CN102107267B - 板坯连铸机辊缝在线监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种板坯连铸机辊缝在线监测装置，属于冶金专业测量器具技术领域。该装置的位移传感器上中部过测量杆上定位座固定在上测量定位板的内表面中部，下端活插在测量杆下定位座中；位移传感器的传感端分别从上、下测量定位板中伸出；上、下两测量杆定位座相互活套连接；内表面两侧分别与两上导向杆定位座固连，两上导向杆定位座分别与两下导向杆定位座活套连接；上、下测量定位板宽度方向两端分别延伸，形成测量时分别与上、下连铸辊接触的支撑头。本发明通过位移传感器在线对辊缝测量值跟踪和趋势分析，能及时发现辊缝的异常变化，定量地指导检修，从而提高检修效率，有利于提高产能和减少质量损失。

Description

板坯连铸机辊缝在线监测装置
技术领域
本发明涉及一种监测装置，尤其是一种板坯连铸机辊缝在线监测装置，属于冶金专业测量器具技术领域。
背景技术
板坯连铸机由于长期受到热应力、板坯冲击力和拉坯力等的影响，其流道的辊缝值(也称开口度)容易发生变动。板坯连铸机一般每月需要检修二次才能满足工艺要求，制约了连铸坯产量的提高。为了有针对性地指导连铸机检修，缩短检修时间，提高检修效率，有必要快速和准确地掌握辊缝变动的具体情况。
目前，连铸机辊缝一般是在检修或开浇时测量。也有人利用实测辊缝值再加上辊缝调节油缸的变化量监测动态辊缝值，但由于该方法不能消除使用过程中连铸辊位移和机械磨损等诸多因素的影响，所以测量准确度不高，很难满足生产工艺对设备的要求。
检索发现，申请号为93244158.0的中国专利公开了一种连铸机辊缝测量装置，它由头节(包括两个检测器)、尾节(包括电子设备箱)、插销、弹簧组件和限位板等组成，测量装置随引锭杆一起通过连铸机即可实现连铸机辊缝的自动测量。该专利所揭示的辊缝测量仪必须随引锭杆一起使用，因而存在以下缺点：
1)测量时间长。该测量仪吊装到位、在流道中走完一趟并导出数据后(约需二小时)，才能得到某对辊子的辊缝值，接着才能实施调整，耗时长，影响连铸机作业率。
2)只能停机时使用，不能在线连续监测辊缝，不利于及时发现辊缝异常，减少铸坯质量损失。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的缺点，提供一种低成本、高准确度的板坯连铸机辊缝在线监测装置。
为了达到上述目的，本发明的板坯连铸机辊缝在线监测装置的基本技术方案是：含有信号输出端外接监测电路的位移传感器，所述位移传感器的中部通过测量杆上定位座固定在上测量定位板的内表面中部，所述位移传感器的上、下两伸缩传感端分别活插在测量杆上、下定位座中，并分别从测量杆上、下定位板中伸出；所述测量杆下定位座与下测量定位板固连；所述测量杆上、下定位座活套连接，相互之间垂向隔有第一弹性件；所述上测量定位板的内表面两侧分别与两上导向杆定位座固连，所述两上导向杆定位座分别与固定在下测量定位板上的两下导向杆定位座活套连接，相互之间垂向隔有第二弹性件；所述上测量定位板宽度方向两端分别朝上延伸，所述下测量定位板宽度方向两端分别朝下延伸，形成测量时分别与上、下连铸辊接触的支撑头。
测量时，上、下测量定位板上的支撑头在第二弹性件的作用下，可以分别保持与上、下连铸辊接触，即使在连铸辊转动状态也能保持本发明监测装置的稳定，从而保证中部位移传感器的上、下伸缩传感端可以将在线探测到的上、下连铸辊的辊缝信号传输给监测电路，得到监测数据。
本发明进一步的完善是，所述位移传感器的传感端由传感器的传感头以及与之接触的测量头构成，所述测量头的外端形成球头状。这样可以避免传感头的磨损。
本发明的优势体现在：通过位移传感器在线对辊缝测量值跟踪和趋势分析，能及时发现辊缝的异常变化，定量地指导检修，从而提高检修效率，有利于提高产能和减少质量损失。
本发明与带有动态轻压下功能的连铸机控制系统所得到的辊缝值相比：由于对辊缝直接测量得到监测数据，因此能及时发现后者无法监测到的由于连铸辊机械位置、磨损等原因造成的辊缝变动，所以测量结果更加准确、可靠，可以作为标准值在线标定动态轻压下系统辊缝。
本发明与离线辊缝测量装置相比：测量装置结构简单、造价低廉；测量速度快，能立即获得测量结果；能够在线连续使用，及时发现辊缝异常变化，指导检修和辊缝在线标定或控制。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一个实施例的框图。
图2为图1实施例使用状态示意图。
图3为图2中的测量杆结构示意图。
图4为图2中的支撑导向杆结构示意图。
图5为图4的A-A剖视图。
1-上连铸辊           2-下连铸辊       3-上测量定位板
4-下测量定位板       5-上保护罩       6-下保护罩
7-弹性支撑导向杆     8-弹性测量杆     12-上导向杆定位座
13-下导向杆定位座    14-张紧弹簧      15-紧固螺栓孔
16-上测量头          17-下测量头      18-测量杆上定位座
19-测量杆下定位座    20-位移传感器    21-第一弹簧
22-伸缩弹簧          23-第二弹簧      24-第三弹簧
25-下测量头限位档板  26-循环冷却水管
29-紧固螺栓
30-位移传感器传感端      31-PLC数据采集系统
32-计算机信息处理系统    33-信号电缆
具体实施方式
实施例一
本实施例板坯连铸机辊缝在线监测装置的基本构成如图1所示，含有两对分别安置在连铸辊两端附近(参见图1)的位移传感器1、2、3、4的传感端30，其信号输出端分别通过信号电缆33外接监测电路的PLC数据采集系统31，再传输到计算机信息处理系统32。
如图2和图3所示，各位移传感器20的中部通过测量杆上定位座18固定在上测量定位板3的内表面中部，位移传感器20的上、下两伸缩传感端分别活插在测量杆上、下定位座18和19的中心孔中，上传感端由传感器的上传感头以及与之接触的上测量头16构成，两者之间装有第一弹簧21，其作用是将上测量头16压紧在上连铸辊上。下传感端由传感器的下传感头以及与之接触的T形下测量头17构成，该下测量头17的T形上端与测量杆下定位座19以及与固定在测量杆下定位座19上的下测量头限位档板25之间分别装有第二和第三弹簧23和24。上、下测量头16和17均为耐高温不锈钢材质，其横截面呈长方形带燕尾键状，能在上、下定位座18和19的正方形两边带键槽的孔中定向自由滑动，以确保测量头能始终与被测量连铸辊面良好接触，可以保证与连铸辊接触时的灵敏度。上、下测量头16、17分别从测量杆上、下定位板3和4中伸出，外端均形成球头状。这样可以避免传感头直接与连铸辊接触结构可能导致的传感头磨损。
测量杆下定位座19与下测量定位板4固连。测量杆上定位座18的下端活插在测量杆下定位座19的中心孔中，形成活套连接，相互之间——具体而言是测量杆上定位座18的下端面与测量杆下定位座19的中心孔台阶端面之间——垂向隔有作为第一弹性件的伸缩弹簧22，从而构成测量杆8。
换言之，测量杆下定位座19上部开有两级沉孔，在内的一级安插伸缩弹簧22，在外的另一级与上定位座18下部外表面动配合，在润滑良好的情况下可以紧密和顺畅地滑动；在测量杆下定位座19下部开有导向键槽和一个沉孔，用以安装下测量头17。安装下测量头17时，分别在该测量头T形端头的上、下方放置第二和第三弹簧23和24，再盖上下测量头限位压板25。
上测量定位板3的内表面两侧分别与两上导向杆定位座12固连，两上导向杆定位座12的下端分别活插两下导向杆定位座13的中心盲孔中，形成活套连接，相互之间——具体而言是上导向杆定位座12的下端面与下导向杆定位座13的盲孔底面之间——垂向隔有作为第二弹性件的张紧弹簧14。张紧弹簧14的弹力恰好可以支撑传感器自重并在测量范围内始终保持有一定的张紧力。
两下导向杆定位座13分别通过紧固件与下测量定位板4固连。上测量定位板3的宽度方向两端分别朝上延伸，下测量定位板4的宽度方向两端分别朝下延伸，形成测量时分别与上、下连铸辊接触的支撑头，支撑头处装有支撑轴承，因此与连铸辊之间为滚动摩擦，减少摩擦力，使得连铸辊转动时，传感器不会被带走。
测量杆下定位座外围盘绕有循环冷却水管26。由于传感器工作于高温和有喷淋冷却水环境，为隔热和防水，上、下测量定位板3、4的内表面分别固定有上、下保护罩5和6。保护罩用耐高温不锈钢材质，呈一面开口的长方体盒状，上保护罩的尺寸略大于下保护罩，且上保护罩的开口套住下保护罩的开口。下保护罩的底部两边开有排水槽。
组装后，上、下测量定位板3、4的平面部分相互平行且平行于连铸辊轴线；过上、下测量定位板对称中心的垂线也是上、下连铸辊轴心的垂线。弹性测量杆从上、下测量定位板3和4中央垂直穿出，所以可以准确定位于辊缝测量位置。
监测时，将某处的辊缝值通过PLC传输到计算机系统中进行实时跟踪和统计分析，如绘制趋势图等，马上就能很容易地发现辊缝值异常，从而能及时验证流道设备精度，及时发现问题和迅速采取有针对性的处理措施，最大程度减少连铸坯质量损失。而以本实施例中辊缝在线监测装置所测得的辊缝值为标准，校正动态轻压下系统中的辊缝值，就可以实现不停机状态下的动态轻压下系统辊缝值的在线标定，从而不仅能节约辊缝标定时间，而且还有利于对辊缝的实时控制。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种板坯连铸机辊缝在线监测装置，含有信号输出端外接监测电路的位移传感器，其特征在于：所述位移传感器的中部通过测量杆上定位座固定在上测量定位板的内表面中部，所述位移传感器的上、下两伸缩传感端分别活插在测量杆上、下定位座中，并分别从测量杆上、下测量定位板中伸出；所述测量杆下定位座与下测量定位板固连；所述测量杆上、下定位座活套连接，相互之间垂向隔有第一弹性件；所述上测量定位板的内表面两侧分别与两上导向杆定位座固连，所述两上导向杆定位座分别与固定在下测量定位板上的两下导向杆定位座活套连接，相互之间垂向隔有第二弹性件；所述上测量定位板宽度方向两端分别朝上延伸，所述下测量定位板宽度方向两端分别朝下延伸，形成测量时分别与上、下连铸辊接触的支撑头；所述位移传感器的传感端由传感器的传感头以及与之接触的测量头构成，所述测量头的外端形成球头状；所述位移传感器的上传感端由上传感头以及与之接触的上测量头构成，两者之间装有第一弹簧；所述位移传感器的下传感端由下传感头以及与之接触的T形下测量头构成，所述下测量头的T形上端与测量杆下定位座以及与固定在测量杆下定位座上的下测量头限位档板之间分别装有第二和第三弹簧，构成上下浮动结构。
2.根据权利要求1所述板坯连铸机辊缝在线监测装置，其特征在于：所述测量杆上定位座的下端面与测量杆下定位座的中心孔台阶端面之间垂向隔有作为第一弹性件的弹簧；所述上导向杆定位座的下端面与下导向杆定位座的盲孔底面之间垂向隔有作为第二弹性件的张紧弹簧。
3.根据权利要求2所述板坯连铸机辊缝在线监测装置，其特征在于：所述上、下测量定位板的内表面分别固定有上、下保护罩；所述上、下保护罩均呈一面开口的长方体盒状，其中上保护罩的开口套住下保护罩的开口。
4.根据权利要求3所述板坯连铸机辊缝在线监测装置，其特征在于：所述测量杆下定位座外围盘绕有循环冷却水管。
5.根据权利要求4所述板坯连铸机辊缝在线监测装置，其特征在于：所述支撑头处装有支撑轴承。
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