CN216027275U - 一种具有传感器保护功能的辊弯成形力测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有传感器保护功能的辊弯成形力测量装置,它包括改制调整螺杆、长螺钉、压力传感器、压头、承压块、锁止螺母、拉力板固定螺钉、拉力板和传感器固定螺钉，所述的改制调整螺杆上的螺纹部穿设在压盖上，长螺钉穿过改制调整螺杆上的凸缘后与拉力板连接，所述的拉力板固定螺钉将拉力板固定在上轴承盒上，所述的压头安装在位于凸缘下方的压力传感器上，拉力板上设有的承压块的位置与压头相对应,改制调整螺杆和压盖上的上调整螺母配合，用于调整辊缝，通过压头与承压头之间距离的调整控制，以及长螺钉与拉力板之间的调整配合，能够保证压力传感器在工作时正常测力，在非工作状态不受载，有效保证了压力传感器的性能与寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及测量装置领域，具体是一种具有传感器保护功能的辊弯成形力测量装置。
背景技术
辊弯成形(通常称为冷弯成形)属于塑性成形的一种工艺，一般是采用依次排列的多道次的辊弯成形机，将金属带材逐道次通过轧辊进行弯曲变形，从而生产出具有指定截面形状的产品。而在辊弯成形过程中，成形力、成形扭矩等力能参数的大小和分布是决定辊弯成形机组的设备强度、传动装置的功率和型材成形的合理工艺的重要因素。随着力能参数理论计算模型的不断丰富，一种行之有效的成形力测量装置是检验成形力计算模型正确与否的重要依据。所以辊弯成形工艺中成形力测量装置的合理设计很有必要。
辊弯成形工艺的成形力测量会使用到力传感器，在部分学者设计的成形力测量装置中，如学者Pedro Barbieri Figueiredo Ferreira于2016年发表的硕士学位论文《RollForming-a study on machine deflection by means of experimental analysis andnumerical developments》(译作《辊弯成形——用实验分析和数值模拟研究设备挠度》)中的3.4.1章节Measurement setup中的图45所示，该文章的作者直接将传感器连接在压盖与上轴承盒之间，导致辊弯设备不工作时传感器依然受载，会对传感器的寿命与性能造成负面影响。因此，需要长期使用的辊弯设备成形力测量装置应兼顾测量性能与使用寿命，辊弯设备不工作时应减少或避免力传感器的受载。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供的一种具有传感器保护功能的辊弯成形力测量装置，不仅能够测量辊弯成形过程中的成形力，同时具有传感器保护功能，在辊弯设备不需测量成形力时可以使传感器不受载，有效延长传感器使用寿命。
技术方案：为了实现以上目的，本实用新型所述的一种具有传感器保护功能的辊弯成形力测量装置，它包括改制调整螺杆、长螺钉、压力传感器、压头、承压块、锁止螺母、拉力板固定螺钉、拉力板和传感器固定螺钉，所述的改制调整螺杆上的螺纹部穿设在压盖上，长螺钉穿过改制调整螺杆上的凸缘后与拉力板连接，所述的拉力板固定螺钉将拉力板固定在上轴承盒上，所述的压头安装在位于凸缘下方的压力传感器上，压力传感器通过传感器固定螺钉固定在凸缘上，拉力板上设有的承压块的位置与压头相对应，改制调整螺杆和压盖上的调整螺母配合，用于调整辊缝；
通过旋转长螺钉带动凸缘在拉力板的上方做垂直移动，从而使压头在凸缘的带动下在承压块的上方做垂直移动，长螺钉上设有带内六角的沉头孔，旋转内六角沉头孔实现长螺钉的转动从而调节凸缘在拉力板上方做垂直移动，长螺钉尾端的螺纹部分用于拧在拉力板两侧的螺纹孔中，作用是调节压头与承压块之间的接触与否以及两者之间的距离；
所述的锁止螺母在长螺钉的外螺纹上转动从而实现长螺钉与拉力板的限位，当长螺钉拧入拉力板的两个螺纹孔并调整好后，锁止螺母可用于锁紧，防止长螺钉因为辊弯设备工作振动导致长螺钉松动；
作为本实用新型的进一步优选，所述的改制调整螺杆、压力传感器、压头和承压块同轴安装。
作为本实用新型的进一步优选，所述的压头通过螺纹连接的方式与压力传感器连接，压头的一端是圆头，用于顶在承压块上，压头的另一端是螺纹段，用于拧入压力传感器。
作为本实用新型的进一步优选，所述的压力传感器通过均匀排布在其端面的传感器固定螺钉与凸缘实现连接固定，压力传感器的作用是测量成形力，通过一圈传感器固定螺钉固定在改制调整螺杆的底面，压力传感器中间有螺纹孔，可以拧入压头。
作为本实用新型的进一步优选，所述的压力传感器上设有的线束端口通过信号采集模块与电脑端软件接通，压力传感器外侧引出线束端口，线束先接到信号采集模块，采集模块再接到电脑端软件上进行可视化显示所测得的力值，压力传感器型号是Kistler4576A20，采集模块型号是KiDAQ Module 5517A，电脑端可视化软件型号是KiStudio Lab4.1。信号由压力传感器传递给采集模块再传递给电脑端可视化软件。
作为本实用新型的进一步优选，所述的长螺钉上的光杆部分在凸缘的孔内滑动。
作为本实用新型的进一步优选，所述的凸缘上的两个通孔的孔径大于长螺钉上光杆部分的外径。
作为本实用新型的进一步优选，本装置需要成对安装和使用，分别安装在辊弯成形设备同一道次的两个上轴承盒上，且对称安装。
有益效果：本实用新型所述的一种具有传感器保护功能的辊弯成形力测量装置，通过压头与承压头之间距离的调整控制，以及长螺钉与拉力板之间的调整配合，能够保证压力传感器在工作时正常测力，在非工作状态不受载，有效延长传感器使用寿命。
附图说明
图1为没有安装本实用新型的传统辊弯成形设备某道次结构示意图；
图2为安装本实用新型后的辊弯成形设备某道次结构示意图；
图3为安装本实用新型后的辊弯成形设备某道次主视图；
图4为本实用新型的全剖视图；
图5为改制调整螺杆的结构示意图；
图6为压力传感器的安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐明本实用新型。
如图2至图6所示，本实用新型所述的一种具有传感器保护功能的辊弯成形力测量装置，它包括改制调整螺杆1、长螺钉2、压力传感器3、压头4、承压块5、锁止螺母6、拉力板固定螺钉7、拉力板8和传感器固定螺钉9。
将传统辊弯成形设备上的压盖、调整螺母、原调整螺杆、原调整螺杆与上轴承盒上表面的连接螺钉拆下，然后将改制调整螺杆1的螺纹部16插入压盖13上后与调整螺母15配合，长螺钉2穿过改制调整螺杆1上的凸缘17后与拉力板8连接，通过拉力板固定螺钉7将拉力板8固定在上轴承盒11上，通过旋转长螺钉2上的内六角带动凸缘17在拉力板8的上方做垂直移动，从而使压头4在凸缘17的带动下在承压块5的上方做垂直移动，锁止螺母6在长螺钉2的外螺纹上转动从而实现长螺钉2与拉力板8的限位，压头4安装在位于凸缘17下方的压力传感器3上，拉力板8上设有的承压块5的位置与压头4相对应；
实施例
步骤一：安装
没有安装本实用新型的传统辊弯成形设备如图1所示，在安装之前，首先将压盖13与牌坊14之间四个连接螺钉去除，利用辊弯设备上方的龙门吊，将吊索连接在需要安装本装置的道次的上轴10两端，然后龙门吊升起一小段距离，观察到压盖13下表面与牌坊14的上端面脱离接触即可，从而将上轴10、上轴承盒11，上轧辊12的重量分担到龙门吊上，便于后续拆装工作。操作者拆下压盖13、原调整螺杆、原调整螺杆与上轴承盒11上表面的连接螺钉，装入本装置，然后将压盖13与牌坊14之间的连接螺钉装回，一侧的测量装置安装完后另一侧的拆装操作相同，将型号为Kistler 4576A20的压力传感器3的信号通过型号为KiDAQModule 5517A的压力采集模块采集然后传输到型号为KiStudio Lab 4.1的电脑端可视化软件上，本装置安装到正确位置后一边旋转调整螺母15使改制调整螺杆1向下缓慢移动，一边将拉力板8上的两个拉力板固定螺钉7拧入上轴承盒11上表面，并保证两侧改制调整螺杆1的高度一致，同一个装置的两个拉力板固定螺钉7拧入拉力板8的深度相同，在调整时注意保证压头4和承压头5之间留有间隙，不可接触，即电脑端可视化软件显示压力传感器3的受力值稳定为0N，暂时不用拧紧锁紧螺母6，然后将龙门吊撤出，此时上轴10、上轴承盒11、上轧辊12的重量承受在该道次两个测量装置的四个长螺钉2上。至此两个测量装置成功替换到辊弯设备的一道次上，该道次具有了成形力测量功能。
步骤二：调试
在此前安装过程中，操作者在压头4和承压块5之间留有间隙，两者并未接触，此时操作者依次逐渐顺时针继续将四个长螺钉2拧入拉力板8，直至压头4与承压块5接触，即电脑端观察到两侧的压力传感器3都有F0的初步稳定压力后，其中F0远小于成形板材的成形力，旋转四个锁紧螺母6从而锁紧长螺钉2，表明此时压力传感器3已经可以进入工作状态。
步骤三：运行
操作者取来平整的实验板材，根据板厚旋转调整螺母15从而调整好辊缝大小，启动辊弯设备，打开软件的数据记录功能，将板材伸入辊缝被上下辊咬入开始成形，成形过程中可以从电脑端的软件窗口看到两侧压力传感器3有了明显的数值，并逐渐稳定，辊弯成形完成后，关闭辊弯成形设备电源，停止记录并保存力测量数据。
步骤四：成形力的结果获取
将两侧压力传感器3的测量记录，即力与时间的关系曲线导入数据处理软件Origin，分析出在两侧压力传感器3在成形过程中的平均值，分别记为F1、F2，则可计算出该板材的成形力F＝F1+F2-2F0+G，其中G为上轴10、上轴承盒11、上轧辊12的总重量，对板材成形也产生了积极作用，所以需要加上；另外，F0为测量前的初步稳定压力值，需要从中减去。
步骤五：压力传感器的复位
成形力测量完成后，将四个锁止螺母6旋松，逆时针旋转长螺钉2，两侧测量装置的四个长螺钉2的旋转量保持相同，当观察到软件窗口中两个压力传感器3的数值都归零后，表明压头4与承压块5脱开接触，则压力传感器3不受载，此时将锁止螺母6锁紧。下次需要再次使用测量装置时重复步骤二，即重新拧松锁止螺母6，顺时针旋转长螺钉2，当电脑端观察到两侧的压力传感器3都有F0的初步稳定压力后，表明此时压力传感器3再次进入工作状态。
上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此来限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做出的等同变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种具有传感器保护功能的辊弯成形力测量装置，其特征在于：它包括改制调整螺杆(1)、长螺钉(2)、压力传感器(3)、压头(4)、承压块(5)、锁止螺母(6)、拉力板固定螺钉(7)、拉力板(8)和传感器固定螺钉(9)，所述的改制调整螺杆(1)上的螺纹部(16)穿设在压盖(13)上，长螺钉(2)穿过改制调整螺杆(1)上的凸缘(17)后与拉力板(8)连接，所述的拉力板固定螺钉(7)将拉力板(8)固定在上轴承盒(11)上，所述的压头(4)安装在位于凸缘(17)下方的压力传感器(3)上，压力传感器(3)通过传感器固定螺钉(9)固定在凸缘(17)上，拉力板(8)上设有的承压块(5)的位置与压头(4)相对应；
通过旋转长螺钉(2)带动凸缘(17)在拉力板(8)的上方做垂直移动，从而使压头(4)在凸缘(17)的带动下在承压块(5)的上方做垂直移动；
所述的锁止螺母(6)在长螺钉(2)的外螺纹上转动从而实现长螺钉(2)与拉力板(8)的限位。
2.根据权利要求1所述的一种具有传感器保护功能的辊弯成形力测量装置，其特征在于：所述的改制调整螺杆(1)、压力传感器(3)、压头(4)和承压块(5)同轴安装。
3.根据权利要求1所述的一种具有传感器保护功能的辊弯成形力测量装置，其特征在于：所述的压头(4)通过螺纹连接的方式与压力传感器(3)连接。
4.根据权利要求1所述的一种具有传感器保护功能的辊弯成形力测量装置，其特征在于：所述的压力传感器(3)通过均匀排布在其端面的传感器固定螺钉(9)与凸缘(17)实现连接固定。
5.根据权利要求4所述的一种具有传感器保护功能的辊弯成形力测量装置，其特征在于：所述的压力传感器(3)上设有的线束端口通过信号采集模块与电脑端软件接通。
6.根据权利要求1所述的一种具有传感器保护功能的辊弯成形力测量装置，其特征在于：所述的长螺钉(2)上的光杆部分在凸缘(17)的孔内滑动。
7.根据权利要求6所述的一种具有传感器保护功能的辊弯成形力测量装置，其特征在于：所述的凸缘(17)上两个通孔的孔径大于长螺钉(2)上光杆部分的外径。
8.根据权利要求1所述的一种具有传感器保护功能的辊弯成形力测量装置，其特征在于：本装置需要成对安装和使用。
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- 2021-11-08 CN CN202122716315.4U patent/CN216027275U/zh active Active
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