CN112296091A - 一种智能化轧辊预热装置及其预热方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能化轧辊预热装置，包括箱体和铰接在箱体顶端开口一侧的箱盖，所述箱体的内腔底壁居中开设有底槽，且底槽的两侧均固定有支撑板，两组所述支撑板的顶端均对称开设有半圆形的通槽，且通槽内安装有半圆轴承，两组所述支撑板相背的一侧面分别固定有滑动板和支架，两组所述支撑板之间安装有升降支撑机构，所述滑动板朝向支撑板的一侧面顶端水平对应通槽的位置处均固定有伸缩杆，并通过伸缩杆连接有夹紧轧辊的夹板，滑动板的两端还设置有驱动滑动板往复移动的往复机构。该智能化轧辊预热装置及其预热方法，实现轧辊的智能化处理，减少人工操作步骤，提高了预热的效率以及便于轧辊的取出放置。
Description
技术领域
本发明属于轧机设备技术领域，具体涉及一种智能化轧辊预热装置及其 预热方法。
背景技术
金属材料在冷态轧制过程中，由于轧制带钢厚度薄，变形量大， 并且轧制后的带钢温度可达120-150℃，因此轧辊的温度对轧制过程 中的稳定性和质量控制非常关键。在一般冷连轧机生产过程中，不可 避免地要进行换辊。由于新辊是在常温下直接装入机架，使得新辊与 旧辊之间存在明显的温度差(约50-60℃)，工作辊温度太低的情况下 直接轧钢容易造成爆辊，因此需要在轧辊替换时，对轧辊进行预热处 理。
目前对轧辊进行预热处理的装置，其普遍的操作是通过人工的方式，对 轧辊进行由蒸汽进行预热处理，导致预热处理过程中的效率低，且大多一次 只能够处理一组轧辊，造成整体的工作效率低，此外相应的处理设备，也只 能够对特定尺寸的轧辊进行预热，适应的范围窄。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能化轧辊预热装置及其预热方法，以解决 上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能化轧辊预热装置， 包括箱体和铰接在箱体顶端开口一侧的箱盖，所述箱体的内腔底壁居中开设 有底槽，且底槽的两侧均固定有支撑板，两组所述支撑板的顶端均对称开设 有半圆形的通槽，且通槽内安装有半圆轴承，两组所述支撑板相背的一侧面 分别固定有滑动板和支架，两组所述支撑板之间安装有升降支撑机构，所述 滑动板朝向支撑板的一侧面顶端水平对应通槽的位置处均固定有伸缩杆，并 通过伸缩杆连接有夹紧轧辊的夹板，滑动板的两端还设置有驱动滑动板往复 移动的往复机构；
所述支架背向支撑板一侧的箱体内壁水平对应通槽的位置处均通过轴承 座安装有转杆，所述转杆的顶端也安装有夹板，且转杆的外侧固定套接有蜗 轮，所述支架的顶端通过转轴安装有主动齿轮，且所述主动齿轮通过传动机 构与两组蜗轮传动连接；
所述箱盖的顶端位于两组支撑板之间的正上方通过支撑杆固定安装有喷 气板，且喷气板的顶端通过支撑管与箱盖顶端安装有进气管连通，喷气板的 底端安装有多组呈矩形阵列设置并位于升降支撑机构正上方的喷嘴。
优选的，所述箱盖背向与箱体铰接的一侧面对称安装有把手，且把手下 方的箱体侧面顶端安装有显示屏，箱体的内部位于两组支撑板相向的一侧面 均安装有温度传感器。
优选的，所述升降支撑机构呈矩形阵列设置有四组，并位于水平设置的 两组通槽的正下方，包括固定在底槽底壁的电动推杆以及与电动推杆顶端固 定连接的支撑块，所述支撑块的顶端面呈弧形设置。
优选的，所述伸缩杆包括与滑动板固定连接的套管以及在套管内滑动伸 缩的支柱，其中支柱的端部与夹板侧面转动连接，支柱位于套管的外侧套接 有弹簧，支柱在套管内与套管底壁之间与设置有弹簧，且位于套管内的弹簧 通过支板与套管侧壁安装的压力传感器紧挨设置。
优选的，所述往复机构包括螺纹插接在滑动板两侧的丝杠以及分别与两 组丝杠端部固定连接的第一电机，其中两组所述丝杠的两端分别插在支撑板 和箱体内壁中，两组所述第一电机分别固定安装在箱体的外侧面两端。
优选的，所述转杆的一端在轴承座内转动设置，转杆的另一端通与夹板 的中心处固定连接，其中夹板为圆盘状结构，夹板朝向相邻通槽的一侧均粘 接有橡胶垫。
优选的，所述传动机构包括安装在支架一侧并与支架内的转轴传动连接 的第二电机、设置在支架上方与转杆之间的蜗杆以及套接在蜗杆中间处的从 动齿轮，其中所述从动齿轮与主动齿轮啮合，所述蜗杆与两组转杆上的蜗轮 啮合。
优选的，所述底槽为弧形槽，底槽的一侧面底端安装有伸出箱体外侧的 排液管，且所述箱体内还安装有控制器。
一种智能化轧辊预热装置的预热方法，包括以下步骤：
S1，打开箱盖，启动电动推杆伸展，将轧辊放置到两组电动推杆上方的 支撑块上，然后关上箱盖；
S2，电动推杆收缩，直至轧辊两端的辊轴分别放置到支撑板顶端的半圆 轴承内；
S3，启动两组第一电机转动，两组第一电机转动，带动丝杠转动，推动 滑动板向支撑板移动，带动伸缩杆和夹板向轧辊移动，夹板对轧辊推动，直 至夹板挤压轧辊的辊轴，并通过伸缩杆上弹簧的压缩以及压力传感器感应的 反弹压力数值，确定轧辊夹紧固定在两组夹板之间；
S4，启动第二电机转动，并将蒸汽从进气管送入箱体内，第二电机转动 带动主动齿轮转动，由与从动齿轮的啮合带动蜗杆转动，由与蜗轮的啮合带 动转杆转动，转杆转动带动两组夹板之间轧辊旋转，使轧辊上方喷出的热蒸 汽，能够均匀的喷至轧辊的表面，对轧辊进行预热处理。
本发明的技术效果和优点：该智能化轧辊预热装置及其预热方法，通过 在箱体内设置有支撑板，以及在支撑板上开设有两组放置半圆轴承的通槽， 并在箱体内安装有往复机构，升降支撑机构、传动机构、伸缩杆连接的夹板 以及转杆连接的夹板，从而能够将多轧辊同时放入箱体内，并由往复机构、 升降支撑机构、传动机构和伸缩杆内的压力传感器，实现对轧辊的自动夹紧 以及预热处理，从而实现轧辊的智能化处理，减少人工操作步骤，提高了预 热的效率以及便于轧辊的取出放置；此外往复机构在工作时带动滑动板、伸 缩杆和夹紧的移动，以及传动机构在工作时带动转杆和夹板的转槽，从而在 对轧辊的智能化预热处理时，既能够适应不同尺寸的轧辊放置预热，扩大了 使用的范围，同时还能够保证预热处理时，同时对多组轧辊进行转动预热， 以保证了预热的均匀性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖视图；
图3为本发明的箱体俯视图；
图4为本发明的箱体底壁部分结构示意图；
图5为本发明的伸缩杆剖视图；
图6为本发明的图3中A处结构的放大示意图；
图7为本发明的电路连接原理图。
图中：1、箱体；2、箱盖；3、进气管；4、把手；5、排液管；6、第一 电机；7、显示屏；8、支撑管；9、喷气板；10、支撑杆；11、喷嘴；12、支 撑板；13、电动推杆；14、温度传感器；15、滑动板；16、支架；17、主动 齿轮；18、从动齿轮；19、蜗杆；20、轴承座；21、蜗轮；22、夹板；23、 转杆；24、支撑块；25、底槽；26、压力传感器；27、伸缩杆；28、弹簧； 29、丝杠；30、半圆轴承；31、第二电机。
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做 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。
本发明提供了如图1-7所示的一种智能化轧辊预热装置及其预热方法， 包括箱体1和铰接在箱体1顶端开口一侧的箱盖2，所述箱体1的内腔底壁居 中开设有底槽25，且底槽25的两侧均固定有支撑板12，两组所述支撑板12 的顶端均对称开设有半圆形的通槽，且通槽内安装有半圆轴承30，两组所述 支撑板12相背的一侧面分别固定有滑动板15和支架16，两组所述支撑板12 之间安装有升降支撑机构，所述滑动板15朝向支撑板12的一侧面顶端水平 对应通槽的位置处均固定有伸缩杆27，并通过伸缩杆27连接有夹紧轧辊的夹 板22，滑动板15的两端还设置有驱动滑动板15往复移动的往复机构；
所述支架16背向支撑板12一侧的箱体1内壁水平对应通槽的位置处均 通过轴承座20安装有转杆23，所述转杆23的顶端也安装有夹板22，且转杆 23的外侧固定套接有蜗轮21，所述支架16的顶端通过转轴安装有主动齿轮 17，且所述主动齿轮17通过传动机构与两组蜗轮21传动连接；
所述箱盖2的顶端位于两组支撑板12之间的正上方通过支撑杆10固定 安装有喷气板9，且喷气板9的顶端通过支撑管8与箱盖2顶端安装有进气管 3连通，喷气板9的底端安装有多组呈矩形阵列设置并位于升降支撑机构正上 方的喷嘴11，且进气管3顶端还可以安装有喷出乳化液的喷液管，对预热后 的轧辊进行润滑处理。
具体的，所述箱盖2背向与箱体1铰接的一侧面对称安装有把手4，且把 手4下方的箱体1侧面顶端安装有显示屏7，箱体1的内部位于两组支撑板 12相向的一侧面均安装有温度传感器14(可选TS105的温度传感器)。
具体的，所述升降支撑机构呈矩形阵列设置有四组，并位于水平设置的 两组通槽的正下方，包括固定在底槽25底壁的电动推杆13以及与电动推杆 13顶端固定连接的支撑块24，所述支撑块24的顶端面呈弧形设置，方便对 轧辊的承托。
具体的，所述伸缩杆27包括与滑动板15固定连接的套管以及在套管内 滑动伸缩的支柱，其中支柱的端部与夹板22侧面转动连接，支柱位于套管的 外侧套接有弹簧28，支柱在套管内与套管底壁之间与设置有弹簧28，且位于 套管内的弹簧28通过支板与套管侧壁安装的压力传感器26紧挨设置，优选 型号为PT124G-111的压力传感器。
具体的，所述往复机构包括螺纹插接在滑动板15两侧的丝杠29以及分 别与两组丝杠29端部固定连接的第一电机6，其中两组所述丝杠29的两端分 别插在支撑板12和箱体1内壁中，两组所述第一电机6分别固定安装在箱体 1的外侧面两端，均为伺服电机。
具体的，所述转杆23的一端在轴承座20内转动设置，转杆23的另一端 通与夹板22的中心处固定连接，其中夹板22为圆盘状结构，夹板22朝向相 邻通槽的一侧均粘接有橡胶垫，方便与轧辊的辊轴接触，增大摩擦力。
具体的，所述传动机构包括安装在支架16一侧并与支架16内的转轴传 动连接的第二电机31、设置在支架16上方与转杆23之间的蜗杆19以及套接 在蜗杆19中间处的从动齿轮18，其中所述从动齿轮18与主动齿轮17啮合， 所述蜗杆19与两组转杆23上的蜗轮21啮合。
具体的，所述底槽25为弧形槽，底槽25的一侧面底端安装有伸出箱体1 外侧的排液管5，且所述箱体1内还安装有控制器，优选STM32系列的单片机， 并分别与温度传感器14、压力传感器26、第一电机6、第二电机31、电动推 杆13和显示屏7电性连接，实现对整体步骤的智能化操作，且显示屏7可选 用液晶触摸显示屏，还可用于通过控制器操各电力元件。
一种智能化轧辊预热装置的预热方法，包括以下步骤：
S1，打开箱盖2，启动电动推杆13伸展，将轧辊放置到两组电动推杆13 上方的支撑块24上，然后关上箱盖2；
S2，电动推杆13收缩，直至轧辊两端的辊轴分别放置到支撑板12顶端 的半圆轴承30内；
S3，启动两组第一电机6转动，两组第一电机6转动，带动丝杠29转动， 推动滑动板15向支撑板12移动，带动伸缩杆27和夹板22向轧辊移动，夹 板22对轧辊推动，直至夹板22挤压轧辊的辊轴，并通过伸缩杆27上弹簧28 的压缩以及压力传感器26感应的反弹压力数值，确定将轧辊夹紧固定在两组 夹板22之间；
S4，启动第二电机31转动，并将蒸汽从进气管3送入箱体1内，第二电 机31转动带动主动齿轮17转动，由与从动齿轮18的啮合带动蜗杆19转动， 由与蜗轮21的啮合带动转杆23转动，转杆23转动带动两组夹板22之间轧 辊旋转，使轧辊上方喷出的热蒸汽，能够均匀的喷至轧辊的表面，对轧辊进 行预热处理。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限 制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的 技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或 者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (9)
1.一种智能化轧辊预热装置，包括箱体(1)和铰接在箱体(1)顶端开口一侧的箱盖(2)，其特征在于：所述箱体(1)的内腔底壁居中开设有底槽(25)，且底槽(25)的两侧均固定有支撑板(12)，两组所述支撑板(12)的顶端均对称开设有半圆形的通槽，且通槽内安装有半圆轴承(30)，两组所述支撑板(12)相背的一侧面分别固定有滑动板(15)和支架(16)，两组所述支撑板(12)之间安装有升降支撑机构，所述滑动板(15)朝向支撑板(12)的一侧面顶端水平对应通槽的位置处均固定有伸缩杆(27)，并通过伸缩杆(27)连接有夹紧轧辊的夹板(22)，滑动板(15)的两端还设置有驱动滑动板(15)往复移动的往复机构；
所述支架(16)背向支撑板(12)一侧的箱体(1)内壁水平对应通槽的位置处均通过轴承座(20)安装有转杆(23)，所述转杆(23)的顶端也安装有夹板(22)，且转杆(23)的外侧固定套接有蜗轮(21)，所述支架(16)的顶端通过转轴安装有主动齿轮(17)，且所述主动齿轮(17)通过传动机构与两组蜗轮(21)传动连接；
所述箱盖(2)的顶端位于两组支撑板(12)之间的正上方通过支撑杆(10)固定安装有喷气板(9)，且喷气板(9)的顶端通过支撑管(8)与箱盖(2)顶端安装有进气管(3)连通，喷气板(9)的底端安装有多组呈矩形阵列设置并位于升降支撑机构正上方的喷嘴(11)。
2.根据权利要求1所述的一种智能化轧辊预热装置，其特征在于：所述箱盖(2)背向与箱体(1)铰接的一侧面对称安装有把手(4)，且把手(4)下方的箱体(1)侧面顶端安装有显示屏(7)，箱体(1)的内部位于两组支撑板(12)相向的一侧面均安装有温度传感器(14)。
3.根据权利要求1所述的一种智能化轧辊预热装置，其特征在于：所述升降支撑机构呈矩形阵列设置有四组，并位于水平设置的两组通槽的正下方，包括固定在底槽(25)底壁的电动推杆(13)以及与电动推杆(13)顶端固定连接的支撑块(24)，所述支撑块(24)的顶端面呈弧形设置。
4.根据权利要求1所述的一种智能化轧辊预热装置，其特征在于：所述伸缩杆(27)包括与滑动板(15)固定连接的套管以及在套管内滑动伸缩的支柱，其中支柱的端部与夹板(22)侧面转动连接，支柱位于套管的外侧套接有弹簧(28)，支柱在套管内与套管底壁之间与设置有弹簧(28)，且位于套管内的弹簧(28)通过支板与套管侧壁安装的压力传感器(26)紧挨设置。
5.根据权利要求1所述的一种智能化轧辊预热装置，其特征在于：所述往复机构包括螺纹插接在滑动板(15)两侧的丝杠(29)以及分别与两组丝杠(29)端部固定连接的第一电机(6)，其中两组所述丝杠(29)的两端分别插在支撑板(12)和箱体(1)内壁中，两组所述第一电机(6)分别固定安装在箱体(1)的外侧面两端。
6.根据权利要求1所述的一种智能化轧辊预热装置，其特征在于：所述转杆(23)的一端在轴承座(20)内转动设置，转杆(23)的另一端通与夹板(22)的中心处固定连接，其中夹板(22)为圆盘状结构，夹板(22)朝向相邻通槽的一侧均粘接有橡胶垫。
7.根据权利要求1所述的一种智能化轧辊预热装置，其特征在于：所述传动机构包括安装在支架(16)一侧并与支架(16)内的转轴传动连接的第二电机(31)、设置在支架(16)上方与转杆(23)之间的蜗杆(19)以及套接在蜗杆(19)中间处的从动齿轮(18)，其中所述从动齿轮(18)与主动齿轮(17)啮合，所述蜗杆(19)与两组转杆(23)上的蜗轮(21)啮合。
8.根据权利要求1所述的一种智能化轧辊预热装置，其特征在于：所述底槽(25)为弧形槽，底槽(25)的一侧面底端安装有伸出箱体(1)外侧的排液管(5)，且所述箱体(1)内还安装有控制器。
9.根据权利要求1所述的一种智能化轧辊预热装置的预热方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，打开箱盖(2)，启动电动推杆(13)伸展，将轧辊放置到两组电动推杆(13)上方的支撑块(24)上，然后关上箱盖(2)；
S2，电动推杆(13)收缩，直至轧辊两端的辊轴分别放置到支撑板(12)顶端的半圆轴承(30)内；
S3，启动两组第一电机(6)转动，两组第一电机(6)转动，带动丝杠(29)转动，推动滑动板(15)向支撑板(12)移动，带动伸缩杆(27)和夹板(22)向轧辊移动，夹板(22)对轧辊推动，直至夹板(22)挤压轧辊的辊轴，并通过伸缩杆(27)上弹簧(28)的压缩以及压力传感器(26)感应的反弹压力数值，确定轧辊夹紧固定在两组夹板(22)之间；
S4，启动第二电机(31)转动，并将蒸汽从进气管(3)送入箱体(1)内，第二电机(31)转动带动主动齿轮(17)转动，由与从动齿轮(18)的啮合带动蜗杆(19)转动，由与蜗轮(21)的啮合带动转杆(23)转动，转杆(23)转动带动两组夹板(22)之间轧辊旋转，使轧辊上方喷出的热蒸汽，能够均匀的喷至轧辊的表面，对轧辊进行预热处理。
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