一种控制冷轧带钢板型的精细冷却喷射装置的制作方法

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1.本实用新型涉及一种对冷轧带钢板型进行控制的精细冷却喷射装置，属于冷轧带钢设备技术领域。

背景技术：

2.冷轧带钢板型控制是通过调控冷轧工作辊的有载辊缝来控制板型，目前应用比较广泛的主要方法有：压下倾斜控制、中间辊和工作辊弯辊控制、cvc中间辊窜辊控制以及精细冷却控制。其中精细冷却技术是对轧辊各分段按照板型要求进行冷却的一项技术，它将工作辊辊身分成与板型仪严格对应的若干长度相等但独立的小段，每一个独立的小段受气动阀进行控制，由气动阀控制相应的喷射系统开闭来控制冷却液的通断。精细冷却技术通过控制工作辊各分段冷却量，抑制轧辊的热膨胀量，使得轧辊辊径趋于抑制，有效的调整了轧制辊缝，消除高次项的板型缺陷。冷轧带钢在轧制过程中常见的局部版型缺陷如四分之一浪，边部中浪以及一些高次浪型等，都可以通过精细冷却控制进行消除。
3.目前精细冷却技术在板型控制中已经无可替代，其控制精度也由最初的分段冷却发展成现在的精细冷却，极大地提高了带钢的板型控制精度。但精细冷却在实际使用中存在不少问题：一是控制气管在机架内容易腐蚀、变软；二是无法承受过大的压力，断裂漏气，如果压力调小，却又不能起到关闭的作用；三是精细冷却只能够控制喷射装置的打开关闭，不能进行流量控制，有些喷射装置频繁启闭，有些长期处于一种状态，这就导致频繁启闭的喷射装置密封容易损坏，而长期处于关闭的容易沉积杂质导致阀芯内部容易卡死；四是若密封破损坏，冷却液压力比控制气路压力大，冷却液会沿着压缩空气管路进入控制阀岛，导致发到损坏报废，阀芯卡死，喷射装置无动作，无法调节局部板型；另外若空气管网压缩空气压力波动小于6bar，会导致喷射装置无动作或者调整滞后，失去调整板型的目的。
4.精细冷却存在的上述问题在很大程度上都与喷射装置有关，因此对精细冷却的喷射装置进行改进对解决以上问题是十分必要的。

技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种对冷轧带钢板型进行控制的精细冷却喷射装置，这种喷射装置可以避免压缩空气压力不足导致的冷却液不受控制，同时可以提高阀芯动作准确度和响应时间，也消除了冷却液倒灌，喷嘴可以有效地覆盖所要求喷射的辊面部位，提高了精细冷却整体的控制精度。
6.解决上述技术问题的技术方案是：
7.一种控制冷轧带钢板型的精细冷却喷射装置，它包括喷嘴、阀体、尼龙套、阀芯、弹簧、后压盖、快速接头，喷嘴安装在精细冷却的喷梁的前端面，阀体位于喷梁内，尼龙套和阀芯分别嵌在阀体的空腔中，阀芯内安装有弹簧，后压盖固定在喷梁的后端面，快速接头通过后压盖与阀体的后端相对连接，其改进之处是，阀体的内腔为阶梯内孔，阶梯内孔的前部内孔直径小于后部内孔直径，阀芯由前部的圆柱体和后部的圆筒体组成，阀芯后部的圆筒体
外径大于阀芯前部的圆柱体直径，阀芯的前部圆柱体直径与阀体前部的小直径内孔相匹配，阀芯的前部圆柱体嵌入阀体前部的小直径内孔中，阀芯的后部圆筒体直径与阀体后部的大直径内孔相匹配，阀芯的后部圆筒体嵌入阀体后部的大直径内孔中，阀芯的前部圆柱体外壁和后部圆筒体外壁分别与阀体的小直径内孔和大直径内孔为滑动配合，阀芯的前部圆柱体外壁有密封槽，密封槽内嵌装有密封圈。
8.上述控制冷轧带钢板型的精细冷却喷射装置，所述喷嘴由底板和喷口组成，底板中心有圆孔，底板中心圆孔与阀体内的尼龙套的内孔相对，底板的外周有螺孔，底板通过螺栓固定在喷梁的前端面，喷口为圆筒体，喷口的圆筒体内孔直径大于阀体内的尼龙套的内孔直径，喷口内孔形状为椭圆形，喷射出的冷却液覆盖所需要的喷射部位。
9.上述控制冷轧带钢板型的精细冷却喷射装置，所述阀体为两体结构，阀体由前阀体和后阀体组成，前阀体和后阀体之间由螺纹相连接，前阀体的内孔前部为小直径内孔，后部为大直径内孔，后阀体的内孔为大直径内孔，前阀体后部的大直径内孔与后阀体的大直径内孔等径相对连接，前阀体的前部嵌装在喷梁前端面的圆孔中，前阀体外壁与喷梁前端面的圆孔为过渡配合。
10.上述控制冷轧带钢板型的精细冷却喷射装置，所述尼龙套嵌在前阀体的内孔前端，尼龙套的前端面与前阀体的前端面平齐，尼龙套外壁与前阀体的内孔壁为过盈配合，尼龙套的内孔后端面为圆弧形凹槽。
11.上述控制冷轧带钢板型的精细冷却喷射装置，所述阀芯的前部圆柱体的前端面为圆弧形，圆柱体的圆弧形前端面与尼龙套的内孔后端面的圆弧形凹槽配合相对，前阀体圆周的冷却液注入孔与尼龙套的内孔后端和阀芯的圆柱体圆弧形前端连接处相对，阀芯的后部圆筒体后端开口，弹簧位于圆筒体的内孔中，弹簧的后端伸出阀芯外部顶在后阀体内孔底面上。
12.上述控制冷轧带钢板型的精细冷却喷射装置，所述喷梁的后端面有圆孔，后阀体外壁与喷梁后端面的圆孔为过渡配合，后压盖通过螺栓固定在喷梁后端面上，后阀体嵌在后压盖的内孔中，后压盖与喷梁后端面的圆孔连接处有密封垫，后阀体外壁上有密封槽与后压盖相对，密封槽内设置密封圈，后压盖的后端内孔有螺纹，快速接头的前端有螺纹与后压盖的内孔螺纹相连接。
13.上述控制冷轧带钢板型的精细冷却喷射装置，所述前阀体与喷梁内孔相对的外壁上密封槽，密封槽内设置有密封圈，阀芯与前阀体相对的外壁上有两个密封槽，两个密封槽分别位于阀芯的前部和后部不同直径外壁上，两个密封槽内分别设置有密封圈。
14.本实用新型的有益效果是：本实用新型的阀芯前后直径不同，与注入冷却液相对的阀芯前部直径小于通入压缩空气的阀芯后部直径，使得能够阻止冷却液喷射所需要的压缩空气的压力小于冷却液的喷射压力，降低了气动管网的输入压力，避免了气管在高压下损坏和保证了阀芯在较低压力下正常关闭；阀芯的外周设置了两道密封圈，可有效避免冷却液倒流；改进的喷嘴结构可以有效地保证喷射出的冷却液完全覆盖所需要喷射的区域，避免多区交叉喷射影响控制精度。
15.本实用新型结构简单、使用方便，通过增大控制气体作用面积的方法增加阀芯受力，来弥补管网气压波动以及泄漏带来控制失调，解决了压缩空气压力不足导致冷却液不受控制的问题，同时了提高阀芯动作准确度和响应时间，也解决了冷却液倒灌问题，提高了
精细冷却整体的控制精度。
附图说明
16.图1是现有的精细冷却喷射装置结构示意图；
17.图2是本实用新型的精细冷却的喷梁安装示意图；
18.图3是本实用新型的结构示意图；
19.图4是喷嘴的结构示意图；
20.图5是尼龙套的结构示意图；
21.图6是前阀体的结构示意图；
22.图7是后阀体的结构示意图；
23.图8是阀芯的结构示意图。
24.图中标记如下：喷梁1、喷嘴2、前阀体3、后阀体4、尼龙套5、阀芯6、弹簧7、后压盖8、快速接头9、密封圈10、密封垫11、底板12、喷口13、冷却液注入孔14、螺栓15、圆弧形凹槽16。
具体实施方式
25.图1显示，现有的精细冷却喷射装置由喷嘴、阀体、阀口封闭环、阀芯、弹簧组成，阀口封闭环和阀芯位于阀体内腔中，阀芯为等径的圆柱体，弹簧安装在阀芯内。
26.图3显示，本实用新型由喷嘴2、阀体、尼龙套5、阀芯6、弹簧7、后压盖8、快速接头9组成。喷嘴2安装在精细冷却的喷梁1的前端面，阀体位于喷梁1内，尼龙套5和阀芯6分别嵌在阀体的空腔中，阀芯6内安装有弹簧7，后压盖8固定在喷梁1的后端面，快速接头9通过后压盖8与阀体的后端相对连接，其中的喷嘴2、阀体、阀芯6对现有技术进行了改进。
27.图3、4显示，本实用新型的喷嘴2由底板12和喷口13组成。底板12中心有圆孔，底板12中心圆孔与喷梁1内的阀体内的尼龙套5的内孔相对，底板12的外周有螺孔，底板12通过螺栓固定在喷梁1的前端面。喷口13为圆筒体，喷口13的圆筒体内孔直径大于阀体内的尼龙套5的内孔直径，喷口13的内孔形状为椭圆形，喷射出的冷却液能够覆盖所需要的喷射部位。
28.图3、5显示，尼龙套5嵌在前阀体3的内孔前端，尼龙套5的前端面与前阀体3的前端面平齐，尼龙套5外壁与前阀体3的内孔壁为过盈配合，尼龙套5的内孔后端面为圆弧形凹槽16，用于与阀芯6配合连接。
29.图3、6、7显示，阀体为两体结构，阀体由前阀体3和后阀体4组成，前阀体3和后阀体4之间由螺纹相连接。前阀体3的内孔前部为小直径内孔，后部为大直径内孔，后阀体4的内孔为大直径内孔，前阀体3后部的大直径内孔与后阀体4的大直径内孔等径相对连接。前阀体3的前部嵌装在喷梁1前端面的圆孔中，前阀体3外壁与喷梁1前端面的圆孔为过渡配合。
30.图3、8显示，阀芯6由前部的圆柱体和后部的圆筒体组成，阀芯6的后部圆筒体外径大于阀芯6的前部圆柱体直径，阀芯6的前部圆柱体直径与阀体前部的小直径内孔相匹配，阀芯6的前部圆柱体嵌入阀体前部的小直径内孔中，阀芯6的后部圆筒体直径与阀体后部的大直径内孔相匹配，阀芯6的后部圆筒体嵌入阀体后部的大直径内孔中，阀芯6的前部圆柱体外壁和后部圆筒体外壁分别与阀体的小直径内孔和大直径内孔为滑动配合。
31.采用这样的结构，阀芯6的前后直径不一样，其直径比为3比5，面积比为9比25，因
此喷射装置关闭需要的压缩空气的压力与冷却液喷射压力之比约为9:25，冷却液喷射压力是5至6bar，也就是说本实用新型的喷射装置阻止冷却液喷射所需要的压缩空气力最小只需要2.16bar，而气动管网一般压力在5至6bar左右，足以满足现场需要。
32.图3、8显示，阀芯6前部圆柱体的前端面为圆弧形，圆柱体的圆弧形前端面与尼龙套5的内孔后端面的圆弧形凹槽16配合相对，前阀体3圆周的冷却液注入孔14与尼龙套5的内孔后端和阀芯6的圆柱体圆弧形前端连接处相对，冷却液可以从冷却液注入孔14进入尼龙套5的内孔向喷嘴2方向输出，而需要停止注入冷却液时，阀芯6在后端压缩空气的推动下向前移动，阀芯6前端的圆柱体的圆弧形端面与尼龙套5后端的圆弧形凹槽16紧密贴合，阻止冷却液进入尼龙套5。
33.图3显示，阀芯6的圆筒体后端开口，弹簧7位于圆筒体的内孔中，弹簧7的后端伸出阀芯6外部顶在后阀体4内孔底面上。弹簧7的作用是将阀芯6向前顶，使阀芯6的前端与尼龙套的后端相接触。
34.图3显示，喷梁1的后端面有圆孔，后阀体4外壁与喷梁1后端面的圆孔为过渡配合，后压盖8通过螺栓固定在喷梁1的后端面上，后阀体4嵌在后压盖8的内孔中，后压盖8与喷梁1的后端面的圆孔连接处有密封垫11，后阀体4外壁上有密封槽与后压盖8相对，密封槽内设置密封圈10，后压盖8的后端内孔有螺纹，快速接头9的前端有螺纹与后压盖8的内孔螺纹相连接。
35.图3显示，前阀体3与喷梁1的内孔相对的外壁上密封槽，密封槽内设置有密封圈10，阀芯6与前阀体3相对的外壁上有两个密封槽，两个密封槽分别位于阀芯6的前部和后部不同直径外壁上，两个密封槽内分别设置有密封圈10。密封圈10和密封垫11的材质为氟橡胶，能够承受高温环境。阀芯6设有两道密封，分别设在不同直径处，能够有效防止冷却液进入空腔倒灌。
36.本实用新型的使用过程如下：
37.快速接头9的前端通过螺纹连接在后阀体4的后部，快速接头9的后端接入控制气管。
38.在正常情况下，控制气管不通入压缩空气，冷却液通过前阀体3上均布的6个冷却液注入孔14克服弹簧7的压力推动阀芯6打开通路，进入尼龙套5后从喷嘴2喷射到工作辊辊面。
39.在需要停止注入冷却液时，气阀换向通入一定压力的压缩空气，阀芯6在后端压缩空气的推动下向前移动，阀芯6前端的圆柱体的圆弧形端面与尼龙套5后端的圆弧形凹槽16紧密贴合，冷却液的压力小于压缩空气提供的压力，无法推动阀芯6向后移动，可以阻止冷却液进入尼龙套5进行喷射。
40.本实用新型的一个实施例如下：
41.喷嘴2的底板12的长度为30mm，宽度为30mm，喷口13的外径为22mm，椭圆形内孔的长轴为13.85mm，短轴为7.1mm；
42.前阀体3的长度为75mm，前部外径为32mm，前部内孔直径为24mm，后部外径为26mm，后部内孔直径为20mm；
43.后阀体4的长度为55mm，前部外径为26mm，前部内孔直径为24mm，后部外径为10mm，后部内孔直径为4mm；
44.尼龙套5的长度为30mm，外径为28mm，内孔直径为12mm；
45.阀芯6的前部圆柱体的直径为8mm，长度为18mm，后部圆筒体的外径为18mm，内孔直径为16mm，长度为12mm；
46.弹簧7的直径为16mm，长度为20mm；
47.快速接头9的型号为legris lf3000 g1/4 。

技术特征：

1.一种控制冷轧带钢板型的精细冷却喷射装置，它包括喷嘴（2）、阀体、尼龙套（5）、阀芯（6）、弹簧（7）、后压盖（8）、快速接头（9），喷嘴（2）安装在精细冷却的喷梁（1）的前端面，阀体位于喷梁（1）内，尼龙套（5）和阀芯（6）分别嵌在阀体的空腔中，阀芯（6）内安装有弹簧（7），后压盖（8）固定在喷梁（1）的后端面，快速接头（9）通过后压盖（8）与阀体的后端相对连接，其特征在于：阀体的内腔为阶梯内孔，阶梯内孔的前部内孔直径小于后部内孔直径，阀芯（6）由前部的圆柱体和后部的圆筒体组成，阀芯（6）的后部圆筒体外径大于阀芯（6）的前部圆柱体直径，阀芯（6）的前部圆柱体直径与阀体的前部小直径内孔相匹配，阀芯（6）的前部圆柱体嵌入阀体前部的小直径内孔中，阀芯（6）的后部圆筒体直径与阀体后部的大直径内孔相匹配，阀芯（6）的后部圆筒体嵌入阀体后部的大直径内孔中，阀芯（6）的前部圆柱体外壁和后部圆筒体外壁分别与阀体的小直径内孔和大直径内孔为滑动配合，阀芯（6）的前部圆柱体外壁有密封槽，密封槽内嵌装有密封圈（10）。2.根据权利要求1所述的控制冷轧带钢板型的精细冷却喷射装置，其特征在于：所述喷嘴（2）由底板（12）和喷口（13）组成，底板（12）中心有圆孔，底板（12）的中心圆孔与阀体内的尼龙套（5）的内孔相对，底板（12）的外周有螺孔，底板（12）通过螺栓（15）固定在喷梁（1）的前端面，喷口（13）为圆筒体，喷口（13）的圆筒体内孔直径大于阀体内的尼龙套（5）的内孔直径，喷嘴（2）的喷口（13）内孔形状为椭圆形，喷射出的冷却液覆盖所需要的喷射部位。3.根据权利要求1所述的控制冷轧带钢板型的精细冷却喷射装置，其特征在于：所述阀体为两体结构，阀体由前阀体（3）和后阀体（4）组成，前阀体（3）和后阀体（4）之间由螺纹相连接，前阀体（3）的内孔前部为小直径内孔，后部为大直径内孔，后阀体（4）的内孔为大直径内孔，前阀体（3）的后部大直径内孔与后阀体（4）的大直径内孔等径相对连接，前阀体（3）的前部嵌装在喷梁（1）前端面的圆孔中，前阀体（3）的外壁与喷梁（1）的前端面圆孔为过渡配合。4.根据权利要求3所述的控制冷轧带钢板型的精细冷却喷射装置，其特征在于：所述尼龙套（5）嵌在前阀体（3）的内孔前端，尼龙套（5）的前端面与前阀体（3）的前端面平齐，尼龙套（5）的外壁与前阀体（3）的内孔壁为过盈配合，尼龙套（5）的内孔后端面为圆弧形凹槽（16）。5.根据权利要求4所述的控制冷轧带钢板型的精细冷却喷射装置，其特征在于：所述阀芯（6）的前部圆柱体的前端面为圆弧形，圆柱体的圆弧形前端面与尼龙套（5）的内孔后端面的圆弧形凹槽（16）配合相对，前阀体（3）的圆周有冷却液注入孔（14）与尼龙套（5）的内孔后端和阀芯（6）的圆柱体圆弧形前端连接处相对，阀芯（6）的后部圆筒体后端开口，弹簧（7）位于圆筒体的内孔中，弹簧（7）的后端伸出阀芯（6）的后端外部顶在后阀体（4）的内孔底面上。6.根据权利要求5所述的控制冷轧带钢板型的精细冷却喷射装置，其特征在于：所述喷梁（1）的后端面有圆孔，后阀体（4）的外壁与喷梁（1）的后端面圆孔为过渡配合，后压盖（8）通过螺栓固定在喷梁（1）后端面上，后阀体（4）嵌在后压盖（8）的内孔中，后压盖（8）与喷梁（1）的后端面圆孔连接处有密封垫（11），后阀体（4）的外壁上有密封槽与后压盖（8）相对，密封槽内设置密封圈（10），后压盖（8）的后端内孔有螺纹，快速接头（9）的前端有螺纹与后压盖（8）的内孔螺纹相连接。7.根据权利要求6所述的控制冷轧带钢板型的精细冷却喷射装置，其特征在于：所述前阀体（3）与喷梁（1）的内孔相对的外壁上密封槽，密封槽内设置有密封圈（10），阀芯（6）与前
阀体（3）相对的外壁上有两个密封槽，两个密封槽分别位于阀芯（6）的前部和后部不同直径外壁上，两个密封槽内分别设置有密封圈（10）。

技术总结

一种控制冷轧带钢板型的精细冷却喷射装置，属于冷轧带钢设备技术领域，用于对冷轧带钢板型进行控制。其技术方案是：喷嘴由底板和喷口组成，喷口为圆筒体，喷口的内孔为椭圆形，阀体的内腔为阶梯内孔，阶梯内孔的前部内孔直径小于后部内孔直径，阀芯的前部圆柱体直径与阀体前部的小直径内孔相匹配，阀芯的前部圆柱体嵌入阀体前部的小直径内孔中，阀芯的后部圆筒体直径与阀体后部的大直径内孔相匹配，阀芯的后部圆筒体嵌入阀体后部的大直径内孔中，阀芯与阀体为滑动配合。本实用新型可以避免压缩空气压力不足导致的冷却液不受控制，同时消除了冷却液倒灌，喷嘴可以有效地覆盖所要求喷射的辊面部位，提高了精细冷却整体的控制精度。提高了精细冷却整体的控制精度。提高了精细冷却整体的控制精度。