[发明专利]一种高可靠性的冷轧机精细冷却喷射阀

说明书

本发明公开了一种高可靠性的冷轧机精细冷却喷射阀，包括阀体、气缸下端盖和气缸；阀体前端上设有阀座和进液口，阀体后端与气缸下端盖前端相连，气缸下端盖后端与气缸有杆腔相连；阀体内设有阀杆，阀杆后端穿过气缸下端盖，延伸至气缸有杆腔，并与气缸有杆腔内的活塞相连；阀杆前端部设置为球面状，阀座上阀口设置为球面状，阀杆前端部与阀座上阀口之间形成密闭配合；阀杆后端上套有复位弹簧，复位弹簧前端部与气缸下端盖后端面相抵，复位弹簧后端部与气缸有杆腔内的活塞相抵；气缸有杆腔内还设有回气管路。本发明在满足精细冷却阀的性能指标和现场的运行参数的基础上，做出改进，克服原来喷射阀由于乳化液进入控制阀和阀芯容易被杂质卡死的缺陷。

技术领域

本发明涉及冷连轧机技术，更具体地说，涉及一种高可靠性的冷轧机精细冷却喷射阀。

背景技术

国内部分冷连轧机组为了得到更好的板型，相继给机组装配了精细冷却装置。实践证明，在轧制宽幅薄带钢过程中，通过乳化液分段对工作辊和钢板进行冷却，可以获得更好的带钢板型及表面质量，但是目前精细冷却装置在生产实践中仍然或多或少的存在一些问题有待改进。

在实际使用中，根据出口板形辊上测定的剩余板型偏差，通过特别的模型算法开启和关闭乳化液喷射阀。如果大于某一阀值，则喷嘴打开，如果小于某一阀值，则喷嘴关闭，因此某些喷嘴需要频繁的开启关闭，喷嘴如果不能正常开启或关闭，将不仅不能起到调节板型的作用，还有可能使板型更差。但是目前使用的精细冷却喷射阀如图1所示，当压缩空气没有接通时，喷射阀空气端压力为零，乳化液端压力为P₁，阀芯100右端弹簧力为F，当满足P₁A₁＞F时，阀芯100向右侧移动，阀口打开，乳化液进入喷射口，乳化液喷出。当压缩空气接通时，喷射阀空气端与乳化液端压力分别为P₂与P₁，当满足P₂A₂+F＞P₁A₁时，阀芯100向左侧移动，直至阀口关闭，但是该喷射阀由于结构上的缺陷，使用寿命均不长，一是乳化液回路中的乳化液容易通过阀芯进入到控制气路中，乳化液进入气动控制阀后，会使气动阀失效；二是阀芯容易被乳化液的中铁粉等杂质卡死，使阀芯处于常开或常闭状态，从而失去控制的作用。

现有的专利申请中，如专利申请号200910194489.X所公开了一种用于冷轧带板轧辊冷却的直动式精细冷却电磁喷射阀，包括喷射嘴组件、喷梁、阀芯、阀体、电磁铁组件和冷却液。所述电磁铁组件与阀芯安装组合成阀体，电磁铁组件采用螺管式结构；所述喷射嘴组件由喷射嘴体和喷射嘴组成；所述喷梁为与轧机有机连接在一起的基座；所述阀芯由耐热、耐腐蚀、不变形的进口密封材料制成。本发明将在线板形的电信号，直接控制电磁阀，通过调节电信号的脉宽，从而精确调节单位时间内喷射阀所喷出冷却液的流量，通过冷却对轧辊的分段冷却来调整轧辊的热凸度，精确的解决了在线轧辊在不同区段的热凸度，保证了冷轧带板的质量，提高了轧机轧制的线速度。该专利技术方案利用电磁铁组件直接驱动喷射阀的阀芯，虽然在原理是可行的，但是由于喷射阀都是安装在高温高湿的机架环境中，因此直接应用电磁铁在可靠性上是有问题的，使用寿命一般都不长。这种形式的喷射阀在目前也很少在现场实际使用。

又如专利申请号200620125639.3所公开了涉及轧制油变流量喷射阀，阀座穿过梁体侧壁伸入梁体中，压紧法兰设置在梁体的另一侧，与阀座螺纹连接形成一内腔空间，压紧法兰的内圆带有轴向定位凸边，阀座的内圆也带有轴向定位凸边，在内腔空间内装有密封弹性垫片、静瓷片、动瓷片及转轴，密封弹性垫片与压紧法兰内圆的定位凸边相接触，动瓷片与静瓷片构成变流量密封副，转轴的一端与动瓷片相连接，转轴的另一端表露在外与步进电机相连；阀座的前端设有油口，与变流量密封副的油道相对应；动瓷片扇形槽与静瓷片扇形槽在不同位置的配合，构成大小不同的变流量窗口。该专利技术方案实现了对轧制油连续变流量调节，有利于提高轧机冷却控制水平，满足有色金属加工之要求。但是该专利技术方案涉及到对喷射阀阀口的连续控制技术，使用步进电机为控制元件，通过动瓷片的转动，与静瓷片之间产生连续可变的阀口大小，从而控制乳化液的喷射量。此技术结构复杂，步进电机安装在机架内部，可靠度度，使用寿命也不长。