三辊铜管轧机自动充氮装置

290 编辑：中冶有色技术网来源：芜湖精艺铜业有限公司

2024-04-07 14:56:02

权利要求书： 1.一种三辊铜管轧机自动充氮装置，包括轧头机(18)和机头油箱(19)，其特征在于，还包括进气管(1)，所述进气管(1)上连通有支管一(6)、支管二(7)、支管三(12)和支管四(13)，所述支管一(6)和支管二(7)均与轧头机(18)内部连通，所述支管三(12)和支管四(13)均与机头油箱(19)内部连通，所述支管一(6)上设置有高速充氮阀一(8)，所述支管二(7)上设置有低速充氮阀一(9)，所述支管三(12)上设置有高速充氮阀二(14)，所述支管四(13)上设置有低速充氮阀二(15)，所述轧头机(18)上还设有排气阀一(20)与压力表二(21)，所述机头油箱(19)上还设有排气阀二(25)与压力表三(24)，所述进气管(1)的起始端设有压力表一(4)。

2.根据权利要求1所述的三辊铜管轧机自动充氮装置，其特征在于，还包括两个回收装置，所述回收装置包括储气罐(29)，所述储气罐(29)为长筒形，所述储气罐(29)的内部设有滑动连接的活塞(31)，所述储气罐(29)上还设有驱动单元，所述驱动单元用于驱动活塞(31)沿储气罐(29)内壁上下移动，所述储气罐(29)的底部还设有连通的连接管二(30)，两个回收装置的连接管二(30)分别与排气阀一(20)和排气阀二(25)的排气端连接，所述储气罐(29)的底部还连通有排气阀三(26)。

3.根据权利要求2所述的三辊铜管轧机自动充氮装置，其特征在于，所述驱动单元包括设置在储气罐(29)上端的固定架(34)，所述固定架(34)为C形结构，所述固定架(34)的内侧顶端与底端均设有转动座(37)，两个转动座(37)的轴承内圈套设有丝杆(35)，所述丝杆(35)平行于储气罐(29)的长度方向，所述固定架(34)的上端设有减速电机(38)，所述减速电机(38)的输出轴与丝杆(35)的一端连接，所述丝杆(35)上设有螺纹连接的滑座(36)，所述滑座(36)的侧面设有与丝杆(35)平行的压杆(33)，所述压杆(33)的底部贯穿储气罐(29)且与活塞(31)固定连接，所述储气罐(29)的上端还设有导向套(32)，所述导向套(32)套设在压杆(33)的外壁上。

4.根据权利要求3所述的三辊铜管轧机自动充氮装置，其特征在于，所述储气罐(29)的侧面还连通有连接管一(27)，所述连接管一(27)上设有控制阀(28)。

5.根据权利要求4所述的三辊铜管轧机自动充氮装置，其特征在于，所述进气管(1)的起始端设有压力变送器一(5)，所述轧头机(18)上设有压力变送器二(22)，所述机头油箱(19)上设有压力变送器三(23)。

6.根据权利要求5所述的三辊铜管轧机自动充氮装置，其特征在于，所述进气管(1)的起始端设有气体计量表(2)，所述支管一(6)上设有流量计一(10)，所述支管二(7)上设有流量计二(11)，所述支管三(12)上设有流量计三(16)，所述支管四(13)上设有流量计四(17)。

7.根据权利要求1所述的三辊铜管轧机自动充氮装置，其特征在于，所述进气管(1)的起始端设有减压阀(3)。

说明书：一种三辊铜管轧机自动充氮装置技术领域[0001] 本实用新型涉及铜管生产设备技术领域，尤其涉及一种三辊铜管轧机自动充氮装置。背景技术[0002] 铜管生产的工艺流程基本为：管坯连铸、冷轧、退火、盘拉和精整，在冷轧过程中，普遍采用三辊行星轧制进行轧制，但是在轧制过程中，由于温度较高，铜管表面与空气接触后容易被氧化而生锈，影响铜管的生产质量。实用新型内容

[0003] 有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种三辊铜管轧机自动充氮装置，以解决上述背景技术中的全部问题或之一。[0004] 基于上述目的，本实用新型提供了三辊铜管轧机自动充氮装置，包括轧头机和机头油箱，还包括进气管，所述进气管上连通有支管一、支管二、支管三和支管四，所述支管一和支管二均与轧头机内部连通，所述支管三和支管四均与机头油箱内部连通，所述支管一上设置有高速充氮阀一，所述支管二上设置有低速充氮阀一，所述支管三上设置有高速充氮阀二，所述支管四上设置有低速充氮阀二，所述轧头机上还设有排气阀一与压力表二，所述机头油箱上还设有排气阀二与压力表三，所述进气管的起始端设有压力表一。[0005] 可选的，还包括两个回收装置，所述回收装置包括储气罐，所述储气罐为长筒形，所述储气罐的内部设有滑动连接的活塞，所述储气罐上还设有驱动单元，所述驱动单元用于驱动活塞沿储气罐内壁上下移动，所述储气罐的底部还设有连通的连接管二，两个回收装置的连接管二分别与排气阀一和排气阀二的排气端连接，所述储气罐的底部还连通有排气阀三。[0006] 可选的，所述驱动单元包括设置在储气罐上端的固定架，所述固定架为C形结构，所述固定架的内侧顶端与底端均设有转动座，两个转动座的轴承内圈套设有丝杆，所述丝杆平行于储气罐的长度方向，所述固定架的上端设有减速电机，所述减速电机的输出轴与丝杆的一端连接，所述丝杆上设有螺纹连接的滑座，所述滑座的侧面设有与丝杆平行的压杆，所述压杆的底部贯穿储气罐且与活塞固定连接，所述储气罐的上端还设有导向套，所述导向套套设在压杆的外壁上。[0007] 可选的，所述储气罐的侧面还连通有连接管一，所述连接管一上设有控制阀。[0008] 可选的，所述进气管的起始端设有压力变送器一，所述轧头机上设有压力变送器二，所述机头油箱上设有压力变送器三。[0009] 可选的，所述进气管的起始端设有气体计量表，所述支管一上设有流量计一，所述支管二上设有流量计二，所述支管三上设有流量计三，所述支管四上设有流量计四。[0010] 可选的，所述进气管的起始端设有减压阀。[0011] 从上面所述可以看出，本实用新型的三辊铜管轧机自动充氮装置，通过高速充氮阀一和高速充氮阀二快速注入氮气，使设备快速进入生产状态，将空气排尽，对内部进行保护，避免铜材因高温而被氧化，通过低速充氮阀一和排气阀一来维持轧头机内的气压平衡，通过低速充氮阀二和排气阀二来维持机头油箱内的气压平衡，使设备处于安全稳定的工作状态。附图说明[0012] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0013] 图1为本实用新型的充氮装置的结构示意图；[0014] 图2为本实用新型的回收装置的结构示意图。[0015] 其中1、进气管；2、气体计量表；3、减压阀；4、压力表一；5、压力变送器一；6、支管一；7、支管二；8、高速充氮阀一；9、低速充氮阀一；10、流量计一；11、流量计二；12、支管三；13、支管四；14、高速充氮阀二；15、低速充氮阀二；16、流量计三；17、流量计四；18、轧头机；

19、机头油箱；20、排气阀一；21、压力表二；22、压力变送器二；23、压力变送器三；24、压力表三；25、排气阀二；26、排气阀三；27、连接管一；28、控制阀；29、储气罐；30、连接管二；31、活塞；32、导向套；33、压杆；34、固定架；35、丝杆；36、滑座；37、转动座；38、减速电机。

具体实施方式[0016] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。[0017] 需要说明的是，除非另外定义，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。[0018] 基于上述目的提供的一种三辊铜管轧机自动充氮装置，包括轧头机18和机头油箱19，还包括进气管1，所述进气管1上连通有支管一6、支管二7、支管三12和支管四13，所述支管一6和支管二7均与轧头机18内部连通，所述支管三12和支管四13均与机头油箱19内部连通，所述支管一6上设置有高速充氮阀一8，所述支管二7上设置有低速充氮阀一9，所述支管三12上设置有高速充氮阀二14，所述支管四13上设置有低速充氮阀二15，所述轧头机18上还设有排气阀一20与压力表二21，所述机头油箱19上还设有排气阀二25与压力表三24，所述进气管1的起始端设有压力表一4。

[0019] 如图1所示，本实用新型的三辊铜管轧机自动充氮装置，包括轧头机18和机头油箱19，该装置分别为铜管轧制的主要部件，进气管1的起始端与氮气源相连，用于输送氮气，进气管1上连通有支管一6、支管二7、支管三12和支管四13，其中，支管一6和支管二7与轧头机

18内部连通，用于向轧头机18内部输入氮气，支管三12和支管四13与机头油箱19内部连通，用于向机头油箱19内部输入氮气，支管一6上设置有高速充氮阀一8，支管二7上设置有低速充氮阀一9，支管三12上设置有高速充氮阀二14，支管四13上设置有低速充氮阀二15，轧头机18上还设有排气阀一20和压力表二21，机头油箱19上还设有排气阀二25与压力表二21，高速充氮阀一8和高速充氮阀可采用流量大的电磁阀，低速充氮阀一9和低速充氮阀二15可采用流量小的电磁阀。

[0020] 举例来说，在轧制前，先关闭低速充氮阀一9和低速充氮阀二15，打开高速充氮阀一8和高速充氮阀二14，进气管1输送大量氮气，然后分别通过支管一6和支管三12快速的注入轧头机18的内部与机头油箱19的内部，通过排气阀一20与排气阀二25打开一段时间，用于将内部的空气排尽，一定时间后，将排气阀一20和排气阀二25关闭，支管一6与支管三12设置的阀为高速充氮阀一8和高速充氮阀二14，其流量大，这样可快速向轧头机18和机头油箱19中输入氮气，当排气阀一20和排气阀二25关闭后，随着氮气的输入，轧头机18和机头油箱19内的氮气不断增加，从而使内部气压也增大，当气压达到工作要求后，关闭高速充氮阀一8和高速充氮阀二14，然后开始铜管的轧制工作，在轧制过程中，轧头机18与机头油箱19内部的气压由于铜材的引入等其他原因而处于不断的轻微变化中，当轧头机18内的气压增大时，通过打开排气阀一20排出少量氮气，使内部气压恢复到要求范围内，当轧头机18内的气压减小时，打开低速充氮阀一9，从支管二7向其内部注入少量氮气，使气压增大至要求范围内，当机头油箱19内的气压增大时，打开排气阀二25，放出少量氮气使氮气恢复至要求范围，当机头油箱19内的气压减小时，打开低速充氮阀二15，从支管四13向其内部注入少量氮气，使气压增大至要求范围内，轧头机18和机头油箱19内的气压可分别通过压力表二21和压力表三24进行监测，进气管1的输送气压通过压力表一4进行监测。[0021] 综上所述，本实用新型的三辊铜管轧机自动充氮装置，通过高速充氮阀一8和高速充氮阀二14快速注入氮气，使设备快速进入生产状态，将空气排尽，对内部进行保护，避免铜材因高温而被氧化，通过低速充氮阀一9和排气阀一20来维持轧头机18内的气压平衡，通过低速充氮阀二15和排气阀二25来维持机头油箱19内的气压平衡，使设备处于安全稳定的工作状态。[0022] 在一些可选实施例中，还包括两个回收装置，所述回收装置包括储气罐29，所述储气罐29为长筒形，所述储气罐29的内部设有滑动连接的活塞31，所述储气罐29上还设有驱动单元，所述驱动单元用于驱动活塞31沿储气罐29内壁上下移动，所述储气罐29的底部还设有连通的连接管二30，两个回收装置的连接管二30分别与排气阀一20和排气阀二25的排气端连接，所述储气罐29的底部还连通有排气阀三26。[0023] 如图1和2所示，两个回收装置的储气罐29分别设置在轧头机18和机头油箱19的旁边，储气罐29的底部设有连通的连接管二30，两个回收装置的连接管二30分别与排气阀一20和排气阀二25的排气端连接，当轧头机18或机头油箱19内的气压增大时，需要打开排气阀一20或排气阀二25放出一定量的氮气，两个回收装置的连接管二30与排气阀一20和排气阀二25连接，这样排出的氮气可以进入储气罐29中，在铜管轧制前，先通过驱动单元将储气罐29内的活塞31移动至储气罐29的内部底端，并打开排气阀三26，使储气罐29内部的空气排出，当排气阀一20或排气阀二25放出氮气时，通过驱动单元同步的驱动活塞31向储气罐

29上端移动，这样活塞31与储气罐29底部之间形成了存放空间，放出的氮气在存放在其中，氮气放出的越多，活塞31即向上移动的距离越高，当排气阀一20或排气阀二25不排气时，活塞31同时停止移动，当轧头机18或机头油箱19内的气压减小时，先通过驱动单元控制活塞

31向下，并打开排气阀一20或排气阀二25，活塞31向下移动时，将储气罐29中储存的氮气通过连接管二30重新压入轧头机18或者机头油箱19内，使气压增大至要求范围内，若活塞31移动至储气罐29的底端后，气压仍然无法达到要求范围内，则通过打开低速充氮阀一9或低速充氮阀二15补入氮气，通过回收装置回收排出的氮气，减少氮气的浪费。

[0024] 在一些可选实施例中，所述驱动单元包括设置在储气罐29上端的固定架34，所述固定架34为C形结构，所述固定架34的内侧顶端与底端均设有转动座37，两个转动座37的轴承内圈套设有丝杆35，所述丝杆35平行于储气罐29的长度方向，所述固定架34的上端设有减速电机38，所述减速电机38的输出轴与丝杆35的一端连接，所述丝杆35上设有螺纹连接的滑座36，所述滑座36的侧面设有与丝杆35平行的压杆33，所述压杆33的底部贯穿储气罐29且与活塞31固定连接，所述储气罐29的上端还设有导向套32，所述导向套32套设在压杆

33的外壁上。

[0025] 举例来说，固定架34通过焊接的方式固定在储气罐29的上端，转动座37通过螺栓铆接的方式固定在固定架34上，丝杆35的两端分别与两个转动座37的轴承内圈过盈配合，减速电机38通过螺栓铆接的方式固定在固定架34的上端，通过减速电机38驱动丝杆35转动，丝杆35转动时带动滑座36进行直线移动，滑座36与压杆33固定连接，导向套32对压杆33进行导向，使压杆33保持竖直运动，当滑座36沿着丝杆35上下移动时，带动压杆33同步移动，压杆33与活塞31固定连接，从而实现活塞31的上下移动。[0026] 在一些可选实施例中，所述储气罐29的侧面还连通有连接管一27，所述连接管一27上设有控制阀28，连接管一27可以与存储氮气源的设备连接，当停止铜管轧制工作后，将控制阀28打开，并将活塞31向储气罐29底部移动，使内部存储的氮气通过连接管一27输送回存储氮气源的设备。

[0027] 在一些可选实施例中，所述进气管1的起始端设有压力变送器一5，所述轧头机18上设有压力变送器二22，所述机头油箱19上设有压力变送器三23；通过压力变送器一5可将进气管1内的气压转换成电信号，压力变送器二22可将轧头机18内的气压转换成电信号，压力变送器三23可将机头油箱19内的气压转换成电信号，这些电信号可发送至控制系统，如PLC系统，方便监控气压。[0028] 在一些可选实施例中，所述进气管1的起始端设有气体计量表2，所述支管一6上设有流量计一10，所述支管二7上设有流量计二11，所述支管三12上设有流量计三16，所述支管四13上设有流量计四17，方便监控氮气的流量。[0029] 在一些可选实施例中，所述进气管1的起始端设有减压阀3，压缩氮气的气压较大，通过减压阀3可降低输送气压，保证设备的输送安全性。[0030] 所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。[0031] 本实用新型的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。