CN203830423U - 一种轧制界面油膜厚度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轧制界面油膜厚度测量装置。本实用新型包括机架、液压调节装置、上测量盒、下测量盒、激光测厚仪、数据处理及显示装置。液压调节装置安装固定在机架左右两根立柱上，每根立柱上各有两个；上测量盒安装固定在上面两个液压装置推杆顶端，随液压推杆可做上下移动，以调节水平激光在上工作辊辊头上的位置，进而使激光打在上工作辊辊心处；下测量盒安装固定在下面两个液压装置推杆顶端，随液压推杆可做上下移动，以调节水平激光在下工作辊辊头上的位置，进而使激光打在下工作辊辊心处。本实用新型的能实现工作状态下轧制界面油膜厚度的测量，结构、操作简单，考虑了工作辊弹性压扁和板材横断面厚度差，使测量结果更精确。

Description

一种轧制界面油膜厚度测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种轧制界面油膜厚度测量装置，该装置属于轧制测试技术领域，尤其是一种工作状态下轧制界面油膜厚度测量装置。

背景技术

为了降低轧制负荷和轧辊轧件的温度，生产中一般都采用润滑轧制，润滑条件是影响轧机振动的一个重要因素。由于轧辊和带钢之间润滑不良造成振动的现象在钢铁企业中很常见，因而轧制界面润滑特性的研究是当前研究热点。

油膜厚度是润滑条件的一个主要指标，油膜厚度决定着轧辊与轧件间的摩擦润滑状态，润滑不良会使轧辊与带材之间处于不稳定的摩擦状态，造成张力波动，引起轧制力变化，使轧机垂直系统发生振动。油膜厚度过小会使轧辊与轧件处于近干摩擦状态，起不到润滑作用，加速轧辊磨损，减小轧辊使用寿命，增加更换轧辊频率，影响生产效率。润滑过度会使轧辊与轧件处于过液体润滑状态，会造成乳化液的浪费，还会使轧制界面摩擦系数变小，阻尼作用减小，系统的稳定性变差，振动更容易发生。

因此控制轧制界面润滑油膜厚度是十分必要的，控制油膜厚度的前提是要有精确的轧制界面油膜厚度测量技术。目前，国内外测量油膜厚度的技术方法主要有：电阻法、电容法、光干涉法、电涡流法、X 射线法、激光衍射法、光线位移传感器法、超声共振法等，但这些方法大多只适用于静态油膜厚度的测量，不适用于工作状态下轧制界面油膜厚度的测量。目前对于轧制界面油膜厚度的测量一直没有得到良好的解决。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种轧制界面油膜厚度测量装置。

本实用新型由机架、液压调节装置、上测量盒、下测量盒、激光测厚仪、数据处理及显示装置组成。

所述的液压调节装置包括液压缸和推杆，安装固定在机架左右两根立柱上，每根立柱上各有两个；通过调节液压缸两油腔内的油压，推动推杆作上下移动。

所述的上测量盒有左右对称的一组，安装固定在上面两个液压调节装置推杆顶端，包括一水平激光发射器和一竖直激光发射器，随液压推杆可做上下移动，以调节水平激光在上工作辊辊头上的位置，进而使激光打在上工作辊辊心处。

所述的下测量盒有左右对称的一组，安装固定在下面两个液压装置推杆顶端，包括一水平激光发射器和一竖直激光接收器，随液压推杆可做上下移动，以调节水平激光在下工作辊辊头上的位置，进而使激光打在下工作辊辊心处。

所述的激光测厚仪分为上下两组，分别对称地固定安装在机架的上下两个横梁上，每组有多个激光测厚仪，上下两组所述激光测厚仪能同时对板材的上下面进行检测，能检测出板材横向上不同位置的厚度。

所述的数据处理及显示装置包括数模转换器、计算机及显示器，实现对激光发射与接收的控制、计时和计算，以及对上下两组激光测厚仪测量信号的分析处理，最后将分析计算得到的数据在显示器上显示。

本实用新型结构及操作简单，能实现对轧制界面油膜厚度的测量，考虑了工作辊弹性压扁和板材横断面厚度差，使结果更精确。

附图说明

图1为轧制界面油膜厚度测量装置结构示意图；

图2为轧制界面油膜厚度测量装置剖视图；

图3为上测量盒和下测量盒结构示意图

图4为轧制界面油膜示意图；

图5为实施例轧制界面油膜厚度在板材横向上的变化曲线。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

根据图1所示，本实用新型提供一种轧制界面油膜厚度测量装置，包括机架1、液压调节装置3、上测量盒4、下测量盒5、激光测厚仪7和数据处理及显示装置。具体地，所述的液压调节装置3包括液压缸和推杆，安装固定在机架1左右两根立柱上，每根立柱上各有两个，通过调节液压缸两油腔内的油压，可推动推杆作上下移动；所述的激光测厚仪7分为上下两组，分别对称地固定安装在机架1的上下两个横梁6上，每组有多个激光测厚仪7，上下两组所述激光测厚仪7能同时对板材2的上下面进行检测，能检测出板材2横向上不同位置的厚度                                               。

根据图2所示，所述的上测量盒4有左右对称的一组，安装固定在上面两个液压调节装置3推杆顶端，包括如图3所示一水平激光发射器12和一竖直激光发射器10，随液压推杆可做上下移动，以调节水平激光在上工作辊8辊头上的位置，进而使激光打在上工作辊8辊心处。所述的下测量盒5有左右对称的一组，安装固定在下面两个液压装置3推杆顶端，包括如图3所示一水平激光发射器12和一竖直激光接收器11，随液压推杆可做上下移动，以调节水平激光在下工作辊9辊头上的位置，进而使激光打在下工作辊9辊心处。

如图3所示，所述的左立柱上下测量盒的水平激光分别打在上下两个工作辊的辊心后，由上测量盒4的竖直激光发射器10向下发射激光脉冲，下测量盒5竖直激光接收器11来接收，同时计时电路记录发射与接收的时间间隔为，根据，可得到上下工作辊辊心的距离，同样的方法，右立柱上下测量盒可测得上下工作辊辊心的距离为，则上下工作辊辊心的距离取，取平均值以减小误差。

根据图4所示，测得上下工作辊辊心距离和板材厚度后，油膜厚度，为工作辊压扁半径，由Hitchcock公式确定，即：，式中：为工作辊半径，为轧制力，为板材宽度，  为绝对压下量，为Hitchcock常数，，为弹性模量， 为工作辊泊松比。

如图5所示为实施例轧制界面油膜厚度在板材2横向上的变化曲线，上下多对激光测厚仪7能测得板材2横向上的不同厚度值，分别代入上式中，由计算机分析计算可得板材2横向上不同位置处的轧制界面油膜厚度，再由计算机对所得不同厚度值进行曲线拟合，即可得轧制界面油膜厚度在板材2横向上的变化曲线。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (1)

1. 一种轧制界面油膜厚度测量装置，由机架、液压调节装置、上测量盒、下测量盒、激光测厚仪、数据处理及显示装置组成，其特征在于：

所述的液压调节装置包括液压缸和推杆，安装固定在机架左右两根立柱上，每根立柱上各有两个；通过调节液压缸两油腔内的油压，推动推杆作上下移动；

所述的上测量盒有左右对称的一组，安装固定在上面两个液压调节装置推杆顶端，包括一水平激光发射器和一竖直激光发射器，随液压推杆可做上下移动，以调节水平激光在上工作辊辊头上的位置，进而使激光打在上工作辊辊心处；

所述的下测量盒有左右对称的一组，安装固定在下面两个液压装置推杆顶端，包括一水平激光发射器和一竖直激光接收器，随液压推杆可做上下移动，以调节水平激光在下工作辊辊头上的位置，进而使激光打在下工作辊辊心处；

所述的激光测厚仪分为上下两组，分别对称地固定安装在机架的上下两个横梁上，每组有多个激光测厚仪，上下两组所述激光测厚仪能同时对板材的上下面进行检测，能检测出板材横向上不同位置的厚度；

所述的数据处理及显示装置包括数模转换器、计算机及显示器，实现对激光发射与接收的控制、计时和计算，以及对上下两组激光测厚仪测量信号的分析处理，最后将分析计算得到的数据在显示器上显示。