CN109974654A - 一种无缝平直度测量辊 - Google Patents
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Abstract
本发明属于测量技术领域，提出一种无缝平直度测量辊。提出的测量辊具有金属辊芯；金属辊芯为两端小中间大的台阶式轴状结构；金属辊芯较大直径段的外圆面上具有沿圆周均布的多个轴向沟槽；金属辊芯较大直径段的外侧套置有与其过盈配合的金属辊套；金属辊套的内壁面形成轴芯上多个轴向沟槽的封闭面，且封闭面与多个轴向沟槽共同形成多个用以安装传感器的轴向安装空间；轴向安装空间为两端开口的结构；无缝平直度测量辊的轴向沟槽端部密封盖为两个，分别位于金属辊套的两端。本发明避免了带材的擦划伤；具有结构简单，安装方便、制造成本低的特点。
Description
技术领域
本发明属于测量技术领域，具体涉及一种无缝平直度测量辊。
背景技术
平直度（板形）是衡量金属带材质量的一个重要指标，因此，平直度在线控制系统是提高带材质量的一个重要手段，要想达到理想的带材平直度指标，必须对带材平直度进行闭环控制，平直度测量辊是对带材平直度进行在线测量的关键设备，为提高平直度测量和控制水平，多年来各个国家的相关公司研发机构投入了大量精力进行研发并投入生产应用，其中具有代表性的几种平直度测量辊有 ABB 在 60 年代发明的分段式压磁测量辊，BFI 公司 2005 年发明的实心无缝平直度测量辊，DAVY 公司 60 年代发明的空气轴承式平直度测量辊。这些平直度测量辊都能满足特定工况下的平直度测量精度需求，提高了金属带材生产的质量。
ABB 公司研发的分段式压磁平直度测量辊（专利号 US3841194）采用特定宽度的辊环套过盈配合安装在芯轴上，优点是测量精度高，力干扰小，缺点是辊环之间有缝隙，容易擦划伤带材表面，在对带材表面质量要求高的情况下其使用效果受到影响,为防止辊环之间的缝隙容易进入异物，还需要增加压缩空气保持内部正压力，加大了系统复杂性和维护工作量。
BFI 公司研发的一种传感器径向安装的平直度测量辊（专利号 EP1048370A2）提出了一种传感器径向安装的测量辊，其特点是在辊体四周径向开孔，传感器安装在径向孔内，并通过安装组件施加预应力和密封，缺点是辊体表面跟安装组件之间有缝隙，同样存在缝隙容易进入异物，和带材表面擦划伤的问题。
BFI 公司研发的另一种实心平直度测量辊（专利号 CN1308095C）克服了分段式平直度测量辊的缺点，其优点是辊面为无缝结构，不会对带材产生擦划伤，这种测量辊的主要特点是在辊体四周均匀的加工了若干个精密深孔，传感器通过轴向安装工具进入深孔并楔紧，缺点是由于传感器安装孔不在中心轴线上，在辊体尺寸比较长的情况下，偏心精密深孔的加工精度很难保证达到设计要求，机械加工难度非常大。
专利 CN103302112B 提出了一种无缝平直度测量辊，其缺点跟上述测量辊类似，仍然需要加工偏心精密深孔，机械加工难度非常大。
专利 CN101694368B 提出了另外一种结构的无缝平直度测量辊，其特点是在空心辊体内部径向加工传感器安装盲孔，需要专用机床来完成，机械加工难度非常大。
DAVY 公司发明的空气轴承平直度测量辊测量原理与上述测量辊完全不同，采用压缩空气将分段空气轴承悬浮在芯轴上，通过测量压力差确定横向力分布，优点是分段辊环惯性小，小张力检测精度高，缺点是结构复杂，力检测范围小，机械加工精度要求高，维护工作量大，主要用于超薄带材的平直度测量，应用范围比较窄。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无缝平直度测量辊，使其能够准确测量带材的平直度（板形），同时又具有加工制造简单，安装容易的特点。
本发明为完成上述目的采用如下技术方案：
一种无缝平直度测量辊，无缝平直度测量辊具有金属辊芯；所述的金属辊芯为两端小中间大的台阶式轴状结构；金属辊芯较大直径段的外圆面上具有沿圆周均布的多个轴向沟槽；金属辊芯较大直径段的外侧套置有与其过盈配合的金属辊套；所述金属辊套为长度与金属辊芯较大直径段长度相同的套筒结构；所述金属辊套的内壁面形成轴芯上多个轴向沟槽的封闭面，且所述的封闭面与多个所述的轴向沟槽共同形成多个用以安装传感器的轴向安装空间；用以安装传感器的轴向安装空间为两端开口的结构；所述的无缝平直度测量辊还具有用以将多个安装传感器的轴向安装空间进行封闭的端部密封盖；所述的端部密封盖为两个，分别位于金属辊套的两端。
所述的轴向沟槽为贯穿金属辊芯较大直径段外径面的通槽。
所述的轴向沟槽为一端封闭的盲孔结构，且轴向沟槽的封闭端位于金属辊芯外径面的中部，即位于同一轴线上的两个轴向沟槽的封闭端重合。
所述金属辊芯的中心具有轴向通孔；每个所述的轴向沟槽的两端均具有与所述的轴向通孔连通的通孔或沟槽；所述的轴向通孔与所述的轴向沟槽相连通形成用以传感器的电缆输出的通道。
所述的传感器轴向安装在所述的轴向安装空间内，且所述的传感器为沿金属辊芯较大直径段的长度方向设置的多列，每列为沿圆周均布的多个。
本发明提出的一种无缝平直度测量辊，采用在金属辊芯较大直径段的外圆面上设置多个轴向沟槽的结构，并由与其过盈配合的辊套对轴向沟槽进行封闭，安装时，通过安装空间的两端开口将传感器放置在所对应的安装空间内，并由端部密封盖封闭；整个平直度测量辊表面整体无缝，避免了带材的擦划伤；另外，金属辊套与所述的金属辊芯均无需特殊加工设备即可制造完成，具有操作简单，安装方便、制造成本低的特点。
附图说明
图1为本发明的结构主视图。
图2为图1未安装传感器的A-A剖视图。
图3为图2中其中一个轴向沟槽内安装传感器的结构示意图。
图4为传感器与安装组件的结构示意图。
图5为图4的剖视图。
图6为本发明的使用状态剖视图。
图中：1、金属辊套；2；金属辊芯；3、轴向沟槽；4、轴向通孔；5、径向连接孔；6、传感器；7、安装组件；8、端部密封盖；9、电缆。10、传感器安装组件上垫块；11、传感器安装组件上斜楔；12、传感器安装组件下斜楔；13、下斜楔螺孔；14、紧固螺栓。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对发明加以详细说明，本发明仅涉及测量辊的结构设计，不涉及如何进行测量以及测量电路，因此该文件对测量电路以及如何进行测量不进行详细说明：
如图1所示，并结合图3，一种无缝平直度测量辊，无缝平直度测量辊具有金属辊芯2；所述的金属辊芯2为两端小中间大的台阶式轴状结构；金属辊芯较大直径段的外圆面上具有沿圆周均布的多个轴向沟槽3；该实施例中，所述的轴向沟槽3为贯穿金属辊芯较大直径段外径面的通槽，所述的轴向沟槽还可为一端封闭的盲孔结构，且轴向沟槽的封闭端位于金属辊芯外径面的中部，即位于同一轴线上的两个轴向沟槽的封闭端重合；金属辊芯较大直径段的外侧套置有与其过盈配合的金属辊套1；所述金属辊套1为长度与金属辊芯较大直径段长度相同的套筒结构；所述金属辊套1的内壁面形成轴芯上多个轴向沟槽的封闭面，且所述的封闭面与多个所述的轴向沟槽共同形成多个用以安装传感器6的轴向安装空间；用以安装传感器的轴向安装空间为两端开口的结构；所述的无缝平直度测量辊还具有用以将多个安装传感器的轴向安装空间进行封闭的端部密封盖8；所述的端部密封盖8为两个，分别固定于金属辊套1的两端。
所述的轴向沟槽为矩形槽或梯形槽或半圆形槽。
结合图2，所述金属辊芯2的中心具有轴向通孔4；每个所述的轴向沟槽的两端均具有与所述的轴向通孔连通的径向连接孔5；所述的轴向通孔与所述的轴向沟槽相连通形成用以传感器的电缆输出的通道。
所述的传感器轴向安装在所述的轴向安装空间内，且所述的传感器为沿金属辊芯较大直径段的长度方向设置的多列，每列为沿圆周均布的多个。
结合图6，本发明在使用时，首先将金属辊套1与金属辊芯2过盈配合，使所述金属辊套1的内壁面与多个所述的轴向沟槽共同形成多个用以安装传感器6的安装空间3；结合图4、图5，将所述传感器和安装组件7送入传感器安装沟槽，旋转螺栓14使传感器安装组件上斜楔11、传感器安装组件下斜楔12沿轴向相对移动，将传感器6和上垫块10向上压紧，通过测量传感器输出信号，可以精确控制传感器的安装预紧力，以便充分利用传感器的线性测量范围；然后从安装空间的两端将传感器安装在所述的安装空间内，每个所述传感器的电缆9穿出径向连接孔5、金属辊芯的轴向通孔与其它用以测量的部件连接。
Claims (5)
1.一种无缝平直度测量辊，无缝平直度测量辊具有金属辊芯；所述的金属辊芯为两端小中间大的台阶式轴状结构；其特征在于：金属辊芯较大直径段的外圆面上具有沿圆周均布的多个轴向沟槽；金属辊芯较大直径段的外侧套置有与其过盈配合的金属辊套；所述金属辊套为长度与金属辊芯较大直径段长度相同的套筒结构；所述金属辊套的内壁面形成轴芯上多个轴向沟槽的封闭面，且所述的封闭面与多个所述的轴向沟槽共同形成多个用以安装传感器的轴向安装空间；用以安装传感器的轴向安装空间为两端开口的结构；所述的无缝平直度测量辊还具有用以将多个安装传感器的轴向安装空间进行封闭的端部密封盖；所述的端部密封盖为两个，分别位于金属辊套的两端。
2.如权利要求1所述的一种无缝平直度测量辊，其特征在于：所述的轴向沟槽为贯穿金属辊芯较大直径段外径面的通槽。
3.如权利要求1所述的一种无缝平直度测量辊，其特征在于：所述的轴向沟槽为一端封闭的盲孔结构，且轴向沟槽的封闭端位于金属辊芯外径面的中部，即位于同一轴线上的两个轴向沟槽的封闭端重合。
4.如权利要求1所述的一种无缝平直度测量辊，其特征在于：所述金属辊芯的中心具有轴向通孔；每个所述的轴向沟槽的两端均具有与所述的轴向通孔连通的通孔或沟槽；所述的轴向通孔与所述的轴向沟槽相连通形成用以传感器的电缆输出的通道。
5.如权利要求1所述的一种无缝平直度测量辊，其特征在于：所述的传感器轴向安装在所述的轴向安装空间内，且所述的传感器为沿金属辊芯较大直径段的长度方向设置的多列，每列为沿圆周均布的多个。
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|---|---|---|---|---|
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| US20070163318A1 (en) * | 2002-01-22 | 2007-07-19 | Muecke Gerd | Roller for determining variations in flatness |
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| CN209623673U (zh) * | 2019-04-29 | 2019-11-12 | 洛阳盖尔测控科技有限公司 | 一种无缝平直度测量辊 |
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