[發明專利]一種脈沖電流輔助厚金屬板帶軋制的裝置及其方法

有效

• 申請號: 202011024663.9
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112238146B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 高新亮;王瑞丹;任善銀
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21B45/00
• 分類號: B21B45/00;B21B27/03;B21B38/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 何圣斐;李洪福

本發明涉及一種脈沖電流輔助厚金屬板帶軋制的裝置及其方法，裝置包括軋輥和設置在軋輥內部的脈沖電源，以及設置在軋輥圓周外側的軋輥套；軋輥表面絕緣，軋輥套上設置有交替分布的導電區和絕緣區，導電區內部設置有測壓區，測壓區內安裝有壓力傳感器，且壓力傳感器一端與脈沖電源連接，另一端與導電區連接，脈沖電源與壓力傳感器、軋輥套、軋件共同構成脈沖電路的閉合回路。本發明通過傳感器測壓精密掌握軋制過程中軋件表面受力，通過離散脈沖電流施加點，有針對地對金屬軋件各個位置施加脈沖電流，使脈沖電流更精確、理想地改善金屬塑性，可在一次軋制過程中對軋件多次施加脈沖電流，對于壓下量要求較大的厚板軋制，可有效提高軋制質量和效率。

技術領域

本發明涉及板帶軋制技術領域，尤其涉及一種脈沖電流輔助厚金屬板帶軋制的裝置及其方法。

背景技術

在金屬軋制方法技術中，利用脈沖電流的電塑性效應進行輔助已為軋制領域普遍應用。而在金屬的電塑性軋制中，一般施加脈沖電流的方式都是在軋輥與軋件接觸區無差別的直接施加脈沖電流，然而脈沖電流在軋件中的流通位置與密度分布是不可控的，電流一般會選擇電阻較小的路徑流通，這就可能導致我們難以控制脈沖電流在金屬軋件中的的具體作用位置，難以保證金屬軋件的質量；且在壓下量較大的厚金屬板帶軋制的過程中，單次的施加脈沖電流不足以完全達到金屬的塑性要求，而進行多次軋制又降低了軋制效率，因此，如何更加精準、靈活地運用金屬的電塑性效應提高金屬軋制的質量與效率，是一個尚待優化解決的技術問題。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種利用離散化脈沖電流施加點的方式來解決厚金屬板帶軋制的質量得不到保證以及軋制效率降低等問題的一種脈沖電流輔助厚金屬板帶軋制的裝置及其方法。

本發明采用的技術方案如下：

本發明所提出的一種脈沖電流輔助厚金屬板帶軋制的裝置，該裝置包括軋輥和設置在軋輥內部的脈沖電源，以及設置在所述軋輥圓周外側的軋輥套；所述軋輥表面絕緣，所述軋輥套上設置有交替分布的導電區和絕緣區，所述導電區內部設置有測壓區，所述測壓區內安裝有壓力傳感器，且所述壓力傳感器一端與所述脈沖電源連接，另一端與所述導電區連接，所述脈沖電源與所述壓力傳感器、所述軋輥套、軋件共同構成脈沖電路的閉合回路。

進一步的，所述軋輥套由兩個對稱設置的半圓形軋輥外圈構成，且兩個半圓形所述軋輥外圈分別與所述軋輥圓周外側嵌入式固定連接。

進一步的，所述脈沖電源通過各所述壓力傳感器分別與各所述導電區單獨連接，所述導電區之間的電流通斷互不干涉。

一種脈沖電流輔助厚金屬板帶軋制的方法，所述方法包括以下步驟：

第1步，根據軋件的厚度、壓下量等參數，設定脈沖作用的臨界壓力參數為P1、P2，并根據需要設定脈沖電流的參數分別為方案一、方案二；

第2步，將軋件放入軋制軌道，使軋件在所述軋輥套可接觸的軋制軌道內向所述軋輥移動，計算軋件與所述導電區接觸的總次數為n，軋件與所述軋輥接觸點a處設置第一傳感器，記錄軋件與所述導電區接觸的次數為i；

第3步，當軋件與所述導電區第1次接觸時，i＝1，記所接觸的所述導電區為第1接觸區，第1接觸區內的所述壓力傳感器1測量所述軋輥表面的壓力為p1，若p1＜P1，則脈沖電路保持斷路，若p1≥P1，則所述脈沖電源與所述導電區之間的電路閉合，若P1≤p1＜P2，則所述脈沖電源通過所述導電區的第1接觸區向軋件與所述軋輥表面接觸的區域通入方案一參數的脈沖電流，若p1≥P2，則所述脈沖電源通過所述導電區的第1接觸區向軋件與所述軋輥表面接觸的區域通入方案二參數的脈沖電流，方案一與方案二可根據實際需要調整參數設置，且軋件與所述導電區的第1接觸區連續接觸，第1接觸區內的所述壓力傳感器1連續更新測量所述軋輥表面壓力p1，并根據p1連續判定軋件與所述軋輥表面接觸的區域是否通入脈沖電流以及通入何種方案參數的脈沖電流，軋件與所述軋輥分離點b處設置第二傳感器監測，當第二傳感器監測到軋件與所述導電區的第1接觸區接觸結束，則第1接觸區可通電范圍內的軋件軋制結束；