CN108637037A - 一种钢材冷矫直机校验矫直辊水平度的方法 - Google Patents
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Abstract
一种钢材冷矫直机校验矫直辊水平度的方法，属于冷矫直机矫直辊调整方法技术领域，用于对钢材冷矫直机的矫直辊进行水平度校验。其技术方案是：以辊道中线即是轧制线和一个与其垂直的点为基础，通过测距的方法得到数据，该数据是否符合余弦规律进行判断可移动的若干点的水平度。本发明将矫直辊水平度的测量转换成角度及其直线距离的测量，并且是单点可连续变化的测量，突破了传统的水平度的测量方法，为矫直辊水平度的测量开辟了新的途径。本发明采用简单的仪器设备，实现了用小器件对大型机器设备的测量标定，测量过程中测量人员可以选择测量点的数量及其移动的距离进行测量，可以控制测量的精度，大大降低了测量误差。
Description
技术领域
本发明涉及一种对钢材冷矫直机的矫直辊进行水平度校验的方法，属于冷矫直机矫直辊调整方法技术领域。
背景技术
钢材冷矫直机的矫直辊一般为5辊、7辊或9辊矫直机，分为上下两排横向排列。节距调整即是矫直辊沿钢件生产的平面方向前后运动，垂直调整即是与节距平面垂直的方向上下运动，轴向即是沿着辊轴的方向左右运动。三个方向的零点不可能使用其机械零点，原因是机械零点与辊道平面在施工时存在安装公差，其公差范围远大于钢件的公差，并且该矫直辊的三坐标运动的配合需要进行人工的校验才能确定。
目前立体三坐标的水平度的测量方法有水平尺测量方法和专业智能水平面测量，以上两种方法均不适合若干矫直辊平面度的测量，其原因是：第一，水平尺方法用来测量小型器件的水平度，大型机器并却是若干点的测量如果用水平尺需要做二十几米大的水平尺，浪费程度可想而知，并且还不是整个平面测量，只是平面内若干点的测量；专业智能水平面测量仪器一般应用红外线测量，同样不适合对矫直辊的水平面测量，因为红外线为连续信号，一点将其遮挡，该面即测量终点，并且仪器造价高昂，需要专人操作。并且以上两种方法只能显示其水平线，具体水平数据不能直接显示，不能得到需要的调整值。目前，行业内没有合适的对矫直辊进行水平度测量方法，如何准确、快速地校验矫直辊的水平度成为难以解决的问题，亟待加以解决。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钢材冷矫直机校验矫直辊水平度的方法，这种方法可以通过现有的仪器对矫直辊的水平度进行精确校验，并且可以控制校验精度，该方法同时也可以转化为对矫直辊的轴向校验。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种钢材冷矫直机校验矫直辊水平度的方法，它采用以下步骤进行：
第一步：将所有矫直辊手动停到暂时标定位或者被校准的标定位，并将辊道的中心线即轧制线沿轧件运动方向在轧辊横向顶端标出，然后在任意一个矫直辊的垂直下方取垂直点,或者上方取垂直点，做好标记，并测量出垂直点到顶端标志点的垂直距离，为基础数据Z；
第二步：将测距仪的接收端放在设定为基础数据Z的矫直辊顶端中线标志处，此时该矫直辊在其节距初始端，相邻的矫直辊也在其节距初始位，并将测距仪发射端放置在相邻的矫直辊顶端中线处，即相邻的矫直辊的测量点，测出第一个数据X；
第三步：将测距仪接收端放置在第一步所选取的矫直辊的垂直上方或者下方，并记录距离该矫直辊中心线顶端的距离Z，然后在第二步的相邻的矫直辊测量点放置测距仪发射端，测出第二个数据Y；并测量出Z与Y两个数据所在直线的角度A；
第四步：以同样的方法分别测出上下两排矫直辊的所有数据，即是上辊以第一个上矫直辊为基础的以下各个矫直辊数据，下辊以第一个下矫直辊为基础的以下各个矫直辊数据，并且每个矫直辊的测量位对第一个下矫直辊测量位及其垂直位的数据为一组分别记录，在测量其他矫直辊的X数据时很有可能出现前一个矫直辊挡住后一个矫直辊的数据的问题，所以该X数据只是参考数据；
第五步：用每个矫直辊的Y测量数据与Z数据相除，得到数据S，然后由角度A与数据S分别为纵轴与横轴绘制平面图形，该图形用描点法绘制；
第六步：将除第一个上矫直辊和第一个下矫直辊为基础辊以外的其他矫直辊，即第二个上矫直辊及以下各矫直辊、第二个下矫直辊及以下各矫直辊，横向沿轧制线钢件运动的方向夸大节距，分别记录X、Y、Z、A数据，分别计算S数据，然后绘制图形，所取的测量点越多，对运动辊的运动平面度描述精度越高。所绘制的图形越接近余弦函数波形图，说明运动平面越平整即是水平度高，该标定位越正确；
第七步：当第二个上矫直辊及以下各矫直辊、第二个下矫直辊及以下各矫直辊水平的位置标定完后，再以第二个上矫直辊和第二个下矫直辊为基础检测第一个上矫直辊和第一个下矫直辊节距方向运动的水平度，其方法相同。
上述钢材冷矫直机校验矫直辊水平度的方法，第二步所述的测距仪为超声波测距仪（角度仪），或者红外线测距仪（角度仪），或者采用量尺。
上述钢材冷矫直机校验矫直辊水平度的方法，第四步所述的两排矫直辊的上矫直辊和下矫直辊的数量分别为四个和五个。
本发明的有益效果是：
本发明是钢材冷矫直机的矫直辊水平度校验方法的首创，将矫直辊水平度的测量转换成角度及其直线距离的测量，并且是单点可连续变化的测量，突破了传统的水平度的测量方法，为矫直辊水平度的测量开辟了新的途径。
本发明采用简单的仪器设备，实现了用小器件对大型机器设备的测量标定，测量过程中测量人员可以选择测量点的数量及其移动的距离进行测量，可以控制测量的精度，大大降低了测量误差。
本发明理论可靠、操作简便、精度可控，可以对不同数量、相距距离巨大的可运动矫直辊的水平度进行精确地校验，是一种经得起实践检验的多点、大距离、辊件可运动的水平度校验方法，为大型多辊机器水平运动的测量提供了新的方法，可以推广到其他同类的大型机器设备上，为冶金行业矫直机生产高精度产品提供了技术支持，具有很好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是第一个矫直辊与第二个矫直辊之间的水平度测量示意图；
图2是第一个矫直辊与第三个矫直辊之间的水平度测量示意图；
图3是第二个矫直辊与第一个矫直辊之间的水平度测量示意图。
图中标记如下：下矫直辊1、上矫直辊2、第一个下矫直辊3、第二个下矫直辊4、第三个下矫直辊5、第一个上矫直辊6、第二个上矫直辊7。
具体实施方式
矫直机校验水平度是矫直机组装及其生产前标定机械参数的一个重要生产环节，其数据也就是各个辊的基础标定位的准确程度直接影响矫直机工作的精度，从而影响钢件产品的精度产量和质量。
冷矫直机矫直辊调整分为节距,垂直和轴向调整，在矫直机建设或者大修组装的时候需要对几个矫直辊所在的水平面进行校验，并给出垂直与轴向调整的基准标定面，同时轴向的调整与垂直同理只是方向旋转力90度，校验的方法基本相同。
以下用垂直调整为例说明（轴向调整的校验方法与垂直相同只是空间上旋转90度，不做赘述），以辊道中线即是轧制线和一个与其垂直的点为基础，通过测距的方法得到数据，该数据是否符合余弦规律进行判断可移动的若干点的水平度。
本发明在矫直机的标定过程中，没有随着设备的体积，及其运动的距离的增大而加大测量工具的体积型号，而是采用灵活的方法，将被测量进行有效的转换，将水平度转换成直线长度及其角度的测量。由于任何设备都是存在公差的，所以在测量其运动的过程的水平度的时候，测量人员可以控制测量的精度，选择测量点的数量及其移动的距离进行测量。
本发明的具体工艺步骤如下：
第一步：将所有矫直辊手动停到暂时标定位或者被校准的标定位，并将辊道的中心线即轧制线沿轧件运动方向在轧辊横向顶端标出。然后在任意一个矫直辊的垂直下方取垂直点,或者上方取垂直点，做好标记。并测量出垂直点到顶端标志点的垂直距离，为基础数据Z。这里以下矫直辊1的第一个矫直辊为例。
第二步：将测距仪的接收端放在下矫直辊1的第一个下矫直辊3顶端中线标志处。此时第一个下矫直辊3在其节距初始端，第二个下矫直辊4也在其节距初始位，并将测距仪发射端放置在第二个下矫直辊4顶端中线处，即第二个下矫直辊4的测量点，（其他矫直辊同理），测出第一个数据X。
第三步：将测距仪接收端放置在第一个下矫直辊3垂直上方或者下方，这里以下方为例，并记录距离第一个下矫直辊3中心线顶端的距离Z，然后在第二个下矫直辊4测量点放置测距仪发射端，测出第二个数据Y，并测量出Z与Y两个数据所在直线的角度A。
第四步：以同样的方法分别测出上下两排矫直辊的所有数据，即是上辊以第一个上矫直辊6为基础的以下各个上矫直辊数据，下辊以第一个下矫直辊3为基础的以下各个矫直辊数据，并每辊的测量位对第一个下矫直辊3测量位及其垂直位的数据为一组分别记录。在测量其他辊的X数据时很有可能出现前一个辊挡住后一个辊的数据的问题，所以该X数据只是参考数据。
第五步：用每辊的Y测量数据比上Z数据，得到数据S，然后由角度A与数据S分别为纵轴与横轴绘制平面图形，该图形用描点法绘制。
第六步：将除第一个上矫直辊6和第一个下矫直辊3为基础辊以外的其他矫直辊，即第二个上矫直辊7及以下各矫直辊、第二个下矫直辊4及以下各矫直辊，横向沿轧制线钢件运动的方向夸大节距，分别记录X、Y、Z、A数据，分别计算S数据，然后绘制图形，所取的测量点越多，对运动辊的运动平面度描述精度越高。所绘制的图形越接近余弦函数波形图，说明运动平面越平整即是水平度高，该标定位越正确；
第七步：当第二个上矫直辊7及以下各矫直辊、第二个下矫直辊4及以下各矫直辊水平的位置标定完后，再以第二个上矫直辊7和第二个下矫直辊4为基础检测第一个上矫直辊6和第一个下矫直辊3节距方向运动的水平度，其方法相同。
第二步所述的测距仪为超声波测距仪（角度仪），或者红外线测距仪（角度仪），或者采用量尺。
第四步所述的两排矫直辊的上矫直辊和下矫直辊的数量分别为四个和五个。
Claims (3)
1.一种钢材冷矫直机校验矫直辊水平度的方法，其特征在于：它采用以下步骤进行：
第一步：将所有矫直辊手动停到暂时标定位或者被校准的标定位，并将辊道的中心线即轧制线沿轧件运动方向在轧辊横向顶端标出，然后在任意一个矫直辊的垂直下方取垂直点,或者上方取垂直点，做好标记，并测量出垂直点到顶端标志点的垂直距离，为基础数据Z；
第二步：将测距仪的接收端放在设定为基础数据Z的矫直辊顶端中线标志处，此时该矫直辊在其节距初始端，相邻的矫直辊也在其节距初始位，并将测距仪发射端放置在相邻的矫直辊顶端中线处，即相邻的矫直辊的测量点，测出第一个数据X；
第三步：将测距仪接收端放置在第一步所选取的矫直辊的垂直上方或者下方，并记录距离该矫直辊中心线顶端的距离Z，然后在第二步的相邻的矫直辊测量点放置测距仪发射端，测出第二个数据Y；并测量出Z与Y两个数据所在直线的角度A；
第四步：以同样的方法分别测出上下两排矫直辊的所有数据，即是上辊以第一个上矫直辊（6）为基础的以下各个矫直辊数据，下辊以第一个下矫直辊（3）为基础的以下各个矫直辊数据，并且每个矫直辊的测量位对第一个下矫直辊（3）测量位及其垂直位的数据为一组分别记录，在测量其他矫直辊的X数据时很有可能出现前一个矫直辊挡住后一个矫直辊的数据的问题，所以该X数据只是参考数据；
第五步：用每个矫直辊的Y测量数据与Z数据相除，得到数据S，然后由角度A与数据S分别为纵轴与横轴绘制平面图形，该图形用描点法绘制；
第六步：将除第一个上矫直辊（6）和第一个下矫直辊（3）为基础辊以外的其他矫直辊，即第二个上矫直辊（7）及以下各矫直辊、第二个下矫直辊（4）及以下各矫直辊，横向沿轧制线钢件运动的方向夸大节距，分别记录X、Y、Z、A数据，分别计算S数据，然后绘制图形，所取的测量点越多，对运动辊的运动平面度描述精度越高；
所绘制的图形越接近余弦函数波形图，说明运动平面越平整即是水平度高，该标定位越正确；
第七步：当第二个上矫直辊（7）及以下各矫直辊、第二个下矫直辊（4）及以下各矫直辊水平的位置标定完后，再以第二个上矫直辊（7）和第二个下矫直辊（4）为基础检测第一个上矫直辊（6）和第一个下矫直辊（3）节距方向运动的水平度，其方法相同。
2.根据权利要求1所述的钢材冷矫直机校验矫直辊水平度的方法，其特征在于：第二步所述的测距仪为超声波测距仪，或者红外线测距仪，或者采用量尺。
3.根据权利要求1所述的钢材冷矫直机校验矫直辊水平度的方法，其特征在于：第四步所述的两排矫直辊的上矫直辊（2）和下矫直辊（1）的数量分别为四个和五个。
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