10的厚度确定积液池23的高度，积液池23的高度t和带材10的厚度相同，水冷腔1的半径尺寸为r，积液池23的高度t的计算公式为：
Figure BDA0002580977480000051
根据带材要求的厚度，计算得到喷嘴2的偏心距a的尺寸，最终确定喷嘴安装位置；
2、启动PLC电路后，水冷腔1内被通入冷却水，电机通过减速机将动力传送至传动轴11，由传动轴11带动水冷腔1转动，水冷腔1的线速度为8m/s～35m/s，水冷腔1内温度传感器接收到温度为55℃时，1220℃的液体铜镍锡导入喷嘴2内；
3、液体铜镍锡经过喷嘴2底部喷射在水冷腔1的表面，喷嘴2上方通过氩气的压力控制喷嘴2喷出金属熔体的流量，水冷腔1带动液体铜镍锡一起转动，喷嘴2和水冷腔1的间隙处且靠近水冷腔1最高点位置方向设有积液池23，积液池23的高度大于限定值时，喷嘴2上的传感器将报警信号发送至PLC电路，由其控制喷嘴2上的开关关掉供给金属熔体；
4、水冷腔1持续转动带动积液池23中液体铜镍锡在水冷腔1表面转动，水冷腔1表面的温度使金属熔体冷却得到铜镍锡带材10，带材10经过压紧部3，由压紧部3对带材10和水冷腔1表面位置进行压紧调整，从动轮31通过弹簧34和固定座35相连，当从动轮31压在带材10上时，弹簧起到缓冲的作用，从动轮31的宽度和带材10的宽度比为3:2，带材10的底部由铲除分离部4铲离，同时，带材10由惰轮6引出，最终通过自动收卷装置7将带材10成卷收集；
5、如铲除分离部4因未知原因无法将带材10铲离水冷腔1时，因水冷腔1持续转动，开始时，铲除分离部4会保持原位置不动，但铲除分离部4会接受到比工作状态更大的压力，水冷腔1转动的力量推动铲除分离部4逐渐后退，此时与铲除分离部4相连的活塞杆在铲除分离部4的作用下开始工作，活塞杆后退使液压缸内压力增大，与液压缸相连的溢流阀进行溢流稳压，限压保护液压系统，溢流阀被打开后，PLC系统收到信号，报警器接通，由PLC电路控制喷嘴上的开关关掉供给金属熔体。
实施例3
1、根据带材10的厚度确定积液池23的高度，积液池23的高度t和带材10的厚度相同，水冷腔1的半径尺寸为r，积液池23的高度t的计算公式为：
Figure BDA0002580977480000061
根据带材要求的厚度，计算得到喷嘴2的偏心距a的尺寸，最终确定喷嘴安装位置；
2、启动PLC电路后，水冷腔1内被通入冷却水，电机通过减速机将动力传送至传动轴11，由传动轴11带动水冷腔1转动，水冷腔1的线速度为8m/s～35m/s，水冷腔1内温度传感器接收到温度为55℃时，1560℃的液体纯镍导入喷嘴2内；
3、液体纯镍经过喷嘴2底部喷射在水冷腔1的表面，喷嘴2上方通过氩气的压力控制喷嘴2喷出金属熔体的流量，水冷腔1带动液体铍铜一起转动，喷嘴2和水冷腔1的间隙处且靠近水冷腔1最高点位置方向设有积液池23，积液池23的高度大于限定值时，喷嘴2上的传感器将报警信号发送至PLC电路，由其控制喷嘴2上的开关关掉供给金属熔体；
4、水冷腔1持续转动带动积液池23中液体纯镍在水冷腔1表面转动，水冷腔1表面的温度使液体纯镍冷却得到纯镍带材10，带材10经过压紧部3，由压紧部3对带材10和水冷腔1表面位置进行压紧调整，从动轮31通过弹簧34和固定座35相连，当从动轮31压在带材10上时，弹簧起到缓冲的作用，从动轮31的宽度和带材10的宽度比为3:2，带材10的底部由铲除分离部4铲离，同时，带材10由惰轮6引出，最终通过自动收卷装置7将带材10成卷收集；
5、如铲除分离部4因未知原因无法将带材10铲离水冷腔1时，因水冷腔1持续转动，开始时，铲除分离部4会保持原位置不动，但铲除分离部4会接受到比工作状态更大的压力，水冷腔1转动的力量推动铲除分离部4逐渐后退，此时与铲除分离部4相连的活塞杆在铲除分离部4的作用下开始工作，活塞杆后退使液压缸内压力增大，与液压缸相连的溢流阀进行溢流稳压，限压保护液压系统，溢流阀被打开后，PLC系统收到信号，报警器接通，由PLC电路控制喷嘴上的开关关掉供给金属熔体。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种厚度可调的金属带材喷带机，其特征在于：它包括：水冷腔(1)，位于水冷腔(1)轴心位置且带动水冷腔(1)转动的传动轴(11)，端部位于水冷腔(1)外表面的切线位置的喷嘴(2)，与水冷腔(1)表面带材(10)相抵的压紧部(3)和惰轮(6)，位于水冷腔(1)和带材(10)中间处的铲除分离部(4)，与铲除分离部(4)相连的液压系统(5)以及成卷收集带材(10)的自动收卷装置(7)，所述的喷嘴(2)的端部与传动轴(11)的圆心处之间的垂直距离为偏心距(t)，喷嘴(2)和水冷腔(1)的间隙处且靠近水冷腔(1)最高点位置方向设有积液池(23)，所述的惰轮(6)与表面覆盖带材(10)的水冷腔(1)相切且和铲除分离部(4)相抵。
2.根据权利要求1所述的一种厚度可调的金属带材喷带机，其特征在于：所述的偏心距(a)越大，喷嘴(2)端部和水冷腔(1)表面的垂直距离(t)越大。
3.根据权利要求2所述的一种厚度可调的金属带材喷带机，其特征在于：所述的水冷腔(1)的半径尺寸为r，积液池(23)的高度(t)和带材(10)的厚度相同，积液池(23)的高度(t)的计算公式为：
Figure FDA0002580977470000011
4.根据权利要求1所述的一种厚度可调的金属带材喷带机，其特征在于：所述的水冷腔(1)内设有水循环冷却系统，所述的水循环冷却系统包括位于冷却水管两端的进水口(12)和出水口(13)，以及安装在冷却水管内的温度传感器。
5.根据权利要求4所述的一种厚度可调的金属带材喷带机，其特征在于：所述的冷却水管内的温度为17℃～75℃。
6.根据权利要求1所述的一种厚度可调的金属带材喷带机，其特征在于：所述的水冷腔(1)的线速度为8m/s～35m/s。
7.根据权利要求1所述的一种厚度可调的金属带材喷带机，其特征在于：所述的喷嘴(2)的端部设有开关(21)和传感器(22)，喷嘴(2)内金属熔体的温度为1150℃～1560℃。
8.根据权利要求1所述的一种厚度可调的金属带材喷带机，其特征在于：所述的水冷腔(1)、喷嘴(2)、铲除分离部(4)、液压系统(5)和自动收卷装置(7)与PLC电路相连。
9.根据权利要求1所述的一种厚度可调的金属带材喷带机，其特征在于：所述的压紧部(3)包括：从动轮(31)、销轴(32)、支架(33)、弹簧(34)和固定座(35)，所述的销轴(32)穿设在从动轮(31)上，支架(33)的一端固定在销轴(32)的两侧，支架(33)的另一端通过弹簧(34)与固定座(35)固连，所述的从动轮(31)的宽度和带材(10)的宽度比为3:2。
10.根据权利要求1所述的一种厚度可调的金属带材喷带机，其特征在于：所述的液压系统(5)内设有的溢流阀与报警器相连。
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