CN201935678U - 测径仪的密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于维持检测仪器设备内的清洁、干燥的密封装置；包括用于向测径仪的内腔充气的充气机构，充气机构的气源为洁净气体，所充气体由测径仪上的缝和/或孔隙排出；充气机构向设备内腔充气时，测径仪内腔必然产生正压，这样充气机构补充的新鲜洁净气体就会自然的由部件之间的结构缝隙排出，这样测径仪外部的灰尘、杂质、水汽自然无法进入测径仪内部，保证了测径仪内腔的清洁干燥；并且在充气的同时，空气的不断流动也就起到给测径仪的部件降温的作用。这样的密封装置不仅能起到可靠的清洁、密封作用，并且同时解决了测径仪降温的难题，而且装置成本显著降低，由于无需设置复杂的密封结构，测径仪的加工成本也同时降低。

Description

测径仪的密封装置

技术领域

本实用新型涉及用于维持检测仪器设备内的清洁、干燥的清洁、密封装置。

背景技术

在冶金尤其是钢铁行业中，需要对轧制过程中的轧机进、出口的线棒材进行在线的、即时的直径检测，以便根据入料尺寸不同而设置轧机的工作参数或者在发现线棒材尺寸偏差时能及时调整和控制轧机，保证轧制的成品率。

但因轧钢是处在高温、高湿、高灰尘的环境中，并且刚扎制的线棒材也处于高温状态，所以在线检测线棒材直径的测径仪的密封、清洁难度很大，检测可靠性和设备稳定性难以保证。现有技术中，测径仪的内部腔室与外界环境和线棒材通过的区域用密封垫、环等严格密封，以防止灰尘、杂质、湿气等进入测径仪内腔，但这样的后果就是，测径仪内腔的温度很高，这又同时影响了测径仪运行的稳定性；也就是说现有技术中密封与降温难以同时实现。并且由于测径仪是精密设备，结构复杂，连接形状、结构多样，实现密封难度大、成本高。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种用于测径仪上的密封装置，该密封装置的能可靠地维持测径仪内的清洁、干燥的并且装置成本低廉。

采用的方案就是：一种测径仪的密封装置，其特征在于：包括用于向测径仪的内腔充气的充气机构，充气机构的气源为洁净气体，所充气体由测径仪上的缝和/或孔隙排出。

这样充气机构向设备内腔充气时，测径仪内腔必然产生正压，由于测径仪本身结构部件之间必然具有细小孔隙或缝隙，这样充气机构补充的新鲜洁净气体就会自然的由结构间隙排出，这样测径仪外部的灰尘、杂质、水汽自然无法进入测径仪内部，保证了测径仪内腔的清洁干燥；并且在充气的同时，空气的不断流动也就起到给测径仪的部件降温的作用。这样的密封装置不仅能起到可靠的清洁、密封作用，并且同时解决了测径仪降温的难题，而且装置成本显著降低，由于无需设置复杂的密封结构，测径仪的加工成本也同时降低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

一种测径仪的密封装置，包括用于向测径仪的内腔11、12充气的充气机构30，充气机构30的气源为洁净气体，所充气体由测径仪上的缝和/或孔隙排出。也就是测径仪无需在相互配合的部件之间设置密封垫或者密封环、片来实现密封，或者仅在部分结构简单、便于采用标准密封件的部位使用现有的密封结构。而是在测径仪上设置充气机构30，也就是给测径仪内腔11增压，使测径仪内腔产生正压的机构。

充气机构30向设备内腔11充气时，测径仪内腔11必然气压增大，这样充气机构30补充的新鲜洁净气体就会自然的由测径仪上的缝隙和/或者孔隙排出，这样测径仪外部的灰尘、杂质、水汽受气流的阻隔自然无法进入测径仪内部，保证了测径仪内腔的清洁干燥；并且空气的不断流动也就起到给测径仪降温的作用。这样的密封装置不仅能起到可靠的清洁、密封作用，并且同时解决了测径仪降温的难题，而且装置成本显著降低，由于无需设置复杂的密封结构，测径仪的整体加工成本也降低。

需要说明的是，采用本实用新型的密封装置的同时可以同时结合现有的密封装置，起到更好的密封和清洁作用，例如测径仪的机壳可以是双层结构，外层空腔利用本实用新型的密封结构，内腔则利用现有的密封结构，这样起到双重密封，密封性能可靠，因为外层具有流动空气的冷却，所以内腔空间里的温度可以保持很低，解决了现有技术中密封与降温不能同时满足的难题。

更进一步的改进是：所述充气机构30所充气体由运动部件与其它部件之间的间隙排出测径仪内腔11、12。因为运动件与固定件或者运动件之间的密封极其困难，或者即使密封，其成本和耐久性也很差，所以最适合本实用新型的密封装置。

所述的运动部件与其它部件之间的间隙内设置遮挡毛刷45。遮挡毛刷45可以初步遮挡大颗粒灰尘、杂物进入测径仪内，同时在通气的前提下又适当减缓气体流动，维持内腔11、12具有均匀稳定的正压。

为了更好地发挥充气机构30的作用：所述测径仪上设置吹气机构40和/或者吹扫机构50和/或者第二吹气机构60，测径仪上包括供线材通过的区域21、22；

所述吹气机构40位于该区域21、22内，吹气机构40的吹气方向与线材行进方向大致相同或相反；

所述吹扫机构50设置在该区域21、22的进料端外侧，吹扫机构50的吹气方向与线材行进方向相反；

所述第二吹气机构60设置在该区域21、22的出料端外侧，第二吹气机构60的吹气方向与线材行进方向相同。

这样吹气机构40就能将测径仪内的灰尘、杂质、水汽等从物料进口或出口吹出测径仪；也可以将贴附或称粘附在物料上的杂质、铁屑、灰尘、金属氧化物吹出测径仪，避免其掉落以及进一步落到测径仪上，这样就起到了清洁测径仪，保证检测稳定性的作用；将同时高速气流流动产生的负压能吸引测径仪内部的气流流动，也就是整机内气流由干净的部位流向湿热、灰尘较重的部位，避免有灰尘、湿热的空气进入测径仪的镜头、信号源、动力等结构中，与充气机构30配合起到了更好的清洁、密封和冷却测径仪的作用。

区域21、22在某些测径仪中其实就是一个整体的管腔，也可以如图所示的是包括进料端、也就是图示右侧的测径仪动力部分内腔11对应的区域21；出料端、也就是图示左侧的测径仪成像检测部分内腔12对应的区域22。这样的测径仪内腔11、12有尺寸减小，结构强度好，也便于设计成更先进的旋转式测径仪。

吹扫机构50能将随线棒材行进的气流流动的灰尘、杂质、金属氧化物等吹离测径仪，同时将线棒材表面的灰尘、金属氧化物等吹离线材和测径仪，在测径仪入口，起到第一重密封屏障作用，同时也气流流动产生的负压还能引导测径仪内部的气流流动，与吹气机构40的原理类似，起到进一步避免有灰尘、湿热的空气进入测径仪的镜头、信号源、动力等结构中的作用。而且吹扫机构50的表面还可以设置为面向来料的敞口形状，起到导向物料的作用，使得物料行进稳定，提高检测精度，同时避免物料与测径仪碰撞、刮蹭。

第二吹气机构60顺向线材行进方向吹气时不仅避免测径仪出料口有灰尘、杂质或水汽进入，同时也吸引测径仪内部的气流外流，与吹气机构40类似，第二吹气机构60可以与充气机构30一起起到更好的密封、清洁和降温的效果。第二吹气机构60可以设置在测径仪的出口导卫的与测径仪之间，也可以设置在测径仪出口导卫之后，最好是如图1所示的与出口导卫结合，排气孔61位于出口导卫中后部，这样不仅起到维持测径仪清洁、低温的作用，也可将测径仪内吹出的灰尘、杂质等及时吹出导卫，避免其在导卫内部结渣，影响导卫的引导性能，而且结合设置还便于第二吹气机构60与出口导卫一次性安装定位。

最好是，上述的充气机构30、吹气机构40、吹扫机构50、第二吹气机构60三者配合使用。

也就是所述测径仪上设置供线材通过的区域21、22，该区域21、22的内设置吹气机构40，吹气机构40的吹气方向与线材行进方向相同；该区域21、22的进料端外侧设置吹气方向与线材行进方向相反的吹扫机构50；该区域21、22的出料端外侧设置吹气方向与线材行进方向相同的第二吹气机构60。这样四个气流机构协同作用，相互协同动作，起到更好的清洁、密封和给测径仪降温的作用。

如图1所示，本实用新型尤其适合检测探头绕线材旋转的旋转式测径仪使用，如图1所示就是可见光成像的测径仪，图示左侧的腔室12就是测径仪上用于给线材成像的成像部分，该部分整体绕线材旋转，这样增加了线材成像的数量，并且对线材各个侧面的尺寸均有检测数据，右侧就是与成像系统配合的动力机构等部分，这样的测径仪检测精度更高。因为这样的旋转式测径仪结构较现有的镜头固定的测径仪结构更加复杂，尤其是旋转部件与固定部件之间的密封极其困难；所以现有技术的密封结构难以达到密封效果。而本实用新型不严格要求部件之间密闭，所以很好地解决了这一难题，为旋转式测径仪的广泛使用奠定了基础。旋转式测径仪的旋转部分腔室11和固定部分腔室12可以相连通，共同使用本实用新型的充气机构密封；也可以是旋转一侧腔室12完全密封，右侧动力部分的腔室11利用本实用新型的密封结构。其中气流机构的气流场如图中双点划线区域所示。

最好，所述的区域21、22由由顺序布置的两段管体的管腔构成，且区域21、22的径向尺寸前部小、后部大，围合构成后部区域22的管体管壁上设置用于供检测信号通过的透光镜70，所述的吹气机构40的排气气流场掠过透光镜70表面。所述的前后是按线材行进所经过的先后定义的，先经过处为前，也就是图示的右侧为前部、左侧为后部。这样也就是说透光镜70构成管壁的一部分，这样便于测径仪的密封设置。吹气机构的排气孔41位置、角度适当，保证气流场正对透光镜70，或者掠过透光镜70的镜面或者掠过透光镜70上方区域，这样可靠地保证透光镜70的清洁，保证可见光或其他检测信号传输可靠，同时主要实现区域22的冷却，确保测径仪运行可靠。区域21、22的大小可以看做是吹气的吹口较大，这样一方面使得透光镜70远离红热的线材，避免透光镜70被破坏，同时出口达便于吹气流场。区域21、22由管体构成也便于线材通过，避免与线材摩擦，且管体简单流畅，便于旋转部分的动平衡设计。

所述的前部管体的管壁具有中空结构43，其内通有循环冷却水。如图所示就是后部区域22由图示左侧的测径仪成像部分的内壁构成，其上包括透光镜70，而前部区域21由固定的内管80和外管44构成，两管同轴间隔布置，两管之间的区域与测径仪进料端外侧空间小孔90连通，这样管壁之间的空气起到一层隔热作用，然后冷却水只设置在外管44上，也就是外管44的管壁具有中空结构43，其内通有冷却水，这样避免冷却水临近高温线材，避免出现冷却水过热和压力增大的危险。经过几层隔热后，测径仪内腔11内的温度可以低至室温；小孔90一方面可以进一步补充区域21、22内的负压，增强内管80和外管44之间区域内空气的流动，起到更好的隔热效果。

进一步的是：所述的前部管体外壁与构成内腔11的壳体之间具有间隙，该间隙与后部的区域22连通，所述腔室12的壳体与测径仪的后罩壳之间具有间隙，所述的遮挡毛刷45位于前述的两间隙内。也就是针对旋转式测径仪的优选设置间隙和毛刷的方式：外管44与构成内腔11的壳体之间具有间隙，其内设置毛刷；腔室12本身可以是全封闭的，也可以是与腔室11连通的；其位于后侧、也就是图示左侧的壳体与测径仪整机的后侧罩壳之间也设置遮挡毛刷45，遮挡毛刷45避免大颗粒物质进入测径仪内腔11、12，同时又能通气均匀，保证充气机构30给内腔所充气体由低温、清洁的测径仪内腔11、12向灰尘多、高温湿热的线材通过区域21、22内流动，然后顺畅地由吹气机构40吹出测径仪，或者由罩壳与内腔12的壳体间排出测径仪之外，避免湿热空气反窜到测径仪内腔11、12的可能，清洁、降温的效果更好；气流方向如图中黑色箭头所示。同时又使得气流的流速不至于太快，使得内腔11、12内的正压均匀存在，也就是遮挡毛刷45具有稳定气压，减小气源压力的作用。

至于所述的用于吹气、充气、吹扫的气流机构的排气孔的个数没有严格限定，通常充气机构30只要能给测径仪内腔11、12提供正压即可，其它三个只要能均匀吹气即可。排气孔可以在不同位置布置，也可以是在一个排气头上布置多个孔。例如：所述的充气机构的排气孔31在测径仪内腔11布置多个；吹气机构的排气孔41沿线材上下方各布置一个，吹扫机构的排气孔51和第二吹气机构的排气孔61各自沿线材同一横截面均匀分布多个。充气机构的排气孔31是根据测径仪内腔的空间连通性设置的，也就是内腔11、12的连通好，气流能较快流动，则如图所示只设置一个排气头，上面设置多个排气孔31，避免单个孔时气流太强而对设备带来影响。吹气机构的排气孔41沿上下方共布置两个并大致位于线材轴向的同一截面，这是因为：测径仪的透光镜70是沿线材轴心转动的，透光镜70与吹气机构40之间的相对转动，使得吹气的气流场可以覆盖透光镜70的任意部位，而下侧的吹气机构40可避免灰尘、杂质下落，保证吹扫清洁的效果，这样吹气机构40个数合理，大大节省了装置成本。吹扫机构的排气孔51和第二吹气机构的排气孔61也可以看做是沿线材周面环绕设置的，这样形成严密而又均匀的气幕，对灰尘、水汽等起到严密、彻底的吹扫作用。

最好是所述的吹气机构40和充气机构30的排气孔41、31由可沿竖直面调整吹气角度的球形接头的管腔构成，也就是相应的排气头为球形接头，球形接头的使用实际上也就是要使得排气孔41、31的排气方向和气流场方向上下可调，也就是图示的排气孔41的排气气流场可以更贴近透光镜70或者更偏向线材轴心，这样可以根据不同使用情况调整气流场的位置，确保吹扫、清洁效果，同时又可以降低加工精度，便于安装。给气流机构供气的气流腔室最好先冷水冷却，保证吹气的降温效果。如图所示就是排气口41与近期结构42之间的部分可以位于冷却水中，或者空气先经冷却再输送到吹气机构40中。

所述的气流机构的气源为压缩空气。也就是前述的所有气流机构使用压缩空气为气源，空气使用成本低廉，而且通用压缩机都是自带冷却、净化机构的，产生的压缩空气既清洁又低温，适合测径仪使用。

Claims (10)

1.一种测径仪的密封装置，其特征在于：包括用于向测径仪的内腔(11、12)充气的充气机构(30)，充气机构(30)的气源为洁净气体，所充气体由测径仪上的缝和/或孔隙排出。

2.根据权利要求1所述的测径仪的密封装置，其特征在于：所述充气机构(30)所充气体由运动部件与其它部件之间的间隙排出测径仪内腔(11、12)。

3.根据权利要求2所述的测径仪的密封装置，其特征在于：所述的运动部件与其它部件之间的间隙内设置遮挡毛刷(45)。

4.根据权利要求1或2或3所述的测径仪的密封装置，其特征在于：所述测径仪上设置吹气机构(40)和/或者吹扫机构(50)和/或者第二吹气机构(60)，测径仪上包括供线材通过的区域(21、22)；

所述吹气机构(40)位于该区域(21、22)内，吹气机构(40)的吹气方向与线材行进方向大致相同或相反；

所述吹扫机构(50)设置在该区域(21、22)的进料端外侧，吹扫机构(50)的吹气方向与线材行进方向相反；

所述第二吹气机构(60)设置在该区域(21、22)的出料端外侧，第二吹气机构(60)的吹气方向与线材行进方向相同。

5.根据权利要求1或2或3所述的测径仪的密封装置，其特征在于：所述测径仪上设置供线材通过的区域(21、22)，该区域(21、22)的内设置吹气机构(40)，吹气机构(40)的吹气方向与线材行进方向相同；该区域(21、22)的进料端外侧设置吹气方向与线材行进方向相反的吹扫机构(50)；该区域(21、22)的出料端外侧设置吹气方向与线材行进方向相同的第二吹气机构(60)。

6.根据权利要求5所述的测径仪的密封装置，其特征在于：所述的区域(21、22)由顺序布置的两段管体的管腔构成，且区域(21、22)的径向尺寸前部小、后部大，围合构成后部区域(22)的管体管壁上设置用于供检测信号通过的透光镜(70)，所述的吹气机构(40)的排气气流场掠过透光镜(70)表面。

7.根据权利要求6所述的测径仪的密封装置，其特征在于：所述的前部管体的管壁具有中空结构(43)，其内通有循环冷却水。

8.根据权利要求6所述的测径仪的密封装置，其特征在于：所述的前部管体外壁与构成内腔(11)的壳体之间具有间隙，该间隙与后部的区域(22)连通，所述腔室(12)的壳体与测径仪的后罩壳之间具有间隙，所述的遮挡毛刷(45)位于前述的两间隙内。

9.根据权利要求6所述的测径仪的密封装置，其特征在于：所述的充气机构的排气孔(31)在测径仪内腔(11)布置多个；吹气机构的排气孔(41)沿线材上下方各布置一个，吹扫机构的排气孔(51)和第二吹气机构的排气孔(61)各自沿线材同一横截面均匀分布多个。

9、根据权利要求6所述的测径仪的密封装置，其特征在于：所述的前部区域(21)由内管(80)和外管(44)构成，两管同轴间隔布置，两管之间的区域与测径仪进料端外侧空间小孔(90)连通。

10.根据权利要求6所述的测径仪的密封装置，其特征在于：所述的吹气机构(40)和充气机构(30)的排气孔(41、31)由可沿竖直面调整吹气角度的球形接头的管腔构成，所述的气流机构的气源为压缩空气。

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