專利名稱：一種軋機飛剪刀片冷卻裝置的制作方法
技術領域：
一種軋機飛剪刀片冷卻裝置技術領域[0001]本實用新型涉及冶金軋機裝置，更具體地說，本實用新型涉及一種軋制線材的冶金軋機裝置。
背景技術：
[0002]作為冶金工藝重要裝置的高速線材軋機，為了達到產品要求、以及保證線材生產過程連續(xù)正常地進行，通常要在位于粗軋(V或H軋向)的6#軋機后、中軋的7#軋機前，配置帶刀片的曲柄式飛剪(通常簡稱為1#飛剪)，以對線材軋件實施切頭、切尾、及防止后續(xù)事故而作事故碎斷等重要功能；曲柄啟停式1#飛剪其性能參數通?？蛇_到最大剪切斷面 5026mm2 (直徑80mm)，切頭長度50 200mm，碎斷長度 800mm，剪切速度0. 5 1. 3m/s，剪切溫度彡850°C。[0003]例如170*170*1100連鑄鋼坯經加熱爐加熱至1100 1150°C后，要通過1#—6#粗軋機軋制成直徑為79mm、溫度高達1000°C左右的圓坯，經1#飛剪切頭后再進入中軋機列7# 軋機繼續(xù)軋制;6#軋機軋制完該條鋼坯后，1#飛剪即進行切尾；如更后道工序的下游機架出現(xiàn)故障，1#飛剪必須應急啟動碎斷功能、進行連續(xù)剪切，剪切的頻率約為1次/秒，通常每條鋼坯的碎斷次數可達60次以上。[0004]由于連續(xù)的剪切碎斷，刀片及剪刃部位溫度急劇上升，熱量還會通過刀片傳遞到刀軸，使刀軸溫度也急劇升高、進而會影響到與刀軸一體的曲軸與變速箱之間的密封升溫、 加速密封的損壞，為此，對1#飛剪刀片和刀軸的快速降溫非常重要。[0005]傳統(tǒng)的1#飛剪刀片和刀軸的冷卻方式是自然冷卻，但是長期的使用發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的 1#飛剪刀片和刀軸的冷卻方式存在以下缺點。[0006](1)當由于后道工序線材或下游機架出現(xiàn)故障，1#飛剪立即啟動連續(xù)剪切的碎斷功能，剪切的頻率可達1次/秒或以上。在鋼坯碎斷過程中，每條鋼坯的碎斷次數可多達60 次以上。由于連續(xù)的剪切碎斷，刀片的剪刃部位溫度急劇上升出現(xiàn)暗紅，溫度高達700°C以上，而飛剪的刀片靠自然冷卻的話，在短時間內很難有效降低刀片的溫度，導致刀片刀刃溫度居高不下，使刀片剪刃部位發(fā)生軟化，加劇了刀片剪刃部位的磨損、刀刃剪切部位出現(xiàn)凹槽，使兩刀片之間間隙加大，造成刀片失效，既縮短刀片的使用壽命，而且，影響軋件切頭尾的質量，軋件的切頭剪切質量差又容易使后道工序沖鋼，造成誤產。結果，傳統(tǒng)自然冷卻下刀片壽命通常只有三天，還在一定程度上影響了連續(xù)和正常的生產。[0007](2)當在1#飛剪連續(xù)剪切軋件時，刀片的高溫同時傳遞到刀軸；刀軸一體的曲軸的滑動軸承銅套的材料通常為鋁青銅，最高的工作溫度是280°C，其潤滑油為1號復合鋰基脂。1#飛剪連續(xù)剪切時，刀軸曲軸部的溫度高達300°C以上，造成滑動軸承銅套中的潤滑脂受高溫影響滲漏溢出，導致銅套潤滑不良，磨損快，軸承間隙逐步加大，促使1#飛剪失去功效，造成鋼坯剪彎而不斷等事故；而為確保1#飛剪及后續(xù)的正常工作及產品質量，不得不停機更換刀軸滑動軸承的銅套。[0008]由上可見1#飛剪傳統(tǒng)自然冷卻方式存在如下系列的缺點不僅影響生產的順利進行，造成生產誤產、影響軋材成材率，且因經常更換刀片和刀軸滑動軸承的銅套，增加了設備運行成本。發(fā)明內容[0009]針對現(xiàn)有技術的上述缺點，本實用新型的目的是要提供一種軋機飛剪刀片冷卻裝置，其具有如下優(yōu)點在節(jié)水、防止水濺滲進軸承油封的前提下，采用更為有效的水冷方式冷卻飛剪刀片，因此能大幅降低飛剪刀片及其刀軸、曲軸的溫度，提高飛剪的剪切質量，延長刀片及飛剪整體的工作壽命、降低整體設備的故障率。[0010]為此，本實用新型的技術解決方案是一種軋機飛剪刀片冷卻裝置，所述飛剪刀片通過軸承安裝在曲軸末端的刀軸上，而曲軸通過軸套滑動配合在變速箱體上，而所述冷卻裝置包括控制電路、設置在線材輸往飛剪途中的熱敏傳感器、供水的管路、依序連接在管路上控制供水的電磁閥、噴水冷卻飛剪刀片的噴嘴，該熱敏傳感器的輸出端連接著控制電路的信號輸入端，而控制電路的信號輸出端連接電磁閥的受控端。[0011]本實用新型的冷卻裝置在線材輸往飛剪途中設置熱敏傳感器，從而使得非常簡單通用的傳感器能夠提供準確、及時的線材狀態(tài)信號，而且便于沿著線材縱向形成傳感器序列，提高監(jiān)測信號的信息量，便于控制電路優(yōu)化信號處理的質量、擴展其信號處理的能力； 采用與熱敏傳感器連接的控制電路為飛剪刀片進行不同頻次的噴水冷卻操作提供準確、及時、合理的控制信號，而且結構簡單實用，給本實用新型裝置的自動操作提供強大的支持。[0012]本實用新型的裝置采用熱敏傳感器監(jiān)測軋制過程中高溫線材的來去狀態(tài)，如果監(jiān)測發(fā)現(xiàn)沒有高溫線材或來或去，則控制飛剪及刀片停止工作，可以節(jié)省能源、減少機器損耗，不會浪費寶貴的水源、不致因富余水量濺滲進軸承軸套及油封中造成污染或其它水之患。一旦，熱敏傳感器監(jiān)測到高溫線材或來或去，隨即發(fā)出信號，信號傳輸到控制電路，控制電路首先根據軋機前后工況，決定是否需要啟動應急碎斷動作，如果需要，則立即啟動高頻多次的應急碎斷動作，同時啟動噴水冷卻，但并不濫用冷卻水，而是使得噴水冷卻恰到好處，一旦飛剪中斷應急碎斷動作，噴水冷卻適當延遲之后就行停止，從而確保不浪費寶貴水源、不致富余水量濺滲進軸承軸套造成油封污染或其它水之患。而在啟動正常的切頭、切尾操作中，本實用新型的裝置在監(jiān)控基礎上，因應較低頻次碎斷動作，同樣使得噴水冷卻恰到好處，在飛剪中斷動作后，適當縮短后續(xù)延遲噴水時間，確保高效冷卻、節(jié)水防患。顯而易見，本實用新型裝置的水冷效果因水熱容量大幅高于空氣而能使得飛剪刀片、刀軸以及曲軸的溫度大幅降低，從而大幅延長刀片及飛剪整體的工作壽命、降低整體設備的故障率，也能顯著提高飛剪的剪切質量。[0013]為進一步改善本實用新型裝置的控制反應性能，為飛剪刀片提供靈活、簡捷、安全、高效的噴水冷卻，本實用新型裝置包括如下的改進[0014]所述電磁閥包括帶有所述受控端的二位五通式電磁換向閥、通過其汽缸與電磁換向閥的控制氣管連接的氣動水閥、與電磁換向閥的進口氣管連接的氣動三聯(lián)件以及壓縮空氣源，氣動水閥的水路串連在所述噴嘴與供水之間的管路上。[0015]為進一步改善本實用新型裝置綜合平衡軋機前后工序狀況、更加合理地控制剪切動作、噴水冷卻操作的能力，本實用新型裝置包括如下的改進[0016]所述控制電路包括可編程邏輯控制器PLC、且其信號輸入端還連接軋機后續(xù)裝置的監(jiān)測傳感器。[0017]為沿著線材縱向形成傳感器序列，從而提高監(jiān)測信號的信息量、準確性、及時性， 優(yōu)化控制電路的信號處理質量、擴展其信號處理的能力，本實用新型裝置包括如下的改進[0018]所述熱敏傳感器的數目為2個，分別設置在接近所述飛剪刀片的線材軋機的前后部位。[0019]所述熱敏傳感器包括紅外光電檢測頭。[0020]為提高噴水冷卻的效果質量、減少冷卻水泛濫對飛剪機曲軸、變速箱軸承內部的滲透和污損，本實用新型裝置包括如下的改進[0021 ] 所述飛剪刀片數目為2個，分別裝配在上下曲軸上，相應地，所述噴嘴數目為2個， 分別朝向上下刀片的剪切工位。[0022]為了更好保證有足夠的流量冷卻水、且便于調節(jié)水流量、便于管路檢修和故障處理，本實用新型冷卻裝置包括如下含通徑(公稱通水孔徑)等的改進[0023]所述氣動水閥的過水孔徑是通向2個噴嘴的支管孔徑的1. 5-2. 0倍。[0024]水源與所述氣動水閥之間串連有通徑DN25的不銹鋼球閥。[0025]為了更好保證氣路檢修和故障處理，本實用新型冷卻裝置包括如下的改進[0026]所述氣動三聯(lián)件與壓縮空氣源之間串連有通徑DW5的不銹鋼球閥。[0027]所述氣動三聯(lián)件包括順序串通的空氣過濾器、減壓閥、油霧器。[0028]在氣路上安裝的氣動減壓閥可以更好保證氣動水閥的開啟壓力穩(wěn)定在設定的 3 4bar之間，氣路上安裝的過濾器可以更好分離除水保證氣動水閥氣源的潔凈，在所述。[0029]氣路上安裝的油霧器可以更好保證二位五通電磁換向閥動作靈敏可靠、執(zhí)行準確靈活。[0030]總之，本實用新型冷卻裝置給1#飛剪刀片提供了改進良好的冷卻裝置?？朔藗鹘y(tǒng)的1#飛剪刀片由于空氣冷卻效果差而帶來的刀片磨損，軋件剪切質量差，刀片和刀軸銅套使用壽命短的弊端。從根本上解決了 1#飛剪刀片冷卻效果差的技術問題，延長了刀片和刀軸銅套的使用壽命，提高了 1#飛剪對軋件的剪切質量。[0031]實踐證明由于1#飛剪刀片在生產過程中獲得高效冷卻，有效地避免了高溫軋件對1#飛剪帶來的負面影響，大大提高了 1#飛剪刀片的壽命和剪切質量。通過跟蹤情況統(tǒng)計，采用傳統(tǒng)自然冷卻的的1#飛剪刀片平均軋制噸位在8千噸，且剪切質量差，而本實用新型冷卻的1#飛剪刀片平均軋制噸位為8萬噸，且剪切質量好，每月至少減少2次碎斷操作，飛剪刀軸的潤滑也由原來每三天人工注脂一次延長至每半月一次，大大的降低了備件成本，節(jié)約了停機更換刀片的時間，提高了軋件的剪切質量，對生產的穩(wěn)定順利進行提供了有力的保證，對生產效率的提高功不可沒。[0032]
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。


[0033]圖1為本實用新型冷卻裝置實施例整體結構的示意圖。
具體實施方式
[0034]如圖1，所示為本實用新型軋機飛剪刀片冷卻裝置實施例的整體結構示意圖。所述飛剪30帶可擺動連桿35，其刀片31通過軸承安裝在曲軸32末端的刀軸33上，而曲軸32 通過軸套34滑動配合在變速箱體(未予示出)上，該冷卻裝置實施例包括帶可編程邏輯控制器PLC(未予示出)的控制電路10、設置在線材X輸往飛剪30途中的2個帶紅外光電檢測頭的熱敏傳感器S1/S2、供水的管路20、依序連接在管路20上控制供水的電磁閥、噴水冷卻飛剪30上/下刀片31的上/下噴嘴21，控制電路10的信號輸出端連接電磁閥的受控端41，其10還有信號輸入端連接軋機后續(xù)裝置(未予示出)的監(jiān)測傳感器(未予示出)，2 個熱敏傳感器S1/S2分別設置在與所述飛剪30刀片31接近的線材6V軋機前后部位、Si/ S2輸出端連接著控制電路10的信號輸入端。[0035]所述電磁閥包括帶有所述受控端41的二位五通式電磁換向閥40、通過其汽缸51 與電磁換向閥40的控制氣管連接的氣動水閥50、與電磁換向閥40的進口氣管連接的氣動三聯(lián)件60以及壓縮空氣源，氣動水閥50的水路串連在所述噴嘴21與供水之間的管路20 上。氣動三聯(lián)件60包括與壓縮空氣源順序串通的空氣過濾器61、減壓閥62、油霧器63。
權利要求1.一種軋機飛剪刀片冷卻裝置，所述飛剪刀片通過軸承安裝在曲軸末端的刀軸上，而曲軸通過軸套滑動配合在變速箱體上，其特征在于所述冷卻裝置包括控制電路、設置在線材輸往飛剪途中的熱敏傳感器、供水的管路、依序連接在管路上控制供水的電磁閥、噴水冷卻飛剪刀片的噴嘴，該熱敏傳感器的輸出端連接著控制電路的信號輸入端，而控制電路的信號輸出端連接電磁閥的受控端。
2.如權利要求1所述軋機飛剪刀片冷卻裝置，其特征在于所述電磁閥包括帶有所述受控端的二位五通式電磁換向閥、通過其汽缸與電磁換向閥的控制氣管連接的氣動水閥、 與電磁換向閥的進口氣管連接的氣動三聯(lián)件以及壓縮空氣源，氣動水閥的水路串連在所述噴嘴與供水之間的管路上。
3.如權利要求1所述軋機飛剪刀片冷卻裝置，其特征在于所述控制電路包括可編程邏輯控制器PLC、且其信號輸入端還連接軋機后續(xù)裝置的監(jiān)測傳感器。
4.如權利要求3所述軋機飛剪刀片冷卻裝置，其特征在于所述熱敏傳感器的數目為2 個，分別設置在接近所述飛剪刀片的線材軋機的前后部位。
5.如權利要求1所述軋機飛剪刀片冷卻裝置，其特征在于所述熱敏傳感器包括紅外光電檢測頭。
6.如權利要求1所述軋機飛剪刀片冷卻裝置，其特征在于所述飛剪刀片數目為2個， 分別裝配在上下曲軸上，相應地，所述噴嘴數目為2個，分別朝向上下刀片的剪切工位。
7.如權利要求2所述軋機飛剪刀片冷卻裝置，其特征在于所述氣動水閥的過水孔徑是通向2個噴嘴的支管孔徑的1. 5-2. 0倍。
8.如權利要求2所述軋機飛剪刀片冷卻裝置，其特征在于水源與所述氣動水閥之間串連有通徑DN25的不銹鋼球閥。
9.如權利要求2所述軋機飛剪刀片冷卻裝置，其特征在于所述氣動三聯(lián)件與壓縮空氣源之間串連有通徑IM15的不銹鋼球閥。
10.如權利要求1所述軋機飛剪刀片冷卻裝置，其特征在于所述氣動三聯(lián)件包括順序串通的空氣過濾器、減壓閥、油霧器。
專利摘要本實用新型涉及一種軋機飛剪刀片冷卻裝置，所述飛剪刀片通過軸承安裝在曲軸末端的刀軸上，而曲軸通過軸套滑動配合在變速箱體上，而所述冷卻裝置包括控制電路、設置在線材輸往飛剪途中的熱敏傳感器、供水的管路、依序連接在管路上控制供水的電磁閥、噴水冷卻飛剪刀片的噴嘴，該熱敏傳感器的輸出端連接著控制電路的信號輸入端，而控制電路的信號輸出端連接電磁閥的受控端。本實用新型在節(jié)水、防止水濺滲進軸承油封的前提下，采用更為有效的水冷方式冷卻飛剪刀片，因此能大幅降低飛剪刀片及其刀軸、曲軸的溫度，提高飛剪的剪切質量，延長刀片及飛剪整體的工作壽命、降低整體設備的故障率。
文檔編號B21F11/00GK202239394SQ20112031356
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權日2011年8月25日
發(fā)明者王晉國, 蔣弦弋, 譚龍海, 郭繼亮, 陳聽雨, 陳帆 申請人:廣東省韶關鋼鐵集團有限公司, 廣東韶鋼松山股份有限公司