CN201664707U - 一种用于上喷层流冷却装置的导向机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于上喷层流冷却装置的导向机构，该机构固定设于上喷层流冷却装置的横梁上靠近集管中心的一端，其包括：一箱体，包括上箱体和下箱体，该箱体中间部位开有一中心通孔，所述上箱体的前后侧壁开有一上通孔，所述下箱体的前后侧壁开有一下通孔，所述上通孔和下通孔以中心通孔为中心对称设置；两阶梯轴，分别通过所述上通孔和下通孔固定对称设置于所述上箱体和下箱体内；两导向轮，分别通过其中心孔套于所述两阶梯轴上，导向轮的外圆周面上设有螺纹，用于与所述上喷层流冷却装置中的丝杆啮合。该机构能有效防止上喷层流冷却装置中丝杆的卡死。

Description

一种用于上喷层流冷却装置的导向机构

技术领域

本实用新型涉及一种层流冷却装置，尤其涉及一种在热轧冷却流程中上喷层流冷却装置的导向机构。

背景技术

钢铁企业的热轧连轧机生产线都要使用到层流冷却装置，其主要功能就是将精轧出口的带钢，根据卷取设定的目标温度进行快速冷却，以保证带钢的产品性能。

以宝钢2050热轧厂为例，其层流冷却装置共有76组冷却集管(对应上下为一组)。其中前68组为主冷段，后8组为精冷段。一般分为若干个冷却区，每个冷却区都有各自的主冷段和精冷段的冷却区串接而成，冷却区的主冷段又由若干组强冷集管组和若干组主冷集管组构成。层冷模型在计算所需打开集管阀组时，按照主冷段从前往后，精冷段从后往前规则进行设定。因此，根据终轧温度到卷取温度的设定温降，主冷段的前4组以及精冷段的后4组在每次设定都是需要打开的，因此基本上处于常开状态；每组集管的位置(距精轧最后机架)在基础自动化控制中都有数据，另外基础自动化对于带钢在层流辊道上的位置都需要进行跟踪。其冷却控制如下：

首先，过程机根据设定的终轧温度和卷取温度，通过层冷模型计算，确定主冷段和精冷段冷却集管的打开组数，并下发指令给精轧基础自动化对水阀进行控制。

其次，当带钢出精轧最后机架由精轧后测温仪测出带钢实际的终轧温度后，再对冷却集管的打开组数进行相应的调节。

最后，当层冷后的卷取测温仪测出带钢的实际卷取温度后，根据设定的卷取目标值动态对层流冷却集管打开组数进行调节，以保证带钢的卷取温度在设定范围内。每个阀组的冷却水量可控制带钢温度为5度。

热轧带钢板形一直是用户们特别关注的质量问题，板形质量优劣直接影响产品的使用，尤其是近年来随着钢铁工业的迅猛发展，带钢产品应用领域不断拓展，用户对其板形质量的要求也日益提高。

热轧生产线不断发展，生产品种、规格逐渐扩大，目前的产品结构与以前已经截然不同，以前以普碳钢为主，目前主要生产微合金钢和碳锰钢。现有的层流冷却系统，随着轧线轧制规格的不断拓展和用户对产品质量要求的不断提高，已经不能满足部分钢种生产的需要，尤其是一些含有合金元素的强度钢(如：BS600、BS700、B510L、S45C、SS400等)。这些强度钢在经过层流冷却区域以后，由于现有的层流冷却系统存在着水压不稳、水流分布不均匀等问题造成带钢的冷却不均，从而导致带钢出现一系列板形质量问题，在轧线生产过程中容易发现带钢由于冷却不均造成的C翘，和宽度方向冷却不均造成的板形变化，尤其边部温度降低较大会在后续冷却过程中产生带来双边浪趋势的内应力，给带钢的板形、机械性能、温度及相变在宽度方向的均匀性都会带来很大影响。

层流冷却对板形影响的主要是通过相变、应力和导热性。在国内外比较有效的措施就是边部遮挡装置，而且效果比较明显。目前，国内主要是德国SMS-DMG的EDGER MASKING边部遮挡技术的应用，通过油缸控制连杆机构来调整层流冷却上喷冷却水宽度的遮挡板。例如邯钢热轧CSP生产线2003年二线建设工程中引进的SMS公司边部遮挡技术的应用，邯宝热轧2250mm产线也得到成功应用。

日本三菱重工业株式会社2002年12月17日公开的专利《带材冷却装置》专利号JP2002361316A，其方案是在层流冷却时将带钢边部的冷却水通过储水槽收集来提高带钢边部的温度，储水槽收集的冷却水则通过专用排水管排出。显而易见，这种技术存在一个的缺点：在生产较窄带钢时，大量冷却水白白浪费。

日本川崎水岛厂早在20世纪80年代就开展了关于层流边部遮挡对改善板形的研究，川崎制铁有限公司在中国申请专利《金属带材的冷却方法和装置》(申请公开日1987.12.16，专利公开号CN87100594)，其层流冷却装置采用由一对限定狭缝的平板部件组成的层流喷管，冷却水流过此狭缝形成一冷却水屏栅，为调节该喷管内的通道区域，该层流喷管的平板部件至少有一个在垂直于冷却水流动的方向上可以变形，至少有一个平板较好地响应冷却水压力，引起通道区域变化，从而调节冷却水通道区域。此方法采用对层流冷却集管边部遮挡的方法，对带钢边部温度降低较大问题提供了一个解决办法，但该方法也存在不足之处，显而易见，这种现有技术的缺点是：在生产较窄带钢时，大量冷却水白白浪费，不利于生产资源的节约。

另外，现有技术提高带钢边部温度的方法，其原理都是采用对层流冷却集管边部进行一定宽度的遮挡，对带钢边部温度降低较大问题提供了一个解决办法，但该方法也存在共同的不足之处：

1.浪费资源：在生产较窄带钢时，被遮挡的大量冷却水白白浪费，不利于生产资源的节约，消耗电费、增加水处理成本。

2.影响环境：层流冷却遮挡板向两侧分流的冷却水，对电机和层流辊道轴承座带来不利影响，虽然采取了导流板，但仍然在一定程度上劣化了该处的环境。

3.故障率高：带钢跑偏时，两侧边部遮挡不能够同步调整，当带钢跑偏较大时，一侧的边部遮挡就无法发挥遮挡作用，导致带钢跑偏时不能正常使用。

4.机构卡死：层流冷却环境恶劣，经常发生连杆机构卡死故障。

5.精度不高：该连杆机构的遮挡板易变形，往往造成两侧遮挡精度不符合要求。

6.堆钢易损：层流冷却段发生堆钢故障时，连杆机构及遮挡板易造成变形或损坏。

7.无下喷遮挡：该连杆机构无法应用于下喷层流冷却，无下喷层流遮挡装置，带钢上下表面冷却不均匀，也会导致一定的带钢边部浪形。

所以，发明人发明了一种柱塞式上喷层流冷却装置，如图1所示，该装置包括若干组上喷装置，每一组上喷装置包括：一集管1沿垂直带钢运行方向通过输水管固定设置，若干喷管4均布于各集管1上，两段横梁3分别设置在集管1两端上方，横梁3沿垂直方向设置有若干通孔，分别导通所述集管1和各喷管4，横梁3沿水平方向设置一柱塞孔，柱塞孔与通孔相导通，且柱塞孔的直径大于等于通孔的直径，两柱塞2分别设置在所述柱塞孔的两端，柱塞2的直径与所述柱塞孔相匹配，活动阻断所述通孔，两根丝杆5设置在集管1上方且与柱塞2平行设置；同步板6与柱塞外端2和丝杆5外端连接，且与集管1垂直设置，丝杆5通过电机7驱动。

该装置能够根据带钢不同宽度的冷却工艺要求，对应建立相应于带材通道宽度的缝隙层流，实现层流冷却区域在宽度上的相应变化，从而调节冷却水在通道宽度方向上的区域，保证带钢质量。但是该冷却装置在实际生产过程运用中，经常发生丝杆卡死，发明人经过研究发现，发生卡死现象的原因是丝杆在水平方向的运动导向性不佳，从而使得丝杆翘起而引发的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于上喷层流冷却装置的导向机构，该机构能够为上喷层流冷却装置中的驱动装置提供导向作用，保证丝杆沿水平直线方向移动，从而防止驱动装置卡死，进而保证整个上喷层流冷却装置的工作稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于上喷层流冷却装置的导向机构，该导向机构固定设于上喷层流冷却装置的横梁上，靠近上喷层流冷却装置中集管中心的一端，所述导向机构包括：

一箱体，包括固定连接的上箱体和下箱体，所述下箱体与所述横梁固定连接，所述箱体左右侧壁的中间部位开有一中心通孔，丝杆通过该中心通孔贯穿箱体，所述上箱体的前后侧壁开有一上通孔，所述下箱体的前后侧壁开有一下通孔，所述上通孔和下通孔以中心通孔为中心对称设置；

两阶梯轴，分别通过所述上通孔和下通孔固定对称设置于所述上箱体和下箱体内；

两导向轮，分别通过其中心孔套于所述两阶梯轴上，所述导向轮外圆周面上设有螺纹，用以实现两导向轮与丝杆的啮合。

优选地，所述导向轮上沿其径向方向设有一润滑通孔，用以对丝杆进行润滑。

优选地，所述导向轮中心孔和阶梯轴之间设有一对对称设置的轴承。可选地，所述导向轮中心孔和阶梯轴之间设有一轴套，所述轴套和轴承均是用于减小导向轮的旋转阻力。

优选地，所述阶梯轴的中心部位套有一隔圈，所述隔圈设于两对称设置的轴承之间，用以调整轴承的松紧。

优选地，所述下箱体的底部设有一前侧板和一后侧板，所述前后侧板上均开有螺纹孔，用以实现下箱体与所述横梁的固定连接。

本实用新型由于采用了以上技术方案，使上喷层流冷却装置在调节层流冷却宽度时能够确保丝杆受力平衡，具有良好的导向性，从而保证柱塞驱动的稳定性，提高了整个装置的工作稳定性。

附图说明

图1为现有柱塞式上喷层流冷却装置的结构示意图。

图2本实用新型一种用于上喷层流冷却装置的导向机构的结构示意图。

图3为本实用新型一种用于上喷层流冷却装置的导向机构的立体图。

具体实施方式

下面结合附图2和3具体介绍本实用新型的一种较佳实施例。

如图2和图3所示，本实施例中的导向机构设于上喷层流冷却装置的横梁上，靠近上喷层流冷却装置中集管中心的一端，该导向机构包括：一箱体，该箱体由固定连接的上箱体81和下箱体82构成，下箱体82的底部设有前、后两块侧板821，其上开有螺纹孔822，横梁设于两侧板之间，并通过螺钉与下箱体82固定连接。该箱体的左右侧壁中间部位开有一中心通孔，丝杆5通过该中心通孔贯穿箱体。上箱体81的前后侧壁开有一上通孔，下箱体82的前后侧壁开有一下通孔，所述上通孔和下通孔以中心通孔为中心对称设置。上阶梯轴83通过上通孔固定设于上箱体81内，下阶梯轴84通过下通孔固定设于下箱体内。上导向轮85通过其中心孔套于上阶梯轴83上，二者之间还设有一对对称设置的轴承87。同样，下导向轮86通过其中心孔套于下阶梯轴84上，二者之间也设有一对对称设置的轴承87。上阶梯轴83和下阶梯轴84的中部均要有隔圈88，用于对轴承87进行松紧。导向轮85和86的外圆周表面均设有外螺纹，用于和设于两导向轮之间的丝杆啮合。上、下导向轮85和86沿其径向方向均开有润滑用的通孔851和861，润滑介质可以经由该通孔至丝杆5，从而改善丝杆5的润滑条件。

本实用新型所述的导向机构通过两个导向轮与丝杆的啮合，实现对丝杆的导向平衡作用，该机构结构简单，却能防止丝杆偏载卡死，保证了整个上喷层流冷却装置在水平方向的平衡。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (5)

1.一种用于上喷层流冷却装置的导向机构，其特征在于，其固定设于上喷层流冷却装置的横梁上，靠近上喷层流冷却装置中集管中心的一端，所述导向机构包括：

一箱体，包括固定连接的上箱体和下箱体，所述下箱体与所述横梁固定连接，所述箱体左右侧壁的中间部位开有一中心通孔，所述上箱体的前后侧壁开有一上通孔，所述下箱体的前后侧壁开有一下通孔，所述上通孔和下通孔以中心通孔为中心对称设置；

两阶梯轴，分别通过所述上通孔和下通孔固定对称设置于所述上箱体和下箱体内；

两导向轮，分别通过其中心孔套于所述两阶梯轴上，所述导向轮外圆周面上设有螺纹，用于与所述上喷层流冷却装置中的丝杆啮合。

2.如权利要求1所述的用于上喷层流冷却装置的导向机构，其特征在于，所述导向轮上沿其径向方向设有一润滑通孔。

3.如权利要求2所述的用于上喷层流冷却装置的导向机构，其特征在于，所述导向轮中心孔和阶梯轴之间设有一对对称设置的轴承。

4.如权利要求3所述的用于上喷层流冷却装置的导向机构，其特征在于，所述阶梯轴的中心部位套有一隔圈，所述隔圈设于两对称设置的轴承之间。

5.如权利要求4所述的用于上喷层流冷却装置的导向机构，其特征在于，所述下箱体的底部设有一前侧板和一后侧板，所述前、后侧板上均开有螺纹孔，用以实现下箱体与所述横梁的固定连接。

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