CN113932759A - 轧辊平面度调平用测量装置及轧辊调平方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轧辊平面度调平用测量装置及轧辊调平方法，轧辊平面度调平用测量装置包括导轨机构和测量机构，所述导轨机构包括两组滑轨组件，两组滑轨组件分别位于待测轧辊组的相对两侧；所述测量机构包括两组测量组件，两组所述测量组件均滑动设置在滑轨组件上，可相沿轧辊的长度方向滑动；测量组件跨设在轧辊组的上侧，对轧辊组内的每个轧辊进行测量。利用该测量装置，可通过测量组件一次测量可完成并排多节轧辊的测量，测量效率高；利用标准绳形成校准平面，通过轧辊与校准平面之间的位置关系对轧辊进行调整，精确度高，轧辊调平效果好。

Description

轧辊平面度调平用测量装置及轧辊调平方法

技术领域

本发明涉及钢铁生产设备技术领域，尤其涉及轧辊平面度调平用测量装置及轧辊调平方法。

背景技术

如图1所示，钢铁厂轧辊工作时，板材自轧辊之间的轧制空间通过，轧制成所需的钢胚。轧辊平面度直接影响钢胚的质量， 如果使用中钢胚的厚度超出范围后，就需要检修和调整。

检修时，一般是通过横担和塞尺进行测量，其中，横担两端滑动设置在经过严格校准的光滑轨道上。通过塞尺测量轧辊与横担之间的距离，再根据塞尺的数值调整一节轧辊的两端轴承座的高度，最终使整个辊面达到一定的平面度。但是，由于横担自重较大，其挠度值变化较大；同时，受塞尺精度影响，轴承座的调整数值存在较大误差，工人需要反复测量和调整。另外，通常一组轧辊组包含多节轧辊，调平时就需要对多个点进行测量，人工测量工作量大；钢铁厂检修，时间紧，任务重，急切需要一种能够自动进行测量，并提供每节轧辊两端调整数据的测量装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种轧辊平面度调平用测量装置及轧辊调平方法，提高轧辊调平时的测量工作量，提高调平效率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：轧辊平面度调平用测量装置，包括

导轨机构，所述导轨机构包括两组滑轨组件，两组滑轨组件分别位于待测轧辊组的相对两侧；

和测量机构，所述测量机构包括两组测量组件，两组所述测量组件均滑动设置在滑轨组件上，可相沿轧辊的长度方向滑动；测量组件跨设在轧辊组的上侧，对轧辊组内的每个轧辊进行测量。

作为优选的技术方案，所述滑轨组件包括滑轨底座，所述滑轨底座上固定有滑轨，滑轨水平设置且滑轨的延伸方向与轧辊的轴向平行。

作为优选的技术方案，所述滑轨底座上设有位置传感器或位置开关，用于检测测量组件是否到达设定位置。

作为优选的技术方案，所述测量组件包括

两个竖支架，两个竖支架分别滑动设置在两组滑轨组件上；

至少一个连接杆，通过所述连接杆将两个竖支架连接为一体；

丝杆，所述丝杆的两端分别转动安装在两个竖支架上；

标准绳，所述标准绳的两端分别固定在两个竖支架上；

和测试支架，所述测试支架与丝杆螺纹连接；测试支架上固定设有上测量探头和下测量探头；

位于两组测量组件内的两条标准绳处于同一水平面内；当丝杆转动时，测试支架沿丝杆移动，连接杆为测试支架导向，上测量探头测量其与标准绳的垂直距离，下测量探头测量其与轧辊的垂直距离。

作为优选的技术方案，所述竖支架的下端设有C形的滑动座，用于与滑轨组件滑动连接。

作为优选的技术方案，所述测试支架设有与连接杆相匹配的导向孔，测试支架通过导向孔滑动套装在连接杆的外侧。

应用上述的轧辊平面度调平用测量装置实现的轧辊调平方法，包括

在待测轧辊组的上侧设置校准平面，校准平面为水平面；

在每节轧辊上选取、设定两个测量位置，测量两个测量位置相对校准平面的距离；

依据待测轧辊组内所有轧辊的测量数据，计算获得该待测轧辊组内轧辊相对校准平面的平均垂直距离H；

然后分别判断每节轧辊的两端相对校准平面的距离与平均垂直距离H的关系并调整。

作为优选的技术方案，设置多节并列设置的轧辊的两个测量位置分别处于两条平行的直线上，测量组件一次横向移动完成多节轧辊的测量；

依据两个测量位置相对校准平面的垂直距离、两个测量位置之间的距离以及测量位置相对轧辊端部的距离计算获得每节轧辊的两个端部相对校准平面的距离。

作为优选的技术方案，

若轧辊端部相对校准平面的垂直距离距离大于平均垂直距离H，则增加相应端部垫片的厚度，垫片增加的厚度为该端垂直距离值与平均垂直距离H的差值；

若轧辊端部相对校准平面的垂直距离距离小于H，则减少相应端部垫片的厚度，垫片减少的厚度为平均垂直距离H与该端垂直距离的差值。

作为优选的技术方案，

检测到下测量探头向轧辊靠近时，判断下测量探头检测值是否低于设定值，若是，则控制丝杆以设定低转速运行并提高下测量探头的采样频率；

检测到下测量探头远离轧辊时，判断下测量探头检测值是否高于设定值，若是，则控制丝杆以设定高转速运行并降低下测量探头采样频率。

由于采用了上述技术方案，轧辊平面度调平用测量装置及轧辊调平方法，通过测量组件一次测量可完成并排多节轧辊的测量，测量效率高；利用标准绳形成校准平面，通过轧辊与校准平面之间的位置关系对轧辊进行调整，精确度高，轧辊调平效果好。

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，下面将对实施例或现有技术描述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是轧辊工作的结构示意图；

图2是测量装置的结构示意图；

图3是测量装置测量的示意图；

图4是测量装置得测量原理图。

具体实施方式

轧辊平面度调平用测量装置，如图2所示，包括导轨机构和测量机构，其中，导轨机构包括两组滑轨组件1，测量机构包括两组测量组件3。使用时，两组滑轨组件1分别位于轧辊组的相对两侧，两组测量组件3均滑动设置在滑轨组件1上。测量组件3跨设在轧辊组的上侧，可对该轧辊组内的每个轧辊2进行测量。

每组滑轨组件1均包括滑轨底座11，滑轨底座11上固定有滑轨12，滑轨12水平设置且严格校平，其下部与滑轨底座11固定连接；滑轨12的延伸方向与轧辊2的轴向平行。

每组测量组件3均包括两个竖支架31；两个竖支架31分别滑动设置在两个滑轨12上，即一个滑轨12对应一个竖支架31，两个竖支架31的并列且间隔设置在轧辊组的相对两侧。竖支架31的下端设有C形的滑动座，用于与滑轨12滑动连接，便于竖支架31安装在滑轨12上或自滑轨12上拆下。两个竖支架31之间还设有至少一个连接杆33，通过连接杆33将两个竖支架31连接为一体。

两个竖支架31之间设置丝杆34，丝杆34跨设在轧辊组的上侧；丝杆34的两端分别转动安装在两个竖支架31上。丝杆34的一端与伺服电机等驱动设备传动连接，在驱动设备的驱动下转动。丝杆34上螺纹连接有测试支架35，测试支架35设有一个与丝杆34相配合的螺纹孔，通过该螺纹孔与丝杆34螺纹连接。丝杆34转动，带动测试支架35沿丝杆34移动。连接杆33还为测试支架35导向，避免测试支架35翻转。具体的，测试支架35还设有与连接杆33相匹配的导向孔，测试支架35通过导向孔滑动套装在连接杆33的外侧。

两个竖支架31的上端还设有标准绳32，标准绳32的两端分别固定在两个竖支架31的上端。标准绳32优选钢丝，使用直径0.4毫米细钢丝，钢丝两端施加一定的张紧力，例如施加钢丝三分之二的破断拉力。

由于标准绳32具有一定的拉力，在两个竖支架31的上端施加内拉的作用力，为了保证竖支架31的竖直，两个竖支架31之间设置两个连接杆33，可进一步提高测量组件3的稳定性，防止竖支架31内缩影响测试精度，确保测试结果的准确度。

测试支架35的上端部固定设有上测量探头36，测试支架35的下端部固定有下测量探头37。其中，上测量探头36用于检测其与标准绳32的距离，即测量其与两条标准绳32所确定平面之间的垂直距离；下测量探头37则用于测量其与轧辊2上某个点之间的距离。

两条严格校平的滑轨12通过其上的竖支架31传递到两条标准绳32上，两条标准绳32组成一个校准平面。两组测量组件3均可以在滑轨12上移动，测量组件3的移动可以是手动，当然也可以通过伺服电机、丝杆组件等机械驱动。测试支架35在丝杆34的驱动下移动位置，对不同的轧辊2进行测量。

进一步的，为了实现高效、精确测量，滑轨底座11上设置位置传感器或位置开关，用于检测竖支架31在滑轨12上的位置；当检测到竖支架31到达设定位置后，控制丝杆34转动，进行测量。

测量时，两组测量组件3同时使用，测出每节轧辊2上两个测量点相对校准平面的垂直距离。具体的，该垂直距离由三部分组成，一是上测量探头36测量的与校准平面之间的距离；二是上测量探头36与下测量探头37之间的尺寸，该尺寸是定值，可精确到0.1微米；第三部分是下测量探头37测量的与轧辊2上测量点的距离。

应用上述测量装置实现的轧辊调平方法，包括

在待测轧辊组的上侧设置校准平面，校准平面为水平面；

在每节轧辊2上选取、设定两个测量位置，测量两个测量位置相对校准平面的距离；

依据待测轧辊组内所有轧辊2的测量数据，计算获得该待测轧辊组内轧辊2相对校准平面的平均垂直距离H；

然后分别判断每节轧辊2的两端相对校准平面的距离与平均垂直距离H的关系并调整。

具体的，位于两组测量组件3内的两条标准绳32处于同一水平面内，形成校准平面。由于滑轨12严格校平，因此，校准平面的可参考性高。

每个轧辊组由多个同轴设置、并列设置的多节轧辊2组成。多节并列设置的轧辊2设置两个测量位置，两组测量组件3对应两个测量位置，测量组件3在滑轨12上一次移动，完成该测量位置处的所有轧辊2的测量。对应到每节轧辊2上，每节轧辊2上具有两个测量点，如图3和图4所示，即第一测量点41和第二测量点42；为了提高测量效率，与其中一个测量位置对应的多节轧辊2上的第一测量点41处于同一直线上，与另一个测量位置对应的多节轧辊2上的第二测量点42处于同一直线上。实际使用中，两个测量位置设定时，以第一测量点41和第二测量点42之间的距离尽量大为原则。

两组测量组件3分别对第一测量点41和第二测量点42进行测量，得出第一测量点41相对校准平面的距离d1以及第二测量点42相对校准平面的距离d2。

测量时，检测到下测量探头37向轧辊2靠近时，判断下测量探头37检测值是否低于设定值，若是，则控制丝杆34以设定低转速运行并提高下测量探头37的采样频率；检测到下测量探头37远离轧辊2时，判断下测量探头37检测值是否高于设定值，若是，则控制丝杆34以设定高转速运行并降低下测量探头37采样频率。

具体的，当测量组件3到达测量位置后，控制丝杆34转动。启动时，由于下测量探头37距离轧辊2最高处测量位置较远，允许下测量探头37高速向轧辊2靠近，故控制丝杆34以设定高转速运行，测试支架35高速移动，此时下测量探头37检测数值由大变小，即下测量探头37向轧辊2靠近，当检测到数值处于设定值，例如8000~10000微米时，控制丝杆34以设定低转速运行并提高下测量探头37的采样频率；当下测量探头37检测到的数值由小变大，即下测量探头37远离轧辊2，当检测到的数值大于设定值，例如大于7000微米以上后，控制丝杆34以设定高转速运行并降低下测量探头37采样频率。

完成测量后，对下测量探头37采样数据进行分析、筛选。每次高频采样对应一节轧辊2，故选取该高频采样数据中最小数值设定为第一测量点41与校准平面的垂直距离

或第二测量点42与校准平面的垂直距离

。

完成一组并排轧辊组的测量后，控制测量组件3在滑轨12上移动，通过微动位置开关检测到位后，测量组件3进行下一组并排轧辊组的测量。

如此重复执行多次，完成所有轧辊2的测量。

完成所有轧辊2的测量后，依据待测轧辊组内所有轧辊2的测量数据，计算获得该待测轧辊组内轧辊2相对校准平面的平均垂直距离H。

由于并排轧辊组内的每节轧辊2的端部不平齐，故第一测量点41和第二测量点42无法设定为轧辊2的端部，故需根据测量值计算轧辊2端部相对校准平面的距离。

例如：

测量获取第一测量点41和第二测量点42之间的轧辊长度

、第一测量点41和与其临近的该节轧辊端部之间的轧辊长度或第二测量点42和与其临近的该节轧辊端部之间的轧辊长度

以及该节轧辊2的长度L；计算每节轧辊2两个端部相对校准平面的垂直距离。

如图3和图4所示，以一节轧辊2为例：

已知：

第一测量点41和第二测量点42之间轧辊的长度L1；

第二测量点42与轧辊2端部的距离L2；

轧辊2的长度L；

第一测量点41相对校准平面的距离d1；

第二测量点42相对校准平面的距离d2；

根据每节轧辊2的测量数据，计算出该轧辊2两端相对校准平面的距离

和

；

其中，由

得

；

由

得

计算获得该轧辊2的两个端部相对校准平面的垂直距离后，判断轧辊2端部相对校准平面的垂直距离与平均值H的关系；

若该垂直距离距离大于平均垂直距离H，则增加相应端部垫片的厚度，增加的厚度为该端垂直距离值与平均垂直距离H的差值；

若该垂直距离距离小于H，则减少相应端部垫片的厚度，减少的厚度为平均垂直距离H与该端垂直距离的差值。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.轧辊平面度调平用测量装置，其特征在于：包括

导轨机构，所述导轨机构包括两组滑轨组件（1），两组滑轨组件（1）分别位于待测轧辊组的相对两侧；

和测量机构，所述测量机构包括两组测量组件（3），两组所述测量组件（3）均滑动设置在滑轨组件（1）上，可相沿轧辊（2）的长度方向滑动；测量组件（3）跨设在轧辊组的上侧，对轧辊组内的每个轧辊（2）进行测量。

2.如权利要求1所述的轧辊平面度调平用测量装置，其特征在于：所述滑轨组件（1）包括滑轨底座（11），所述滑轨底座（11）上固定有滑轨（12），滑轨（12）水平设置且滑轨（12）的延伸方向与轧辊（2）的轴向平行。

3.如权利要求2所述的轧辊平面度调平用测量装置，其特征在于：所述滑轨底座（11）上设有位置传感器或位置开关，用于检测测量组件（3）是否到达设定位置。

4.如权利要求1所述的轧辊平面度调平用测量装置，其特征在于：所述测量组件（3）包括

两个竖支架（31），两个竖支架（31）分别滑动设置在两组滑轨组件（1）上；

至少一个连接杆（33），通过所述连接杆（33）将两个竖支架（31）连接为一体；

丝杆（34），所述丝杆（34）的两端分别转动安装在两个竖支架（31）上；

标准绳（32），所述标准绳（32）的两端分别固定在两个竖支架（31）上；

和测试支架（35），所述测试支架（35）与丝杆（34）螺纹连接；测试支架（35）上固定设有上测量探头（36）和下测量探头（37）；

位于两组测量组件（3）内的两条标准绳（32）处于同一水平面内；当丝杆（34）转动时，测试支架（35）沿丝杆（34）移动，连接杆（33）为测试支架（35）导向，上测量探头（36）测量其与标准绳（32）的垂直距离，下测量探头（37）测量其与轧辊（2）的垂直距离。

5.如权利要求4所述的轧辊平面度调平用测量装置，其特征在于：所述竖支架（31）的下端设有C形的滑动座，用于与滑轨组件（1）滑动连接。

6.如权利要求3所述的轧辊平面度调平用测量装置，其特征在于：所述测试支架（35）设有与连接杆（33）相匹配的导向孔，测试支架（35）通过导向孔滑动套装在连接杆（33）的外侧。

7.应用如权利要求1至6中任一项所述的轧辊平面度调平用测量装置实现的轧辊调平方法，其特征在于：包括

在待测轧辊组的上侧设置校准平面，校准平面为水平面；

在每节轧辊（2）上选取、设定两个测量位置，测量两个测量位置相对校准平面的距离；

依据待测轧辊组内所有轧辊（2）的测量数据，计算获得该待测轧辊组内轧辊（2）相对校准平面的平均垂直距离H；

然后分别判断每节轧辊（2）的两端相对校准平面的距离与平均垂直距离H的关系并调整。

8.如权利要求7所述的轧辊调平方法，其特征在于：设置多节并列设置的轧辊（2）的两个测量位置分别处于两条平行的直线上，测量组件（3）一次横向移动完成多节轧辊（2）的测量；

依据两个测量位置相对校准平面的垂直距离、两个测量位置之间的距离以及测量位置相对轧辊端部的距离计算获得每节轧辊（2）的两个端部相对校准平面的距离。

9.如权利要求8所述的轧辊调平方法，其特征在于：

若轧辊端部相对校准平面的垂直距离距离大于平均垂直距离H，则增加相应端部垫片的厚度，垫片增加的厚度为该端垂直距离值与平均垂直距离H的差值；

若轧辊端部相对校准平面的垂直距离距离小于H，则减少相应端部垫片的厚度，垫片减少的厚度为平均垂直距离H与该端垂直距离的差值。

10.如权利要求8所述的轧辊调平方法，其特征在于：

检测到下测量探头（37）向轧辊（2）靠近时，判断下测量探头（37）检测值是否低于设定值，若是，则控制丝杆（34）以设定低转速运行并提高下测量探头（37）的采样频率；

检测到下测量探头（37）远离轧辊（2）时，判断下测量探头（37）检测值是否高于设定值，若是，则控制丝杆（34）以设定高转速运行并降低下测量探头（37）采样频率。

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