CN102107238B - 无接触式矫直机零度标定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可减小矫直辊零度标定误差的无接触式矫直机零度标定方法，其包括以下步骤：样轨测量，计算样轨轨高偏差；将直径、轴向一致的下矫直辊调平；输入样轨并保持各下矫直辊与样轨底部没有间隙，标定下矫直辊；测量各上矫直辊与样轨之间的间隙，记录间隙值，根据测得的间隙值、样轨轨高偏差计算出各个上矫直辊的补偿值，补偿值＝间隙值+样轨轨高偏差，将当前矫直机显示数值加上其对应的补偿值得到标定零位值，将矫直机各上矫直辊定位至标定零位值的位置上；矫直辊编码器标零：调整矫直机位置编码器，将矫直辊当前位置定义为工作零位。其主要用于钢轨矫直机标定，可为矫直过程工艺调整提供准确参考，提高了矫直质量的稳定性。

Description

无接触式矫直机零度标定方法
技术领域
本发明涉及钢轨矫直领域，尤其是一种矫直机零度标定方法。
背景技术
目前，矫直机的压下量控制均实现了数码输入、数码显示。这种矫直机的零度标定方法是：将样轨放在下矫直辊上，然后用上矫直辊慢慢压靠样轨，人工观察矫直辊是否接触到钢轨表面，当矫直辊接触到钢轨表面时停止压靠，然后将矫直辊位置编码器清零，即完成该矫直辊的标定。因观察误差，有时样轨与矫直辊之间已经产生较大的相互作用，样轨已发生变形，这样使得零度标定有误差。对于这种标定方法所产生的上述误差，由于在矫直辊压靠标定样轨的过程中压靠力无法准确测出，因而无法推算出样轨在压靠过程中的变形量，这种误差无法消除，因而对零度标定的精度有较大影响。当样轨与某一矫直辊发生压靠变形时，不仅该矫直辊的标定会出现误差，还会因为样轨变形而对相邻矫直辊的标定产生影响。
矫直辊零度标定误差引起的后果是：调整人员无法准确掌握当前矫直工艺的实际参数，无法判断矫直工艺是否合理，仅凭经验进行调整，容易导致矫直过程工艺参数超过工艺规定范围，工艺规程和纪律无法得到有效执行，从而使矫直质量产生波动、后工序工作量增加。
发明内容
为了克服现有矫直辊零度标定误差较大的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种可减小矫直辊零度标定误差的无接触式矫直机零度标定方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：无接触式矫直机零度标定方法，包括以下步骤：样轨测量：测量样轨轨高，并计算样轨轨高减理论轨高的差，此为样轨轨高偏差；下矫直辊调平：调整或更换下矫直辊，直至各个下矫直辊的直径、轴向一致，各下矫直辊辊面在同一水平面上；标定下矫直辊：将样轨从入口辊道输送到矫直机，样轨平放在下矫直辊辊面上，保持各下矫直辊与样轨底部没有间隙；标定上矫直辊：测量各上矫直辊与样轨之间的间隙，记录间隙值；矫直辊定位：根据测得的间隙值、样轨轨高偏差计算出各个上矫直辊的补偿值，补偿值＝间隙值+样轨轨高偏差，将当前矫直机显示数值加上其对应的补偿值得到标定零位值，将矫直机各上矫直辊定位至标定零位值的位置上；矫直辊编码器标零：调整矫直机位置编码器，将上矫直辊当前位置定义为工作零位。
在标定上矫直辊的步骤中，对上矫直辊与样轨之间的间隙进行至少两回测量，每次测量完成后，将上矫直辊提升设定高度，再压下设定高度进行下一回测量，由各回测得的间隙值计算出间隙值的平均值，取该平均值作为矫直辊定位步骤用于计算补偿值的间隙值。
在标定上矫直辊步骤中，所述间隙值利用塞尺进行测量。
选择水平平直度和垂直平直度均不大于0.01mm/2m、样轨规格通长波动≤0.1mm的一段样轨用于标定。
各矫直辊的矫直圈椭圆度≤0.05mm。
本发明的有益效果是：上矫直辊与样轨之间没有压力作用，样轨没有发生压缩变形和弯曲变形，矫直辊也没有发生变形，测量精度高，解决了矫直机工作零位标定精度不足的问题，为矫直过程工艺调整提供准确参考，保证了工艺调整的可靠性，提高了矫直工艺执行的规范性，从而提高了矫直质量的稳定性，主要用于钢轨矫直机的零度标定。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
本发明的无接触式矫直机零度标定方法与现有方法一样需要用到样轨来进行标定，因此，宜选择水平平直度和垂直平直度均不大于0.01mm/2m、样轨规格通长波动≤0.1mm的一段样轨用于标定。此外，最好是各矫直辊的矫直圈椭圆度≤0.05mm，符合上述条件的设备应用本发明方法，零度标定的误差更小。
本发明方法与现有方法相比，来源于样轨及矫直机本身的误差是相同的，其与现有方法的明显在于，本发明的无接触式矫直机零度标定方法中，样轨与上矫直辊之间没有接触，没有相互作用，标定过程中样轨与上矫直辊均不发生变形，因此减少了样轨及矫直机相互作用所带来的误差，本发明方法的误差主要来源于标定过程中间隙的测量误差和样轨轨高的测量误差。本发明的无接触式矫直机零度标定方法包括以下步骤：
样轨测量：测量样轨轨高，并计算样轨轨高减理论轨高的差，此为样轨轨高偏差；
下矫直辊调平：调整或更换下矫直辊，直至各个下矫直辊的直径、轴向一致，各下矫直辊辊面在同一水平面上；
标定下矫直辊：将样轨从入口辊道输送到矫直机，样轨平放在下矫直辊辊面上，保持各下矫直辊与样轨底部没有间隙；
标定上矫直辊：测量各上矫直辊与样轨之间的间隙，记录间隙值；
矫直辊定位：根据测得的间隙值、样轨轨高偏差计算出各个上矫直辊的补偿值，补偿值＝间隙值+样轨轨高偏差，将当前矫直机显示数值加上其对应的补偿值得到标定零位值，将矫直机各上矫直辊定位至标定零位值的位置上；
矫直辊编码器标零：调整矫直机位置编码器，将上矫直辊当前位置定义为工作零位。
为了更加准确地标定上矫直辊的位置，需要得到上矫直辊当前位置的较为准确的补偿值，因此，优选在标定上矫直辊的步骤中，对上矫直辊与样轨之间的间隙进行至少两回测量，每回测量完成后，将上矫直辊提升设定高度，再压下设定高度进行下一回测量，由各回测得的间隙值计算出间隙值的平均值，取该平均值作为矫直辊定位步骤用于计算补偿值的间隙值，从而减小因上矫直辊上下动作所产生的机械性间隙(即机械动作带来的位置偏离)对标定的影响，提高零度标定的精度。
上矫直辊在前述步骤中进行提升的设定高度一般不得少于20mm，最好是30mm以上，即提升上矫直辊的机械动作过程应有所持续，而不是瞬时动作(俗称“点动”)。
在标定上矫直辊步骤中，对于所述间隙值，宜利用塞尺进行测量，测量误差更小，一般地，用塞尺进行测量时，都要进行三次测量后取平均值，这是塞尺测量规范的规定，在本发明方法中亦应遵循，此处的“三次”系在上矫直辊保持不动的情况下进行的重复测量。
实施例
用本发明方法完成达涅利平立复合矫直机的水平矫直机零度标定，该水平矫直机具有5个下矫直辊，4个上矫直辊。
(1)样轨测量
对标准样轨通长方向的轨高、头宽、水平和垂直方向平直度进行测量，并记录测量结果，见表1。
表1标定样轨相关参数
  轨高(mm)   头宽(mm)   水平平直度   垂直平直度
  东端   175.5   73.0   0.01mm/2m   0.01mm/2m
  中部   175.5   73.0   0.02mm/2m   0.01mm/2m
  西端   175.5   73.0   0.01mm/2m   0.02mm/2m
计算样轨轨高偏差：
所述样轨的理论轨高为176mm，样轨轨高偏差＝175.5-176＝-0.5mm。
(2)下矫直辊调平
调整至各下矫直辊孔型对齐，同时其5个下矫直辊直径、轴向必须一致，保证各各下矫直辊辊面在同一水平面上。
(3)标定下矫直辊
将样轨从入口辊道输送到水平矫直机，样轨刚好平放在5个下矫直辊上，要求各下矫直辊与样轨底部没有间隙，否则需更换矫直辊。
(4)标定上矫直辊
测量上矫直辊与样轨之间的间隙。按2#-4#-6#-8#顺序测量上矫直辊与样轨之间的间隙。将2#辊靠近样轨至距离约5mm处，点动设备使2#辊更加接近样轨，点动过程中注意观察2#辊与样轨之间的距离，防止2#辊辊压靠样轨。当2#辊距离样轨较近时，用塞尺测量出2#辊与样轨之间的距离，测量三次取平均值。用相同的方法测量其余4#辊、6#辊、8#辊与样轨之间的间隙。
表2样轨与各上矫直辊的间隙值(第一次下降)
  2#辊间隙(mm)   4#辊间隙(mm)   6#辊间隙(mm)   8#辊间隙(mm)
  第1次   2.5   1.8   2.35   2.4
  第2次   2.6   1.75   2.3   2.35
  第3次   2.6   1.75   2.3   2.3
  平均   2.57   1.77   2.32   2.35
上矫直辊二次校准测量：为了消除机械间隙对测量精度的影响，将矫直辊提升30mm，然后再次下降以靠近样轨并测量样轨与各上矫直辊的间隙值，即一共进行了两回测量。
表3样轨与各上矫直辊的间隙值(第二次下降)
  2#辊间隙(mm)   4#辊间隙(mm)   6#辊间隙(mm)   8#辊间隙(mm)
  第1次   2.5   1.7   2.25   2.35
  第2次   2.6   1.75   2.3   2.35
  第3次   2.5   1.75   2.3   2.35
  平均   2.53   1.73   2.27   2.35
(5)矫直辊定位
根据所测得的两回的间隙值算出了间隙值的平均值，以该平均值、样轨轨高偏差、矫直机显示数值，计算出对应各上矫直辊的补偿值，将当前矫直机显示数值加上其对应的补偿值得到标定零位值。将矫直机矫直辊定位至该数值位置上。
表4样轨标定过程中参数记录表
Figure GDA0000147676940000041
(6)矫直辊编码器标零
调整矫直机位置编码器，将上矫直辊当前位置定义为工作零位。

Claims (6)

1.无接触式矫直机零度标定方法，包括以下步骤：
样轨测量：测量样轨轨高，并计算样轨轨高减理论轨高的差，此为样轨轨高偏差；
下矫直辊调平：调整或更换下矫直辊，直至各个下矫直辊的直径、轴向一致，各下矫直辊辊面在同一水平面上；
标定下矫直辊：将样轨从入口辊道输送到矫直机，样轨平放在下矫直辊辊面上，保持各下矫直辊与样轨底部没有间隙；
标定上矫直辊：测量各上矫直辊与样轨之间的间隙，记录间隙值；
矫直辊定位：根据测得的间隙值、样轨轨高偏差计算出各个上矫直辊的补偿值，补偿值＝间隙值+样轨轨高偏差，将当前矫直机显示数值加上其对应的补偿值得到标定零位值，将矫直机各上矫直辊定位至标定零位值的位置上；
矫直辊编码器标零：调整矫直机位置编码器，将上矫直辊当前位置定义为工作零位。
2.如权利要求1所述的无接触式矫直机零度标定方法，其特征是：在标定上矫直辊的步骤中，对上矫直辊与样轨之间的间隙进行至少两回测量，每回测量完成后，将上矫直辊提升设定高度，再压下设定高度进行下一回测量，由各回测得的间隙值计算出间隙值的平均值，取该平均值作为矫直辊定位步骤用于计算补偿值的间隙值。
3.如权利要求2所述的无接触式矫直机零度标定方法，其特征是：所述设定高度≥20mm。
4.如权利要求1、2或3所述的无接触式矫直机零度标定方法，其特征是：在标定上矫直辊步骤中，所述间隙值利用塞尺进行测量。
5.如权利要求1、2或3所述的无接触式矫直机零度标定方法，其特征是：选择水平平直度和垂直平直度均不大于0.01mm/2m、样轨规格通长波动≤0.1mm的一段样轨用于标定。
6.如权利要求1、2或3所述的无接触式矫直机零度标定方法，其特征是：各矫直辊的矫直圈椭圆度≤0.05mm。
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