CN106311767B - 一种轧机辊缝测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轧机辊缝测量装置及方法，包括轧机压下丝杠、PLC、四轮机构、方轴、丝杠保护罩、轴承座、扭矩支架、编码器和防尘罩；四轮机构包括机构本体、驱动轮、轮轴及滚针轴承，四轮机构固定在压下丝杠顶端，四轮机构的四个驱动轮之间装有方轴，方轴上部装有编码器，中部设有轴承座，编码器连接PLC。压下丝杠通过旋转升降时带动四轮机构的四个驱动轮转动，驱动轮通过方轴使编码器旋转，编码器检测并将脉冲信号传输给PLC，PLC根据旋转角度换算出压下丝杠的垂直位移量，准确测出轧机压下辊缝值。本发明测量精度高，故障率低，可提高轧制精度和钢板表面质量，满足大振动条件下中厚板轧机辊缝测量需要，确保设备高精度地稳定运行。

Description

一种轧机辊缝测量装置及方法

技术领域

本发明属于轧钢机械设备领域，尤其涉及一种用于轧机辊缝的测量装置及其测量方法。

背景技术

目前，国内轧机辊缝测量机构一般用磁尺进行测量，传动机构是直线型上下运动，虽机构简单，测量精度高，但对轧机的刚性和机械安装精度要求高，轧钢过程中，轧机振动大，容易造成磁尺损坏，从而使测量数值不准确，直接影响控制精度和产品质量。也有部分轧机辊缝测量装置由蜗轮蜗杆和编码器构成，此种测量方式因传输机构多，各种部件间的间隙大，造成辊缝测量精度低，响应慢，无法满足控制精度需要。

发明内容

本发明旨在提供一种结构简单，测量精度高，故障率低，可满足大振动条件下中厚板轧机辊缝测量需要的测量装置及其测量方法。

为达此目的，本发明采取了如下技术解决方案：

一种轧机辊缝测量装置，包括轧机压下丝杠及PLC，其特征在于，增设四轮机构、方轴、丝杠保护罩、轴承座、扭矩支架、编码器和防尘罩；四轮机构包括机构本体、锥形驱动轮、轮轴及滚针轴承，机构本体通过螺栓固定在设有方轴孔的压下丝杠顶端，四个锥形驱动轮两两相对通过滚针轴承分别镶装在两根“T”形轮轴上，轮轴通过螺纹连接在机构本体上；四个锥形驱动轮形成一方孔，方轴中部插装在方孔内，位于方孔下面的方轴伸入在压下丝杠方轴孔内；位于方孔上面的方轴上部套装有编码器，中部设有轴承座，轴承座固定在丝杠保护罩中心孔内，丝杠保护罩通过螺栓连接在轧机牌坊上，编码器由扭矩支架支撑固定，编码器通过高温电缆连接PLC；在编码器的上方设有防尘罩，防尘罩用螺栓固定在丝杠保护罩上面。

所述相对的四个锥形驱动轮中，两个锥形驱动轮的一侧面上分别带有一圈凸棱，另两个锥形驱动轮的一侧面上分别带有一圈凹槽。

所述镶装在轮轴上的四个锥形驱动轮中，有两个锥形驱动轮的滚针轴承外侧安装有压紧碟簧。

所述扭矩支架系由托臂、球形铰轴、连杆及销轴组成，水平设置的托臂一端连接编码器，另一端通过球形铰轴与连杆连接，连杆另一端通过销轴固定在防尘罩上。

所述编码器采用德国霍普纳重载式编码器，其检测精度为0.01mm。

一种轧机辊缝测量装置的方法，其具体测量方法为：

当轧机压下轧制或抬辊过程中时，压下丝杠通过旋转实现向下或向上运动，固定在压下丝杠顶端的四轮机构在随着压下丝杠旋转和向下或向上运动的同时，压下丝杠通过固定螺丝带动四轮机构中的四个锥形驱动轮转动，转动的锥形驱动轮驱使中间的方轴旋转，旋转的方轴使安装在其上部的编码器同步旋转，编码器即时检测旋转角度，并通过高温电缆将检测的旋转角度脉冲信号传输给PLC，PLC设定程序根据旋转角度换算出压下丝杠的垂直位移量，得出轧辊垂直方向向下或向上运动的距离，从而准确测出轧机压下辊缝值。

本发明的有益效果为：

本发明装置结构简单，测量精度高，故障率低，可提高轧机的轧制和控制精度，提高生产效率，减少事故率，满足大振动条件下中厚板轧机辊缝测量需要，确保设备高精度地稳定运行，有利于提高钢板表面质量，满足客户需求。

附图说明

图1是轧机辊缝测量装置安装状态剖面图；

图2是图1的A-A截面图；

图3是四轮机构横向局部剖面图。

图中：压下丝杠1、丝杠保护罩2、四轮机构3、方轴4、轴承座5、扭矩支架6、编码器7、PLC8、防尘罩9、轧机牌坊10、托臂11、球形铰轴12、连杆13、销轴14、机构本体15、滚针轴承16、锥形驱动轮17、压紧碟簧18、轮轴19。

具体实施方式

本发明轧机辊缝测量装置，是在原有轧机压下丝杠1和PLC8的基础上，增设了丝杠保护罩2、四轮机构3、方轴4、轴承座5、扭矩支架6、编码器7及防尘罩9。

四轮机构3包括机构本体15、四对滚针轴承16、四个锥形驱动轮17、两对压紧碟簧18和两根轮轴19。压下丝杠1中间设有方轴孔，锥形驱动轮17为锥形凹陷轮，轮轴19呈“T”形，前部带有一段外螺纹；机构本体15通过螺栓固定在压下丝杠1的顶端，四个锥形驱动轮17两两相对镶装在两根轮轴19上，锥形驱动轮17外侧镶嵌滚针轴承16，其中有两个锥形驱动轮17的滚针轴承16外侧还安装有压紧碟簧18，以便使锥形驱动轮17与方轴4紧密接触，轮轴19通过螺纹连接在机构本体15上。四个锥形驱动轮17形成一方孔，方轴4的中部插装在方孔内，位于方孔下面的方轴4伸入在压下丝杠1的方轴孔内；位于方孔上面的方轴4上部套装有编码器7，中部设有轴承座5，轴承座5固定在丝杠保护罩2的中心孔内，轴承座5既可避免方轴4的上下窜动，又能防止方轴4的摆动，确保方轴4垂直安装。在编码器7的上方设有防尘罩9，防尘罩9用螺栓固定在丝杠保护罩2上面，丝杠保护罩2通过螺栓连接在轧机牌坊10上。

编码器7由扭矩支架6支撑固定，扭矩支架6系由托臂11、球形铰轴12、连杆13及销轴14组成，水平设置的托臂11一端连接编码器7，另一端通过球形铰轴12与连杆13连接，连杆13的另一端通过销轴14固定在防尘罩9上。编码器7通过高温电缆连接PLC8，编码器采用德国霍普纳重载式编码器，其检测精度为0.01mm，编码器7内部是金属盘检测元件，抗冲击能力强，使用周期长，可确保轧机压下控制系统稳定运行，满足轧机对压下系统的精度需要。

同时，为了减少接触面积，以便于降低摩擦，在相对的四个锥形驱动轮17中，两个锥形驱动轮17的一侧面上分别带有一圈凸棱，另两个锥形驱动轮17的一侧面上分别带有一圈凹槽。

本发明轧机辊缝测量的具体方法为：

当轧机压下轧制或抬辊过程中时，压下丝杠1通过旋转实现向下或向上运动，固定在压下丝杠1顶端的四轮机构3在随着压下丝杠1旋转和向下或向上运动的同时，压下丝杠1通过固定螺丝带动四轮机构3中的四个锥形驱动轮17转动，转动的锥形驱动轮17驱使中间的方轴4旋转，旋转的方轴4使安装在其上部的编码器7同步旋转，编码器7即时检测旋转角度，并通过高温电缆将检测的旋转角度脉冲信号传输给PLC8，PLC8设定程序根据旋转角度换算出压下丝杠1的垂直位移量，得出轧辊垂直方向向下或向上运动的距离，从而准确测出轧机压下辊缝值。

Claims (6)

1.一种轧机辊缝测量装置，包括轧机压下丝杠及PLC，其特征在于，增设四轮机构、方轴、丝杠保护罩、轴承座、扭矩支架、编码器和防尘罩；四轮机构包括机构本体、锥形驱动轮、轮轴及滚针轴承，机构本体通过螺栓固定在设有方轴孔的压下丝杠顶端，四个锥形驱动轮两两相对通过滚针轴承分别镶装在两根“T”形轮轴上，轮轴通过螺纹连接在机构本体上；四个锥形驱动轮形成一方孔，方轴中部插装在方孔内，位于方孔下面的方轴伸入在压下丝杠方轴孔内；位于方孔上面的方轴上部套装有编码器，中部设有轴承座，轴承座固定在丝杠保护罩中心孔内，丝杠保护罩通过螺栓连接在轧机牌坊上，编码器由扭矩支架支撑固定，编码器通过高温电缆连接PLC；在编码器的上方设有防尘罩，防尘罩用螺栓固定在丝杠保护罩上面。

2.根据权利要求1所述的轧机辊缝测量装置，其特征在于，相对的四个所述锥形驱动轮中，两个锥形驱动轮的一侧面上分别带有一圈凸棱，另两个锥形驱动轮的一侧面上分别带有一圈凹槽。

3.根据权利要求1所述的轧机辊缝测量装置，其特征在于，镶装在轮轴上的四个所述锥形驱动轮中，有两个锥形驱动轮的滚针轴承外侧安装有压紧碟簧。

4.根据权利要求1所述的轧机辊缝测量装置，其特征在于，所述扭矩支架系由托臂、球形铰轴、连杆及销轴组成，水平设置的托臂一端连接编码器，另一端通过球形铰轴与连杆连接，连杆另一端通过销轴固定在防尘罩上。

5.根据权利要求1所述的轧机辊缝测量装置，其特征在于，所述编码器采用德国霍普纳重载式编码器，其检测精度为0.01mm。

6.一种应用权利要求1所述轧机辊缝测量装置的方法，其特征在于，具体测量方法为：

当轧机压下轧制或抬辊过程中时，压下丝杠通过旋转实现向下或向上运动，固定在压下丝杠顶端的四轮机构在随着压下丝杠旋转和向下或向上运动的同时，压下丝杠通过固定螺丝带动四轮机构中的四个锥形驱动轮转动，转动的锥形驱动轮驱使中间的方轴旋转，旋转的方轴使安装在其上部的编码器同步旋转，编码器即时检测旋转角度，并通过高温电缆将检测的旋转角度脉冲信号传输给PLC，PLC设定程序根据旋转角度换算出压下丝杠的垂直位移量，得出轧辊垂直方向向下或向上运动的距离，从而准确测出轧机压下辊缝值。