[發明專利]一種基于激光跟蹤儀的轉爐耳軸同軸度測量方法

在審

• 申請號: 202010928898.4
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112129245A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 張毅勃;么洪勇;崔海龍;趙強;王偉;孫毅;宋君瑞;張毅軍;張建李
• 申請（專利權）人: 河鋼樂亭鋼鐵有限公司
• 主分類號: G01B11/27
• 分類號: G01B11/27
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

本發明涉及一種基于激光跟蹤儀的轉爐耳軸同軸度測量方法，屬于測量及校準技術領域。本發明的技術方案是：在托圈驅動端耳軸Ⅰ段、Ⅱ段及托圈游動端耳軸Ⅲ段上分別測量若干點，在激光跟蹤儀中形成圓柱體影像；在激光跟蹤儀中定位托圈驅動端耳軸Ⅰ段和Ⅱ段四個端面的中心點一、中心點二、中心點三和中心點四，以及托圈游動端耳軸Ⅲ段的端面中心點5和中心點6，建立三維直角坐標系；在三維直角坐標系中，分別計算出各點坐標，根據各點坐標，生成最小包絡圓柱。本發明的有益效果是：提高了分段組對轉爐耳軸同軸度的測量校準精度，有效降低了組對作業構成安裝工人的勞動強度，極大減少軸承、嚙合部件運行精度超差和交變應力等不利因素。

技術領域

本發明涉及一種基于激光跟蹤儀的轉爐耳軸同軸度測量方法，屬于測量及校準技術領域。

背景技術

由多段軸類組成的大型回轉設備在制造過程中，受加工機械設備回轉半徑、作業環境等因素的限制，無法實現整體同軸加工或整體運輸，往往采用分段在終端用戶現場組對的形式完成制造過程，保證不同分段軸在組對過程中與理論軸心線重合或接近使其具有較高的同軸度難度極大，尤其是對兩軸中心點距離大于10米的大型轉爐托圈和耳軸的組對。常見的組對方法是利用掛線法找正各分體軸段的軸線使其組對成為一體的具有較高同軸度的大型回轉部件，該方法存在受線徑、量具配合間接讀數檢測視值誤差大，掛線還易受操作環境風速影響等問題，導致測量結果一致性差，需要反復測量校對確認，操作工人勞動強度大，最終結果不易保證高精度設計要求。當較大的同軸度誤差作用在轉爐托圈等需要承受巨大載荷的設備部件時，對其產生的不利影響極其顯著，超出耳軸軸承角向位移補償能力，致使軸承壽命嚴重縮短；傳動側嚙合齒輪件超出許用接觸范圍時運行阻力及集中應力大；在回轉過程中在零件中產生交變應力，造成回轉零件過早疲勞失效；在企業生產過程中出現這類故障對主要工藝產線的影響是不可估量的。為了從設備安裝初期消除大型回轉類設備組對同軸度不良產生的隱患，提高關鍵部件組對精度，降低操作工人勞動強度的需求現狀，有必要設計一種更適合工程建設和生產實際需求的分段結構軸類同軸度的測量及校準方法。

發明內容

本發明目的是提供一種基于激光跟蹤儀的轉爐耳軸同軸度測量方法，通過采集測量耳軸各段的表面點，建立模型，計算出耳軸各段端面中心點到中心線的距離，優化耳軸同軸度的校核方法，提高了分段組對轉爐耳軸同軸度的測量校準精度，有效降低了組對作業構成安裝工人的勞動強度，極大減少因分段耳軸同軸度不良造成的軸承、嚙合部件運行精度超差和交變應力等不利因素的影響，具有廣泛的推廣應用前景和極高的實際應用價值，有效地解決了背景技術中存在的上述問題。

本發明的技術方案是：一種基于激光跟蹤儀的轉爐耳軸同軸度測量方法，包含以下步驟：

S1、在測量托圈驅動端耳軸Ⅰ段、Ⅱ段及托圈游動端耳軸Ⅲ段的表面分別測量若干點，在激光跟蹤儀中形成耳軸各段的圓柱體影像；

S2、分別定位托圈驅動端耳軸Ⅰ段和Ⅱ段的端面中心點一、中心點二、中心點三和中心點四，以及托圈游動端耳軸Ⅲ段的端面中心點5和中心點6，以托圈驅動端耳軸Ⅰ段的端面中心點一為原點，以中心點一與中心點6的連線作為x軸，以大地水平面內與x軸垂直的軸作為y軸，垂直于大地水平為z軸，建立三維直角坐標系；

S3、在三維直角坐標系中，程序自動生成中心點二、中心點三、中心點四和中心點5點到y軸和z軸的距離，并根據六個坐標位置生成最小包絡圓柱，判斷該圓柱的直徑是否小于1mm,即可判斷是否滿足同軸度1mm的要求；

S4、當包絡圓柱直徑大于1mm時，根據中心點二、中心點三、中心點四和中心點5點的空間坐標調整兩側耳軸位置，直至滿足圓柱包絡直徑小于1mm的要求。

所述步驟S1中，耳軸各段上分別測量40個點，各段測量點分散選取，增加測量的可靠度。

所述步驟S1中，在生成圓柱體影像前，要剔除測量結果偏差較大的點。