CN1925934B - 用于热轧件除鳞的液力设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热轧件除鳞设备(17)，所述轧件相对所述设备设置并且被高压水喷射。所述设备包括至少一行喷嘴头，所述至少一行喷嘴头在所述轧件的宽度方向设置并具有几个喷嘴头(20)，每个该喷嘴头由电机驱动，绕基本垂直于所述轧件的表面(27)的旋转轴(A)旋转，并且包括相对于所述旋转轴(A)离心设置的至少两个喷嘴(1至8)。本发明的特征在于，每个喷嘴头(20)的喷嘴(1至8)在结构上尽可能接近喷嘴头的周边(25)，使得在所述轧件的表面(27)上，喷射图案以至少接触所述喷嘴头行中的相邻喷嘴头(20)的喷射图案的方式产生。

Description

用于热轧件除鳞的液力设备
技术领域
本发明涉及热轧件除鳞设备，所述轧件相对所述设备移动并且被高压水喷射，该设备包括至少一行喷嘴头，所述至少一行喷嘴头在所述轧件的宽度方向摆动并具有多个喷嘴头，每个该喷嘴头由电机驱动，绕基本垂直于所述轧件的表面的旋转轴旋转，并且包括相对于所述旋转轴离心设置的至少两个喷嘴。
背景技术
为了用DE 43 28 303中一类设备均匀处理轧件的表面，每个喷嘴头中的喷嘴都以不同的角度相对旋转轴设置，以便每个喷嘴相对于喷嘴头旋转轴的喷射图案都覆盖不同的径向区域。因此，设想用喷嘴头处理的轧件的表面还要在喷嘴头的整个半径范围内均匀除鳞。
DE 43 28 303没有提到在该轧件表面的宽度方向上怎样完成这样的均匀除鳞。为获得均匀的喷射密度，喷嘴与待喷射的轧件之间的距离，以及该喷嘴相对于垂直于轧件表面的线的倾斜角度，以及喷射锥的喷口角度都要尽可能小。另一方面，在该轧件的宽度方向上，必须可以从该行喷嘴头的相邻喷嘴头之间观察到各自最小的空间。因此，当喷嘴头行位于该轧件运动方向的横向时，在相邻的喷嘴头之间的表面上可能存在除鳞不充分或没有除鳞的条纹。
发明内容
本发明的一个目标是提供最初提及的一种除鳞设备来克服这样的缺点，其允许在轧件的整个宽度上均匀除鳞。
本发明提供的一种热轧件除鳞设备可以满足这个目标，其中，热轧件相对所述设备移动，并且所述轧件被高压水喷射。所述设备包括至少一行喷嘴头，所述至少一行喷嘴头在沿着所述轧件的宽度方向摆动并具有多个喷嘴头，每个所述喷嘴头由电机驱动，绕基本垂直于所述轧件的表面的旋转轴A旋转，并且包括相对于所述旋转轴A离心设置的至少两个喷嘴，每个喷嘴头的喷嘴在结构上尽可能接近喷嘴头的周边，由此，在所述轧件的表面上，所述喷射图案以至少接触或重叠所述喷嘴头行中相邻喷嘴头的喷射图案的方式产生，并且该喷嘴以倾斜角α径向向外倾斜设置在所述喷嘴头中，并且以所述喷嘴头旋转的圆周方向倾斜，该喷嘴径向向外倾斜的倾斜角α的范围为0°≤α≤12°。
就本发明来说，每个喷嘴头的喷嘴的排列和倾斜都根据喷嘴头和轧件表面之间的距离和相邻的喷嘴头之间的间隔来设计，这样每个喷嘴头都可以在该轧件的表面上形成喷射图案，其中，这些图案至少将接触或更好是重叠喷嘴头行中相邻喷嘴头或多个喷嘴头的喷射图案。因此，当直接喷射到轧件的表面时，可以保证没有其中没有除鳞或除鳞不充分的表面条纹。
根据本发明设备的优选实施例，每个喷嘴头的喷嘴径向向外倾斜。
在一个特别的优选实施例中，该喷嘴还以旋转的姿态在圆周方向倾斜，以便引导该喷嘴头的旋转运动。
当一行喷嘴头中的所有喷嘴头都以同样的方向驱动时，这将导致该喷嘴喷气在两个喷嘴头之间的间隙区域中以镜像相反的方向彼此旋转过对方。这可能引起所不希望的喷嘴喷射相互影响的后果，从而将引起不利于均匀除鳞的湍流。基于这个原因，本发明的另一个目标就是要克服这个缺点。为此，在前述的这种设备中该行喷嘴头中的相邻喷嘴头要驱动以适于在相反的方向旋转。
本发明进一步地在其它方面作出有利修改，例如，该喷嘴径向倾斜的优选角度范围和该喷嘴在圆周方向上倾斜的优选角度范围，以及均匀分布在每个喷嘴头周围的喷嘴的优选数量。
附图说明
下面将参照附图更加详细的描述本发明，其中：
图1是一种熟知设备的图解透视图；
图2展示了该熟知设备的喷嘴头和由该喷嘴产生的喷射图案；
图3展示了一种熟知的喷嘴和由该喷嘴产生的喷射图案；
图4是根据本发明的并列设置在该轧件上的一行喷嘴头中的两个喷嘴头的图解说明；和
图5是沿图4中箭头V方向观察的两个喷嘴头的视图。
具体实施方式
图1中展示的轧件除鳞设备包括两行18，每行包括五个静止的喷嘴头20并且在该轧件17的每侧于运动方向F上横向延伸。图2详细展示了其中一个喷嘴头。在其周边，每个喷嘴头20都提供有设置在其周边的四个平底喷嘴21，并且安装在该喷嘴头20的环22上，该环22适于被旋转地驱动。该喷嘴通过管道9提供加压的水，水压为300至1000巴。
该环22的驱动转速为200至1000r.p.m。
设置该喷嘴头20，该轧件的表面与喷嘴21距离a，轧件在静止的喷嘴头行下面以箭头F的方向移动。如图3所示，选择这个距离以使每个喷嘴21的椭圆喷射图案大的主轴的长度t和小的主轴的长度s对应于期望值。平底喷射的开口角度为0°至15°。
如图2所示，在喷射图案压制为平的椭圆10由于喷嘴21的旋转而绕该喷嘴头20的垂直旋转轴A旋转，而轧件17同时在喷嘴头20下方沿箭头F的方向推进。在转速为1000r.p.m且该轧件相对于该静止的喷嘴头20推进速度v为0.8m/sec时，喷嘴头20每转一圈，轧件推进距离d。距离d对应喷嘴头半径的四分之一至五分之一。这样就得到了整个盘旋状的喷射图案，如图2所示。
如果相邻喷射头20的喷射锥28在该喷射头之间的区域中彼此没有充分接触或覆盖，则其中没有除鳞或除鳞不充分的表面条纹29仍可能会遗留在轧件的表面上。这有碍于在该轧件的整个宽度上得到期望的均匀表面质量。
图4和图5是根据本发明的一行喷嘴头中两个相邻的喷嘴头的图解说明。每个喷嘴头包括均匀分布在周边的总共八个喷嘴1至8。该喷嘴头20底部的喷嘴的开口向外侧径向设置尽量远，换言之，在结构上尽可能接近每个喷嘴头最远的周边25。该八个喷嘴1至8沿着喷嘴轴1a至8a设置。
可以从图4中得到，这些喷嘴轴1a至8a以角度α径向向外倾斜，而且在圆周方向以旋转的姿态以角度β倾斜，以便引导该喷嘴头的旋转方向f或f′。这将导致每个喷嘴以角度α和β在径向和圆周方向上的整个倾斜。该角度α在0°至20°的范围内，优选的范围为α＝12°±2°。
该角度β在0°至30°的范围内，优选的范围为β＝15°±2°。
图4也示出，由于该喷嘴头20的底部26和轧件的除鳞表面27之间的距离a，如图4中的虚线所示，在两个相邻的喷嘴头之间的间隙b中，该喷射锥的外生成表面仅仅在喷嘴7、7的点P处彼此接触，换言之，在它们之间的最小间距处。因此，该轧件表面的全部宽度被喷嘴覆盖，并且在表面上没有留下其中没有除鳞或除鳞不充分的条纹29(图1)。
对于保证彻底消除前面所述的条纹的形成，所希望的自喷嘴7的喷嘴喷射的重叠可以通过减小距离a和/或增加径向倾斜角α和/或增加喷射开口角ε来获得。
在该展示的实施例中，相邻的喷嘴头20以相反的方向旋转。这意味着在两个相邻的喷嘴头20之间的间隙b中，从该喷嘴中喷出的气体以同样的方向镜像喷出。例如，图5中的喷嘴7、7斜向上镜像喷射。从完成均匀的表面质量的观点来看这是优点。而且，由于该喷嘴头在相反的方向上成对驱动，因此可以补偿相邻喷嘴头的转矩。
喷嘴头的行数可以是偶数或奇数。根据除鳞轧件的宽度，该数将更大或更小。不同宽度的轧件必须在辊扎机装置中除鳞，喷嘴头20最好设计为成对或成组开闸或合闸的。
在多种变化以单独或任何结合的方式来实现本发明时，在上述说明书、图和权利要求书中揭示的特征都是有用的。

Claims (10)

1.一种热轧件除鳞设备，所述轧件相对所述设备移动，并且所述轧件被高压水喷射，所述设备包括至少一行喷嘴头，所述至少一行喷嘴头在沿着所述轧件的宽度方向摆动并具有多个喷嘴头(20)，每个所述喷嘴头由电机驱动，绕基本垂直于所述轧件的表面(27)的旋转轴(A)旋转，并且包括相对于所述旋转轴(A)离心设置的至少两个喷嘴(1至8)，其特征在于：每个喷嘴头(20)的喷嘴(1至8)在结构上尽可能接近喷嘴头的周边(25)，由此，在所述轧件的表面(27)上，所述喷射图案以至少接触或重叠所述喷嘴头行中相邻喷嘴头(20)的喷射图案的方式产生，并且该喷嘴(1至8)以倾斜角(α)径向向外倾斜设置在所述喷嘴头(20)中，并且以所述喷嘴头(20)旋转的圆周方向(f，f′)倾斜，该喷嘴(1至8)径向向外倾斜的倾斜角(α)的范围为0°≤α≤12°。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述径向倾斜的角度(α)范围为10°≤α≤12°。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述喷嘴在圆周方向的倾斜角(β)的角度范围为0°＜β≤30°。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述喷嘴在圆周方向的倾斜角(β)的角度范围为β＝15°±2°的角度范围。
5.根据权利要求1到4中任一所述的设备，其特征在于，该喷嘴头行中相邻喷嘴头(20，20)反向驱动旋转。
6.如权利要求1至4中任一所述的设备，其特征在于，从该喷嘴(1至8)喷出的喷射的喷射开口角(ε)不大于15°。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，从该喷嘴(1至8)喷出的喷射的喷射开口角(ε)不大于10°。
8.如权利要求1至4中任一所述的设备，其特征在于，至少有六个喷嘴均匀设置在每个喷嘴头的周围。
9.如权利要求8中所述的设备，其特征在于，八个喷嘴(1至8)均匀设置在所述喷嘴头(20)的周围。
10.如权利要求1至4中任一所述的设备，其特征在于，根据不同的轧件宽度，该喷嘴头行中的喷嘴头成对或成组地开闸或合闸。
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