CN112393895B - 冷轧机精细冷却喷射阀动静特性参数测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷轧机精细冷却喷射阀动静特性参数测试装置及测试方法，包括被试阀箱体、及与其相连的供液系统、气动控制系统和电气控制系统；所述供液系统用以提供被试阀箱体测试用的喷射流量；所述气动控制系统用以控制被试阀箱体喷射的启闭；所述电气控制系统用以提供总电源。本发明以适应高速轧制中，对选择性冷却的流量及快速性要求，满足轧机板形控制的要求。

Description

冷轧机精细冷却喷射阀动静特性参数测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及冷轧机精细冷却喷射阀的静态和动态流量特性参数的测试设备，更具体地说，涉及一种冷轧机精细冷却喷射阀动静特性参数测试装置及测试方法。

背景技术

国内部分冷连轧机组为了得到更好的板型，相继给机组装配了精细冷却装置。实践证明，在轧制宽幅薄带钢过程中，通过乳化液分段对工作辊和钢板进行冷却，可以获得更好的带钢板型及表面质量。在现有的一些钢铁企业，在某些型号连轧机都引进了精细冷却装置，并得到了较好的应用，尽管在消化吸收新技术的同时还不断创新，但是目前精细冷却装置在生产实践中仍然或多或少的存在一些问题有待改进。

在实际使用中，根据出口板型辊上测定的剩余板型偏差，通过特别的模型算法开启和关闭乳化液喷射阀，如果大于某一阀值，则喷嘴打开，如果小于某一阀值，则喷嘴关闭，因此某些喷嘴需要频繁的开闭关闭，喷嘴如果不能正常开启或关闭，将不仅不能起到调节板型的作用，还有可能使板型更差。所以在喷射阀上机使用之前，必须要保证喷射阀的流量特性要符合系统模型的要求，已达到设定的冷却能力，同时，对喷射阀的动态特性也提出了一定的要求，必须满足频繁开启和关闭的要求。目前缺乏一套与实际工况符合的测试装置，不能保证每个上机使用的喷射阀达到系统设计的要求。

现有的专利申请中，如ZL200810042182.3所公开的一种轧机精细冷却喷射阀测试系统，它包括一个测试用喷射阀，该喷射阀带有乳化液进口、喷射口和纯水进口，它包括：模拟乳化液的旁路放流调压回路，它将由液压油从乳化液进口送入测试用喷射阀；模拟纯水的调压回路，它将液压油从纯水进口送入测试用喷射阀；油箱，所述测试用喷射阀的出口接油箱。本发明能为超低压阀测试提供很低的压力，实现轧机精细冷却喷射阀测试，保证轧机正常工作。

但该技术方案利用纯水为控制媒介，对喷射阀进行启闭控制，而现场实用的是气动控制，因此不能很好模拟现场的实用工况。并且此技术仅仅测试喷射阀是否开启和关闭，对其额定压力下的流量及快速性能不能做出测试。而喷射阀是在高速轧制中对带钢和轧辊进行选择性冷却，必须保证设计的流量和快速性能。因此技术不适合做喷射阀的实际测试。

又如ZL201310719228.1所公开的一种实现冷轧轧机精细冷却喷梁离线测试装置，所述测试装置包括测试用多管束连接装置，系统模拟乳化液喷射阀的气压控制回路和模拟乳液的调压回路；所述系统模拟乳化液喷射阀的气压控制回路包括气源二、并接一组开关阀后接入与连接喷射梁的连接装置，在气源二和开关阀之间设有可以两级压力调整的变压装置，变压装置设置有一个旁通；所述模拟乳液的调压回路将压缩空气从喷梁乳液入口送入喷梁内的乳液出口；所述模拟乳液的调压回路包括另外一组连接气源的连接装置，主要包括气源一、连接接头、多束连接接头，进气管道、进液管道，以及连接接头和管道的软管。

但该技术方案涉及到对整体的喷射梁的离线测试，没有涉及对单个喷射阀的动静态参数的测量。该技术装置复杂，不能对喷射阀的快速性和压力流量特性进行定量检测，实际应用的价值不大。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种冷轧机精细冷却喷射阀动静特性参数测试装置及测试方法，以适应高速轧制中，对选择性冷却的流量及快速性要求，满足轧机板形控制的要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种冷轧机精细冷却喷射阀动静特性参数测试装置，包括被试阀箱体、及与其相连的供液系统、气动控制系统和电气控制系统；

所述供液系统用以提供被试阀箱体测试用的喷射流量；

所述气动控制系统用以控制被试阀箱体喷射的启闭；

所述电气控制系统用以提供总电源。

所述被试阀箱体，包括安装箱体，设于安装箱体内的被试喷射阀，连于被试喷射阀前端的喷嘴，及罩设于喷嘴上的集水罩。

所述供液系统，包括水箱，及通过水管与水箱依次连接的第一球阀、水过滤器、马达水泵组件、第二球阀和智能流量计，智能流量计与安装箱体连通。

所述气动控制系统，包括依次连接的气源、第三球阀、气动三联件和气动换向阀，气动换向阀与被试喷射阀后端连通。

所述电气控制系统，包括24V电源和时间继电器，时间继电器与气动换向阀相连。

所述第二球阀和水箱之间还连有溢流阀。

所述安装箱体上还连有温度传感器和压力表。

所述气动换向阀上还连有减压阀。

另一方面，一种冷轧机精细冷却喷射阀动静特性参数测试方法，包括以下过程：

1)打开24V电源，使气动换向阀处于得电状态，打开第三球阀，气动压力进入被试喷射阀后端的气缸中，让被试喷射阀处于关闭状态；

2)调整气动三联件的压力，使控制气压达到试验设定值；

3)把溢流阀的压力调整到最小值后，打开第一球阀、第二球阀，启动马达水泵组件，逐步调整溢流阀的压力，使其达到试验的设定值；

4)关闭24V电源，使气动换向阀失电，被试喷射阀的阀芯在弹簧作用下开启，水从喷嘴处喷出，记录此时的压力表和智能流量计的读数；

5)打开24V电源，调整溢流阀的压力，在不同压力下重复步骤4)，可以得到被试喷射阀的压力-流量特性曲线；

6)利用时间继电器控制气动换向阀，设定不同的时间间隔，观察被试喷射阀的响应特性。

本发明所提供的一种冷轧机精细冷却喷射阀动静特性参数测试装置及测试方法，模拟现场的使用工况，以压缩气体为控制媒介，实现对轧机精细喷射阀的压力-流量特性测试及快速响应测试，保证喷射阀的实际使用效果达到设计的要求。

附图说明

图1是本发明测试装置的连接框架图；

图2是本发明测试装置电气控制的原理图；

图3是本发明测试方法被试喷射阀标准的压力-流量特性曲线图；

图4是本发明测试方法实施例中被试喷射阀A与图3中标准压力-流量特性曲线的对比图；

图5是本发明测试方法实施例中被试喷射阀B与图3中标准压力-流量特性曲线的对比图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请结合图1所示，本发明所提供的一种冷轧机精细冷却喷射阀动静特性参数测试装置，包括被试阀箱体、及与其相连的供液系统、气动控制系统和电气控制系统。

较佳的，所述供液系统用以提供被试阀箱体测试用的喷射流量。

较佳的，所述气动控制系统用以控制被试阀箱体喷射的启闭。

较佳的，所述电气控制系统用以提供总电源。

较佳的，所述被试阀箱体，包括安装箱体7，设于安装箱体7内的被试喷射阀8，连于被试喷射阀8前端的喷嘴10，及罩设于喷嘴10上的集水罩9。

较佳的，所述供液系统，包括水箱，及通过水管与水箱依次连接的第一球阀1、水过滤器2、马达水泵组件3、第二球阀4和智能流量计6，智能流量计6与安装箱体7连通。

较佳的，所述气动控制系统，包括依次连接的气源13、第三球阀14、气动三联件15和气动换向阀16，气动换向阀16与被试喷射阀8后端连通。

较佳的，所述电气控制系统，包括24V电源和时间继电器18，时间继电器18与气动换向阀16相连。

较佳的，所述第二球阀4和水箱之间还连有溢流阀11。

较佳的，所述安装箱体7上还连有温度传感器12和压力表5。

较佳的，所述气动换向阀16上还连有减压阀17。

本发明测试装置测试过程中介质采用纯水，马达水泵组件3将水从水箱中吸出，通过智能流量计6后到达被试喷射阀8的安装箱体7。被试喷射阀8被安装在安装箱体7内，启闭由气动控制系统来控制，当气源13接通后，被试喷射阀8关闭；当气源13关闭时，被试喷射阀8开启，水通过被试喷射阀8喷出。被试喷射阀8的启闭及启闭频率由时间继电器18控制，由一个DC24V电源用来给气动换向阀16及智能流量计6提供电源，试验过程中气源压力的控制是通过气动三联件15来设置的，水流量可以由智能流量计6来显示，水压力可以由安装在喷安装箱体7上的压力表5来读取。通过不同的水压力设定，可以得到不同的被试喷射阀8的流量值，这样可以得到该被试喷射阀8的压力-流量特性曲线。同时通过对时间继电器18的设定，可以快速的启闭被试喷射阀8，最终得到该被试喷射阀8的响应频率，这样就完成了该被试喷射阀8的流量压力特性及快速性的测试。

本发明还提供了一种冷轧机精细冷却喷射阀动静特性参数测试方法，如图2所示，包括以下过程：

1)首先打开24V控制电源，保持KT闭合，让DT1处于得电状态，气动换向阀16处于右位，打开第三球阀14，气动压力进入被试喷射阀8的后部气缸中，让被试喷射阀8处于关闭状态；

2)调整气动三联件15的压力到0.5Mpa，使控制气压达到与现场使用气压相同的值，此时被试喷射阀8处于关闭状态；

3)把溢流阀11的压力调整到最小值后，打开第一球阀1、第二球阀4，按SB2按钮启动马达水泵组件3，逐步调整溢流阀11的压力，压力值可以在压力表5处读到，压力先调定在0.2MPa上；

4)KT打开，使DT1失电，气动换向阀16处于左位上，气压不进入被试喷射阀8，被试喷射阀8的阀芯在弹簧力作用下开启，水从喷嘴10处喷出，记录此时的压力表5和智能流量计6的读数；

5)KT闭合，逐步调整溢流阀11的压力，从0.2MPa逐步上升到1MPa，在不同压力下重复步骤4)，可以得到被试喷射阀8的压力-流量特性曲线；

6)用时间继电器18控制DT1，设定时间间隔为2Hz，观察被试喷射阀8的响应特性。

利用本发明测试装置及测试方法，得到了被试喷射阀8的压力-流量特性图，同时用2Hz的频率对被试喷射阀8做动态测试，证明被试喷射阀8的动静态特性参数是否满足现场的使用要求。

被试喷射阀8标准的压力-流量特性曲线如图3所示。

使用本发明测试装置及测试方法，分别对A、B二个喷射阀进行测试，得到的实际测试结果数据与标准的阀的压力-流量特性曲线对比，从而决定此阀是否满足现场的使用要求。

如图4所示，A阀的实测压力-流量点与标准曲线符合，用2Hz的信号对阀作动态特性测试，响应良好。

如图5所示，B阀的实际测试数据的点连线明显偏离标准曲线，说明B阀的压力-流量特性不能满足设计的要求，阀口的压差大，不能使用，同时对B阀做动态测试，对2Hz的信号不能响应，阀口开闭明显滞后，因此判定B阀不能上机使用。

综上所述，利用本发明测试装置及测试方法可以对冷轧机精细冷却系统中的单个喷射阀在上机前作静态和动态参数的测试，保证喷射阀在使用中的功能和精度，避免了不符合设计要求的喷射阀上机使用，影响冷轧机的板形控制效果。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (3)

1.一种用于冷轧机精细冷却喷射阀动静特性参数测试装置的冷轧机精细冷却喷射阀动静特性参数测试方法，其特征在于：所述冷轧机精细冷却喷射阀动静特性参数测试装置包括被试阀箱体、及与其相连的供液系统、气动控制系统和电气控制系统；

所述供液系统用以提供被试阀箱体测试用的喷射流量；

所述气动控制系统用以控制被试阀箱体喷射的启闭；

所述电气控制系统用以提供总电源，

所述被试阀箱体，包括安装箱体，设于安装箱体内的被试喷射阀，连于被试喷射阀前端的喷嘴，及罩设于喷嘴上的集水罩，

所述供液系统，包括水箱，及通过水管与水箱依次连接的第一球阀、水过滤器、马达水泵组件、第二球阀和智能流量计，智能流量计与安装箱体连通，

所述气动控制系统，包括依次连接的气源、第三球阀、气动三联件和气动换向阀，气动换向阀与被试喷射阀后端连通，

所述电气控制系统，包括24V电源和时间继电器，时间继电器与气动换向阀相连，

所述第二球阀和水箱之间还连有溢流阀，

所述冷轧机精细冷却喷射阀动静特性参数测试方法包括以下过程：

1)打开24V电源，使气动换向阀处于得电状态，打开第三球阀，气动压力进入被试喷射阀后端的气缸中，让被试喷射阀处于关闭状态；

2)调整气动三联件的压力，使控制气压达到试验设定值；

3)把溢流阀的压力调整到最小值后，打开第一球阀、第二球阀，启动马达水泵组件，逐步调整溢流阀的压力，使其达到试验的设定值；

4)关闭24V电源，使气动换向阀失电，被试喷射阀的阀芯在弹簧作用下开启，水从喷嘴处喷出，记录此时的压力表和智能流量计的读数；

5)打开24V电源，调整溢流阀的压力，在不同压力下重复步骤4)，可以得到被试喷射阀的压力-流量特性曲线；

6)利用时间继电器控制气动换向阀，设定不同的时间间隔，观察被试喷射阀的响应特性。

2.如权利要求1所述的冷轧机精细冷却喷射阀动静特性参数测试方法，其特征在于：所述安装箱体上还连有温度传感器和压力表。

3.如权利要求1所述的冷轧机精细冷却喷射阀动静特性参数测试方法，其特征在于：所述气动换向阀上还连有减压阀。

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