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)：

對于金屬材料，在采用冷軋時，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，軋制過后會出現(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，因為只是對軋件加熱，沒有加熱軋輥，對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出現(xiàn)邊裂或裂紋的擴(kuò)張，進(jìn)而軋件報廢。

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，不能實現(xiàn)對軋輥在軋制過程中在線加熱，且對軋輥表面溫度不能實現(xiàn)恒溫控制。第二種方法，采用電加熱，來加熱輥芯，如中國專利申請?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）等實用新型裝置，盡管能實現(xiàn)在線連續(xù)加熱，但是因為在軋輥內(nèi)開孔，來安裝電加熱棒來加熱，長期加熱會使加熱棒上產(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，加熱時軋輥的輥面的溫度的差異較大，且對軋輥的輥身產(chǎn)生一定的剛度或者強(qiáng)度的影響，使用電加熱，對于絕緣保護(hù)的要求比較高，對操作者的人身安全也有一定危險。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。如中國專利號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)對軋輥表面加熱的溫度不好，很難實現(xiàn)恒溫控制，以及當(dāng)軋制是出現(xiàn)軋件粘輥時，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。如中國專利號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）等實用新型裝置，雖然能滿足對軋輥的連續(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，削弱了軋輥自身的剛度和強(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)致對軋輥表面的加熱效率慢和加熱不均勻。

技術(shù)實現(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)對軋輥表面進(jìn)行加熱，即降低了成本，又實現(xiàn)了在線軋輥的連續(xù)恒溫均勻加熱。

為了實現(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心輥軸裝在空心軋輥內(nèi)，兩頭開孔的螺旋實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)置有對導(dǎo)熱油加熱的加熱系統(tǒng)和用于在線測量導(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；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心輥軸是配合使用的，當(dāng)空心軋輥使用時間長久后，如果出現(xiàn)輥面磨損，可以隨時更換空心軋輥，無需再次對軋輥整體加工；二是采用螺旋實心輥軸，在螺旋實心輥軸上加工有螺旋油道來讓導(dǎo)熱油流通，因為螺旋油道在螺旋實心軋輥上的分布相對比較均勻，從而當(dāng)導(dǎo)熱油流過螺旋油道時，對空心軋輥的加熱也就相對均勻，使得軋輥表面的加熱溫度就能均勻分布，因為螺旋油道內(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，實現(xiàn)連續(xù)在線恒溫控制；四是螺旋油道由于自身對導(dǎo)熱油的摩擦阻力，減緩了導(dǎo)熱油的流速，延長了導(dǎo)熱油在螺旋腔內(nèi)的停留時間，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心輥軸的局部剖視圖；

圖4是兩頭開孔的螺旋實心輥軸的等軸測視圖。

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。兩頭開孔的螺旋實心輥軸11裝在空心軋輥9內(nèi)，兩頭開孔的螺旋實心輥軸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)置有對導(dǎo)熱油加熱的加熱系統(tǒng)15和用于在線測量導(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；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扭轉(zhuǎn)到一起。

兩頭開孔的螺旋實心輥軸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與螺旋實心輥軸11相連。

導(dǎo)熱油，根據(jù)我國導(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心輥軸通過間隙配合或過渡配合，在兩頭開孔的螺旋實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)安裝一個兩頭開孔的螺旋實心輥軸，在螺旋實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)對導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱，經(jīng)過第二溫度傳感器的測量，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，因為螺旋油道均勻分布于實心輥軸上，所以在軋制過程中對軋輥的加熱是相對均勻的，因為導(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，空心軋輥邊部的第一溫度傳感器會把測量到的溫度反饋給溫控系統(tǒng)，然后溫控系統(tǒng)就會對加熱系統(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，從而實現(xiàn)在線連續(xù)恒溫的加熱控制。