CN107297392A - 一种测速辊装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测速辊装置，包括测速辊(1)、编码器(2)、转轴(3)、摆臂(4)和弹性部件(7)，测速辊(1)位于摆臂(4)的一端，弹性部件(7)位于摆臂(4)的另一端，转轴(3)位于摆臂(4)的两端之间，摆臂(4)能够以转轴(3)为轴转动，测速辊(1)与编码器(2)同轴连接，编码器(2)能够测量测速辊(1)的转动角度，测速辊(1)的中心线与转轴(3)的中心线平行，弹性部件(7)能够给摆臂(4)提供回复力。该测速辊装置结构紧凑，调整灵活，维修简便，制造成本低。本装置适用于检测水平运动的物体速度，实现运动物体速度和位置的精确控制。

Description

一种测速辊装置

技术领域

本发明涉及轧钢生产设备领域，具体的是一种测速辊装置。

背景技术

目前，在轧钢生产线中常见的测速方式，多采用非接触式的传感器检测，通过设置一对接近开关或者光栅传感器，首先确定两个传感器的距离，而后通过检测经过两点的时间，计算轧件的平均速度。传感器安装误差和响应时间滞后导致了测量速度误差较大；另外，还需要根据轧件的长度，调整传感器的距离，无法实时控制轧件的速度和位置。不仅测量调整时间长，在测速后，不能实时检测被测物体的速度，控制精度低、成本高。

发明内容

为了解决现有的测速装置测量精度低的问题，本发明提供了一种测速辊装置，该测速辊装置测速范围大且检测精度高，易于检测，并且能够实时反馈到控制系统,实现对被测速物体的速度和位置的控制。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种测速辊装置，包括测速辊、编码器、转轴、摆臂和弹性部件，测速辊位于摆臂的一端，弹性部件位于摆臂的另一端，转轴位于摆臂的两端之间，摆臂能够以转轴为轴转动，测速辊与编码器同轴连接，编码器能够测量测速辊的转动角度，测速辊的中心线与转轴的中心线平行，弹性部件能够给摆臂提供回复力。

所述测速辊装置还包括立板和连接板，立板与摆臂平行，连接板的两端分别与立板和摆臂连接固定，测速辊位于立板和摆臂之间。

测速辊为空心结构，测速辊含有圆筒形的滚筒体，滚筒体的一端设有第一端板和第一辊轴，滚筒体的另一端设有第二端板和第二辊轴，第一辊轴的一端与摆臂插接固定，第一辊轴的另一端插接于第一端板内，第二辊轴的一端与第二端板插接固定，第二辊轴的另一端插接于立板内，第一辊轴的轴线和第二辊轴的轴线重合。

立板连接有轴承座，轴承座的一端为圆筒形，轴承座的另一端为圆环状，轴承座的一端匹配的插接于立板内，第二辊轴的另一端插接于轴承座的一端内，第二辊轴的另一端与轴承座的一端之间通过轴承连接，轴承座的另一端与立板连接固定。

所述测速辊装置还包括编码器安装板，轴承座位于立板和编码器安装板之间，立板与编码器安装板平行，编码器安装板含有内通孔，该内通孔外含有环形凸起，该环形凸起匹配的插接于轴承座的另一端内，编码器的芯轴与第二辊轴的另一端通过联轴器连接固定，该联轴器位于该内通孔内。

所述测速辊装置还包括编码器保护套，编码器保护套为一端封闭另一端开放的筒状结构，编码器保护套的开放端与立板连接固定，编码器位于编码器保护套内，编码器安装板位于编码器保护套的开放端内，编码器保护套的中心线与编码器安装板垂直。

所述测速辊装置还包括板状的支座，摆臂呈角形，转轴位于该角形的顶点部位，摆臂与支座平行，转轴的一端插接于支座内，转轴的另一端插接于摆臂内。

转轴的一端外固定有螺母和垫片，转轴的另一端与摆臂之间套设有摩擦套，转轴的中心线呈水平状态，转轴的中心线与摆臂垂直，支座上连接有环形螺栓，弹性部件的一端与摆臂的另一端连接固定，弹性部件的另一端与环形螺栓的环形头部连接固定，环形螺栓的中心线与转轴的中心线垂直，当旋拧环形螺栓时，环形螺栓的环形头部与摆臂的另一端之间的距离能够增大或减小。

支座上连接有螺杆，螺杆的一端位于摆臂的另一端和支座之间，螺杆的中心线与环形螺栓的中心线平行，当旋拧螺杆时，螺杆与摆臂的另一端之间的距离能够增大或减小；当摆臂转动时，螺杆能够与摆臂的另一端接触。

所述测速辊装置还包括底座，底座含有上部直板和底部平板，上部直板的下端与底部平板的上表面连接固定，上部直板与支座平行，且上部直板与支座连接固定。

本发明的有益效果是：该测速辊装置根据测速辊旋转的线速度与被测速物体的水平移动速度相同的原理设计，通过编码器测量测速辊的转速，进而检测被测速物体的水平速度。另外，该测速辊装置安装调节可以实现高度和角度的调整，调整精度高。在测速过程中通过弹簧拉力使测速辊与被测物体压靠在一起，使测速辊的水平线速度与被测速物体速度相同。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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。

图1是本发明所述测速辊装置的主视图。

图2是本发明所述测速辊装置的左视图。

图3是图1中沿A-A方向的剖视图。

图4是图3中测速辊和编码器部位的示意图。

图5是图3中编码器安装板部位的示意图。

图6是图3中转轴部位的示意图。

1、测速辊；2、编码器；3、转轴；4、摆臂；5、支座；6、底座；7、弹性部件；8、环形螺栓；9、立板；10、连接板；11、滚筒体；12、第一端板；13、第一辊轴；14、第二端板；15、第二辊轴；16、轴承座；17、编码器安装板；18、环形凸起；19、编码器保护套；20、摩擦套；21、上部直板；22、底部平板；23、螺杆；24、被测速物体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种测速辊装置，包括测速辊1、编码器2、转轴3、摆臂4和弹性部件7，测速辊1位于摆臂4的一端，弹性部件7位于摆臂4的另一端，转轴3位于摆臂4的两端之间，摆臂4能够以转轴3为轴转动，测速辊1与编码器2同轴连接，编码器2能够测量测速辊1的转动角度，测速辊1的中心线与转轴3的中心线平行，弹性部件7能够给摆臂4提供回复力，如图1至图3所示。

测速辊1与编码器2同轴连接的含义为，测速辊1与编码器2连接且编码器2能够测量测速辊1的转动角度。使用时，被测速物体24压在测速辊1上，测速辊1跟随被测速物体24旋转，编码器2根据一段时间内，测速辊1的转动角度计算出测速辊1的转速，再根据测速辊1转速和直径可以计算被测速物体24的水平速度，实现被测速物体的速度和位置精确控制。

在本实施例中，所述测速辊装置还包括立板9和连接板10，立板9与摆臂4平行，连接板10的两端分别与立板9和摆臂4连接固定，连接板10的断面呈弧形，连接板10的内径大于测速辊1的外径，测速辊1位于立板9和摆臂4之间，立板9和摆臂4将测速辊1固定并给其提供支撑力。

在本实施例中，测速辊1为空心结构，测速辊1含有圆筒形的滚筒体11，滚筒体11的一端设有第一端板12和第一辊轴13，滚筒体11的另一端设有第二端板14和第二辊轴15，第一端板12固定于滚筒体11的一端内，第二端板14固定于滚筒体11的另一端内。

具体的，第一辊轴13的一端与摆臂4插接固定，第一辊轴13的另一端插接于第一端板12内，第一辊轴13的另一端与第一端板12之间通过轴承连接，第二辊轴15的一端与第二端板14插接固定，第二辊轴15的另一端插接于立板9内，第一辊轴13的轴线和第二辊轴15的轴线重合，如图4所示。滚筒体11外还套设有外滚套。

在本实施例中，立板9连接有轴承座16，轴承座16的一端为圆筒形，轴承座16的另一端为圆环状，轴承座16的一端匹配的插接于立板9的安装通孔内，第二辊轴15的另一端插接于轴承座16的一端内，第二辊轴15的另一端与轴承座16的一端之间通过轴承连接，轴承座16的另一端与立板9连接固定。

在本实施例中，所述测速辊装置还包括编码器安装板17，轴承座16位于立板9和编码器安装板17之间，立板9与编码器安装板17平行，立板9、轴承座16和编码器安装板17依次层叠设置，编码器安装板17含有内通孔，该内通孔外含有环形凸起18，该环形凸起18匹配的插接于轴承座16的另一端内，即该环形凸起18的外径等于轴承座16的另一端的内径。

编码器2可以采用有芯轴的编码器，编码器2可以采用有无芯轴的编码器。优选编码器2为有芯轴的编码器，编码器2的芯轴与第二辊轴15的另一端通过联轴器连接固定，该联轴器位于该内通孔内，如图5所示。

在本实施例中，所述测速辊装置还包括编码器保护套19，编码器保护套19为一端封闭另一端开放的筒状结构，编码器保护套19的开放端与立板9连接固定，编码器2位于编码器保护套19内，编码器安装板17位于编码器保护套19的开放端内，编码器保护套19的中心线与编码器安装板17垂直，如图4所示。

在本实施例中，所述测速辊装置还包括板状的支座5，支座5的上端含有向左侧弯曲的凸出部，如图1所示，摆臂4呈角形，该角形为钝角，转轴3位于该角形的顶点部位，摆臂4与支座5平行，转轴3的一端插接于支座5的所述凸出部内，转轴3的另一端插接于摆臂4的顶点部位内。

在本实施例中，转轴3的一端外固定有螺母和垫片，摆臂4和支座5通过转轴3连接固定，摆臂4能够以转轴3为轴转动，而支座5不能移动和转动，转轴3的另一端与摆臂4之间套设有摩擦套20，转轴3的中心线呈水平状态，转轴3的中心线与摆臂4所在的平面垂直，支座5上连接有环形螺栓8，弹性部件7的一端与摆臂4的另一端连接固定，弹性部件7的另一端与环形螺栓8的环形头部连接固定，环形螺栓8的中心线与转轴3的中心线垂直，当旋拧环形螺栓8时，环形螺栓8的环形头部与摆臂4的另一端之间的距离能够增大或减小。

摆臂4、弹性部件7和环形螺栓8均位于支座5的同一侧表面，如图1所示，摆臂4、弹性部件7和环形螺栓8均位于支座5朝向图1纸面外侧的表面。通过旋拧环形螺栓8，使环形螺栓8的环形头部与摆臂4的另一端之间的距离增大或减小，从而调节弹性部件7对摆臂4施加的回复力的大小。另外，弹性部件7可以是圆柱弹簧，转轴3位于弹性部件7的上方，测速辊1位于转轴3的上方。

在本实施例中，支座5上连接有螺杆23、螺杆固定块和螺母，如图6所示，螺杆23的一端位于摆臂4的另一端和支座5之间，螺杆23的中心线与环形螺栓8的中心线平行，螺杆23的中心线也呈水平状态，当旋拧螺杆23时，螺杆23与摆臂4的另一端之间的距离能够增大或减小；当摆臂4转动时，螺杆23能够与摆臂4的另一端接触。

螺杆23、螺杆固定块和螺母也均位于支座5朝向图1纸面外侧的表面，即螺杆23、螺杆固定块、螺母、摆臂4、弹性部件7和环形螺栓8均位于支座5的同一侧表面。该螺杆固定块与支座5固定连接，螺杆23与该螺杆固定块插接，螺杆23的尾部指向摆臂4的另一端，该螺母套设于螺杆23的尾部外，该螺母位于摆臂4的另一端和该螺杆固定块之间，通过调整螺杆23的尾部的位置，可以调整摆臂4的摆动角度范围。

在本实施例中，所述测速辊装置还包括底座6，底座6含有上部直板21和底部平板22，上部直板21的下端与底部平板22的上表面连接固定，上部直板21与支座5平行，且上部直板21与支座5层叠连接固定，如图1所示。

下面介绍该测速辊装置的使用情况：

当被测速物体24通过时，被测速物体24将压下测速辊1，带动摆臂4摆动一定的角度，弹性部件7(弹簧)被拉伸，弹簧拉力转化成压力，使测速辊1压靠在被测速物体24表面，测速辊1跟随被测速物体同步转动，如图1所示。

如图2所示，测速辊1同轴安装编码器2，编码器2检测测速辊1的转速，根据测速辊1的直径可以计算被测速物体的速度，实现对被测速物体24的速度和位置检测控制。测速辊1安装在摆臂4上，摆臂4的下端与弹簧连接，摆臂4可绕转轴3旋转，转轴3、弹簧、环形螺栓8安装在支座5上，支座5固定在底座6上。

环形螺栓8安装在支座5上，通过旋转环形螺栓8可以带动调整弹簧的位置，调节测速辊1的高度，进而调整测速时弹簧的拉力。

通过改变底座6和支座5接触面形状，可以调整测速辊1的安装角度。如图2所示，支座5与底座6的接触面为竖直面，此时测速辊1为水平放置。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种测速辊装置，其特征在于，所述测速辊装置包括测速辊(1)、编码器(2)、转轴(3)、摆臂(4)和弹性部件(7)，测速辊(1)位于摆臂(4)的一端，弹性部件(7)位于摆臂(4)的另一端，转轴(3)位于摆臂(4)的两端之间，摆臂(4)能够以转轴(3)为轴转动，测速辊(1)与编码器(2)同轴连接，编码器(2)能够测量测速辊(1)的转动角度，测速辊(1)的中心线与转轴(3)的中心线平行，弹性部件(7)能够给摆臂(4)提供回复力。

2.根据权利要求1所述的测速辊装置，其特征在于，所述测速辊装置还包括立板(9)和连接板(10)，立板(9)与摆臂(4)平行，连接板(10)的两端分别与立板(9)和摆臂(4)连接固定，测速辊(1)位于立板(9)和摆臂(4)之间。

3.根据权利要求2所述的测速辊装置，其特征在于，测速辊(1)为空心结构，测速辊(1)含有圆筒形的滚筒体(11)，滚筒体(11)的一端设有第一端板(12)和第一辊轴(13)，滚筒体(11)的另一端设有第二端板(14)和第二辊轴(15)，第一辊轴(13)的一端与摆臂(4)插接固定，第一辊轴(13)的另一端插接于第一端板(12)内，第二辊轴(15)的一端与第二端板(14)插接固定，第二辊轴(15)的另一端插接于立板(9)内，第一辊轴(13)的轴线和第二辊轴(15)的轴线重合。

4.根据权利要求3所述的测速辊装置，其特征在于，立板(9)连接有轴承座(16)，轴承座(16)的一端为圆筒形，轴承座(16)的另一端为圆环状，轴承座(16)的一端匹配的插接于立板(9)内，第二辊轴(15)的另一端插接于轴承座(16)的一端内，第二辊轴(15)的另一端与轴承座(16)的一端之间通过轴承连接，轴承座(16)的另一端与立板(9)连接固定。

5.根据权利要求4所述的测速辊装置，其特征在于，所述测速辊装置还包括编码器安装板(17)，轴承座(16)位于立板(9)和编码器安装板(17)之间，立板(9)与编码器安装板(17)平行，编码器安装板(17)含有内通孔，该内通孔外含有环形凸起(18)，该环形凸起(18)匹配的插接于轴承座(16)的另一端内，编码器(2)的芯轴与第二辊轴(15)的另一端通过联轴器连接固定，该联轴器位于该内通孔内。

6.根据权利要求5所述的测速辊装置，其特征在于，所述测速辊装置还包括编码器保护套(19)，编码器保护套(19)为一端封闭另一端开放的筒状结构，编码器保护套(19)的开放端与立板(9)连接固定，编码器(2)位于编码器保护套(19)内，编码器安装板(17)位于编码器保护套(19)的开放端内，编码器保护套(19)的中心线与编码器安装板(17)垂直。

7.根据权利要求1所述的测速辊装置，其特征在于，所述测速辊装置还包括板状的支座(5)，摆臂(4)呈角形，转轴(3)位于该角形的顶点部位，摆臂(4)与支座(5)平行，转轴(3)的一端插接于支座(5)内，转轴(3)的另一端插接于摆臂(4)内。

8.根据权利要求7所述的测速辊装置，其特征在于，转轴(3)的一端外固定有螺母和垫片，转轴(3)的另一端与摆臂(4)之间套设有摩擦套(20)，转轴(3)的中心线呈水平状态，转轴(3)的中心线与摆臂(4)垂直，支座(5)上连接有环形螺栓(8)，弹性部件(7)的一端与摆臂(4)的另一端连接固定，弹性部件(7)的另一端与环形螺栓(8)的环形头部连接固定，环形螺栓(8)的中心线与转轴(3)的中心线垂直，当旋拧环形螺栓(8)时，环形螺栓(8)的环形头部与摆臂(4)的另一端之间的距离能够增大或减小。

9.根据权利要求8所述的测速辊装置，其特征在于，支座(5)上连接有螺杆(23)，螺杆(23)的一端位于摆臂(4)的另一端和支座(5)之间，螺杆(23)的中心线与环形螺栓(8)的中心线平行，当旋拧螺杆(23)时，螺杆(23)与摆臂(4)的另一端之间的距离能够增大或减小；当摆臂(4)转动时，螺杆(23)能够与摆臂(4)的另一端接触。

10.根据权利要求7所述的测速辊装置，其特征在于，所述测速辊装置还包括底座(6)，底座(6)含有上部直板(21)和底部平板(22)，上部直板(21)的下端与底部平板(22)的上表面连接固定，上部直板(21)与支座(5)平行，且上部直板(21)与支座(5)连接固定。