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专利号: 2021110435813
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种大型筒节差温轧制均匀冷却系统,其特征在于,包括:冷却单元、温度检测单元、数据处理单元和控制单元;

所述冷却单元包括多个内冷却装置和多个外冷却装置;所述内冷却装置用于对所述筒节的内壁面进行射流冷却;所述外冷却装置用于对所述筒节的外壁面进行射流冷却,且多个所述外冷却装置与多个所述内冷却装置一一对应;

所述温度检测单元包括第一温度采集装置和第二温度采集装置,所述第一温度采集装置用于实时采集所述筒节位于轧辊前侧的内外壁面的温度值;所述第二温度采集装置用于实时采集所述筒节位于轧辊后侧的内外壁面的温度值;所述温度检测单元和所述数据处理单元连接;

所述数据处理单元能够接收所述第一温度采集装置检测到的位于轧辊前侧的内外壁面的温度值,再根据所述位于轧辊前侧的内外壁面的温度值,建立温度模型,并生成动态阀门模型;并接收所述第二温度采集装置检测到的位于轧辊后侧的内外壁面的温度值,再根据所述位于轧辊后侧的内外壁面的温度值,对温度模型进行修正,并微调动态阀门模型;

所述内冷却装置、所述外冷却装置和所述数据处理单元均与所述控制单元连接;

所述控制单元能够接收所述数据处理单元生成的动态阀门模型,并根据所述动态阀门模型调整所述内冷却装置或所述外冷却装置的流量;

所述大型筒节差温轧制均匀冷却系统的冷却方法,包括以下步骤:

S1、第一温度采集装置实时采集筒节位于轧辊前侧的内外壁面的温度值;

S2、数据处理单元接收所述第一温度采集装置检测到的位于轧辊前侧的内外壁面的温度值,再根据所述位于轧辊前侧的内外壁面的温度值,建立温度模型,并生成动态阀门模型;

S3、控制单元接收所述数据处理单元生成的动态阀门模型,并根据所述动态阀门模型调整所述内冷却装置或所述外冷却装置的流量;

S4、第二温度采集装置实时采集筒节位于轧辊后侧的内外壁面的温度值;

S5、数据处理单元接收所述第二温度采集装置检测到的位于轧辊后侧的内外壁面的温度值,再根据所述位于轧辊后侧的内外壁面的温度值,对温度模型进行修正,并微调动态阀门模型;

S6、控制单元接收所述数据处理单元微调后的动态阀门模型,并根据微调后的动态阀门模型调整所述内冷却装置或所述外冷却装置的流量;

所述大型筒节差温轧制均匀冷却系统通过开始轧制前的第一温度采集装置对所轧制大型筒节的温度信号的采集,制定开始阀门的开启程度,建立动态阀门模型,形成前馈控制;通过轧辊轧后第二温度采集装置对所述轧制大型筒节温度信号的采集,微调阀门模型,形成反馈调节,并通过前馈控制和反馈控制的共同作用,精确调节单位时间内流过冷却装置的冷却介质的流量达到精确控制温度降低的目的,实现大型筒节差温轧制时形成均匀梯度温度的过程。

2.根据权利要求1所述的大型筒节差温轧制均匀冷却系统,其特征在于,所述内冷却装置和所述外冷却装置均包括冷却喷嘴和设置在所述冷却喷嘴的入口处的带有流量计的控制阀,所述带有流量计的控制阀与所述控制单元连接。

3.根据权利要求1所述的大型筒节差温轧制均匀冷却系统,其特征在于,多个所述内冷却装置和所述轧辊中的上辊沿所述筒节的周向均布,且多个所述外冷却装置和所述轧辊中的下辊沿所述筒节的周向均布。

4.根据权利要求3所述的大型筒节差温轧制均匀冷却系统,其特征在于,多个所述内冷却装置通过第一集流管连通,所述第一集流管包括沿所述筒节的轴向延伸的直管;多个所述外冷却装置通过第二集流管连通,所述第二集流管包括沿所述筒节的周向延伸的环管;

所述直管和所述环管均与水箱连通,所述水箱的入口设有液压泵。

5.根据权利要求1所述的大型筒节差温轧制均匀冷却系统,其特征在于,所述冷却单元为多个,多个冷却单元沿所述筒节的轴向均布。

6.根据权利要求1所述的大型筒节差温轧制均匀冷却系统,其特征在于,所述第一温度采集装置包括两个温度传感器,两个所述温度传感器分别设置在所述筒节的内外两侧;所述第二温度采集装置的结构与所述第一温度采集的结构相同。

7.根据权利要求1所述的大型筒节差温轧制均匀冷却系统,其特征在于,所述数据处理单元还能够根据所述第一温度采集装置检测到的位于轧辊前侧的内外壁面的温度值,通过所述温度模型,软测量出筒节内部温度分布。