[發(fā)明專利]一種基于半導(dǎo)體制冷原理的軋輥輥端溫度控制裝置及方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202111372152.0 | 申請(qǐng)日： | 2021-11-18 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN114082787B | 公開（公告）日： | 2022-10-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王海軍;白宇航 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 燕山大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B21B27/10 | 分類號(hào)： | B21B27/10;B21B37/74 |
| 代理公司： | 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212 | 代理人： | 何圣斐;李洪福 |
| 地址： | 066004 河北省*** | 國(guó)省代碼： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 半導(dǎo)體 制冷 原理 軋輥 溫度 控制 裝置 方法 | ||
1.一種基于半導(dǎo)體制冷原理的軋輥輥端溫度控制裝置，其特征在于：所述裝置包括軋輥、軋輥感應(yīng)加熱裝置、輥端半導(dǎo)體制冷組件、輥頸銅套、水環(huán)下半導(dǎo)體制冷片、冷卻水環(huán)、一級(jí)溫度傳感器和二級(jí)溫度傳感器；所述軋輥感應(yīng)加熱裝置設(shè)置在軋輥的一側(cè)；所述輥端半導(dǎo)體制冷組件分別對(duì)稱設(shè)置在軋輥?zhàn)笥覂蓚?cè)端面上；所述輥頸銅套分別對(duì)稱設(shè)置在軋輥?zhàn)笥覂蓚?cè)的輥頸上；所述冷卻水環(huán)分別設(shè)置在輥頸銅套的圓周外側(cè)；所述水環(huán)下半導(dǎo)體制冷片分別均勻設(shè)置在輥頸銅套的外側(cè)和冷卻水環(huán)的內(nèi)側(cè)之間；所述一級(jí)溫度傳感器分別設(shè)置在軋輥?zhàn)笥覂啥嗣娴耐鈧?cè)；所述二級(jí)溫度傳感器分別設(shè)置在軋輥?zhàn)笥覂蓚?cè)輥頸的外端部；
所述輥端半導(dǎo)體制冷組件包括第一輥端半導(dǎo)體制冷環(huán)、第二輥端半導(dǎo)體制冷環(huán)、輥端銅套；所述輥端銅套同軸穿過輥頸后對(duì)應(yīng)固定在軋輥一側(cè)的端面上；所述第一輥端半導(dǎo)體制冷環(huán)同軸穿過輥頸后對(duì)應(yīng)固定在輥端銅套圓周內(nèi)側(cè)的前端；所述第二輥端半導(dǎo)體制冷環(huán)同軸穿過輥頸后固定在輥端銅套前端并位于第一輥端半導(dǎo)體制冷環(huán)的圓周外側(cè)；
所述冷卻水環(huán)包括水環(huán)套筒、水環(huán)外圈、水環(huán)端蓋、靜環(huán)、動(dòng)環(huán)、動(dòng)環(huán)固定環(huán)、彈簧、端蓋密封環(huán)、靜環(huán)第一密封環(huán)、靜環(huán)第二密封環(huán)、動(dòng)環(huán)密封環(huán)和靜環(huán)防塵圈；所述水環(huán)套筒同軸設(shè)置在輥頸銅套的圓周外側(cè)；所述彈簧同軸對(duì)稱設(shè)置在水環(huán)套筒外圓周的前后兩側(cè)；所述動(dòng)環(huán)固定環(huán)分別同軸設(shè)置在水環(huán)套筒外圓周的外側(cè)，且所述彈簧分別抵在水環(huán)套筒和動(dòng)環(huán)固定環(huán)之間；所述動(dòng)環(huán)分別同軸設(shè)置在動(dòng)環(huán)固定環(huán)的外側(cè)；通過動(dòng)環(huán)固定環(huán)能夠?qū)⑻淄驳倪\(yùn)動(dòng)傳遞至動(dòng)環(huán)；所述動(dòng)環(huán)與水環(huán)套筒之間安裝有動(dòng)環(huán)密封圈；所述水環(huán)端蓋開有通孔；位于左側(cè)的靜環(huán)外側(cè)開有螺紋孔，通過螺釘固定在水環(huán)端蓋內(nèi)圈端面上；所述靜環(huán)上安裝有靜環(huán)第一密封環(huán)和靜環(huán)第二密封環(huán)，用于左側(cè)靜環(huán)與水環(huán)端蓋之間的密封；所述水環(huán)外圈左側(cè)開有螺紋孔，水環(huán)端蓋外圈端面與水環(huán)外圈左側(cè)通過螺釘連接；所述水環(huán)外圈與水環(huán)端蓋之間安裝有端蓋密封環(huán)；所述水環(huán)外圈右側(cè)通過螺釘與位于右側(cè)的靜環(huán)連接；所述動(dòng)環(huán)與靜環(huán)構(gòu)成機(jī)械密封，安裝時(shí)，所述動(dòng)環(huán)與動(dòng)環(huán)固定環(huán)連接，彈簧處于壓縮狀態(tài)；所述靜環(huán)與動(dòng)環(huán)依靠加工精度及裝配精度保證密封；所述水環(huán)外圈的兩側(cè)分別設(shè)置有入水口和出水口；
所述溫度控制裝置的控制方法，包括以下步驟：
步驟1、軋輥加熱工作前，檢查一級(jí)溫度傳感器和二級(jí)溫度傳感器示數(shù)是否正常；
步驟2、向兩側(cè)冷卻水環(huán)通入冷卻液，檢查是否有液體泄露；
步驟3、向軋輥兩側(cè)的水環(huán)下半導(dǎo)體制冷片、第一輥端半導(dǎo)體制冷環(huán)和第二輥端半導(dǎo)體制冷環(huán)通電，檢查電路是否正常；
步驟4、開啟軋輥感應(yīng)加熱裝置，進(jìn)行軋輥加熱工作；
步驟5、軋輥兩側(cè)的一級(jí)溫度傳感器和二級(jí)溫度傳感器開始采集溫度信號(hào)；位于輥端左側(cè)的一級(jí)溫度傳感器采集溫度信號(hào)為Tl1，二級(jí)溫度傳感器采集信號(hào)為Tl2；位于輥端右側(cè)的一級(jí)溫度傳感器采集信號(hào)為Tr1，二級(jí)溫度傳感器采集信號(hào)為Tr2；通過控制系統(tǒng)設(shè)定輥端一級(jí)冷卻開啟溫度T1，二級(jí)冷卻開啟溫度T2，輥端極限溫度T3；設(shè)定兩側(cè)溫度傳感器的采集溫度信號(hào)Tl1和Tr1的測(cè)量數(shù)值的允差為ΔT；
步驟6、根據(jù)預(yù)設(shè)溫度與溫度傳感器采集溫度實(shí)行以下輥端溫度控制：
（6.1）檢測(cè)軋輥兩側(cè)加熱溫度是否均勻，當(dāng)Tl1與Tr1的差值大于ΔT時(shí)，認(rèn)為此時(shí)軋輥兩側(cè)加熱不均勻，應(yīng)立即停止加熱，檢測(cè)感應(yīng)加熱裝置是否有偏置情況，調(diào)整后重復(fù)此步驟，若差值小于ΔT，則進(jìn)行下一步；
（6.2）當(dāng)Tl1與Tr1上升至T1時(shí)，開啟第一級(jí)散熱：兩側(cè)第一輥端半導(dǎo)體制冷環(huán)和第二輥端半導(dǎo)體制冷環(huán)通電工作，軋輥輥端溫度經(jīng)由輥端銅套、輥端半導(dǎo)體制冷環(huán)散出；
（6.3）當(dāng)Tl2與Tr2上升至?xí)rT2，開啟第二級(jí)散熱：兩側(cè)水環(huán)下半導(dǎo)體制冷片通電工作；左側(cè)冷卻水環(huán)由左側(cè)水環(huán)入水口通入冷卻液，由左側(cè)水環(huán)出水口排除冷卻液；右側(cè)冷卻水環(huán)由右側(cè)冷卻水環(huán)通入冷卻液，由右側(cè)水環(huán)出水口排除冷卻液；
步驟7、軋輥兩側(cè)的二級(jí)溫度傳感器檢測(cè)到輥端溫度Tl2與Tr2上升至T3時(shí)，軋輥達(dá)到最大加熱能力，應(yīng)立即斷開軋輥感應(yīng)加熱裝置電源；
步驟8、當(dāng)軋輥常規(guī)工作結(jié)束后，關(guān)閉軋輥感應(yīng)加熱裝置，保持t時(shí)間后，關(guān)閉第二級(jí)散熱，兩側(cè)水環(huán)下半導(dǎo)體制冷片斷電，冷卻水環(huán)停止通冷卻液；關(guān)閉一級(jí)散熱，兩側(cè)第一輥端半導(dǎo)體制冷環(huán)和第二輥端半導(dǎo)體制冷環(huán)斷電。
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