CN202238955U - 一种用于实现喷嘴水平相对位置控制的结构 - Google Patents

Abstract

一种用于实现喷嘴水平相对位置控制的结构，沿金属板带长度方向平行均布若干排喷嘴，每排中各喷嘴之间等距布置，前、后排喷嘴沿金属板带宽度方向错位排列，形成一喷嘴矩阵；其包括，两个侧滑动臂，分别连接喷嘴矩阵两边靠外侧的两列喷嘴；中心滑动臂，连接位于喷嘴矩阵中间的一列喷嘴；若干倾斜摆臂，分别斜向连接喷嘴矩阵中的各喷嘴；一调节驱动臂，其包括一固定杆及自固定杆两端可伸缩的活动臂，该两个活动臂分别连接位于喷嘴矩阵两边靠外侧的两个滑动臂。本实用新型实现对矩阵内各个喷嘴空间相对位置的准确控制，达到射流除鳞所要求的尺寸要求，从而确保该喷嘴矩阵具备对不同宽度规格、不同除鳞速度要求的金属板带进行高效、连续的表面除鳞。

Description

一种用于实现喷嘴水平相对位置控制的结构

技术领域

本实用新型属于冷态钢板射流除鳞的技术领域，特别涉及一种用于实现喷嘴水平相对位置控制的结构，其主要用于对连续对不同宽窄规格的冷态热轧钢板表面的腐蚀层、粘着物等进行连续性清除，确保不同宽度规格带钢在进行连续除鳞时能始终保证在整个板面宽度上的鳞皮能有效清除干净，杜绝表面存在局部鳞皮残留，提高射流式除鳞的灵活性与效果。

背景技术

采用射流对金属表面进行除鳞时，因为金属板带的宽度值较大，采用单个喷嘴进行除锈或除鳞时通常难以实现宽度上的全覆盖，故此通常在金属板带的宽度方向上连续错位布置有多个同型号、同样几何固定方式的喷嘴，如此即确保金属板带在通过喷嘴覆盖区域时能实现均匀、稳定的除鳞。然而对于连续式除鳞生产线，为提高除鳞效率、确保连续式除鳞，通常是将各卷金属板带打开之后将各卷之间的头尾进行快速焊接，达到一种无头式的无线长度金属板卷，从而能始终保证后续工艺段的连续供料，这种工艺方式可称为连续除鳞(或连续式金属表面处理)。

这种连续式除鳞因为各个板卷的宽度规格、厚度规格都有一定程度的差异，如某钢铁公司的连续酸轧线，其来料的钢板宽度规格在550～1050mm之间频繁切换，如此频繁切换的宽度值对于传统的酸洗除鳞，其除鳞稳定性能很轻松的获得保证，而对于采用射流式物理除鳞工艺，则带来了巨大的影响。这种影响主要体现在以下几个方面：

1、建立的喷嘴数量必须以宽度最宽的规格为对象，所需布置的喷嘴数量众多。

2、在处理窄规格板带时，边部超过板宽的喷嘴仍然会继续喷射，造成巨大电能、水资源的浪费。

3、超过板宽的喷嘴因为在板带的正反面均对称布置，其喷射时会相互面对面的进行直射，巨大的喷射力会直接造成两者相互破坏，严重降低喷嘴的使用寿命。

基于以上，诸多研发单位对其进行了针对性的设计，如日本专利JP55100814A就采用一种倾斜布置的方式，其目的是当板宽规格切换时，基于变宽或变窄对整个宽面布置的喷嘴进行整体倾斜，其目的还是保证清洗面的全覆盖，然而这种布置方式对喷嘴射流的强度分布有着非常严格要求，因为倾斜角度变化后，其原有的强度均匀分布规律即被打破，每个喷嘴的强度分布特性都必能严格满足倾斜不同角度时强度均匀分布，且各个喷嘴的射流不相互干涉。

还有针对喷嘴布置所提出的方案，例如高压水清除热轧鳞皮、连铸坯的冷却等，其喷嘴的布置主要还是采用传统的最大宽度规格平直布置的方式。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种一种用于实现喷嘴水平相对位置控制的结构，能实现对喷嘴矩阵进行灵活控制，该结构通过简单的位置调整，即实现对矩阵内各个喷嘴空间相对位置的准确控制，从而达到射流除鳞所要求的尺寸要求，从而确保该喷嘴矩阵具备对不同宽度规格、不同除鳞速度要求的金属板带进行高效、连续的表面除鳞，杜绝规格切换中的能源、水资源的浪费，同时杜绝上下喷嘴出现对射的现象，对射流除鳞的喷嘴布置方式进行灵活、高效的控制。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

喷嘴水平相对位置控制的结构是基于喷嘴自身的强度分布规律，始终以板宽方向的强度均匀分布为前提，对横向与纵向喷嘴的间距进行合理的控制，其目的是达到对产线上频繁钢板宽度切换时，始终能满足全板宽的表面清洗。

具体地，本实用新型的一种用于实现喷嘴水平相对位置控制的结构，沿金属板带长度方向平行均布若干排喷嘴，每排中各喷嘴之间等距布置，前、后排喷嘴沿金属板带宽度方向错位排列，形成一喷嘴矩阵；各喷嘴均垂直于金属板带的运行方向，喷嘴距离金属板带表面的垂直距离相等；其包括，两个侧滑动臂，分别连接喷嘴矩阵两边靠外侧的两列喷嘴；中心滑动臂，连接位于喷嘴矩阵中间的一列喷嘴；若干倾斜摆臂，分别斜向连接喷嘴矩阵中的各喷嘴；一调节驱动臂，其包括一固定杆及自固定杆两端可伸缩的活动臂，该两个活动臂分别连接位于喷嘴矩阵两边靠外侧的两个滑动臂。

进一步，所述的调节驱动臂采用双头型油缸，其两个活塞杆端部分别连接位于喷嘴矩阵两边靠外侧的两个侧滑动臂。

又，前、后排喷嘴在金属板带长度方向即前后喷嘴之间不发生射流相互干涉。

在金属板带宽度方向即X向，每排喷嘴中喷嘴之间间距为2X；前、后排喷嘴之间的喷嘴间距为X。

所述喷嘴矩阵中心设一基点，该基点与位于喷嘴矩阵中心的滑动臂连接；在喷射除鳞时，该基点位置始终在钢板的板宽中心部位。

所述滑动臂上均加工有确保结构在进行宽度变化时，每个喷嘴之间的纵向间距能得到合理的释放的滑槽。

需要清洗的最宽规格的金属板带进入射流除鳞区域后，中心滑动臂因为与中心基点刚性连接，故中心滑动臂会在产线的对中系统指引下自动调整至钢板宽度中心位置；而后，通过调整调节驱动臂，实现两个侧滑动臂的间距适当变化，以满足当前金属板带宽度值要求，其目的是实现全板宽的表面清洗。此时，由一系列倾斜摆臂固定的射流喷嘴会自动在侧滑动臂横移的过程中发生微小的相对移动，但在整个移动过程中，无论是X向还是Y向，两两喷嘴之间的间距变化量均完全一致，因为这是有这种特殊的交叉式倾斜摆臂结构决定的。

如此，当宽金属板带表面清洗完毕，紧跟而至的金属板带为窄规格时，此时，喷嘴的水平位置控制结构也必须做相应调整，具体如下：

金属板带有宽规格切换至窄规格后，中心滑动臂与中心基点在产线的对中系统指引下，立刻移动至窄规格钢板的宽度中心区域固定；而后，通过调整调节驱动臂，来实现最外侧喷嘴的侧滑动臂向窄规格钢板的两个边部靠拢，以确保最外侧的喷嘴喷射在钢板的边缘区域，如此在调整过程中，其他的喷嘴这在这种交叉式的倾斜摆臂结构中，利用倾斜摆臂的相互运动特性与空间固定方式，完成了喷嘴之间的微笑间距调整，达到了对窄规格钢板的均匀喷射要求。

如此，即实现了宽规格钢板表面均匀清洗快速向窄规格钢板快速均匀清洗的目的。

所述控制结构中，每次进行水平面位置调整时，喷嘴与靶物之间的喷距也必须随之进行调整，通常规律为：喷嘴水平间距小，喷射距离近；喷嘴水平间距大，喷射距离大。

本实用新型的有益效果如下：

1)简化控制方法：基于这种交叉摆臂结构，通过简单控制水平伸缩机构，即可达到对喷嘴矩阵中的任何两喷嘴间距进行精确调整，极大简化了控制；

2)严格控制喷嘴间距：利用这种交叉、等距摆臂结构，很好的保证了各排喷嘴、每排中的两两喷嘴之间的间距值，很好的保证了喷嘴最终打击到表面上的强度分布均匀性；

附图说明

图1为本实用新型实施例1清洗宽规格金属板带时的喷嘴布置图。

图2为本实用新型实施例1清洗宽规格金属板带时的喷嘴布置图。

图3为本实用新型一实施例2清洗窄规格金属板带时的喷嘴布置图。

图4为本实用新型实施例2清洗窄规格金属板带时的喷嘴布置图。

具体实施方式

参见图1、图2，本实用新型的一种用于实现喷嘴水平相对位置控制的结构，沿金属板带200长度方向平行均布若干排喷嘴10、10’、10”，每排中各喷嘴之间等距布置，前、后排喷嘴沿金属板带200宽度方向错位排列，形成一喷嘴矩阵100；各喷嘴均垂直于金属板带200的运行方向，喷嘴距离金属板带200表面的垂直距离相等；其包括，两个侧滑动臂1、1’，分别连接喷嘴矩阵100两边靠外侧的两列喷嘴；中心滑动臂2，连接位于喷嘴矩阵100中间的一列喷嘴；若干倾斜摆臂3、3’、3”，分别斜向连接喷嘴矩阵中的各喷嘴；一调节驱动臂4，其包括一固定杆及自固定杆两端可伸缩的活动臂，该两个活动臂分别连接位于喷嘴矩阵100两边靠外侧的两个滑动臂。

在本实施例中，所述的调节驱动臂4采用双头型油缸，其两个活塞杆端部分别连接位于喷嘴矩阵100两边靠外侧的两个侧滑动臂1、1’。

又，前、后排喷嘴在金属板带长度方向即前后喷嘴之间不发生射流相互干涉。

在金属板带宽度方向即X向，每排喷嘴中喷嘴之间间距为2X；前、后排喷嘴之间的喷嘴间距为X。

所述喷嘴矩阵100中心设一基点101，该基点101与中心滑动臂2连接；在喷射除鳞时，该基点位置始终在金属板带200的板宽中心部位。

所述滑动臂上上面均加工有确保结构在进行宽度变化时，每个喷嘴之间的纵向间距能得到合理的释放的滑槽。

需要清洗的最宽规格的金属板带进入射流除鳞区域后，中心滑动臂因为与中心基点刚性连接，故中心滑动臂会在产线的对中系统指引下自动调整至钢板宽度中心位置；而后，通过调整调节驱动臂，实现两个侧滑动臂的间距适当变化，以满足当前金属板带宽度值要求，其目的是实现全板宽的表面清洗。此时，由一系列倾斜摆臂固定的射流喷嘴会自动在侧滑动臂横移的过程中发生微小的相对移动，但在整个移动过程中，无论是X向还是Y向，两两喷嘴之间的间距变化量均完全一致，因为这是有这种特殊的交叉式倾斜摆臂结构决定的。

如此，当宽金属板带表面清洗完毕，紧跟而至的金属板带为窄规格时，此时，喷嘴的水平位置控制结构也必须做相应调整，具体如下：

参见图3、图4，金属板带200由宽规格切换至窄规格后，中心滑动臂2与中心基点101在产线的对中系统指引下，立刻移动至窄规格钢板的宽度中心区域固定；而后，通过调整调节驱动臂4，来实现最外侧喷嘴的侧滑动臂向窄规格金属板带的两个边部靠拢，以确保最外侧的喷嘴喷射在金属板带的边缘区域，如此在调整过程中，其他的喷嘴这在这种交叉式的倾斜摆臂结构中，利用倾斜摆臂的相互运动特性与空间固定方式，完成了喷嘴之间的微小间距调整，达到了对窄规格金属板带的均匀喷射要求。

如此，即实现了宽规格金属板带表面均匀清洗快速向窄规格金属板带快速均匀清洗的目的。

所述控制结构中，每次进行水平面位置调整时，喷嘴与靶物之间的喷距也必须随之进行调整，通常规律为：喷嘴水平间距小，喷射距离近；喷嘴水平间距大，喷射距离大。

下面以冷态热轧钢板表面的鳞皮清除为实施例，具体实施方式如下：

以1000mm宽度值的带钢宽规格带钢；以800mm宽度值的带钢为窄规格带钢。

表面清洗时，以1000mm表面均匀清洗为初始状态，带钢宽度从1000mm过渡至800mm宽度。

板宽方向上，每个子单元布置有7个喷嘴，且喷嘴间距为X1；板走带方向上，布置有3个子单元，子单元内两排喷嘴间距为300mm；两侧滑动臂之间的中心间距即为钢板的板宽值1000mm；如此，在清洗的带钢宽度值由原来的1000mm切换到800mm时，中心基点与中心滑动臂因为始终紧跟板带宽度中心，因此视为固定。两侧滑动臂的相对宽度值立刻由1000mm切换到800mm；结合每个喷嘴的自身的射流特性与喷射距离的关系，所有喷嘴的喷距均要进行相应调整。如此，即完成了所有喷嘴水平面位置的精细调整。

本实用新型充分利用喷嘴的射流特性、强度分布特性，实现对金属板带表面进行清洗时喷嘴水平距离的灵活调整。由于本专利所采用技术成熟，实施容易，推广应用完全可行。另一方面，本专利能很好的适应公司进一步提升产品竞争力的要求，提高金属板带的表面清除效率、减少能源无端损耗、显著降低局部设备的异常损坏等。因此，本实用新型在金属板带的表面除鳞技术领域具有广阔的应用前景。

Claims (6)

1.一种用于实现喷嘴水平相对位置控制的结构，沿金属板带长度方向平行均布若干排喷嘴，每排中各喷嘴之间等距布置，前、后排喷嘴沿金属板带宽度方向错位排列，形成一喷嘴矩阵；各喷嘴均垂直于金属板带的运行方向，喷嘴距离金属板带表面的垂直距离相等；其特征在于，包括，

两个侧滑动臂，分别连接喷嘴矩阵两边靠外侧的两列喷嘴；

中心滑动臂，连接位于喷嘴矩阵中间的一列喷嘴；

若干倾斜摆臂，分别斜向连接喷嘴矩阵中的各喷嘴；

一调节驱动臂，其包括一固定杆及自固定杆两端可伸缩的活动臂，

该两个活动臂分别连接位于喷嘴矩阵两边靠外侧的两个滑动臂。

2.如权利要求1所述的用于实现喷嘴水平相对位置控制的结构，其特征是，所述的调节驱动臂采用双头型油缸，其两个活塞杆端部分别连接位于喷嘴矩阵两边靠外侧的两个侧滑动臂。

3.如权利要求1所述的用于实现喷嘴水平相对位置控制的结构，其特征是，前、后排喷嘴在金属板带长度方向即前后喷嘴之间不发生射流相互干涉。

4.如权利要求1所述的用于实现喷嘴水平相对位置控制的结构，其特征是，在金属板带宽度方向即X向，每排喷嘴中喷嘴之间间距为2X；前、后排喷嘴之间的喷嘴间距为X。

5.如权利要求1所述的用于实现喷嘴水平相对位置控制的结构，其特征是，所述喷嘴矩阵中心设一基点，该基点与中心滑动臂连接；在喷射除鳞时，该基点位置始终在钢板的板宽中心部位。

6.如权利要求1所述的用于实现喷嘴水平相对位置控制的结构，其特征是，所述滑动臂上均加工有确保结构在进行宽度变化时，每个喷嘴之间的纵向间距能得到合理的释放的滑槽。

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