一种柔性辊接触式薄带材冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种柔性辊接触式薄带材冷却装置，属于钢铁材料深加工领域。本发明专利技术包括机架、上压辊和下压辊，上压辊和下压辊内均设有用于盛放冷却液的冷却腔；上压辊的两端分别安装在上固定块上，上固定块活动安装在机架上，且上固定块上方设有用于向下压紧上固定块的压紧件；上压辊的两端还设有用于向上支撑抬起上压辊的平衡机构。本发明专利技术克服现有技术中薄带材冷却速度不易控制、带材厚度变化时冷却效果不明显的不足，利用接触传热原理，通过调整柔性辊与带材的接触长度和换热系数，实现对冷却速度的有效控制，并能适应对不同厚度带材的快速冷却，且结构简单，适宜推广使用。

A flexible roll contact type thin strip cooling device

The invention discloses a flexible roll contact type thin strip cooling device, which belongs to the field of deep processing of iron and steel materials. The invention comprises a frame, upper pressure roller and the pressure roller, pressure roller and the lower roller are arranged in a cavity for cooling the cooling liquid; both ends of the pressure roller are respectively arranged on the fixed block, fixed block is arranged on the machine frame, and the fixing block is arranged above the fixed for pressing down the pressing piece; both ends of the upper pressure roller is also provided to support lifting the upper roller balancing mechanism. The invention overcomes thin strip cooling rate is not easy to control, the strip thickness changes when the cooling effect is not obvious, the contact heat transfer principle, by adjusting the length of flexible contact roller and strip and the heat transfer coefficient, to achieve effective control of the cooling rate, and can adapt to rapid cooling on the different thickness of the strip, and has the advantages of simple structure, suitable for popularization and use.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性辊接触式薄带材冷却装置
本专利技术涉及钢铁材料深加工
，更具体地说，涉及一种柔性辊接触式薄带材冷却装置。
技术介绍
不锈钢等金属材料往往都需要通过调质等热处理方式来改善其组织和性能，金属薄带和极薄带材调质处理时冷却速度的控制更是一个难题。目前行业内普遍采用以下冷却方式：(1)采用风冷，但风冷难以达到很高的冷却速度，且风冷时冷却速度的控制偏差较大；(2)采用固定滑块式接触换热方式进行冷却，但容易擦伤工件表面，且接触压力不能过大，影响换热效果；(3)采用速度可调的冷却辊进行接触式冷却，但对于要冷却的带材厚度较为限制，薄带厚度不能太厚，厚度超过一定值时则冷却效果大打折扣，而且薄带的冷却速度也不够快。综上所述，目前行业内仍缺乏对薄带材合理有效的冷却方式。经检索，中国专利申请号：2011100209102，申请日：2011年1月18日，专利技术创造名称为：非晶带机用冷却辊装置，该申请案中左盖板与导流元件连接，铜辊固定在左盖板和导流元件外侧；导流元件右端有进水管，左端安装在铜辊、左盖板和导流元件构成的腔体中；导流元件左端与左盖板及铜辊之间形成一个汇流腔；铜辊内表面具有使水流互为反向的左、右螺旋形水道槽，螺旋形水道槽与导流元件外表面贴合构成螺旋形水道；导流元件轴向设有中心孔，中部设有径向孔，径向孔外部设有底部通过孔与螺旋形水道相通的轴向孔，左右两个方向的水流同经汇流腔流出。又如中国专利申请号：2013103241518，申请日：2013年7月30日，专利技术创造名称为：一种制备高性能快冷金属薄带的冷却辊装置，该申请案主要包括：辊基体、辊套、第一盖板、主轴和第二盖板，主轴上设有辊基体，辊基体外圆侧设有辊套，辊基体两侧设有第一盖板、第二盖板，并且通过辊套相连，两个盖板外周边设有与辊套相配合的凸环，辊基体外圆中心区域设有环形凸台，辊套内表面中心区域排布有轴向方形水槽，轴向方形水槽端面与辊基体的凸台外圆面贴合形成轴向方形冷却水流动通道，辊套内表面外侧与两个盖板以及辊基体外圆面共同围成对称的左右两个阶梯状环形等间距冷却水流动通道。该申请案的水道结构设置有助于实现辊套与非晶带材接触区域内的温度场分布均匀化，从而改善非晶宽带制品由于冷却不均匀而产生的一系列缺陷。以上申请案均不失为一种良好的冷却装置，但以上申请案主要是针对冷却水道设计进行优化，解决铜辊冷却不均问题，对于调节冷却速度并无明显助益。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术中薄带材冷却速度不易控制、带材厚度变化时冷却效果不明显的不足，提供了一种柔性辊接触式薄带材冷却装置，利用接触传热原理，通过调整柔性辊与带材的接触长度和换热系数，实现对冷却速度的有效控制，并能适应对不同厚度带材的快速冷却，且结构简单，适宜推广使用。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种柔性辊接触式薄带材冷却装置，包括机架、上压辊和下压辊，上压辊和下压辊内均设有用于盛放冷却液的冷却腔；上压辊的两端分别安装在上固定块上，上固定块活动安装在机架上，且上固定块上方设有用于向下压紧上固定块的压紧件；上压辊的两端还设有用于向上支撑抬起上压辊的平衡机构。更进一步地，平衡机构包括平衡梁，平衡梁沿上压辊的长度方向分布并与上压辊两端的上固定块固连，平衡梁两端上方分别连接有平衡螺杆，机架的一侧设有固定臂，平衡螺杆穿过该固定臂且顶部通过锁紧螺母锁紧，且锁紧螺母和固定臂之间设有弹性件。更进一步地，上固定块上设有突出的滑块，机架上沿高度方向对应设有与该滑块相配合的滑槽，上固定块与机架活动配合。更进一步地，机架上还设有挡块，挡块向与上压辊长度相垂直的方向延伸，并阻挡在上固定块的一侧。更进一步地，平衡螺杆底部设有平衡座，平衡座内开设有安装孔，平衡梁的端部穿过该安装孔并被紧固。更进一步地，上压辊包括芯轴，芯轴的两端分别安装在上固定块上，芯轴的两端外周分别包覆有端辊套，两端的端辊套之间连接有中间辊套，端辊套、中间辊套和芯轴之间围成冷却腔；下压辊的结构与上压辊的结构相同。更进一步地，芯轴内分别设有进水通道和出水通道，冷却液经进水通道流入冷却腔中，冷却腔中的冷却液经出水通道流出芯轴之外。更进一步地，中间辊套包括中间段、过渡段和两端的固定段，中间辊套通过两端的固定段与端辊套相连，中间段为向外突出固定段的平直段，且中间段通过过渡段与固定段光滑连接。更进一步地，进水通道和出水通道均沿芯轴长度方向分布，并分别位于芯轴长度方向的两端，进水通道的一端间隔设有多条与冷却腔相通的进水分通道；出水通道的一端间隔设有多条与冷却腔相通的出水分通道。更进一步地，机架上设有至少两组上下配合的上压辊和下压辊。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：(1)本专利技术的一种柔性辊接触式薄带材冷却装置，上固定块上方设有用于向下压紧上固定块的压紧件，上压辊的两端还设有用于向上支撑抬起上压辊的平衡机构，通过压紧件和平衡机构的相互配合实现对上压辊的上下活动调节，即可控制上下辊面与待加工件间的接触压力和接触面积，进而来实现对冷却速度的有效调控，并能适应对不同厚度带材的快速冷却，适用范围较广。(2)本专利技术的一种柔性辊接触式薄带材冷却装置，中间辊套由具有高导热系数的金属材料制成，使用时中间辊套在压力作用下被弹性压扁，这样一方面可以增大辊面与待加工件的接触面积，另一方面可以通过增加接触压力来改善接触状态，增大换热系数，从而提高冷却速度。(3)本专利技术的一种柔性辊接触式薄带材冷却装置，上固定块的两侧分别设有挡块，挡块用于阻挡上固定块发生轴向运动，即上压辊在上下调节运动过程中，保障上固定块只能沿机架的高度方向上下滑动，而不会沿上压辊长度方向发生轴向窜动，进一步保障了上压辊上下调节时的稳定性。(4)本专利技术的一种柔性辊接触式薄带材冷却装置，中间辊套包括中间段、过渡段和两端的固定段，中间段为向外突出固定段的平直段，中间段的突出设置有助于保障中间辊套对待加工件的充分均匀挤压，进一步增强下压辊和上压辊的冷却速度和冷却效率。(5)本专利技术的一种柔性辊接触式薄带材冷却装置，机架上设有至少两组上下配合的上压辊和下压辊，生产实践中可以根据待加工件的厚度制定单道次或多道次冷却，使得可以冷却的薄带厚度范围更大，且薄带在冷却效率上也有明显提高。附图说明图1为本专利技术中柔性辊的接触式冷却原理示意图；图2为本专利技术的一种柔性辊接触式薄带材冷却装置的主视示意图；图3为本专利技术的一种柔性辊接触式薄带材冷却装置的右视示意图；图4为本专利技术的一种柔性辊接触式薄带材冷却装置的俯视示意图；图5为本专利技术中单道次柔性辊接触式薄带材冷却装置的结构示意图；图6为本专利技术中平衡机构的结构示意图；图7为本专利技术中上压辊的结构示意图。示意图中的标号说明：1、机架；101、连接臂；102、固定臂；2、传动机构；3、下压辊；4、上压辊；401、芯轴；402、中间辊套；403、冷却腔；404、端盖；405、端辊套；406、进水通道；407、进水分通道；408、出水通道；409、出水分通道；410、第一旋转接头；411、第二旋转接头；5、压紧件；6、平衡机构；601、平衡螺杆；602、锁紧螺母；603、弹性件；604、平衡座；605、安装孔；606、卡臂；607、连接销；608本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性辊接触式薄带材冷却装置，包括机架(1)、上压辊(4)和下压辊(3)，其特征在于：上压辊(4)和下压辊(3)内均设有用于盛放冷却液的冷却腔(403)；上压辊(4)的两端分别安装在上固定块(11)上，上固定块(11)活动安装在机架(1)上，且上固定块(11)上方设有用于向下压紧上固定块(11)的压紧件(5)；上压辊(4)的两端还设有用于向上支撑抬起上压辊(4)的平衡机构(6)。

【技术特征摘要】
1.一种柔性辊接触式薄带材冷却装置，包括机架(1)、上压辊(4)和下压辊(3)，其特征在于：上压辊(4)和下压辊(3)内均设有用于盛放冷却液的冷却腔(403)；上压辊(4)的两端分别安装在上固定块(11)上，上固定块(11)活动安装在机架(1)上，且上固定块(11)上方设有用于向下压紧上固定块(11)的压紧件(5)；上压辊(4)的两端还设有用于向上支撑抬起上压辊(4)的平衡机构(6)。2.根据权利要求1所述的一种柔性辊接触式薄带材冷却装置，其特征在于：平衡机构(6)包括平衡梁(7)，平衡梁(7)沿上压辊(4)的长度方向分布并与上压辊(4)两端的上固定块(11)固连，平衡梁(7)两端上方分别连接有平衡螺杆(601)，机架(1)的一侧设有固定臂(102)，平衡螺杆(601)穿过该固定臂(102)且顶部通过锁紧螺母(602)锁紧，且锁紧螺母(602)和固定臂(102)之间设有弹性件(603)。3.根据权利要求1所述的一种柔性辊接触式薄带材冷却装置，其特征在于：上固定块(11)上设有突出的滑块，机架(1)上沿高度方向对应设有与该滑块相配合的滑槽，上固定块(11)与机架(1)活动配合。4.根据权利要求1所述的一种柔性辊接触式薄带材冷却装置，其特征在于：机架(1)上还设有挡块(9)，挡块(9)向与上压辊(4)长度相垂直的方向延伸，并阻挡在上固定块(11)的一侧。5.根据权利要求2所述的一种柔性辊接触式薄带材冷却装置，其特征在于：平衡螺杆(601)底部设有平衡座(604)，平衡座(604)内开设有安装孔(605)，平衡梁(7)的端部穿过该安装孔(605)并...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁雷，王佳，白凤梅，刘相华，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34