[发明专利]电子控温的辊凸度柔性调控轧辊

说明书

本发明提出了一种电子控温的辊凸度柔性调控轧辊，该轧辊包括带有通心孔的轧辊主体、电子温控环、定距环、冷却管路、滑环、温度传感器和温度检测与控制组件。其中电子温控环布置于轧辊主体的轴向通孔内，经由滑环独立供电，可在轧辊主体的中心通孔孔壁上产生局部冷端或热端，进而产生相应的局部负凸度或局部正凸度，并且冷端、热端可相互配合形成环流，具有较强的轴向热传递限制功能，相比于现有技术，本发明具有更强的局部板形调控能力，并可解决辊内温度轴向过度传递造成的辊型波动问题。

技术领域

本发明涉及冶金工业轧钢设备技术领域，特别涉及一种电子控温的辊凸度柔性调控轧辊。

背景技术

板形问题是影响板带材产品质量的核心问题。为进一步提高板带材产品质量，提升板带材产品成材率，钢铁制造业通常采用液压弯辊技术、CVC系列技术、分段冷却系列技术、VC系列技术、DSR系列技术等调控技术调控辊型，进而调控板形。其中，CVC系列技术在轧辊上加工出原始辊凸度，配合窜辊改变辊缝形状，以此实现板形调控，但是该技术对原始辊凸度要求较高，轧辊磨损将破坏CVC轧辊的原始辊型，使得施加窜辊后的辊缝形状改变，进而造成板形调控效果的波动；VC系列技术、DSR系列技术借助内驱液压力实现微尺度辊凸度调控，但是这些技术对内部液压元件要求较高、造价高昂，且调控域有限。

目前，美国、日本等相继提出了多种具有电热内源的辊型调控技术，以局部加热轧辊内孔的形式在辊面形成局部凸度，以解决局部板形问题。本发明人也曾提出“一种可柔性调节辊型曲线的轧辊”(CN102527727A)的发明专利，该发明以内源电磁胀棒为调控元件，借助热胀形及内约束机制，实现辊型调控。但是，美国、日本提出的电热内源辊型调控技术以及本发明人之前提出的“一种可柔性调节辊型曲线的轧辊”(CN102527727A)发明专利，都因缺少轧辊轴向控温机制，长期服役时易发生辊内温度轴向过度传递，造成辊型波动。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种造价较低、工作可靠并且能够稳定保持辊型曲线的轧辊。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种电子控温的辊凸度柔性调控轧辊，其包括带有通心孔的轧辊主体、电子温控环、定距环、冷却管路、滑环、温度传感器和温度检测与控制组件；

所述电子温控环经由滑环独立供电，布置于所述轧辊主体的轴向通孔内，其外环面与所述轧辊主体的轴向通孔紧密配合，其内环面与冷却管路紧密配合；所述电子温控环的外环面和内环面分别安装有所述温度传感器，所述温度传感器用于对内外环面温度进行实时监测；

所述冷却管路有径向通孔，贯穿于所述轧辊主体的通心孔，所述冷却管路的一端与所述滑环连接，作为所述电子温控环与所述温度传感器的连线的通路；

所述定距环布置于电子温控环之间；

所述滑环安装于所述轧辊主体的轴向通孔内的一端，与所述冷却管路的一端连接，所述温度传感器通过所述滑环将采集到的温度信号传输给所述温度检测与控制组件，所述电子温控环通过所述滑环与供电装置连接。

优选的，所述电子温控环包括环状N型半导体和环状P型半导体，通电后两环状半导体将产生温差，形成冷端或者热端。

优选的，所述电子温控环分组使用，每组有奇数个所述电子温控环，如果所述组内第n个电子温控环的内环为环状N型半导体、外环为环状P型半导体，则第n+1个电子温控环的内环为环状P型半导体、外环为环状N型半导体，并且如果第m组两端电子温控环的内环为环状N型半导体、外环为环状P型半导体，则第m+1组两端电子温控环的也内环为环状N型半导体、外环为环状P型半导体。

优选的，所述轧辊主体采用锻钢或铸钢材料。

优选的，所述冷却管路采用导热能力强的材料。

优选的，所述冷却管路利用冷却气体进行冷却。

优选的，所述定距环采用具有除湿功能的材料。