本發(fā)明涉及一種在線軋輥連續(xù)恒溫加熱溫控系統(tǒng)，屬于軋輥加熱溫控技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

對(duì)于金屬材料，在采用冷軋時(shí)，由于金屬本身的力學(xué)性能的原因，在軋制變形量大、厚度薄的板材時(shí)，軋制過后會(huì)出現(xiàn)許多的不穩(wěn)定的質(zhì)量問題；而盡管是先加熱軋件，再在軋輥上軋制，因?yàn)橹皇菍?duì)軋件加熱，沒有加熱軋輥，對(duì)于一些軋件是板帶材，尤其是厚度薄且塑性差的軋件，由于軋輥和軋件的溫差使得軋件的冷卻速度較快，導(dǎo)致軋件在軋制過程中塑性明顯下降，變形抗力逐漸增大，隨后在軋制過程中會(huì)出現(xiàn)邊裂或裂紋的擴(kuò)張，進(jìn)而軋件報(bào)廢。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前在線熱軋的方法可以分為四種方法，第一種方法，最原始的方法，首先對(duì)軋輥表面加熱，加熱到適當(dāng)溫度后撤掉加熱裝置，然后再進(jìn)行軋制，但是此方法，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)軋輥在軋制過程中在線加熱，且對(duì)軋輥表面溫度不能實(shí)現(xiàn)恒溫控制。第二種方法，采用電加熱，來加熱輥芯，如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01310518804.6（一種在線連續(xù)軋輥加熱裝置及其加工方法）和201510015783.5（差溫及等溫軋輥加熱裝置及軋制方法）和201220520261.2（一種電加熱軋輥）等實(shí)用新型裝置，盡管能實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)加熱，但是因?yàn)樵谲堓亙?nèi)開孔，來安裝電加熱棒來加熱，長(zhǎng)期加熱會(huì)使加熱棒上產(chǎn)生氧化皮，阻隔加熱的效果，甚至加熱棒旋轉(zhuǎn)斷裂的發(fā)生，并且，使用電加熱棒加熱軋輥，加熱速度慢以及加熱的溫度不容易控制，此外，電加熱棒加熱，加熱時(shí)軋輥的輥面的溫度的差異較大，且對(duì)軋輥的輥身產(chǎn)生一定的剛度或者強(qiáng)度的影響，使用電加熱，對(duì)于絕緣保護(hù)的要求比較高，對(duì)操作者的人身安全也有一定危險(xiǎn)。第三種方法，用感應(yīng)加熱軋輥表面，通過使用感應(yīng)線圈分布在軋輥兩側(cè)，來給軋輥表面加熱。如中國(guó)專利號(hào)03206018.1（一種軋輥補(bǔ)焊電磁感應(yīng)加熱裝置）、201510022238.9（鎂合金板帶軋輥感應(yīng)加熱方法和裝置）、201510541230.3（一種用于對(duì)軋輥進(jìn)行加熱的裝置及方法）、201220017184.9（用于電磁加熱熱軋輥的加熱線圈）和201620785046.3（雙軋輥電磁加熱裝置）等實(shí)用新型裝置，使用這些新型的軋輥加熱裝置，雖然能達(dá)到在線連續(xù)加熱的目的，但是在軋制過程中電磁感應(yīng)對(duì)軋輥表面加熱的溫度不好，很難實(shí)現(xiàn)恒溫控制，以及當(dāng)軋制是出現(xiàn)軋件粘輥時(shí)，出現(xiàn)上翹或下翹容易沖向加熱裝置，使加熱裝置受損，且軋輥的感應(yīng)加熱裝置裝卸都比較困難。第四種方法，用導(dǎo)熱油給軋輥表面加熱，即在軋輥的輥芯上開孔，注入加熱的導(dǎo)熱油給軋輥表面加熱。如中國(guó)專利號(hào)201210066580.5（加熱軋輥）、201410048249.x（一種采用導(dǎo)熱油加熱的輥套式軋輥）、201020164251.0（導(dǎo)熱油加熱軋輥）、201520021175.0（可實(shí)現(xiàn)多種溫度模式軋輥加熱裝置）、201521041738.9（加熱軋輥）和201620949873.1（一種具有加熱功能的軋輥）等實(shí)用新型裝置，雖然能滿足對(duì)軋輥的連續(xù)在線加熱，但是有的由于在軋輥內(nèi)部開的孔徑空間較大，削弱了軋輥?zhàn)陨淼膭偠群蛷?qiáng)度，有的由于內(nèi)部開孔的形狀復(fù)雜不容易加工，加工難度大，成本高，有的由于加熱油道離軋輥表面距離遠(yuǎn)且分布不均勻，導(dǎo)致對(duì)軋輥表面的加熱效率慢和加熱不均勻。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是要提供一種連續(xù)、在線和恒溫的軋輥加熱溫控裝置，旨在彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，該裝置采用導(dǎo)熱油在螺旋油道內(nèi)對(duì)軋輥表面進(jìn)行加熱，即降低了成本，又實(shí)現(xiàn)了在線軋輥的連續(xù)恒溫均勻加熱。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種連續(xù)、在線、恒溫的軋輥加熱溫控裝置，包括兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸、空心軋輥、溫控系統(tǒng)、溫度傳感器、加熱系統(tǒng)、供油系統(tǒng)，所述的兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸裝在空心軋輥內(nèi)，兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸上開有螺旋油道，螺旋油道一頭通過進(jìn)油道連接進(jìn)油口，另一頭通過出油道連接出油口；所述進(jìn)油口、出油口分別通過進(jìn)油嘴、回油嘴與供油系統(tǒng)相連，所述供油系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有對(duì)導(dǎo)熱油加熱的加熱系統(tǒng)和用于在線測(cè)量導(dǎo)熱油溫度的第二溫度傳感器，通過流經(jīng)螺旋油道內(nèi)的導(dǎo)熱油對(duì)空心軋輥進(jìn)行連續(xù)均勻的加熱；所述空心軋輥表面設(shè)有第一溫度傳感器，第一溫度傳感器設(shè)有接觸觸點(diǎn)；所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器分別與溫控系統(tǒng)相連。

所述的進(jìn)油口處安裝有進(jìn)油嘴，所述出油口安裝有回油嘴，所述進(jìn)油嘴和回油嘴通過耐高溫管道與供油系統(tǒng)相連，且進(jìn)油嘴和回油嘴與耐高溫管道的連接均采用萬向連接。

所述兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸與空心軋輥之間采用間隙配合或過渡配合。

所述第一溫度傳感器的接觸觸點(diǎn)位置設(shè)置在空心軋輥兩頭邊部位置，方便溫度的采集。

所述兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸與空心軋輥的端面之間用防止漏油的毛氈密封墊圈、法蘭端蓋和螺釘固定連接，且法蘭端蓋通過螺釘與螺旋實(shí)心輥軸相連。

所述的導(dǎo)熱油為聯(lián)苯和聯(lián)苯醚低熔混合物型導(dǎo)熱油，聯(lián)苯和聯(lián)苯醚低熔混合物由26.5%的聯(lián)苯和73.5%的聯(lián)苯醚組成，導(dǎo)熱油的加熱溫度范圍為：12°～400°。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果：

一是空心軋輥與兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸是配合使用的，當(dāng)空心軋輥使用時(shí)間長(zhǎng)久后，如果出現(xiàn)輥面磨損，可以隨時(shí)更換空心軋輥，無需再次對(duì)軋輥整體加工；二是采用螺旋實(shí)心輥軸，在螺旋實(shí)心輥軸上加工有螺旋油道來讓導(dǎo)熱油流通，因?yàn)槁菪偷涝诼菪龑?shí)心軋輥上的分布相對(duì)比較均勻，從而當(dāng)導(dǎo)熱油流過螺旋油道時(shí)，對(duì)空心軋輥的加熱也就相對(duì)均勻，使得軋輥表面的加熱溫度就能均勻分布，因?yàn)槁菪偷纼?nèi)只要持續(xù)恒溫供油，從而就能保證軋輥表面的溫度連續(xù)恒定，有利于軋制過程中軋件的質(zhì)量穩(wěn)定；三是溫控系統(tǒng)通過控制第一溫度傳感器能夠連續(xù)的測(cè)量軋輥表面的溫度，來通過第一溫度傳感器反饋給溫控系統(tǒng)來調(diào)節(jié)加熱系統(tǒng)的加熱溫度，進(jìn)而通過第二溫度傳感器來調(diào)節(jié)導(dǎo)熱油的油溫，實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線恒溫控制；四是螺旋油道由于自身對(duì)導(dǎo)熱油的摩擦阻力，減緩了導(dǎo)熱油的流速，延長(zhǎng)了導(dǎo)熱油在螺旋腔內(nèi)的停留時(shí)間，熱量得到充分利用，提高了能源的利用效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的裝置的外部連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的裝置的軋輥的局部剖視圖；

圖3是兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸的局部剖視圖；

圖4是兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸的等軸測(cè)視圖。

在圖中，進(jìn)油道1、輥頸2、輥頭3、進(jìn)油口4、連接螺釘5、法蘭端蓋6、毛氈密封墊圈7、第一溫度傳感器8、空心軋輥9、螺旋有道10、兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸11、出油道12、出油口13、第二溫度傳感器14、加熱系統(tǒng)15、供油系統(tǒng)16、溫控系統(tǒng)17。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖讀本發(fā)明裝置進(jìn)一步的分析說明。

如圖1至圖4所示，本發(fā)明的裝置，包括兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸11、空心軋輥9、溫控系統(tǒng)17、第一、二溫度傳感器8，14、加熱系統(tǒng)15、供油系統(tǒng)16。兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸11裝在空心軋輥9內(nèi)，兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸11上有螺旋油道10，螺旋油道10一頭與進(jìn)油道1相連，另一頭與出油道12相連；所述的進(jìn)油道1、出油道12分別于進(jìn)油口4、出油口13相連；進(jìn)油口4、出油口13分別通過進(jìn)油嘴、回油嘴及耐高溫管道與供油系統(tǒng)16相連；所述供油系統(tǒng)16內(nèi)設(shè)置有對(duì)導(dǎo)熱油加熱的加熱系統(tǒng)15和用于在線測(cè)量導(dǎo)熱油溫度的第二溫度傳感器14；所述供油系統(tǒng)16內(nèi)的第二溫度傳感器14與溫控系統(tǒng)17相連，且在空心軋輥表面設(shè)有第一溫度傳感器8，第一溫度傳感器8設(shè)有接觸觸點(diǎn)；所述第一溫度傳感器8與溫控系統(tǒng)17相連。

兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸11上加工有螺旋油道10，螺旋油道10一頭依次與進(jìn)油道1、進(jìn)油口4、進(jìn)油嘴相連，另一頭依次與出油道12、出油口13、回油嘴相連，流經(jīng)螺旋油道10內(nèi)的導(dǎo)熱油對(duì)空心軋輥9進(jìn)行連續(xù)均勻的加熱。

進(jìn)油口4處安裝有進(jìn)油嘴，與進(jìn)油嘴外接的進(jìn)油管道用耐高溫管道；出油口13安裝有回油嘴，與回油嘴外接的回油管道用耐高溫管道；進(jìn)油嘴和回油嘴與耐高溫管道的連接都采用萬向連接，防止軋輥和耐高溫管道不會(huì)扭轉(zhuǎn)到一起。

兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸11與空心軋輥9之間采用間隙配合或過渡配合。

設(shè)置在空心軋輥9上的第一溫度傳感器8的接觸觸點(diǎn)位置設(shè)置在空心軋輥9兩頭邊部適當(dāng)位置，且方便溫度的采集。

兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸11與空心軋輥9的固定連接是在兩端都先裝上防止漏油的毛氈密封墊圈7，然后在毛氈密封墊圈7外裝上法蘭端蓋6，且法蘭端蓋6通過螺釘5與螺旋實(shí)心輥軸11相連。

導(dǎo)熱油，根據(jù)我國(guó)導(dǎo)熱油產(chǎn)品執(zhí)行g(shù)b23971-2009“導(dǎo)熱油”標(biāo)準(zhǔn)，采用聯(lián)苯和聯(lián)苯醚低熔混合物型導(dǎo)熱油，這一類型的導(dǎo)熱油為聯(lián)苯和聯(lián)苯醚低熔混合物由26.5%的聯(lián)苯和73.5%的聯(lián)苯醚組成，導(dǎo)熱油的加熱溫度范圍為：12°～400°，且熱穩(wěn)定性好。避免導(dǎo)熱油的氧化由于導(dǎo)熱油在熱載體中高溫運(yùn)行的情況下易于發(fā)生氧化反應(yīng)，造成導(dǎo)熱油的劣化變質(zhì)，所以通常對(duì)設(shè)置的高溫膨脹槽進(jìn)行充氮保護(hù)，確保熱載體系統(tǒng)的封閉，避免導(dǎo)熱油與空氣接觸，延長(zhǎng)導(dǎo)熱油的使用壽命。

本發(fā)明在空心軋輥與兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸通過間隙配合或過渡配合，在兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸上加工有螺旋油道與輥軸內(nèi)部的進(jìn)出油道、進(jìn)出油口形成環(huán)形油道通路，供油系統(tǒng)采用油泵通過耐高溫管道、進(jìn)油嘴、進(jìn)油口輸油，流經(jīng)進(jìn)油道和螺旋油道，再流過出油道、出油口、回油嘴和耐高溫管道，最后流回到供油系統(tǒng)的油箱里。

本發(fā)明的裝置在空心軋輥內(nèi)安裝一個(gè)兩頭開孔的螺旋實(shí)心輥軸，在螺旋實(shí)心輥軸上加工有螺旋油道，通過供油系統(tǒng)內(nèi)的加熱系統(tǒng)對(duì)導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱，經(jīng)過第二溫度傳感器的測(cè)量，把油溫傳導(dǎo)給溫控系統(tǒng)，在溫控系統(tǒng)的控制下加熱到所需溫度，然后，采用油泵把加熱到一定溫度的導(dǎo)熱油依次通過耐高溫管道、進(jìn)油嘴、進(jìn)油口和進(jìn)油道輸送到螺旋油道內(nèi)，在軋制過程中對(duì)軋輥進(jìn)行事先的預(yù)熱和在線加熱，接著依次在通過回油道、回油口、回油嘴和耐高溫管道流回供油系統(tǒng)的油箱中，因?yàn)槁菪偷谰鶆蚍植加趯?shí)心輥軸上，所以在軋制過程中對(duì)軋輥的加熱是相對(duì)均勻的，因?yàn)閷?dǎo)熱油能恒溫持續(xù)充滿螺旋油道，繼而保證導(dǎo)熱油溫度的恒定，進(jìn)而保證軋輥在軋制過程中的恒溫，當(dāng)軋輥加熱到一定所需溫度時(shí)，空心軋輥邊部的第一溫度傳感器會(huì)把測(cè)量到的溫度反饋給溫控系統(tǒng)，然后溫控系統(tǒng)就會(huì)對(duì)加熱系統(tǒng)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)通過第二溫度傳感器控制導(dǎo)熱油的油溫，從而實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)恒溫的加熱控制。