一种高压水射流带钢清洗装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种高压水射流带钢清洗装置，主要用于带钢表面残留物的清洗。该装置主要由多柱塞高压水泵，溢流阀，喷射梁，高压扇形喷嘴，制动器，减速器，限位电机，带钢，托辊电机，超越离合器，托辊，焊缝探测仪，轴承组成。该装置采用多柱塞高压水泵，解决了传统清洗压力和流量脉动大而导致有污渍痕迹，以及设备体积庞大等缺陷；可转动式喷射梁能够避免带钢与喷嘴间的刮擦；超越离合器的安装可以避免带钢表面与托辊间产生划痕和磨损，提高带钢表面质量。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高压水射流带钢清洗装置，主要用于钢厂带钢表面残留物的清洗领域。
技术介绍
冷轧钢经过轧机轧制后表面会有大量的残留物，根据实际情况统计，其表面的残留物密度通常在220 800mg/m2之间，这些残留物可分成两部分，即轧制油部分和微小固体颗粒部分，其中固体颗粒所占的比例为20% 50%。虽然钢卷上的残油在罩式炉加热过程中大部分可以挥发，但由于这个挥发过程不够彻底，退火后的钢卷表面依然会有碳黑和铁粉残留，这些固体颗粒是其表面产生压痕及划伤的主要因素，同时对对冷轧钢卷的表面质量有很大影响。生产高品质的钢板，表面清洗质量是关键。清洗效果的好坏直接影响钢板使用性能和外观。传统的清洗方法基本是采用机械方法或用煤油、柴油进行的人工清洗方法，不仅费时、费力，而且清洗不彻底。随着化学工业的发展，各种专用的清洗剂应运而生，主要以酸性或碱性的溶剂为主，在清除水垢、油垢等各种清洗场合起了很大的作用，但是这种化学清洗最大的不足是对环境有污染，同时对被清洗物有一定的腐蚀作用。例如某厂带钢清洗段工艺流程为碱喷洗一碱液刷洗一电解清洗一热水漂洗，这种化学清洗+电解清洗+物理清洗的方法虽然能够去除带钢表面油脂、铁末等大部分污染物，但对于高速运行的带钢，藏在原板凹坑里的污染物采用上述清洗工艺仍然难以达到理想的清洗效果，且电解清洗具有耗电量大、一次性投资大等缺点，不符合节能低碳的要求。随着水液压技术的不断成熟，其应用领域也不断扩展，上世纪70年代末，国外开始大力发展高压水射流技术，而在带钢清洗领域也逐渐发展为以高压水清洗替代传统清洗方式的趋势。高压水射流清洗利用高压喷头喷射出强劲高压水，直接冲击带钢表面进行清洗。其对带钢表面的固体颗粒、轧制油等清洗效果显著，特别是对藏于具有一定粗糙度的凹坑里的铁粉、顽固油泥等具有十分明显的清洗效果。但是一般带钢的厚度是2. 00 6. OOmm,对于高压清洗系统的压力存在一定的要求，如果喷射压力过高，则会导致带钢受冲击变形，而如果喷射压力过低则会降低带钢表面的清洗率。同时以往的清洗方案中还存在着由于带钢的运行速度和下托辊的转动线速度不一致而导致带钢表面受磨损的现象。
技术实现思路
本技术提供一种高压水射流带钢清洗装置。即通过多柱塞高压水泵将水加压后产生强大的压力能，该高压水通过安装在喷射梁上的特殊结构高压扇形喷嘴连续不断地对被清洗带钢基体上的残留物进行打击、剥离、疏通，以达到清除基体污垢的目的。其解决了传统化学清洗方法和机械清洗方法难以清除一些特殊污垢、清洗效率低、综合费用高、耗能、腐蚀损伤基体、不易于实现自动控制等的缺陷。一种高压水射流带钢清洗装置包括电机1，多柱塞高压水泵2，水箱3，溢流阀4，喷射梁5，管夹6，安装支架7，机架8，喷嘴座9，高压扇形喷嘴10，制动器11，减速器12，限位电机13，超越离合器14，托辊电机15，焊缝探测仪16，带钢17，托辊18，轴承19。多柱塞高压水泵2安装在电机1上，电机1与多柱塞高压水泵2通过联轴器传递力矩，多柱塞高压水泵2的进口接水箱3，多柱塞高压水泵2出口的高压管路通过高压钢管或软管通过溢流阀4 旁路接喷射梁5，，溢流阀4溢流口接水箱3回水；喷射梁5两端与轴承19过盈配合并水平安放在两侧的安装支架7上，并通过管夹6将轴承19的外圈压紧固定，管夹6与安装支架 7连接，安装支架7与机架8连接固定，喷嘴座9在喷射梁5沿同一母线布置，高压扇形喷嘴10与喷嘴座9连接，喷射梁5上所有喷嘴分别沿带钢17宽度方向以带钢中线为中心朝左右两侧轻微偏转；制动器11，减速器12，限位电机13依次安装于喷射梁5的另一侧，制动器11使得喷射梁在工作位置a或避让位置b锁死，减速器12通过限位电机13提供动力使得喷射梁5由工作位置a转动到避让位置b以及从避让位置b回位到工作位置a ；喷射梁5 正下方布置有托辊18，带钢17平铺在托辊18上，并在两侧张力辊的作用下沿喷射梁5径向 (即Vl向)作直线运动；超越离合器14和托辊电机15依次安装于托辊18的一侧；焊缝探测仪16安装于机架8的前部即带钢入口处。管夹6与安装支架7之间通过螺栓连接，安装支架7与机架8之间也通过焊接或螺栓连接固定，喷嘴座9沿径向焊接于喷射梁5上面，高压扇形喷嘴10与喷嘴座9之间通过螺纹连接，所述的高压水射流带钢清洗装置，采用多柱塞高压水泵2实现高压水的排出，工作压力设定范围为7-12MPa，其具有流量脉动小、压力稳定等特点，特别适合于高压水连续清洗带钢的要求，不会产生以往采用三柱塞曲柄连杆泵因为流量和压力脉动大造成带钢清洗力不均勻，而留下污渍痕迹等质量问题。另外，本方案采用的多柱塞高压水泵2直接由电动机驱动，具有体积小、重量轻、无需配备减速机等，相比三柱塞曲柄连杆泵具有鲜明的优点ο所述的高压水射流带钢清洗装置，经加压后的高压水通过喷射梁5和高压扇形喷嘴10后喷射到带钢17表面进行清洗。高压扇形喷嘴10的喷射面与带钢17的运行平面呈 β布置，30° < β <90°，并且喷射方向与带钢17的运行方向相对，这样可以充分利用高压水射流形成的喷射能量，有效破坏污染物与带钢表面的粘着力，使污染物能够顺利脱离带钢表面；选择高压扇形喷嘴的喷射角为Φ，50° < Φ < 70°，可以适应各种规格的带钢表面清洗；高压扇形喷嘴10的端部与带钢17表面的喷射距离为s，100mm < s < 300mm，每个高压扇形喷嘴在带钢宽度方向上的喷射长度为L，每两个相邻的高压扇形喷嘴在喷射范围内重叠部分的长度为AL，满足L/6< AL <L/2，这样可以保证带钢在清洗过程中受力均勻，获得最佳的清洗效果；根据理论分析和现场试验结果表明，若高压扇形喷嘴10与带钢17表面的喷射距离过大，高压水的喷射动能开始明显减弱，不利于清洗，但过小的喷射距离使得清洗面积偏小，浪费资源；特别对于高速运行的带钢而言，较小的清洗面积使得清洗不够充分。同时，高压扇形喷嘴10通过螺纹连接于喷嘴座9上，通过调节喷嘴，使得喷射梁5上所有喷嘴分别沿带钢17宽度中线方向朝左右两侧轻微偏转一定的角度α，5° < α < 20 °，使得逆着带钢运行方向看形成V型清洗带，该V型清洗带可以将这些处于自由状态的固体颗粒和油污从带钢中间向两边清扫，将污染物彻底清洗脱离带钢，防止其进入后续的清洗工艺，有效增加了带钢表面的清洗率。所述的高压水射流带钢清洗装置的工作过程如下减速器12由限位电机13提供动力从而使喷射梁5发生旋转，在清洗状态下，喷射梁5由制动器11锁死，处于高压扇形喷嘴10与带钢17表面呈β角的工作位置a;当需要穿带时，安装在前向机架上的焊缝探测仪16检测到带钢17的穿带信号后，制动器11停止对喷射梁5的锁死，限位电机13迅速动作，使喷射梁5转动到避让位置b ；当带钢完成穿带以后，检测信号指示喷射梁5恢复到工作位置a，制动器11恢复对喷射梁5的锁死，重新恢复到清洗状态。所述的高压水射流带钢清洗装置，在托辊18的一端依次安装超越离合器14和托辊电机15，托辊电机15通过超越离合器14带动托辊18转动，这样便可以降低带钢17因与托辊18由于相对运动而造成的表面划痕和磨损。这是由于带钢17在正常运行过程中会因为本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高压水射流带钢清洗装置，其特征在于：包括电机（１），多柱塞高压水泵（２），水箱（３），溢流阀（４），喷射梁（５），管夹（６），安装支架（７），机架（８），喷嘴座（９），高压扇形喷嘴（１０），制动器（１１），减速器（１２），限位电机（１３），超越离合器（１４），托辊电机（１５），焊缝探测仪（１６，带钢（１７），托辊（１８），轴承（１９）；其中多柱塞高压水泵（２）安装在电机（１）上，电机（１）与多柱塞高压水泵（２）通过联轴器传递力矩，多柱塞高压水泵（２）的进口接水箱（３），多柱塞高压水泵（２）出口的高压管路通过高压钢管或软管旁接溢流阀（４），溢流阀（４）溢流口接水箱（３）回水，溢流阀（４）出口接喷射梁（５）；喷射梁（５）两端与轴承（１９）过盈配合并水平安放在两侧的安装支架（７）上，并通过管夹（６）将轴承（１９）的外圈压紧固定，管夹（６）与安装支架（７）连接，安装支架（７）与机架（８）连接固定，喷嘴座（９）在喷射梁（５）上沿同一母线布置，高压扇形喷嘴（１０）与喷嘴座（９）连接，喷射梁（５）上所有喷嘴分别沿带钢（１７）宽度方向以带钢中线为中心朝左右两侧轻微偏转；制动器（１１），减速器（１２），限位电机（１３）依次安装于喷射梁（５）的另一侧，制动器（１１）使得喷射梁在工作位置ａ或避让位置ｂ锁死，减速器（１２）通过限位电机（１３）提供动力使得喷射梁（５）由工作位置ａ转动到避让位置ｂ以及从避让位置ｂ回位到工作位置ａ；喷射梁（５）正下方布置有托辊（１８），带钢（１７）平铺在托辊（１８）上，并在两侧张力辊的作用下沿喷射梁（５）径向作直线运动；超越离合器（１４）和托辊电机（１５）依次安装于托辊（１８）的一侧；焊缝探测仪（１６）安装于机架（８）的前部即带钢入口处。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：聂松林，温建东，董武涛，喻国哲，尹方龙，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：实用新型
国别省市：11