CN106441201A - 一种轧辊凸度测量装置 - Google Patents

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Abstract

一种轧辊凸度测量装置，包括支撑架(1)，支撑架(1)底部铰接有两根测量摆杆(3)，测量摆杆(3)可在与轧辊轴心线垂直的平面内绕铰接点转动，两根测量摆杆(3)的两端分别铰接有测量接触球(4)，支撑架(1)底部还设有滚动支撑，测量接触球(4)在测量时始终贴紧轧辊辊面沿轧辊轴向方向滚动，测量摆杆(3)铰接处设有角位移传感器A(5)。本发明能精确地测量出轧辊的凸度和轮廓曲线，结构精简、降低成本、无需另外设置定位基准，将测量机构置于轧辊之上即可以进行测量，无需找最大直径位置。

Description

一种轧辊凸度测量装置
技术领域
本发明涉及轧辊测试设备，特别的，涉及一种轧辊凸度测量装置。
背景技术
在钢铁行业和有色金属行业的板料带材生产中，轧辊是在板材轧制过程中的一种重要的设备部件，它是利用一对或一组轧辊相向滚动时产生的压力来轧碾板带材。轧辊的工作状态直接影响轧制生产的效果。在轧制加工的过程中，由于温度、磨损等因素，轧辊可能会变形，此变形主要包括由于轧辊的中间部位比轴向两端磨损严重而产生的轧辊中间部位直径小，两端部位直径大的情况(即轧辊磨损凸度)，使轧辊的轴向轮廓曲线也发生变化，进而影响了轧辊的轧制效果。为了保证加工的质量，轧辊在上轧机之前及使用一段时间后必须要对轧辊凸度(辊型)经过测量与检验，故正确地检测轧辊是否符合精度要求是非常重要的。国内现阶段还有很多厂家在使用如千分尺和马鞍仪等传统的测量设备，部分经济实力强的大企业则采用国外的辊型测量仪，仪器庞大，造价也高。
中国专利201210408108.5公开了一种轧辊辊型测量装置，该方案需要根据被测轧辊的不同直径大小设计并制作不同测量范围的测量装置，通用性不强，不利于成本控制；另外，该方案在测量时，需要将整个轧辊的直径包络住，即其两个支撑杆需要保持90度的夹角并同时保持两个支撑杆均与轧辊辊面相切，因此，该测量装置在测量时需占用较大空间，操作不方便，另外，该方案在测量时需要将轧辊从轧机取下，且测量时需清理轧辊径向两侧的空间，使两个支撑杆能同时伸至轧辊径向两侧，才能正常测量，因此，该方案不适用于场地不够的情况以及不适用于现场测量的情况，影响生产效率。
随着钢铁行业及及冶金技术的不断发展，对轧辊的测量机构也相应地提出了更高的要求，为了适应测量体积小、精度高、造价成本低、效率高、操作方便、不影响生产等要求，开发一种新的轧辊测量机构是有必要的。
发明内容
本发明目的在于提供一种轧辊凸度测量装置，以解决背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种轧辊凸度测量装置，包括支撑架1，支撑架1底部铰接有两根位于同一个与轧辊轴心线垂直的平面内的测量摆杆3，测量摆杆3可在与轧辊轴心线垂直的平面内绕铰接点转动，两根测量摆杆3的两端都分别铰接有可绕测量摆杆3的轴心线自转的测量接触球4，支撑架1底部还设有可贴住轧辊辊面沿轧辊轴心线方向滚动的滚动支撑。
支撑架1上沿轧辊径向方向固设有导向轴111，导向轴111上套设有可相对导向轴111沿轧辊径向方向滑动且不能与导向轴111产生相对转动的滑动块121，所述滚动支撑包括直接或间接固定设置在导向轴111底端的若干个支撑滚轮13，所述测量摆杆3与支撑架连接的铰接点通过支撑架1的一部分结构固定设置在所述滑动块121上。
测量接触球4在测量时始终贴紧轧辊辊面沿轧辊轴向方向滚动，测量摆杆3与支撑架1的铰接处设有用于检测测量摆杆3摆动角度的角位移传感器A5，测量接触球4滚动的过程中，因两个铰接点间的距离固定且轧辊外圆直径变化而使得测量摆杆3的角度发生变化，同时导向轴111和滑动块121的配合使得所述支撑滚轮13可沿轧辊的径向方向产生运动而适应轧辊的直径变化，角位移传感器A5所测得的测量摆杆3的即时摆角用于得出轧辊轴向上的直径变化情况，即轧辊的凸度。
进一步的，所述装置中还包括用于检测装置沿轧辊轴向方向行进的行程的位移传感器，结合测得的轧辊凸度以及位移传感器测得的行程得出当前测量行程的轧辊轴向轮廓曲线。
进一步的，所述位移传感器为角位移传感器B6，支撑架1底部设置有可沿轧辊轴心线方向滚动的测量滚轮2，测量滚轮2与支撑架1之间抵设有将测量滚轮2压贴在轧辊辊面上的弹簧，所述角位移传感器B6与测量滚轮2的转轴连接，角位移传感器B6所测得的测量滚轮2的转动行程用于结合轧辊的直径变化情况得出当前测量行程的轴向轮廓曲线。
进一步的，所述测量装置还设有控制器，所有的角位移传感器A5与角位移传感器B6均由控制器电连接控制，控制器用于接收角位移传感器A5与角位移传感器B6反馈的数据自动计算出轧辊的凸度和轴向轮廓曲线。
进一步的，所述支撑架1包括沿轧辊轴向方向设置的纵向支撑臂11以及与纵向支撑臂11垂直的两根横向支撑臂12，两根横向支撑臂12对称设置在纵向支撑臂11的横向两侧，即支撑架1设置为横向对称的结构，且轧辊的轴心线位于纵向支撑臂11的纵向半剖面内，两根测量摆杆3分别铰接在两根横向支撑臂12远离纵向支撑臂11一端的底部，且位于同一个与轧辊轴心线垂直的平面内的两根测量摆杆3关于纵向支撑臂11的纵向半剖面对称。
所述滚动支撑还可以为设置在支撑架1底部的另外两根测量摆杆3以及铰接在测量摆杆端部的另外四个测量接触球4，另外两根测量摆杆3也另通过两根横向支撑臂12与支撑架1固连，四根横向支撑臂12两两对称设置在纵向支撑臂11的横向两侧，四根测量摆杆3分别设置在四根横向支撑臂12远离纵向支撑臂11一端的底部。
进一步的，所述滑动块121通过直线轴承与导向轴111滑接。
有益效果：本发明通过测量摆杆3及测量摆杆3两端设置的测量接触球4来测量轧辊的凸度和轴向轮廓曲线，能精确地测量出轧辊的凸度和轮廓曲线，测量接触球4在作为支撑部件的同时还是测量部件，精简了整个测量装置的结构，降低测量装置的制作成本造价，且两根测量摆杆之间沿轧辊径向方向的的距离是固定的，与两根测量摆杆与滚动支撑构成了整个装量装置的定位基准，整个测量装置无需另外设置定位基准，故而不会存在基准误差而产生的测量精度不准的问题。
另外，本测量装置在测量过程中无需将整个轧辊直径包络住，解决了现有的测量机构的尺寸过大产生的，针对不同尺寸的轧辊需要特制测量工具、对测量场地要求多、以及不易于携带的问题，以往的一些测量机构都需要将测量头对准轧辊的直径处，故需要一定的调整时间和技巧来找准位置，而本测量机构可以成功地解决该问题，将测量机构置于轧辊之上即可以进行测量，无需找最大直径位置，操作难度不高，对操作人员的水平要求低，适用性强。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例一的主视图；
图2是本发明优选实施例一的左视图；
图3是本发明优选实施例一的俯视图；
图4是本发明优选实施例二的主视图；
图5是本发明优选实施例二的左视图；
图6是本发明优选实施例二的俯视图。
图中：1-支撑架，11-纵向支撑臂，111-导向轴，12-横向支撑臂，121-滑动块(直线轴承)，13-支撑滚轮，2-测量滚轮，3-测量摆杆，4-测量接触球，5-角位移传感器A，6-角位移传感器B，7-轧辊。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例一
参见图1～图3的实施例一的新型轧辊凸度与轴向轮廓测量装置，包括长度小于轧辊轴向长度且宽度小于轧辊直径的支撑架1，支撑架1底部铰接有两根位于同一个与轧辊轴心线垂直的平面内的测量摆杆3，测量摆杆3可在与轧辊轴心线垂直的平面内绕铰接点转动，两根测量摆杆3的两端分别铰接有可绕测量摆杆3的轴心线自转的测量接触球4，支撑架1底部还设有位于所述“同一个与轧辊轴心线垂直的平面”外的可沿轧辊轴心线方向滚动的滚动支撑，实施例一中，滚动支撑为重复设置在支撑架1底部的另外两根测量摆杆3与四个测量接触球4，测量接触球4在测量时始终贴紧轧辊辊面沿轧辊轴向方向滚动，四根测量摆杆3与支撑架1的铰接处均设有用于测量摆杆3摆动角度的角位移传感器A5。
实施例一中，支撑架1包括沿轧辊轴向方向设置的纵向支撑臂11以及与纵向支撑臂11垂直的四根横向支撑臂12，四根横向支撑臂12两两对称设置在纵向支撑臂11的横向两侧，即支撑架1设置为横向对称的结构，且轧辊的轴心线位于纵向支撑臂11的纵向半剖面(即支撑架的对称平面)内，四根测量摆杆3分别设置在四根横向支撑臂12远离纵向支撑臂11一端的底部，且位于同一个与轧辊轴心线垂直的平面内的两根测量摆杆3关于纵向支撑臂11的纵向半剖面对称。
实施例一中，支撑架1底部设置有可沿轧辊轴心线方向滚动的测量滚轮2，测量滚轮2与支撑架1之间抵设有将测量滚轮2压贴在轧辊辊面上的弹簧(图中未示出)，测量滚轮2连接有用于检测测量滚轮2转动行程的角位移传感器B6。
实施例二
参见图4～图6的实施例二的新型轧辊凸度与轴向轮廓测量装置，包括长度小于轧辊轴向长度且宽度小于轧辊直径的支撑架1，支撑架1底部铰接有两根位于同一个与轧辊轴心线垂直的平面内的测量摆杆3，测量摆杆3可在与轧辊轴心线垂直的平面内绕铰接点转动，两根测量摆杆3的两端分别铰接有可绕测量摆杆3的轴心线自转的测量接触球4，支撑架1底部还设有位于所述“同一个与轧辊轴心线垂直的平面”外的可沿轧辊轴心线方向滚动的滚动支撑，实施例二中，滚动支撑为对支撑架起支撑作用的四个支撑滚轮13，测量接触球4在测量时始终贴紧轧辊辊面沿轧辊轴向方向滚动，测量摆杆3与支撑架1的铰接处设有用于测量摆杆3摆动角度的角位移传感器A5。
实施例二中，支撑架1包括沿轧辊轴向方向设置的纵向支撑臂11以及与纵向支撑臂11垂直的两根横向支撑臂12，两根横向支撑臂12对称设置在纵向支撑臂11的横向两侧，即支撑架1设置为横向对称的结构，且轧辊的轴心线位于纵向支撑臂11的纵向半剖面(即支撑架的对称平面)内，两根测量摆杆3分别设置在两根横向支撑臂12远离纵向支撑臂11一端的底部，且两根测量摆杆3关于纵向支撑臂11的纵向半剖面对称。
实施例二中，四个支撑滚轮13关于支撑臂11的纵向半剖面对称两两对称，且支撑架1上沿轧辊径向方向固设有导向轴111，导向轴111上套设有可相对导向轴111沿轧辊径向方向滑动且不能与导向轴111产生相对转动的滑动块121，两根测量摆杆3分别通过横向支撑臂12与滑动块121固连，使得支撑滚轮13带动整个测量装置沿轧辊轴向方向滚动时，测量接触球4可始终与轧辊辊面保持滚动接触，且随着轧辊外圆直径变化和测量摆杆3的角度变化时，支撑滚轮13可沿轧辊的径向方向产生运动而适应轧辊的直径变化。
实施例二中，滑动块121通过直线轴承与导向轴111滑接。
实施例二中，支撑架1底部设置有可沿轧辊轴心线方向滚动的测量滚轮2，测量滚轮2与支撑架1之间抵设有将测量滚轮2压贴在轧辊辊面上的弹簧(图中未示出)，测量滚轮2连接有用于检测测量滚轮2转动行程的角位移传感器B6。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轧辊凸度测量装置，其特征在于，包括支撑架(1)，支撑架(1)底部铰接有两根位于同一个与轧辊轴心线垂直的平面内的测量摆杆(3)，测量摆杆(3)可在与轧辊轴心线垂直的平面内绕铰接点转动，两根测量摆杆(3)的两端都分别铰接有可绕测量摆杆(3)的轴心线自转的测量接触球(4)，支撑架(1)底部还设有可贴住轧辊辊面沿轧辊轴心线方向滚动的滚动支撑；
支撑架(1)上沿轧辊径向方向固设有导向轴(111)，导向轴(111)上套设有可相对导向轴(111)沿轧辊径向方向滑动且不能与导向轴(111)产生相对转动的滑动块(121)，所述滚动支撑包括直接或间接固定设置在导向轴(111)底端的若干个支撑滚轮(13)，所述测量摆杆(3)与支撑架连接的铰接点通过支撑架(1)的一部分结构固定设置在所述滑动块(121)上；
测量接触球(4)在测量时始终贴紧轧辊辊面沿轧辊轴向方向滚动，测量摆杆(3)与支撑架(1)的铰接处设有用于检测测量摆杆(3)摆动角度的角位移传感器A(5)，测量接触球(4)滚动的过程中，因两个铰接点间的距离固定且轧辊外圆直径变化而使得测量摆杆(3)的角度发生变化，同时导向轴(111)和滑动块(121)的配合使得所述支撑滚轮(13)可沿轧辊的径向方向产生运动而适应轧辊的直径变化，角位移传感器A(5)所测得的测量摆杆(3)的即时摆角用于得出轧辊轴向上的直径变化情况，即轧辊的凸度。
2.根据权利要求1所述的一种轧辊凸度测量装置，其特征在于，所述装置中还包括用于检测装置沿轧辊轴向方向行进的行程的位移传感器，结合测得的轧辊凸度以及位移传感器测得的行程得出当前测量行程的轧辊轴向轮廓曲线。
3.根据权利要求2所述的一种轧辊凸度测量装置，其特征在于，所述位移传感器为角位移传感器B(6)，支撑架(1)底部设置有可沿轧辊轴心线方向滚动的测量滚轮(2)，测量滚轮(2)与支撑架(1)之间抵设有将测量滚轮(2)压贴在轧辊辊面上的弹簧，所述角位移传感器B(6)与测量滚轮(2)的转轴连接，角位移传感器B(6)所测得的测量滚轮(2)的转动行程用于结合轧辊的直径变化情况得出当前测量行程的轴向轮廓曲线。
4.根据权利要求3所述的一种轧辊凸度测量装置，其特征在于，所述测量装置还设有控制器，所有的角位移传感器A(5)与角位移传感器B(6)均由控制器电连接控制，控制器用于接收角位移传感器A(5)与角位移传感器B(6)反馈的数据自动计算出轧辊的凸度和轴向轮廓曲线。
5.根据权利要求1所述的一种轧辊凸度测量装置，其特征在于，所述滑动块(121)通过直线轴承与导向轴(111)滑接。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的一种轧辊凸度测量装置，其特征在于，所述支撑架(1)包括沿轧辊轴向方向设置的纵向支撑臂(11)以及与纵向支撑臂(11)垂直的两根横向支撑臂(12)，两根横向支撑臂(12)对称设置在纵向支撑臂(11)的横向两侧，即支撑架(1)设置为横向对称的结构，且轧辊的轴心线位于纵向支撑臂(11)的纵向半剖面内，两根测量摆杆(3)分别设置在两根横向支撑臂(12)远离纵向支撑臂(11)一端的底部，且位于同一个与轧辊轴心线垂直的平面内的两根测量摆杆(3)关于纵向支撑臂(11)的纵向半剖面对称。
7.根据权利要求6所述的一种轧辊凸度测量装置，其特征在于，所述测量摆杆(3)与支撑架连接的铰接点通过所述横向支撑臂(12)固定设置在所述滑动块(121)上，所述导向轴固定在纵向支撑臂上，所述支撑滚轮设置在纵向支撑臂底部。
8.根据权利要求7所述的轧辊凸度测量装置，其特征在于，所述支撑滚轮为三个或四个。
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