锌锅工作辊清洁装置及系统的制作方法

本申请涉及镀锌工艺及控制技术领域，具体而言，涉及一种锌锅工作辊清洁装置及系统。

背景技术：

在连续热镀锌生产线上，锌锅中的杂质主要包括碳钢带入的铁粉与高温锌液发生反应而生成的铁锌合金，以及原料锌锭中的杂质和少量灰尘。

这些杂质的熔点大于锌，在锌锅内呈团粒状结构并且极具粘附性。在生产过程中，由于带钢和辊子会不断地相互挤压，这些杂质会不断地粘附在沉没辊和稳定辊表面，当积累到一定厚度时这些杂质便会使带钢表面出现刮伤或转印痕等缺陷。因此，有效解决锌锅工作辊沾渣对于本领域技术人员而言是一项亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请实施例通过提供一种锌锅工作辊清洁装置及系统，解决了现有技术中锌锅杂质附着在工作辊上导致带钢表面损坏的问题。

为了实现上述目的，本申请较佳实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种锌锅工作辊清洁装置，所述装置包括底板、导轨、机架、伸缩机构、第一驱动元件、第二驱动元件及刮刀；其中，

所述导轨设置在所述底板上，所述机架与所述导轨连接；

所述第一驱动元件与所述导轨连接，用于驱动所述导轨相对于所述底板运动并带动所述机架沿第一方向移动；

所述伸缩机构固定在所述机架上；

所述第二驱动元件与所述伸缩机构连接，用于驱动所述伸缩机构在垂直于所述第一方向的第二方向上伸缩；

所述刮刀设置在所述伸缩机构远离所述导轨的一端，用于在所述第一驱动元件和所述第二驱动元件的驱动下移动至目标位置对工作辊进行清洁。

可选地，在本申请实施例中，所述导轨包括相互平行的主轨及副轨，所述机架靠近所述底板的一面设置有滑槽；其中，

所述主轨与所述第一驱动元件传动连接，用于在所述第一元件的驱动下带动所述机架沿所述第一方向移动；

所述副轨固定在所述底板上，所述机架通过所述滑槽与所述副轨连接，以固定所述机架的移动路径。

可选地，在本申请实施例中，所述导轨的两端设置有限位件，所述机架的两侧分别设置有触板，所述触板用于与所述限位件配合以限制所述机架的移动范围。

可选地，在本申请实施例中，所述装置还包括控制器和控制面板，所述限位件包括行程开关；其中，

所述控制器集成于所述控制面板中；

所述第一驱动元件及所述行程开关均与所述控制器电性连接；

在所述触板与所述行程开关接触时触发一控制信号并反馈给所述控制器，由所述控制器根据该控制信号对所述第一驱动元件的工作状态进行控制。

具体地，在本申请实施例中，所述刮刀包括刀臂和刀头，其中，所述刀臂的一端与所述伸缩机构远离所述导轨的一端可拆卸连接，所述刀头与所述刀臂的另一端固定连接。

可选地，在本申请实施例中，所述伸缩机构包括第一伸缩机构和第二伸缩机构，所述第一伸缩装置和第二伸缩装置均固定在所述机架上，其中，

所述第一伸缩机构远离所述导轨的一端连接有第一刮刀，所述第二伸缩机构远离所述导轨的一端连接有第二刮刀。

可选地，在本申请实施例中，所述伸缩机构包括气缸，所述第二驱动元件包括气动控制阀站；

所述气动控制阀站通过拖链与所述气缸连接，用于产生气源并对所述气缸进行驱动。

可选地，在本申请实施例中，所述气动控制阀站包括压力表，所述压力表用于检测所述刀头与所述工作辊之间的接触压力；

所述气动控制阀站还用于根据所述接触压力对所述气缸的工作状态进行控制，以调整所述刀头与所述工作辊之间的接触压力。

可选地，在本申请实施例中，所述第一驱动元件包括变频电机，所述第一驱动元件与所述导轨的连接方式包括链条传动连接及丝杆传动连接。

第二方面，本申请实施例还提供一种锌锅工作辊清洁系统，所述系统包括工作辊、控制面板及如上所述的锌锅工作辊清洁装置，其中，

所述装置的底板相对于所述工作辊固定；

所述第一驱动元件及所述第二驱动元件均与所述控制面板电性连接；

所述控制面板用于控制所述第一驱动元件及所述第二驱动元件，以驱动所述刮刀移动至目标位置对所述工作辊进行清洁。

相对于现有技术而言，本申请实施例中提供的锌锅工作辊清洁装置，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例提供的锌锅工作辊清洁装置，通过导轨、机架、伸缩机构、驱动元件等器件与刮刀相配合，使得刮刀实现了上下左右双自由度运动，从而能够移动至任意目标位置对锌锅中的工作辊进行清洁。通过该装置，可以在工作辊上有杂质积留时控制刮刀移动到目标位置对工作辊进行有效的清洁，避免带钢因工作辊表面积留的杂质受到刮损，还可以在无需对工作辊进行清洁时，控制该刮刀脱离工作辊，从而降低工作辊的转动阻力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。

图1为本申请实施例提供的锌锅工作辊清洁装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的锌锅工作辊清洁系统的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的锌锅工作辊清洁系统的系统框图。

图标：10-底板；20-导轨；21-主轨；22-副轨；23-限位件；30-机架；31-伸缩机构；311-拖链；312-气缸罩；32-刮刀；32a-第一刮刀；32b-第二刮刀；321-刀臂；322-刀头；33-触板；40-第一驱动元件；41-链轮罩；50-气动控制阀站；51-压力表；100-沉没辊；200-稳定辊；300-控制面板。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种锌锅工作辊清洁装置及系统，解决了现有技术中锌锅杂质附着在工作辊上导致带钢表面损坏的问题。

下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。在不冲突的情况下，下述实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除此之外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是一体地连接，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参照图1，为本申请实施例提供的锌锅工作辊清洁装置的结构示意图。

一种锌锅工作辊清洁装置，用于清理积留在沉没辊100及稳定辊200上的杂质，所述装置包括底板10、导轨20、机架30、伸缩机构31、第一驱动元件40、第二驱动元件及刮刀32；其中，所述导轨20设置在所述底板10上，所述机架30与所述导轨20连接；所述第一驱动元件40与所述导轨20连接，用于驱动所述导轨20相对于所述底板10运动并带动所述机架30沿第一方向移动；所述伸缩机构31固定在所述机架30上；所述第二驱动元件与所述伸缩机构31连接，用于驱动所述伸缩机构31在垂直于所述第一方向的第二方向上伸缩；所述刮刀32设置在所述伸缩机构31远离所述导轨20的一端，用于在所述第一驱动元件40和所述第二驱动元件的驱动下移动至目标位置对工作辊进行清洁。

在本申请实施例中，导轨20包括主轨21和副轨22。其中，该主轨21与第一驱动元件40传动连接，同时还与机架30固定连接。通过第一驱动元件40对主轨21进行驱动，即可带动机架30一同相对于底板10运动。具体而言，即实现控制机架30左右移动(同时控制机架30的移动速度)。

在本申请实施例中，主轨21与所述机架30的传动连接方式可以是，但不限于链条传动连接或丝杆传动连接。第一驱动元件40可以是，但不限于变频电机。例如，在另一种可能的实施方式中，第一驱动元件40也可以采用步进电机或伺服电机，主轨21与机架30的传动连接方式也可以是齿轮传动或涡轮蜗杆传动。因此，此处应当理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求对本实施例所采用的手段进行替换。

继续参照图1，考虑到防尘的问题，在一种可能的实施例中，为了避免灰尘附着在该导轨20上影响机架30的传动效果，还可以在主轨21上设置防尘罩，同时在该主轨21与变频电机连接的链轮处设置链轮罩41。

进一步地，由于本实施例中主轨21不仅需要对机架30进行传动，同时还要承担固定机架30的功能，当机架30承受非传动方向的外力时，极其容易导致机架30与主轨21之间的连接结构损坏，因此，在本实施例中还设置了与该主轨21相互平行的副轨22。机架30通过设置于靠近底板10一面的滑槽与该副轨22相连接，从而对机架30的移动路径进行固定，同时加强机架30对外力的抵抗性能，提高机架30与导轨20之间的连接结构的可靠性。

继续参照图1，在本申请实施例中，导轨20的两端还设置有限位件23，机架30的左右两侧分别设置有触板33。当机架30移动到导轨20的两端时(例如：当机架30移动到导轨20的最左端或最右端时)，可通过该触板33与限位件23相配合，从而防止机架30脱离轨道。

具体地，在本申请实施例中，限位件23可以是一纯机械结构的缓冲件，如弹簧缓冲件等，也可以是一具有信号触发功能的行程开关。当限位件23为行程开关时，机架30运动到导轨20两端即会通过该行程开关触发一电信号，然后将该行程开关的触发的电信号反馈至控制器(在本实施例中，该控制器可以与控制面板集成于一体)，即可通过该控制器及时控制第一驱动元件40停止驱动或切换为反向驱动。

继续参照图1，在本申请实施例中，刮刀32包括刀臂321和刀头322。由于考虑到使用过程中可能需要对刮刀32进行更换，因此在本申请实施例中为了便于刮刀32的更换，将刀头322与刀臂321的一端固定连接，而采用可拆卸连接方式将所述刀臂321的另一端与所述伸缩机构31远离导轨20的一端连接。

进一步地，考虑到刀头322的硬度需要大于附着在工作辊上的杂质的硬度才能进行有效地清除，因此，在本申请实施例中，可以采用硬度较高的材料制作所述刀头322，如40钢、45钢等。

进一步地，继续参照图1，在本申请的一种实施例中，所述装置可以包括第一伸缩机构和第二伸缩机构。第一伸缩机构远离导轨20的一端连接有第一刮刀，第二伸缩机构远离导轨20的一端连接有第二刮刀，且第一刮刀的刀臂长于第二刮刀的刀臂。其中，第一刮刀用于对沉没辊进行清洁，第二刮刀用于对稳定辊进行清洁。

应当理解的是，在本申请实施例，同时在机架30上设置第一伸缩机构和第二伸缩机构的目的在于实现同时对沉没辊和稳定辊进行清洁。在实际应用中，该机架30上的伸缩机构31可以根据实际需求设置为一个、两个或其他数量。

进一步地，在本申请实施例中，第一伸缩机构和第二伸缩机构可以是气缸，第二驱动元件可以是气动控制阀站，气动控制阀站通过拖链311与气缸连接，为气缸提供气源。其中，气动控制阀站可以包括面板式压力阀，换向阀，调速阀，压力表和三联件等。通过气功控制阀站可以产生气缸所需的气源，对气缸进行驱动，从而控制伸缩机构31相对于所述导轨20伸缩，具体而言，即控制刮刀32实现上下运动。同理地，为了防止灰尘进入所述气缸，也可以在气缸处设置气缸罩312。

进一步地，在本申请实施例中，压力表可以用于检测所述刀头322与工作辊之间的接触压力。换言之，即在本申请实施例中可以根据该压力表51检测到的接触压力对所述刮刀32的清洁力度进行调节，从而避免该刮刀32在清理杂质的过程中对工作辊造成的摩擦阻力过大，影响生产线的正常运作。

参照图2和图3，其中，图2为本申请实施例提供的锌锅工作辊清洁系统的结构示意图，图3为本申请实施例提供的锌锅工作辊清洁系统的系统框图。

参照图2，所述工作辊包括沉没辊100和稳定辊200。其中，沉没辊100用于改变带钢的传送方向，稳定辊200用于固定带钢的传送方向。在镀锌加工过程中，沉没辊100和稳定辊200在带钢的带动下转动。

在本申请实施例中，为了去除沉没辊100和稳定辊200上附着的杂质，采用如上所述的装置对沉没辊100和稳定辊200进行清洁。具体地，在本申请实施例中，所述装置的底板10分别通过一固定支架与沉没辊100和稳定辊200相对固定，然后通过第一伸缩机构将第一刮刀32a的刀头移动至与沉没辊100接触，通过第二伸缩机构将第二刮刀32b的刀头移动至与稳定辊200接触，随后通过沉没辊100和稳定辊200相对于第一刮刀32a和第二刮刀32b转动，以刮除沉没辊100和稳定辊200表面附着的杂质。

进一步地，请参照图3，在本申请实施例中，所述装置中的第一驱动元件40和第二驱动元件50均与控制面板300电性连接。其中，控制面板300包括控制器(如可编程逻辑控制器plc等)，通过该控制面板300，可以控制第一驱动元件40(即变频电机)驱动所述机架30左右移动，同时还可以控制第二驱动元件(即气动控制阀站50)驱动所述伸缩机构31(即气缸)上下伸缩，从而实现控制刮刀32进行上下左右移动。

同样考虑到防尘的问题，同时还考虑到散热的问题，因此，在本申请的一种实施例中，控制面板300还可以采用防尘结构和通风散热结构，如加装散热器或设置防尘通风口等。

继续参照图3，在本申请实施例中，气动控制阀站50包括压力表51，通过该压力表51可以检测到刮刀32与工作辊之间的接触压力。因此，本申请实施例中，可以根据该压力表51检测到的数据对刮刀32与工作辊之间的接触压力进行调节，从而避免刮刀32对工作辊造成的阻力过大，影响工作辊正常转动。

进一步地，继续参照图3，在本申请实施例中，所述装置的导轨20两端还分别设置有行程开关，并且该行程开关与控制面板300电性连接，当机架30移动至导轨20的两端时，可通过该行程开关触发一控制信号并传输至控制面板300，当控制面板300接收到该控制信号后即可控制变频电机断电或反向转动。

可选地，在本申请实施例中，可以将该装置设置为手动控制模式或自动控制模式。在手动控制模式下，操作人员可以根据需求控制第一刮刀32a和第二刮刀32b移动到指定位置对沉没辊100和稳定辊200进行清洁。在自动模式下，可以设置为自动控制第一刮刀32a和第二刮刀32b进行循环往复运动，具体而言，从当刮刀32运动至工作辊的一端时，通过变频电机驱动机架30反向运动，或通过气动控制阀站50控制气缸收缩，然后控制机架30回到另一端再次对工作辊进行清洁。

除此之外，在本申请实施例中，还可以在控制面板300上设置报警信号指示灯，当出现刮刀变频器跳闸、电机过载或行程开关失灵等故障时，可通过该报警信号指示灯对相关工作人员进行提示。同理地，在运行该系统前，工作人员可以根据该指示灯观察系统是否正常，从而避免系统在存在故障的情况下工作。

可选地，在本申请的其它实施例中还可以在上述实施例的基础上增加额外的控制功能，例如设置急停按钮、模式切换按钮等，此处不再对其进行具体限定。

综上所述，本申请实施例中提供的锌锅工作辊清洁装置及系统相对于现有技术而言，具有如下技术效果或优点：

1.本申请实施例提供的锌锅工作辊清洁装置及系统，通过导轨、机架、伸缩机构、驱动元件等器件与刮刀相配合，使得刮刀实现了上下左右双自由度运动，从而能够移动至任意目标位置对锌锅中的工作辊进行清洁。通过该装置，可以在工作辊上有杂质积留时控制刮刀移动到目标位置对工作辊进行有效的清洁，避免带钢因工作辊表面积留的杂质受到刮损，同时还可以在无需对工作辊进行清洁时，控制该刮刀脱离工作辊，从而降低工作辊的转动阻力。

2.本申请实施例提供的锌锅工作辊清洁装置及系统，通过在导轨的两端设置行程限位开关，可以在检测到机架运动到导轨两端时触发一控制信号控制变频电机及时断电或反向转动，从而防止机架脱离导轨。

3.本申请实施例提供的锌锅工作辊清洁装置及系统，通过气动控制阀站中的压力表可以检测到刮刀与工作辊之间的接触压力。根据该接触压力对刮刀的位置进行调节，可以防止刮刀对工作辊造成的阻力过大，从而影响工作辊正常转动。

以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。