[發明專利]一種鎂合金帶材軋制過程中工作輥溫度控制裝置

在審

• 申請號: 201710667465.6
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107470374A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 馬鐵寧;李云良;楊定宇;季劍峰;秦川穹
• 申請（專利權）人: 上海利正衛星應用技術有限公司
• 主分類號: B21B37/74
• 分類號: B21B37/74
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及材料加工領域，具體是一種鎂合金帶材軋制過程中工作輥溫度控制裝置。

背景技術

鎂合金是結構材料中最輕的金屬，近年來已經逐漸被應用到航空航天、國防軍工、汽車、電子通訊等領域，同時這些領域對其力學性能的要求也在不斷提高。傳統的鑄造鎂合金已經漸漸無法滿足要求，而通過擠壓、鍛造、軋制等工藝生產的變形鎂合金產品具有更高的強度、更好的延展性、更多樣化的力學性能。其中，軋制作為鎂合金塑性加工的重要手段得到了長足的發展。但是，鎂合金為密排六方結構，滑移系較少，在室溫和低溫條件下塑性較差，而且迄今對鎂合金塑性變形機理的認識還不夠全面和深入，鎂合金板材制備及其軋制成形工藝的研究尚處于初級階段。

隨著厚度的減小，鎂合金的軋制變得愈加困難。由于鎂合金常溫下塑性太低不能軋制，因此軋制鎂合金必須在一定溫度下進行，但太高的溫度會使鎂合金表面發生嚴重的黏連同時板型控制難度也有急劇上升。大量的試驗表面鎂合金軋制續在一段較窄的溫度區間內進行，另一方面鎂合金比熱容較小對溫度變化比較敏感，這就要求對鎂合金進行軋制的工作輥溫度有精確的控制。

傳統的軋輥溫度控制裝置主要側重于升溫方面而不是溫度控制方面，對溫度的控制不夠精確與敏感，同時傳統的軋輥溫度控制策略均是針對軋輥進行整體控制。然而，由于軋輥輥身自帶負撓度同時輥身散熱等原因，在進行鎂合金薄板軋制過程中經常會因輥身的局部溫度高或者低而對板型產生嚴重影響。

目前，對鎂合金軋輥溫度進行分階段自動控制已成為改進鎂合金薄板質量與提高鎂合金生產效率刻不容緩的任務。

發明內容

為解決上述現有技術中的缺陷，本發明提供了一種實用、高效的鎂合金帶材軋制過程中工作輥溫度控制裝置，該系統可精確、靈敏的控制軋制過程中軋輥的溫度，控制方便快捷。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種鎂合金帶材軋制過程中工作輥溫度控制裝置，包括升溫系統、降溫系統、溫度檢測系統，所述升溫系統包括燃氣源，燃氣源經閥門與第一干路相接，第一干路針對上、下兩工作輥分為兩個第一支路，第一支路分別針對軋輥不同軸向位置分為多個分支，分支的數量根據軋輥長度及軋輥局部溫度控制精度確定；第一支路的各分支上均設有流量計與流量控制器；降溫系統包括液體油源，冷卻油源經主閥門與第二干路相接，第二干路針對上、下兩工作輥分為兩第二支路；第二支路分別針對軋輥不同軸向位置分為多個分支，第二支路的各分支與第二支路的分支在軋輥軸向位置一一對應，第二支路的各分支上均設有流量計與流量控制器，第一支路、第二支路上均設有流量調節器及流量監測器，溫度檢測系統由在軋輥側面的紅外感應裝置構成，各流量調節器、流量監測器、流量計、紅外溫度感應裝置均與一PLC控制器相連接。

優選地，所述流量計與PLC控制器的輸入端子相連接，流量控制器與PLC控制器的輸出端子相連接，該PLC控制器采用比例-積分-微分PID式控制方式，自帶屏幕顯示器，各支路分支的流量均顯示在該屏幕顯示器上；PLC控制器的控制模式分為自動模式和手動模式，一般情況下設定好溫度后啟用自動控制模式，當板型出現問題及需要及時調節燃氣量時啟動手動模式通過觀察流量計示數手動控制。

優選地，所述第一干路和第二干路上分別設置總開關，方便維修和調控，該總開關為電磁式開關，并與PLC控制器相連，可方便的實現加熱與冷卻的整體控制。

優選地，所述第一支路、第二支路及紅外感應裝置為多排并列結構，并且左右各排支路與紅外感應裝置在軋輥軸向位置相對應，各排分支上均設有流量監測裝置與流量調節器，如此可以對軋輥不同軸向位置施加不同的溫度控制策略。

優選地，所述第一支路前端接近軋輥處設有圓弧狀擋板，起到安全及防止散熱的作用。

優選地，所述支路前端接近軋輥處亦設有圓弧狀擋板，防止油液四濺。

優選地，所述紅外感應裝置分別由一系列沿軋輥軸向分配的紅外感應器組成，各紅外感應器在軸向的位置與升溫系統、降溫系統的各支路分支在軸向的位置相同。

優選地，各紅外感應器與PLC控制器的輸入端子相接，并在PLC控制器的的屏幕顯示器上分別顯示上下軋輥不同軸向位置處的溫度。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1)解決了鎂合金板材軋制過程中軋輥的溫度控制問題，可精確控制軋輥溫度，提高了鎂合金的生產效率；

2)采用沿軋輥軸向分支控溫策略，方便對軋輥溫度分片控制，為對溫度敏感的鎂合金薄卷的軋制提供了良好的板型控制策略；