CN104525582B - 测径仪冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于光学测量设备的辅助工装，具体涉及一种测径仪冷却装置，包括密封腔体以及贯穿该密封腔体的管道，所述密封腔体与高压气源连通，所述管道为两段式同轴间隔布置，两段管道之间的环形缝隙构成所述密封腔体的出风口，所述密封腔体内部设有转盘，所述转盘上设有镜头或透射信号的透光镜，所述镜头或透射信号的透光镜与环形缝隙的位置对应设置；所述两段管道中位于线棒材进料端一侧的管道为水冷套，位于线棒材出料端一侧的管道为隔热套。本发明将测量头及其光学组件设置在密封腔体中，并通入高压气源，使外界水气、灰尘等杂质无法进入，保证设备表面的清洁，同时在镜头处设置环形出气口，沿此环形出气口,喷射出的压缩空气阻止了外部异物进入的同时,连续流动的气流拂过隔热套、水冷套外圆柱面和旋转部件内孔的内表面,冷却了该相对旋转的表面。同时保证镜头不论旋转到任何位置都始终有气流对镜头前方进行吹扫，保证镜头表面清洁，其次，本发明采用新型水冷套结构，极大提高了冷却效率。

Description

测径仪冷却装置

技术领域

本发明属于光学测量设备的辅助工装，具体涉及一种测径仪冷却装置。

背景技术

在冶金尤其是轧钢行业中，需要对轧制过程中的线棒材进行在线的外径检测，以便根据入料尺寸不同而设置轧机的工作参数或者在发现线棒材尺寸偏差时能及时调整和控制轧机，保证轧制的成品率。但因轧钢被测物料是处在高温、高湿、高灰尘的环境中，所以在线检测线棒材直径的光学仪器的密封、清洁、冷却难度很大，测径仪的可靠性和设备稳定性难以保证。本申请的发明人长期从事轧钢领域的光学测量工作，于2011年1月15申请了专利号为ZL201110008250.6的发明专利，具体公开了如下特征：一种测径仪的冷却装置，其主要包括管体和筒体，所述管体为夹套式结构，夹套内通有循环冷却水，管体外壁上设有排气头，筒体为转动设置，筒体上设有镜头，筒体转动时镜头间歇的经过排气头，排气头就能够对镜头上的水气、灰尘进行吹扫。上述冷却装置即解决了测径仪的冷却问题同时也解决了测径仪的镜头清洁问题，但上述装置任然存在一定的缺陷，例如：镜头只能间歇的经过排气头，也就是说镜头前并非始终有气流通过，这就意味着环境中的灰尘和水气依然会与镜头接触，清扫效果不佳，同时上述夹套式管体的结构不易于加工，精度难以保证，无法发挥较高的热交换效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种热交换效率高同时能过避免水气、灰尘与镜头接触的测径仪冷却装置。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种测径仪冷却装置，包括密封腔体以及贯穿该密封腔体的管道，所述密封腔体上设有进气口，所述管道的管腔构成待测线棒材穿过的通路，所述管道为 两段式沿待测线棒材行进方向顺序间隔布置，两段管道之间的环形缝隙构成所述密封腔体的出风口，所述密封腔体内部设有转盘，所述转盘以管道轴线为转动中心转动设置在密封腔体内部，所述转盘上设有测量头及其光学组件，所述测量头的光束路径沿管道径向穿过环形缝隙设置；所述两段管道中位于待测线棒材进料端一侧的管道为水冷套，位于待测线棒材出料端一侧的管道为隔热套。

本发明的技术效果在于：将测量头及其光学组件设置在密封腔体中，并通入高压气源，使外界水气、灰尘等杂质无法进入，保证设备表面的清洁，同时密封腔体的出风口在测量头的镜面前方形成环形风幕，保证镜面不论旋转到任何位置都始终有气流对镜面前方进行吹扫，保证镜面清洁。亦同转盘转动,带动了空腔内部气流旋转,同步冷却了空腔内部的零部器件.

附图说明

图1是本发明的剖视图，图中粗箭头所示方向为线棒材行进方向，细箭头所示路径为气流行走路径；

图2是本发明的水冷套的剖视图；

图3是本发明的光闸、水冷套装配结构剖视图，图中光闸处于开启工位；

图4是本发明的光闸、水冷套装配结构剖视图，图中光闸处于关闭工位。

具体实施方式

如图1所示，一种测径仪冷却装置，包括密封腔体10以及贯穿该密封腔体10的管道，所述密封腔体10上设有进气口80，所述管道的管腔构成待测线棒材90穿过的通路，所述管道为两段式沿待测线棒材行进方向顺序间隔布置，两段管道之间的环形缝隙构成所述密封腔体10的出风口，所述密封腔体10内部设有转盘40，所述转盘40以管道轴线为转动中心转动设置在密封腔体10内部，所述转盘40上设有测量头及其光学组件41，所述测量头的光束路径沿管道径向穿过环形缝 隙设置；所述两段管道中位于待测线棒材90进料端一侧的管道为水冷套20，位于待测线棒材90出料端一侧的管道为隔热套30。测量头及其光学组件设置在密封腔体10中，密封腔体10通入高压气源，使外界水气、灰尘等杂质无法进入，保证内部设备表面的清洁，同时密封腔体10的出风口在测量头的镜面前方形成环形风幕，保证镜面不论旋转到任何位置都始终有气流对镜面前方进行吹扫，保证镜面清洁。

如图2所示，所述水冷套20至少包括三层管壁，相邻两层管壁之间形成用于容纳冷却水的空腔，其中最外层管壁22为直管，内部各层管壁23、24上设有外螺纹且相邻两层管壁上的螺纹旋向相反，所述螺纹的顶部与对侧的管壁贴合使空腔形成螺旋形水道，相邻的两个空腔之间的管壁上设有通孔25，所述通孔25即构成各空腔的进、出水孔，同一空腔的进水孔和出水孔分别位于空腔的前、后两端，所述水冷套20位于待测线棒材90进料口的一端设有法兰盘21，所述法兰盘21的内侧端面与密封腔体10的外壁贴合。水冷套20采用螺纹管结构使冷却水腔形成螺旋状流道，有助于提高换热效率，同时相邻两层螺纹管之间的螺纹旋向相反，有助于提高水冷套20的自身强度，并减少水冷设备占用过多的设备空间,减轻了水冷设备的重量,维护更加方便。

如图1、3、4所示，所述管道上还设有用于封堵环形缝隙的光闸70，所述光闸70包括与管道同轴设置的短管71，所述短管71与管道的内壁或外壁贴合且短管71沿管道轴向往复运动设置，所述密封腔体10内设有用于驱动短管71做往复运动的驱动单元，所述密封腔体10内还设有用于控制驱动单元动作的压力感应开关。

进一步的，所述短管71与管道的内壁贴合，所述光闸70还包括套设在水冷套20外壁上的套管72，所述套管72的一端位于环形缝隙位置处且该端设有沿径向向内的翻边73，所述翻边73穿过环形缝隙延伸至管道的管腔中并与所述短管71的外壁固接，所述套管72上远离环形缝隙的一端与气压缸或液压缸74的活塞杆相连，所述气压缸或 液压缸74的缸体固定在水冷套20上或密封腔体10内壁上，所述气压缸或液压缸74的活塞杆轴线与管道轴线平行，所述气压缸或液压缸74即构成所述驱动单元。

当密封腔体10内压力降低即环形缝隙中没有气流通过时，光闸70关闭，防止灰尘、水气等趁机进入密封腔体10内部污损光学组件。

如图1所示，所述水冷套20的管腔中设有入口导管50，所述入口导管50与水冷套20同轴设置且入口导管50的外壁与水冷套20的内壁间隔设置；所述隔热套30的管腔内设有出口导管60，所述出口导管60与隔热套30同轴设置且出口导管60的外壁与隔热套30的内壁间隔设置，所述入口导管50和出口导管60即构成供待测线棒材90穿过的通路，所述入口导管50和出口导管60均固定在密封腔体10外部独立设置的支架上。入口导管50和出口导管60对待测线棒材90进行引导，由于入口导管50和出口导管60均不与密封腔体10接触，因此待测线棒材90行进过程中产生的振动不会传导给密封腔体10，更不会传导至测量头，保证测量头的测量结构精准、可靠。

进一步的，所述水冷套20的内径沿待测线棒材90行进方向的反向逐渐扩大，所述短管71的内径沿待测线棒材90进行方向逐渐扩大。由于待测线棒材90表面带有大量灰渣和水雾，这些灰渣和水雾在经过出、入口导管50、60之间的缝隙是会散发到导管与水冷套20之间的夹层中，因此将水冷套20内壁和短管71内壁设置成锥面状有利于灰渣和水雾从管道两端排出。

Claims (5)

1.一种测径仪冷却装置，其特征在于：包括密封腔体(10)以及贯穿该密封腔体(10)的管道，所述密封腔体(10)上设有进气口(80)，所述管道的管腔构成待测线棒材(90)穿过的通路，所述管道为两段式沿待测线棒材行进方向顺序间隔布置，两段管道之间的环形缝隙构成所述密封腔体(10)的出风口，所述密封腔体(10)内部设有转盘(40)，所述转盘(40)以管道轴线为转动中心转动设置在密封腔体(10)内部，所述转盘(40)上设有测量头及其光学组件(41)，所述测量头的光束路径沿管道径向穿过环形缝隙设置；所述两段管道中位于待测线棒材(90)进料端一侧的管道为水冷套(20)，位于待测线棒材(90)出料端一侧的管道为隔热套(30)；

所述管道上还设有用于封堵环形缝隙的光闸(70)，所述光闸(70)包括与管道同轴设置的短管(71)，所述短管(71)与管道的内壁或外壁贴合且短管(71)沿管道轴向往复运动设置，所述密封腔体(10)内设有用于驱动短管(71)做往复运动的驱动单元，所述密封腔体(10)内还设有用于控制驱动单元动作的压力感应开关。

2.根据权利要求1所述的测径仪冷却装置，其特征在于：所述水冷套(20)至少包括三层管壁，相邻两层管壁之间形成用于容纳冷却水的空腔，其中最外层管壁(22)为直管，内部各层管壁(23、24)上设有外螺纹且相邻两层管壁上的螺纹旋向相反，所述螺纹的顶部与对侧的管壁贴合使空腔形成螺旋形水道，相邻的两个空腔之间的管壁上设有通孔(25)，所述通孔(25)即构成各空腔的进、出水孔，同一空腔的进水孔和出水孔分别位于空腔的前、后两端，所述水冷套(20)位于待测线棒材(90)进料口的一端设有法兰盘(21)，所述法兰盘(21)的内侧端面与密封腔体(10)的外壁贴合。

3.根据权利要求2所述的测径仪冷却装置，其特征在于：所述短管(71)与管道的内壁贴合，所述光闸(70)还包括套设在水冷套(20)外壁上的套管(72)，所述套管(72)的一端位于环形缝隙位置处且该端设有沿径向向内的翻边(73)，所述翻边(73)穿过环形缝隙延伸至管道的管腔中并与所述短管(71)的外壁固接，所述套管(72)上远离环形缝隙的一端与气压缸或液压缸(74)的活塞杆相连，所述气压缸或液压缸(74)的缸体固定在水冷套(20)上或密封腔体(10)内壁上，所述气压缸或液压缸(74)的活塞杆轴线与管道轴线平行，所述气压缸或液压缸(74)即构成所述驱动单元。

4.根据权利要求3所述的测径仪冷却装置，其特征在于：所述水冷套(20)的管腔中设有入口导管(50)，所述入口导管(50)与水冷套(20)同轴设置且入口导管(50)的外壁与水冷套(20)的内壁间隔设置；所述隔热套(30)的管腔内设有出口导管(60)，所述出口导管(60)与隔热套(30)同轴设置且出口导管(60)的外壁与隔热套(30)的内壁间隔设置，所述入口导管(50)和出口导管(60)即构成供待测线棒材(90)穿过的通路，所述入口导管(50)和出口导管(60)均固定在密封腔体(10)外部独立设置的支架上。

5.根据权利要求4所述的测径仪冷却装置，其特征在于：所述水冷套(20)的内径沿待测线棒材(90)行进方向的反向逐渐扩大，所述短管(71)的内径沿待测线棒材(90)进行方向逐渐扩大。