一种热轧工作辊刮水喷油系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种热轧工作辊刮水喷油系统，包括移动装置，以及安装在移动装置上的刮水板，移动装置可带动刮水板向工作辊的辊面方向移动；刮水板的头部设置有倒角面，倒角面位于刮水板的上表面及头部端面的相交处；倒角面上包覆有耐磨材料，倒角面与工作辊的辊面接触；在刮水板的头部开设有前后贯通的通孔，沿通孔的径向方向开设有沟槽，沟槽的一端与通孔连通，沟槽的另一端与刮水板头部端面外侧连通；在通孔和沟槽内安装辊缝润滑装置。本发明专利技术的有益效果为：辊缝润滑装置设于刮水板内，刮水板收集的工作辊上的冷却水不断冷却刮水板，其始终处于较低的温度状态（低于50℃），这样使得辊缝润滑装置免于热轧带钢的高温辐射。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热轧
，具体涉及一种热轧工作辊刮水喷油系统及方法。
技术介绍
刮水板和辊缝润滑的投入使用是保证热轧生产顺利进行必不可少的技术手段。刮水板包括入口刮水板和出口刮水板，其作用是刮去工作辊表面的冷却水，防止工作辊冷却水淋到高温带钢上，确保热轧带钢温度要求。辊缝润滑装置(包括喷射集管和喷嘴)布置在工作辊的入口侧，其作用是向入口侧工作辊上喷射油水混合物，减小辊缝摩擦系数，以达到降低轧制能耗、减少工作辊磨损及提高工作辊使用寿命等目的。现有的辊缝润滑装置与入口刮水板是分开独立布置的，其布置方式有两种，如图1和图2所示。第一种是将辊缝润滑装置21布置在入口的刮水板1下方(靠近轧件20侧)，如图1所示，刮水板1将工作辊8辊面的冷却水与油水混合物隔离，可保证良好的润滑性能；其缺点是辊缝润滑装置21暴露在轧件20的高温烘烤下，容易造成喷射集管和喷嘴内的润滑油结焦而堵塞油路。第二种是将辊缝润滑装置21布置在刮水板1的上方(远离轧件20侧)，如图2所示，由于刮水板1的保护作用，喷射集管和喷嘴内的润滑油不会发生结焦；这种布置方式要求实际生产时必须将工作辊8的入口冷却水关闭，以防止入口冷却水与油水混合物混合而影响辊缝润滑效果。然而关闭工作辊8的入口冷却水不利于工作辊8的充分冷却，热轧时工作辊8处于较高的温度状态而生成较厚的表面氧化膜，容易发生工作辊8表面氧化膜剥落，影响正常生产。另外，现有的辊缝润滑装置与入口刮水板都是安装在机架上，位置固定不能移动，其缺点为：(1)当轧辊磨损或换辊后轧辊尺寸发生较大变化时，不能保证刮水板与工作辊接触的位置以及油水混合物喷射到工作辊辊面的位置都是最优的，难以维持稳定良好的刮水效果和辊缝润滑效果；(2)当热轧过程中发生断带缠辊事故时，带钢容易撞击到喷射集管、喷嘴及刮水板，严重时甚至导致其损坏，影响正常生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种整体布置且可移动的热轧工作辊刮水喷油装置及方法。本专利技术采用的技术方案为：一种热轧工作辊刮水喷油系统，包括移动装置，以及安装在移动装置上的刮水板，移动装置可带动刮水板向工作辊的辊面方向移动；刮水板的头部设置有倒角面，倒角面位于刮水板的上表面及头部端面的相交处；倒角面上包覆有耐磨材料，倒角面与工作辊的辊面接触。按上述方案，在刮水板的头部开设有前后贯通的通孔，沿通孔的径向方向开设有沟槽，沟槽的一端与通孔连通，沟槽的另一端与刮水板头部端面外侧连通；在通孔和沟槽内安装辊缝润滑装置；所述辊缝润滑装置包括与润滑系统管路相连的喷射集管，以及多个与喷射集管连通的喷嘴，喷射集管安装在通孔内，所述喷嘴等间距安装在沟槽内，喷嘴接近刮水板的头部端面，喷嘴喷射出的油水混合物沿着沟槽的上下表面喷向工作辊。按上述方案，所述移动装置包括两个竖直布置的机架、支撑框架、第一液压缸和第二液压缸，支撑框架的两端分别与机架相连，第一液压缸安设在机架上，第一液压缸的活塞杆与支撑框架相连，第一液压缸可驱动支撑框架沿机架上下运动；所述第二液压缸固设于支撑框架上，第二液压缸的活塞杆与刮水板相连，第二液压缸可驱动刮水板向工作辊的方向移动。按上述方案，所述第一液压缸上安设有线性位移传感器按上述方案，所述移动装置还设有导向机构，导向机构包括导轨和导座，导轨设于支撑框架上，导轨的长度方向平行于刮水板的上下表面；导座安设于导轨上，导座可沿导轨的长度方向滑动；导座的一端与第二液压缸的活塞杆相连，导座的另一端与刮水板的尾部相连。按上述方案，导轨的长度方向平行于刮水板的上下表面，并且与水平面夹角α为5°～45°。按上述方案，倒角面与刮水板的上表面的夹角β为45°～65°；倒角面的中心到沟槽的中心线距离M为：其中，D为工作辊直径，mm。本专利技术还提供了一种热轧工作辊刮水喷油方法，包括以下步骤：步骤一、提供如上所述刮水喷油系统各组件，组装支撑框架、第一液压缸、第二液压缸、导向机构以及刮水板；步骤二、确定刮水板的倒角面与工作辊的接触位置，也即目标位置；步骤三、启动移动装置的第一液压缸，支撑框架随之带动刮水板在竖直平面内运动，并接近目标位置：第一液压缸推动支撑框架连同刮水板向轧件方向移动的位移为Δδ，Δδ＝δ-δ′，其中，δ′为第一液压缸移动前线性位移传感器的测量值，mm；δ为刮水板从退出极限位置移动至目标位置时第一液压缸的总行程，δ根据如下公式计算：其中，K为刮水板位于退出极限位置时倒角面的中心与轧制线的距离，mm；L为刮水板位于退出极限位置时倒角面的中心与工作辊辊心的水平距离，mm；h为上工作辊与下工作辊之间的辊缝厚度，mm；λ为刮水板的目标位置与工作辊辊心的连线与竖直方向的夹角，λ＝α+β；步骤四、启动第二液压缸，推动导座和刮水板沿导轨向工作辊的方向移动，直至刮水板的倒角面与工作辊的辊面接触；步骤五、将第二液压缸切换为压力控制模式，以预设定的压力将刮水板的倒角面压靠在工作辊的辊面上；步骤六、打开润滑系统管路上的流量控制阀和压力控制阀，并通过流量传感器和压力传感器测量值进行反馈调节，以预设定的流量和压力向工作辊辊面喷射油水混合物，随后启动轧件的轧制工序。按上述方案，在步骤五中，刮水板与工作辊之间的压力为5～30KN。按上述方案，在步骤六中，喷嘴喷射的油水混合物的流量为200～300L/min，喷嘴的喷射压力为0.15～0.35MPa。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术中的辊缝润滑装置设于刮水板内，在热轧生产过程中，刮水板收集的工作辊上的冷却水不断冷却刮水板，其始终处于较低的温度状态(低于50℃)，这样使得辊缝润滑装置免于热轧带钢的高温辐射，保证其处于温度较低的环境中(低于50℃)，防止润滑油结焦；同时，也可避免发生断带缠辊事故时带钢直接撞击辊缝润滑装置而损坏；2、本专利技术提供的刮水喷油系统为可动式，在热轧时能够实现根据不同工作辊的辊径及辊缝压下位置，将刮水板移动至工作辊辊面的最佳位置处，可优化刮水板头部与工作辊的接触位置、以及辊缝润滑装置的喷射位置，从而提高刮水效果及辊缝润滑效果；通过将刮水板与工作辊之间的压力控制在设定范围内，能够在保证良好的刮水效果条件下减小刮水板和工作辊之间的磨损。3、本专利技术采用第一液压缸和第二液压缸，当发生断带缠辊事故时，两组液压缸可迅速带动刮水板离开工作辊的辊面，避免带钢撞击损坏；在满足不同热轧工况对封水能力及润滑喷射流量要求的条件下，优化该系统在机架内的占用空间，提高了适用性。4、刮水板的倒角面上包覆有耐磨材料，与工作辊的辊面接触时可减小刮水板的磨损，延长刮水板的使用寿命；且耐磨材料可定期维护，保证了刮水板的刮水效果。5、本专利技术结构稳定，运行可靠，安全性高。附图说明图1为现有的辊缝润滑装置与刮水板的布置方式一。图2为现有的辊缝润滑装置与刮水板的布置方式二。图3为本专利技术的结构示意图。图4为刮水板的结构示意图。图5为刮水板的剖视图。图6为本专利技术一个具体实施例与工作辊的位置示意图。图7为本实施例处于工作状态的示意图。图8为本实施例处于后退位置状态的示意图。图9为本实施例处于退出极限位置状态示意图。图10为本实施例中部分参数示意图。图11为本实施例中喷嘴处油水混合物的流量与辊缝摩擦系数的关系图。其中：1、刮水板；2、喷射集管；3、喷嘴；4、倒角面；5、耐磨材料；6、通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热轧工作辊刮水喷油系统，其特征在于，包括移动装置，以及安装在移动装置上的刮水板，移动装置可带动刮水板向工作辊的辊面方向移动；刮水板的头部设置有倒角面，倒角面位于刮水板的上表面及头部端面的相交处；倒角面上包覆有耐磨材料，倒角面与工作辊的辊面接触。

【技术特征摘要】
1.一种热轧工作辊刮水喷油系统，其特征在于，包括移动装置，以及安装在移动装置上的刮水板，移动装置可带动刮水板向工作辊的辊面方向移动；刮水板的头部设置有倒角面，倒角面位于刮水板的上表面及头部端面的相交处；倒角面上包覆有耐磨材料，倒角面与工作辊的辊面接触。2.如权利要求1所述的热轧工作辊刮水喷油系统，其特征在于，在刮水板的头部开设有前后贯通的通孔，沿通孔的径向方向开设有沟槽，沟槽的一端与通孔连通，沟槽的另一端与刮水板头部端面外侧连通；在通孔和沟槽内安装辊缝润滑装置；所述辊缝润滑装置包括与润滑系统管路相连的喷射集管，以及多个与喷射集管连通的喷嘴，喷射集管安装在通孔内，所述喷嘴等间距安装在沟槽内，喷嘴接近刮水板的头部端面，喷嘴喷射出的油水混合物沿着沟槽的上下表面喷向工作辊；润滑系统管路上分别设置流量控制阀、流量传感器、压力控制阀和压力传感器。3.如权利要求2所述的热轧工作辊刮水喷油系统，其特征在于，所述移动装置包括两个竖直布置的机架、支撑框架、第一液压缸和第二液压缸，支撑框架的两端分别与机架相连，第一液压缸安设在机架上，第一液压缸的活塞杆与支撑框架相连，第一液压缸可驱动支撑框架沿机架上下运动；所述第二液压缸固设于支撑框架上，第二液压缸的活塞杆与刮水板相连，第二液压缸可驱动刮水板向工作辊的方向移动。4.如权利要求3所述的热轧工作辊刮水喷油系统，其特征在于，所述第一液压缸上安设有线性位移传感器5.如权利要求3所述的热轧工作辊刮水喷油系统，其特征在于，所述移动装置还设有导向机构，导向机构包括导轨和导座，导轨设于支撑框架上，导轨的长度方向平行于刮水板的上下表面；导座安设于导轨上，导座可沿导轨的长度方向滑动；导座的一端与第二液压缸的活塞杆相连，导座的另一端与刮水板的尾部相连。6.如权利要求5所述的热轧工作辊刮水喷油系统，其特征在于，导轨的长度方向平行于刮水板的上下表面，并且与水平面夹角α为5°～45°。7.如权利要求6所述的热轧工作辊刮水喷油系统，其特征在于，倒...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈全忠，吴有生，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42