CN114082790B - 一种可移动的辊内电子温控布片装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可移动的辊内电子温控布片装置，包括滑动导轨、滑块、滑动推块、固定铰支座、温控片托、长连杆、短连杆、传动杆和固定端盖。其中，滑动导轨为一种特制的复合型导轨，其沿轴向可布置m个滑块，沿周向可布置n组布片单元；每个布片单元包含温控片托、滑块、杆和固定铰支座；每个布片单元之间的距离可控、可调；每组布片单元通过传动杆驱动，传动杆连接到传动轨道上的滑动推块。工作时，将调整好的布片装置放入轧辊内部，两侧通过固定端盖和支撑环固定，推动滑动推块并紧定，使TEC电子温控片与轧辊接触，从而实现布片功能。本发明针对辊形电磁调控技术提供一种内部布片装置，可实现一种方便、灵活的TEC电子温控片在轧辊内部的布置目标。

Description

一种可移动的辊内电子温控布片装置

技术领域

本发明涉及轧辊辊形内源调控技术领域，尤其涉及一种可移动的辊内电子温控布片装置。

背景技术

钢铁产业是我国实现工业化和现代化的关键性基础产业之一，带钢行业又是重中之重，其产量和占比反应了一个国家的钢铁工业水平。但我国大部分钢厂不具备生产高端钢铁产品的能力，其主要原因是高端板带产品的轧制装备和生产技术目前仍掌握在德国、奥地利以及日本等国手中，我国与世界先进水平仍有较大的差距。这其中就包括辊型调控技术，而辊型调控技术主要分为外源调控手段和内源调控技术。外源调控手段主要有液压弯辊技术、分段冷却技术以及窜辊技术，主要是通过改变轧辊所受压力、改变轧辊外部冷却机制来调控轧辊辊型。内源调控技术主要有DSR技术以及VC技术，主要是通过在轧辊内部设置液压装置，由内而外的提供变形压力，从而达到调控辊形的目的。辊型电子温控技术是新提出的一种辊型调控技术手段，其原理是借助塞贝克效应、珀尔帖效应以及傅里叶效应，TEC电子温控片一端可以制冷，另一端可以制热，该技术利用电子温控片的特性，在轧辊内部的中心通孔布置电子温控片，利用轧辊热胀冷缩的特性以实现多段式的辊型柔性调控。

在辊形电子温控技术中，TEC电子温控片的布片策略以及布片方式将直接影响该技术的调控精度、调控能力和调控灵活度。但是，目前可以搭载TEC电子温控片的电子温控环通常需要和轧辊进行过盈配合，装配精度较低，且盈配合对加工要求较高，装拆十分不便。另一方面，电子温控环一般只有一个冷却循环水路，多个TEC电子温控片共用一个冷却循环水路，在工作强度较大时或者工作时间较长时，将会影响TEC电子温控片的工作效率，严重时甚至会烧毁TEC电子温控片。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可移动的辊内电子温控布片装置，以解决现有装置安装不便，灵活度不足的问题和单片平均冷却效果差，影响工作效率的问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明所提出的一种可移动的辊内电子温控布片装置，包括滑动导轨、滑块、滑动推块、固定铰支座、温控片托、长连杆、短连杆、传动杆、固定端盖；所述滑动导轨为复合型导轨，其主体部分沿圆周方向均布有n个布片轨道，主体部分的一端同轴设置有传动轨道；所述固定端盖同轴固连在滑动导轨的另一端；各所述布片轨道上均滑动连接有m个均匀间隔的滑块；所述滑动推块同轴滑动连接在传动轨道上；所述滑动推块为正棱柱结构，棱数与布片轨道的数量对应；所述温控片托分别一一对应设置在各滑块的上方，所述滑块的顶面和温控片托的底面上均设置有固定铰支座，且所述滑块顶面的固定铰支座和温控片托底面的固定铰支座在空间位置上倒置180°；所述长连杆分别设置在各对应的滑块和温控片托之间，且两端分别与滑块顶面和温控片托底面的铰支座铰接；所述短连杆设置在各长连杆的中部之间且与布片轨道平行，所述短连杆与各长连杆之间均为铰接；所述滑动推块的各侧面上均设置有固定铰支座；所述传动杆一端与最外侧长连杆的上部铰接，另一端与滑动推块对应侧面上的固定铰支座铰接。

进一步的，所述滑动推块轴心处设置有圆形通孔，通过圆形通孔与传动轨道滑动连接，且所述滑动推块的侧面上设置有贯穿至传动轨道的紧固螺钉。

进一步的，所述滑块的侧面设置有贯穿至布片轨道的紧固螺钉。

进一步的，所述温控片托主体结构为一方形水冷器，其上端为一方形凹槽，尺寸与TEC电子温控片对应，且所述方形凹槽一侧的顶部设置有两个弧形槽。

进一步的，所述温控片托的一侧分别设置有进水口和出水口；所述进水口和出水口分别与方形凹槽底部连通。

进一步的，所述传动轨道的圆周外侧设置有支撑环；所述支撑环上沿周向设置有分别与各布片轨道对应的矩形槽，用于通过传动杆。

进一步的，所述温控片托分别通过冷却循环系统实现独立冷却功能。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明利用基本的连杆结构和滑动导轨与滑块结构，连接简单，反应灵敏，可以满足TEC电子温控片的布片灵活性要求。

2、本发明采用单元式结构，每一个独立单元结构简单，拆装方便，定位灵活，具有很强的实用性。

3、本发明采用的导轨为特制的一体复合式导轨，沿周向有n布片轨道，可以实现TEC电子温控片在轧辊内部沿周向均匀布片，满足辊形电子温控技术的要求。

4、本发明采用的连接件均为连杆结构，制备价格低廉。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的主体结构等轴侧装配示意图；

图3是本发明的核心工作部分结构示意图；

图4是本发明的滑动推块放大结构示意图；

图5是本发明的滑块放大结构示意图；

图6是本发明的温控片托放大结构示意图。

其中，附图标记：1-固定端盖；2-布片轨道；3-滑块；4-固定铰支座；5-长连杆；6-短连杆；7-温控片托；8-传动杆；9-传动轨道；10-支撑环；11-滑动推块；12-紧固螺钉；13-轧辊；14-进水口；15-出水口；16-弧形槽。

具体实施方式

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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。

参见附图1至6，给出了本发明所提出的一种可移动的辊内电子温控布片装置的一个实施例的具体结构，所述装置包括固定端盖1、滑动导轨、滑块3、固定铰支座4、长连杆5、短连杆6、温控片托7、传动杆8、支撑环10、滑动推块11、紧固螺钉12和冷却循环系统。

其中，所述滑动导轨为一体式的复合型导轨，其主体部分沿圆周方向均布有n个布片轨道2，主体部分的一端同轴设置有圆柱结构的传动轨道9；本实施例中，所述布片轨道2的数量为三个，即滑动导轨主体部分呈Y型；所述固定端盖1的内侧中心处设置有与滑动导轨主体部分形状对应的凹形槽，其同轴固连在滑动导轨的另一端；每个布片轨道2上均滑动连接有m个均匀间隔的滑块3，本实施例中，每个布片轨道2上均滑动连接有三个均匀间隔的滑块3，所述滑块3的顶面均为水平面，且其侧面设置有贯穿至布片轨道2的紧固螺钉12；所述滑动推块11同轴滑动连接在传动轨道9上；所述滑动推块11为正棱柱结构，棱数与布片轨道2的数量对应，本实施例中，所述滑动推块11为三棱柱结构，且三个侧面分别与三个布片轨道2平行，所述滑动推块11的轴心处设置有与传动轨道9对应的圆形通孔，用于与传动轨道9滑动配合，且所述滑动推块11的侧面上设置有贯穿圆形通孔的紧固螺钉12。

所述温控片托7分别一一对应的设置在各滑块3的上方，所述滑块3的顶面和温控片托7的底面上均固连有固定铰支座4，且所述滑块3顶面的固定铰支座4和温控片托7底面的固定铰支座4在空间位置上倒置180°；所述长连杆5分别设置在各对应的滑块3和温控片托7之间，且两端分别与滑块顶面和温控片托底面的铰支座4铰接；所述短连杆6分别设置在相邻两长连杆5的中部之间且与布片轨道2平行，所述长连杆5的中部均设置有螺孔，所述短连杆6的两端分别通过螺钉与相邻两长连杆5的中部均铰接；所述滑动推块11的各侧面上均固连有固定铰支座4；所述传动杆8的一端与靠近传动轨道9一侧的长连杆5的上部铰接，另一端与滑动推块11对应侧面上的固定铰支座4铰接。

所述温控片托7主体结构为一方形水冷器，其上端为一方形凹槽，尺寸与TEC电子温控片对应，且所述方形凹槽一侧的顶部设置有两个弧形槽16，用于TEC电子温控片走线。所述温控片托7的一侧设置有进水口14和出水口15，所述进水口14和出水口15分别设置在方形凹槽一侧底部并与方形凹槽连通。所述温控片托7可分别通过冷却循环系统实现独立冷却功能。

所述传动轨道9的圆周外侧设置有支撑环10；所述支撑环10上沿周向设置有分别与各布片轨道2对应的矩形槽，用于通过传动杆8。

装置工作前，需要根据实际工况需求，计算出布片数量以及布片策略。根据预设的布片策略，将滑块3提前通过紧固螺钉12固定在布片轨道2上的预定位置。所述滑块3上端为水平端面，在此端面上通过螺栓固定有一个固定铰支座4，所述滑块3可在其自身所在的布片轨道2上实现任意位置的锁定。所述温控片托7为一特制结构，其主体结构为一方形水冷器，尺寸与TEC电子温控片相匹配，在其一侧有进水口14和出水口15，上端为一方形凹槽，尺寸与TEC电子温控片相同。所述凹槽在进水口14和出水口15一侧的上方开有两个弧形槽16，用于TEC电子温控片走线。所述温控片托7和滑块3通过固定铰支座4和长连杆5连接起来，长连杆5中点位置开有螺孔，用于固定短连杆6，上下两个固定铰支座4在空间的位置为倒置180°。各对应的滑块3、长连杆5和温控片托7为一个独立的布片单元，配合一个TEC电子温控片。本实施例中，根据计算出的布片策略，沿滑动导轨轴向布置三个布片单元，各个温控片托7之间的间隔距离由短连杆6保证，短连杆6通过螺钉与长连杆5中点处的螺孔连接；各个滑块3通过紧固螺钉12锁死在滑动导轨上的预定位置，其间距与短连杆6长度保持一致。多个布片单元通过短连杆6组合成连杆机构，并以布片轨道2上的固定铰支座为圆心做圆周运动，从而实现温控片托7的上下移动。轴向布片单元的间距及数量确定以后，周向沿360°分布三组。各组连杆机构的传动力分别由各组的传动杆8提供，传动杆8通过铰链结构与靠近传动轨道9侧的第一个长连杆5连接，另一侧与滑动推块11连接。同样的，滑动推块11亦可固定在传动轨道9的任意位置，固定方式为紧固螺钉12锁死固定。导轨上布置并预定好各个布片单元以后，将温控片托7的水冷器部分通过进水口14和出水口15接入冷却循环系统，打开冷却循环系统进行测试，检查系统是否正常。推动滑动推块11并预紧，使得温控片托7上升一定高度，到达距轧辊13内孔壁面20-30mm处，同时对温控片托7进行预紧，保证在辊内上升时，温控片托7偏移的角度不超过20°。将TEC电子温控片装配到温控片托7水冷器的方形凹槽内，并进行通电测试，测试完毕后，在TEC电子温控片上端涂抹导热硅脂。上述准备工作完成以后，将装置置于轧辊13内部通孔中，所述布片轨道2端通过固定端盖1与轧辊13通孔一端固定，另一端传动轨道9装有支撑环10，为滑动导轨提供必要的支撑。继续推动滑动推块11，使得TEC电子温控片与轧辊13接触即可，避免TEC电子温控片与轧辊13有过大的接触压力，锁死滑动推块11。通电之前，优先向冷却循环水路通入冷却水，待冷却循环系统稳定以后，接通电源，装置正常工作。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种可移动的辊内电子温控布片装置，其特征在于：所述装置包括滑动导轨、滑块、滑动推块、固定铰支座、温控片托、长连杆、短连杆、传动杆、固定端盖；所述滑动导轨为复合型导轨，其主体部分沿圆周方向均布有n个布片轨道，主体部分的一端同轴设置有传动轨道；所述固定端盖同轴固连在滑动导轨的另一端；各所述布片轨道上均滑动连接有m个均匀间隔的滑块；所述滑动推块同轴滑动连接在传动轨道上；所述滑动推块为正棱柱结构，棱数与布片轨道的数量对应；所述温控片托分别一一对应设置在各滑块的上方，所述滑块的顶面和温控片托的底面上均设置有固定铰支座，且所述滑块顶面的固定铰支座和温控片托底面的固定铰支座在空间位置上倒置180°；所述长连杆分别设置在各对应的滑块和温控片托之间，且两端分别与滑块顶面和温控片托底面的铰支座铰接；所述短连杆设置在各长连杆的中部之间且与布片轨道平行，所述短连杆与各长连杆之间均为铰接；所述滑动推块的各侧面上均设置有固定铰支座；所述传动杆一端与最外侧长连杆的上部铰接，另一端与滑动推块对应侧面上的固定铰支座铰接；

所述滑动推块轴心处设置有圆形通孔，通过圆形通孔与传动轨道滑动连接，且所述滑动推块的侧面上设置有贯穿至传动轨道的紧固螺钉；

所述滑块的侧面设置有贯穿至布片轨道的紧固螺钉；

所述温控片托主体结构为一方形水冷器，其上端为一方形凹槽，尺寸与TEC电子温控片对应，且所述方形凹槽一侧的顶部设置有两个弧形槽；

所述温控片托的一侧分别设置有进水口和出水口；所述进水口和出水口分别与方形凹槽底部连通。

2.根据权利要求1所述的一种可移动的辊内电子温控布片装置，其特征在于：所述传动轨道的圆周外侧设置有支撑环；所述支撑环上沿周向设置有分别与各布片轨道对应的矩形槽，用于通过传动杆。

3.根据权利要求1所述的一种可移动的辊内电子温控布片装置，其特征在于：所述温控片托分别通过冷却循环系统实现独立冷却功能。

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