CN108580562A - 一种轧辊动态检测仪及斜轧穿孔机 - Google Patents

一种轧辊动态检测仪及斜轧穿孔机 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种轧辊动态检测仪，涉及轧辊磨损检测领域，在轧辊发生磨损直径变小时，探头组件会在压缩压簧的作用下发生轴向移动，位移检测组件及时检测该移动信号并发出信号，当控制系统收到该移动信号之后实时控制驱动机构驱动推动杆转动，由推动杆推动轧辊前伸去补偿轧辊即时的磨损量，从而达到保持辊距相对精准的效果，而且该轧辊动态检测仪结构简单合理，检测精度高，可实现辊距调整的全自动和智能化，提高生产效率。本发明还提供一种斜轧穿孔机，无需停车检测，即可实时对辊距进行自动化调整，即使在批量生产的情况下，也能够使得壁厚偏差保持一个很小的波动范围，达到提高产品的精度，减少人为检测误差和劳动强度的技术效果。

Description

一种轧辊动态检测仪及斜轧穿孔机
技术领域
本发明涉及无缝钢管轧制设备领域，特别是涉及一种轧辊动态检测仪及斜轧穿孔机。
背景技术
目前斜轧穿孔机由于轧辊的磨损受到穿孔材料、轧辊材质、穿孔温度、压下量等诸多因素的不确定性的影响，使得轧辊的磨损量无法预测，生产中只是依靠穿孔生产间歇或是换轧辊时，重新测量轧辊，进而确定孔型的辊距；在生产中必须经常频繁地调整辊距，否则管材的壁厚偏差容易超差。
一般情况下辊距测量由人工使用卡钳完成或是先由人工测定轧辊后来调整辊距，由于人工测量精度太低，加上没有即时的轧辊直径参数变化信号，不能及时调整辊距，当轧辊磨损后，致使辊距增大，会使得管材的壁厚发生增厚，甚至出现当天不同时刻生产的管材壁厚差异较大的问题，无法控制壁厚精度。而且为了减少壁厚误差，工人必须在轧制间隙期进行调整，由于现场环境恶劣，往往会因为安全问题，必须停车检测，不仅无法实现生产的全自动和智能化，而且增加了操作者的劳动强度，降低了生产效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动化程度高、能够及时检测到轧辊磨损信号并可及时对辊距作出调整的轧辊动态检测仪及斜轧穿孔机。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种轧辊动态检测仪，包括本体套筒和位移检测组件，所述本体套筒的前端内部滑动套设有探头套筒，所述本体套筒的后端固定连接有一后端盖；所述探头套筒的前端延伸至所述本体套筒的外部，所述探头套筒的后端内部固定套设有伸缩套筒，所述伸缩套筒的后端贯穿所述后端盖并延伸至所述本体套筒的外部；所述探头套筒的前端内部设置有探头组件，所述探头组件用于与轧辊之间形成滚动摩擦连接；所述探头套筒与所述后端盖之间设置有压簧，所述压簧套设于所述伸缩套筒的外围，所述轧辊动态检测仪处于工作状态时，所述压簧保持压缩状态；所述位移检测组件包括传感器导杆和传感器磁环，所述传感器磁环固定设置在所述伸缩套筒的后端面，所述传感器导杆的前端穿过所述传感器磁环并活动套设在所述伸缩套筒内，所述传感器导杆的后端固定连接有位移传感器，所述位移传感器位置保持固定；
还包括推动组件，所述推动组件包括驱动机构和推动杆，所述推动杆的后端与所述驱动机构的输出端连接，所述驱动机构与所述位移传感器均与一控制系统信号连接，所述推动杆的前端用于推动所述轧辊移动。
可选的，所述压簧的前端与所述探头套筒的后端内壁固定连接，所述压簧的后端与所述后端盖的内端面固定连接。
可选的，所述探头组件包括轴承座，所述轴承座固定安装在所述探头套筒的前端内部，所述轴承座上固定设置有芯轴，所述芯轴上套设一滚动轴承，所述芯轴的轴线与所述探头套筒的轴线垂直，所述滚动轴承的外圈凸出所述探头套筒的前端并与所述轧辊之间形成滚动摩擦连接。
可选的，所述探头套筒的前端设置有防尘罩，所述滚动轴承的外圈贯穿所述防尘罩并位于所述防尘罩的外部。
可选的，所述后端盖的外端面上设置有传感器支架，所述位移传感器固定连接在所述传感器支架上。
可选的，所述伸缩套筒的后端面与所述传感器磁环之间还设置有隔磁垫片，所述传感器磁环和所述隔磁垫片通过螺栓固定在所述伸缩套筒的后端面。
可选的，所述推动杆为丝杆，所述驱动机构包括驱动电机和与所述驱动电机连接的减速机，所述减速机的输出端内轴孔与所述丝杆的一端通过滑动键连接。
本发明还公开一种斜轧穿孔机，包括上述轧辊动态检测仪，还包括轧辊箱，所述轧辊箱的前端设置有轧辊轴，所述轧辊轴上设置有所述轧辊，所述轧辊的前端安装管坯，所述轧辊的外周与所述管坯的外周切线接触，所述轧辊用于轧制所述管坯的管壁；所述轧辊箱的后端面用于固定安装所述本体套筒。
可选的，所述轧辊箱的后端设置有机架，所述本体套筒贯穿安装在所述机架上，所述探头套筒的前端贯穿所述轧辊箱延伸至所述轧辊箱的内部，所述探头组件用于与所述轧辊的外周之间形成滚动摩擦连接。
可选的，所述推动杆设置为两根，两组所述所述推动杆对称设置，每根所述推动杆均贯穿所述机架，所述推动杆的前端均抵在所述轧辊箱的后端面上，两根所述推动杆的后端与同一所述驱动机构连接。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明的轧辊动态检测仪，用于在轧辊发生磨损直径变小时，探头组件会在压缩压簧的作用下发生轴向移动，由位移检测组件及时检测该移动信号并发出信号，当控制系统收到探头组件的移动信号之后实时控制驱动机构驱动推动杆转动，由推动杆推动轧辊前伸去补偿轧辊即时的磨损量，从而达到保持辊距相对精准的效果，而且该轧辊动态检测仪结构简单合理，检测精度高，可实现辊距调整的全自动和智能化，提高生产效率。
此外，本发明的斜轧穿孔机，通过在机架上安装上述轧辊动态检测仪，无需停车检测，即可实现实时对辊距进行自动化调整，降低了操作者的劳动强度，同时提高了生产效率；即使在批量生产的情况下，也能够使得壁厚偏差保持一个很小的波动范围，达到提高产品的精度，减少人为检测误差和劳动强度的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明轧辊动态检测仪的结构示意图；
图2为本发明安装有轧辊动态检测仪的斜轧穿孔机的结构示意图；
其中，附图标记为：1、本体套筒；2、探头套筒；3、探头组件；31、轴承座；32、滚动轴承；33、芯轴；4、伸缩套筒；5、压簧；6、后端盖；71、位移传感器；72、传感器导杆；73、传感器磁环；74、隔磁垫片；8、传感器支架；9、防尘罩；10、推动杆；11、机架；12、轧辊箱；13、轧辊轴；14、轧辊；15、管坯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种自动化程度高、能够及时检测到轧辊磨损信号并可及时对辊距作出调整的轧辊动态检测仪及斜轧穿孔机。
基于此，本发明提供一种轧辊动态检测仪，包括本体套筒和位移检测组件，本体套筒的前端内部滑动套设有探头套筒，本体套筒的后端固定连接有一后端盖；探头套筒的前端延伸至本体套筒的外部，探头套筒的后端内部固定套设有伸缩套筒，伸缩套筒的后端贯穿后端盖并延伸至本体套筒的外部；探头套筒的前端内部设置有探头组件，探头组件用于与轧辊之间形成滚动摩擦连接；探头套筒与后端盖之间设置有压簧，压簧套设于所述伸缩套筒的外围，轧辊动态检测仪处于工作状态时，压簧保持压缩状态；位移检测组件包括传感器导杆和传感器磁环，传感器磁环固定设置在伸缩套筒的后端面，传感器导杆的前端穿过传感器磁环并活动套设在伸缩套筒内，传感器导杆的后端固定连接有位移传感器，位移传感器位置保持固定；
还包括推动组件，推动组件包括驱动机构和推动杆，推动杆的后端与驱动机构的输出端连接，驱动机构与位移传感器均与一控制系统信号连接，推动杆的前端用于推动轧辊移动。
同时本发明还提供一种斜轧穿孔机，包括上述轧辊动态检测仪，还包括轧辊箱，轧辊箱的前端设置有轧辊轴，轧辊轴上设置有轧辊，轧辊的前端安装管坯，轧辊的外周与管坯的外周切线接触，轧辊用于轧制管坯的管壁；轧辊箱的后端面用于固定安装本体套筒。
本发明的轧辊动态检测仪，用于在轧辊发生磨损直径变小时，探头组件会在压缩压簧的作用下发生轴向移动，由位移检测组件及时检测该移动信号并发出信号，当控制系统收到探头组件的移动信号之后实时控制驱动机构驱动推动杆转动，由推动杆推动轧辊前伸去补偿轧辊即时的磨损量，从而达到保持辊距相对精准的效果，而且该轧辊动态检测仪结构简单合理，检测精度高，可实现辊距调整的全自动和智能化，提高生产效率。
此外，本发明的斜轧穿孔机，通过在机架上安装上述轧辊动态检测仪，无需停车检测，即可实现实时对辊距进行自动化调整，降低了操作者的劳动强度，同时提高了生产效率；即使在批量生产的情况下，也能够使得壁厚偏差保持一个很小的波动范围，达到提高产品的精度，减少人为检测误差和劳动强度的技术效果。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一：
如图1～2所示，本实施例提供一种轧辊动态检测仪，包括本体套筒1和位移检测组件，本体套筒1的前端内部滑动套设有探头套筒2，本体套筒1的后端固定连接有一后端盖6；探头套筒2的前端延伸至本体套筒1的外部，探头套筒2的后端内部固定套设有伸缩套筒4，伸缩套筒4的后端贯穿后端盖6并延伸至本体套筒1的外部；探头套筒2的前端内部设置有探头组件3，探头组件3用于与轧辊之间形成滚动摩擦连接；探头套筒2与后端盖6之间设置有压簧5，压簧5套设于伸缩套筒4的外围，且当轧辊动态检测仪处于工作状态时，压簧5保持压缩状态；位移检测组件包括传感器导杆72和传感器磁环73，传感器磁环73固定设置在伸缩套筒4的后端面，所述传感器导杆72的前端穿过传感器磁环73并活动套设在伸缩套筒4内，传感器导杆72的后端固定连接有位移传感器71，位移传感器71位置保持固定；本实施例中，传感器导杆72以及位移传感器71的位置均是固定不动的；
轧辊动态检测仪还包括推动组件，推动组件包括驱动机构和推动杆10，推动杆10的后端与驱动机构的输出端通过相关连接件连接，驱动机构与位移传感器71均与一控制系统信号连接，推动杆10的前端用于推动轧辊移动。当位移传感器71检测到的位移信号后将信号发送给控制系统，再由控制系统根据位移信号控制启动驱动机构，从而利用驱动机构驱动推动杆10转动，由推动杆10的前端推动轧辊移动补偿轧辊即时的磨损量。
于本具体实施例中，压簧5的前端与探头套筒2的后端内壁固定连接，压簧5的后端与后端盖6的内端面固定连接。
进一步地，如图1～2所示，探头组件包括轴承座31，轴承座31固定安装在探头套筒2的前端内部，轴承座31上固定设置有芯轴33，芯轴33的轴线与探头套筒2的轴线垂直，芯轴31上套设一滚动轴承32，滚动轴承32的外圈凸出探头套筒2的前端并与轧辊之间形成滚动摩擦连接。
进一步地，探头套筒2的前端设置有防尘罩9，滚动轴承32的外圈贯穿防尘罩9并位于防尘罩9的外部，如图2所示，滚动轴承32的外圈的一部分凸出在防尘罩9的外部，凸出在防尘罩9外部的滚动轴承32的外圈部分用于与轧辊之间形成滚动摩擦连接，在轧辊转动过程中，滚动轴承32并不会对轧辊产生磨损。
进一步地，后端盖6的外端面上固定设置有传感器支架8，位移传感器71固定连接在传感器支架8上，以确保轧辊在工作过程中，位移传感器71以及传感器导杆72的位置保持固定不变，有利于提高轧辊动态检测仪的位移检测精度。
进一步地，伸缩套筒4的后端面与传感器磁环73之间还设置有隔磁垫片74，传感器磁环73和隔磁垫片74通过螺栓固定在伸缩套筒4的后端面。
进一步地，推动杆10为丝杆，驱动机构包括驱动电机和与驱动电机连接的减速机，减速机的输出端内轴孔与推动杆10的一端通过滑动键连接，轴向可相对滑动，减速机与推动杆10之间的连接方式为本领域公知的连接方式，在此不再赘述。
由此可见，本发明的轧辊动态检测仪，用于在轧辊发生磨损直径变小时，探头组件会在压缩压簧的作用下发生轴向移动，由位移检测组件及时检测该移动信号并发出信号，当控制系统收到探头组件的移动信号之后实时控制驱动机构推动推动杆转动，由推动杆推动轧辊前伸去补偿轧辊即时的磨损量，从而达到保持辊距相对精准的效果，而且该轧辊动态检测仪结构简单合理，检测精度高，可实现辊距调整的全自动和智能化，提高生产效率。
实施例二：
如图2所示，本实施例提供一种斜轧穿孔机，该斜轧穿孔机上设置安装有实施例一所述的轧辊动态检测仪，斜轧穿孔机包括轧辊箱12，轧辊箱13的前端敞口并设置有轧辊轴13，轧辊轴13的两端安装有轴承，轧辊轴12上设置有轧辊14，轧辊14的前端安装管坯15，管坯15的两端固定安装，且初始状态时轧辊14的外周与管坯15的外周切线接触，即轧辊14的转动轴线与管坯15的转动轴线是平行的，轧辊14用于轧制管坯15的管壁；轧辊箱12的后端为封闭断面用于固定安装轧辊动态检测仪中的本体套筒1。本实施例中的斜轧穿孔机中，轧辊14及其相连件相对管坯15中心周向均布有2套或3套，管坯15内还设置有顶头，此处为本领域常规设置，在此不再赘述。
于本具体实施例中，如图2所示，轧辊箱12的后端设置有机架11，本体套筒1贯穿安装在机架11上，探头套筒1的前端贯穿轧辊箱12的后端面延伸至轧辊箱12的内部，探头套筒1的前端与轧辊箱12后端面的内壁之间通过螺栓固定，探头组件3中的滚动轴承32的外圈则用于与轧辊14的外周之间形成滚动摩擦连接。其中，探头组件3中位于探头套筒2外部的滚动轴承32的转动轴线同样与轧辊14的转动轴线保持平行，在轧辊14没有产生磨损的情况下，滚动轴承32的外圈与轧辊14的外周为切线接触状态。
进一步地，推动杆10设置为两根，两根推动杆10对称设置，每根推动杆10均贯穿机架11，推动杆10的前端均抵在轧辊箱12的后端面上，两根推动杆10的后端与同一驱动机构连接，驱动机构与推动杆10之间的连接关系为本领域公知的连接方式，在此不再赘述。
下面对本实施例作具体使用说明：
首先，将轧辊动态检测仪固定安装在斜轧穿孔机的轧辊箱12上，在压簧5的作用下，滚动轴承32与轧辊14上的轧制带接触，当轧辊14旋转时，滚动轴承32与轧辊14之间产生的是滚动摩擦，此时轧辊14没有产生磨损，探头组件3的位置处于相对稳定的状态，探头组件3无轴向移动，轧辊动态检测仪无移动信号输出。
当生产中轧辊14发生磨损直径变小时，轧辊14与探头组件3产生瞬间脱离，探头套筒2在压簧5的作用下发生轴向移动直至外部的滚动轴承32再次与轧辊14接触不再移动为止，产生该移动的距离变化的同时，固定在伸缩套筒后端的传感器磁环73会相对位置固定的传感器导杆72产生相对滑动位移，并由位移传感器71接收并发出滑动位移信号，当控制系统收到该滑动位移信号时，控制系统会即时启动驱动电机和减速机，驱动推动杆10在机架11内转动推动轧辊箱12前伸去补偿轧辊14即时的磨损量，并由控制系统控制推动杆10推动轧辊箱12前移的距离值与传感器磁环73和传感器导杆72之间产生的相对滑动位移数值保持相同，达到保持辊距相对精准的效果，从而可使在批量生产的情况下，管壁厚偏差可保持一个很小的波动范围，达到提高产品的精度，减少人为检测误差和劳动强度的目的。
而且，只有位移传感器71采集到轧辊14的磨损信号时，驱动机构才会在控制系统的控制下启动，实现辊距调整的全自动智能化操作。
由此可见，本发明的轧辊动态检测仪，用于在轧辊发生磨损直径变小时，探头组件会在压缩压簧的作用下发生轴向移动，由位移检测组件及时检测该移动信号并发出信号，当控制系统收到探头组件的移动信号之后实时控制驱动机构驱动推动杆转动，由推动杆推动轧辊前伸去补偿轧辊即时的磨损量，从而达到保持辊距相对精准的效果，而且该轧辊动态检测仪结构简单合理，检测精度高，可实现辊距调整的全自动和智能化，提高生产效率。
同时，本发明的斜轧穿孔机，通过在机架上安装上述轧辊动态检测仪，无需停车检测，即可实现实时对辊距进行自动化调整，降低了操作者的劳动强度，同时提高了生产效率；即使在批量生产的情况下，也能够使得壁厚偏差保持一个很小的波动范围，达到提高产品的精度，减少人为检测误差和劳动强度的技术效果。
需要说明的是，本发明中的探头组件并不限于使用滚动轴承，根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内；同样的，位移检测组件也并不限于包括位移传感器、传感器导杆以及传感器磁环，其他能够精确检测到位移变化的组件均可适应性的应用到本发明中，根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种轧辊动态检测仪，其特征在于：包括本体套筒和位移检测组件，所述本体套筒的前端内部滑动套设有探头套筒，所述本体套筒的后端固定连接有一后端盖；所述探头套筒的前端延伸至所述本体套筒的外部，所述探头套筒的后端内部固定套设有伸缩套筒，所述伸缩套筒的后端贯穿所述后端盖并延伸至所述本体套筒的外部；所述探头套筒的前端内部设置有探头组件，所述探头组件用于与轧辊之间形成滚动摩擦连接；所述探头套筒与所述后端盖之间设置有压簧，所述压簧套设于所述伸缩套筒的外围，所述轧辊动态检测仪处于工作状态时，所述压簧保持压缩状态；所述位移检测组件包括传感器导杆和传感器磁环，所述传感器磁环固定设置在所述伸缩套筒的后端面，所述传感器导杆的前端穿过所述传感器磁环并活动套设在所述伸缩套筒内，所述传感器导杆的后端固定连接有位移传感器，所述位移传感器位置保持固定；
还包括推动组件，所述推动组件包括驱动机构和推动杆，所述推动杆的后端与所述驱动机构的输出端连接，所述驱动机构与所述位移传感器均与一控制系统信号连接，所述推动杆的前端用于推动所述轧辊移动。
2.根据权利要求1所述的轧辊动态检测仪，其特征在于：所述压簧的前端与所述探头套筒的后端内壁固定连接，所述压簧的后端与所述后端盖的内端面固定连接。
3.根据权利要求1所述的轧辊动态检测仪，其特征在于：所述探头组件包括轴承座，所述轴承座固定安装在所述探头套筒的前端内部，所述轴承座上固定设置有芯轴，所述芯轴上套设一滚动轴承，所述芯轴的轴线与所述探头套筒的轴线垂直，所述滚动轴承的外圈凸出所述探头套筒的前端并与所述轧辊之间形成滚动摩擦连接。
4.根据权利要求3所述的轧辊动态检测仪，其特征在于：所述探头套筒的前端设置有防尘罩，所述滚动轴承的外圈贯穿所述防尘罩并位于所述防尘罩的外部。
5.根据权利要求1所述的轧辊动态检测仪，其特征在于：所述后端盖的外端面上设置有传感器支架，所述位移传感器固定连接在所述传感器支架上。
6.根据权利要求1所述的轧辊动态检测仪，其特征在于：所述伸缩套筒的后端面与所述传感器磁环之间还设置有隔磁垫片，所述传感器磁环和所述隔磁垫片通过螺栓固定在所述伸缩套筒的后端面。
7.根据权利要求1所述的轧辊动态检测仪，其特征在于：所述推动杆为丝杆，所述驱动机构包括驱动电机和与所述驱动电机连接的减速机，所述减速机的输出端内轴孔与所述丝杆的一端通过滑动键连接。
8.一种斜轧穿孔机，包括如权利要求1～7任意一项所述的轧辊动态检测仪，其特征在于：所述斜轧穿孔机包括轧辊箱，所述轧辊箱的前端设置有轧辊轴，所述轧辊轴上设置有所述轧辊，所述轧辊的前端安装管坯，所述轧辊的外周与所述管坯的外周切线接触，所述轧辊用于轧制所述管坯的管壁；所述轧辊箱的后端面用于固定安装所述本体套筒。
9.根据权利要求8所述的斜轧穿孔机，其特征在于：所述轧辊箱的后端设置有机架，所述本体套筒贯穿安装在所述机架上，所述探头套筒的前端贯穿所述轧辊箱延伸至所述轧辊箱的内部，所述探头组件用于与所述轧辊的外周之间形成滚动摩擦连接。
10.根据权利要求9所述的斜轧穿孔机，其特征在于：所述推动杆设置为两根，两组所述推动杆对称设置，每根所述推动杆均贯穿所述机架，所述推动杆的前端均抵在所述轧辊箱的后端面上，两根所述推动杆的后端与同一所述驱动机构连接。
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