[發明專利]整輥內嵌式板形儀

有效

• 申請號: 201310209604.2
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103302112A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 劉宏民;于丙強;楊利坡;吳海淼;彭艷;孫建亮;王東城
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21B38/02
• 分類號: B21B38/02
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 崔鳳英

技術領域

本發明涉及一種用于在線自動檢測冷軋帶鋼、鋁帶、銅帶等板帶產品板形的檢測設備，尤其涉及一種整輥內嵌式板形儀，屬于冶金機械設備自動化測量領域。

背景技術

板形和板厚精度是衡量板帶材質量的兩個重要指標，板形控制至今仍是一個技術難點，板形儀是在線檢測板形的重要儀器，所以板形儀檢測的準確性直接關系到板形閉環控制系統的控制效果；而板形檢測輥在工作過程中與高速運行的帶鋼直接接觸，受軋制工藝的影響，另外軋制現場工況復雜，還有可能受到磁場、振動等因素的影響；在這種條件下，板形檢測輥能否正常工作，能否真實反應在測帶鋼的板形信號顯得尤為重要；因此，板形檢測輥對于提高軋制過程控制精度和水平、提高板帶材質量具有重要意義。

瑞典ABB公司的分段壓磁式板形儀是一種張力分段檢測板形的裝置，它是由分割輥、滑環裝置、光電裝置、顯示設備等組成，板形儀的優點是結構簡單、測量精度高、抗干擾性能好、壽命長等，缺點是需要經常清洗滑環且滑塊較多。BFI?板形儀的優點是測量精度高、滑環少、輸出大、便于維護等，缺點是它的輸出信號處理較麻煩。DAVY板形儀是一種空氣軸承式板形儀，它主要由充氣室、壓力信號管、心軸、壓感端口、空氣噴射、轉子、止推軸承等組成，它的優點是輥環慣性小、包角小、不易劃傷帶材表面等，缺點是檢測輥的加工精度要求高、調試復雜、對環境要求較高等。中國燕山大學研制的整輥無縫無線式板形儀（申請號200910075790.9）是由板形檢測輥、板形信號處理裝置、板形信號無線接收器、解碼器、軟件處理系統及顯示、存儲外設等組成，它的優點是在不劃傷帶鋼的前提下，能夠穩定準確地檢測原始的板形信號，同時設計了自發電信號處理及無線發射裝置，避免了繁瑣的外部傳輸線路，減少了外界的干擾，使檢測到的板形信號穩定準確，更適合惡劣的現場工況條件；其缺點是需要在輥體內表面加工9~41個盲孔，然后把壓電式傳感器固定在盲孔內，由于輥體長度較大，盲孔的加工和傳感器的固定困難較大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種既能夠準確檢測帶鋼表面質量又易于加工、制造、安裝的整輥內嵌式板形儀。

本發明主要包括有：檢測輥、傳動側軸承座、操作側軸承座、自發電信號處理及無線發射裝置、無線接收器、解碼器、軟件處理系統和存儲器及外設。其中，檢測輥包括輥體、傳動側軸頭和操作側軸頭。該檢測輥的輥體為外圓周表面沒有縫隙的無縫圓筒，其兩端分別與傳動側軸頭和操作側軸頭相連，該輥體與兩個軸頭為組合式結構，傳動側軸頭和操作側軸頭分別固接在輥體的兩端，其固接方式可為螺栓或螺紋連接，或過盈配合連接。上述傳動側軸頭和操作側軸頭的軸線上均設有傳輸通道。其中傳動側軸頭通過軸承安裝在傳動側軸承座上，其聯軸器與傳動機構相連；操作側軸頭通過軸承安裝在操作側軸承座上。在上述輥體壁內至少設有一個軸向精密深孔，最好精密深孔設有2-4個，并沿輥體周向均勻分布。所述精密深孔是從輥體一端到另一端的通孔，所述精密深孔由4個分別設在徑向兩側和徑向內外側的圓弧面（即徑向外側的圓弧面與輥體外表面相鄰，徑向內側的圓弧面與輥體內表面相鄰）組成的異型孔，并且徑向左右對稱，設在徑向外側的圓弧面到輥體表面距離為5-10毫米。上述每個精密深孔內設有若干并列的壓力傳感器，所述壓力傳感器包括骨架和壓磁式壓敏元件；所述骨架也為徑向左右對稱，其外表面由四個圓弧面組成，設在輥體徑向內外側的兩圓弧面分別與輥體的精密深孔設在徑向內外側的兩弧面相接觸；骨架內設異型通孔，其與內外弧面對應的部分均設向中心延伸的凸塊，并且與內側弧面對應的凸塊超過骨架中心，兩凸塊間設有壓磁式壓敏元件。所述壓力傳感器與輥體內的精密深孔間的連接為過盈配合連接。該結構有助于對壓磁式壓敏元件施加一定的預壓力，從而使壓磁式壓敏元件檢測到的板形信號質量良好。上述壓力傳感器骨架外表面與凸塊對應的位置設開口槽，即走線槽，壓磁式壓敏元件的信號線通過該走線槽引出，穿過操作側軸頭的傳輸通道連接到自發電信號處理及無線發射裝置中。該自發電信號處理及無線發射裝置設在操作側軸承座上。與上述無線發射裝置配套的無線接收器與解碼器相連，該可將無線信號還原的解碼器與軟件處理系統相連，該軟件處理系統又與存儲器及外設（電腦、打印機）相連，對在線板形信號進行監測、顯示、存儲和打印。