專利名稱：冶金鑄機(jī)雙擺角式輥縫測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金鑄機(jī)雙擺角式輥縫測量裝置，屬于冶金領(lǐng)域。
技術(shù)背景
連鑄機(jī)工藝和設(shè)備維護(hù)人員通過對測量結(jié)果進(jìn)行分析，可以明確連鑄機(jī)設(shè)備存在 問題的區(qū)域，這些問題如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決，將導(dǎo)致連鑄鋼坯質(zhì)量降級、澆鑄過程漏鋼、出 現(xiàn)表面和內(nèi)部裂紋及中心線偏析等問題。
目前鑄機(jī)輥縫測量的裝置主要有兩種形式接觸式和非接觸式，由于非接觸式測 量在鑄機(jī)工作現(xiàn)場受環(huán)境影響較大，其中溫度、電磁干擾、清洗環(huán)節(jié)、灰塵雜質(zhì)等對非接觸 式測量影響都比較大，因此到目前為止非接觸式測量并不十分有效。在接觸式測量中，分為 直線式和擺角式等，直線式具有測量結(jié)構(gòu)簡單、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，但這種裝置在輥縫中的通過性 較差，這影響了該方式在實(shí)際生產(chǎn)過程中的應(yīng)用。擺角式在輥縫中的通過性較好，但是目前 擺角式輥縫儀在溫度變化劇烈、電磁干擾大、冷卻水噴射惡劣環(huán)境下無法正常工作。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決目前擺角式輥縫儀在溫度變化劇烈、電磁干擾大、冷卻水 噴射惡劣環(huán)境下無法正常工作的問題，提供了一種冶金鑄機(jī)雙擺角式輥縫測量裝置。
本發(fā)明冶金鑄機(jī)雙擺角式輥縫測量裝置，所述冶金鑄機(jī)雙擺角式輥縫測量裝置設(shè) 置在治金鑄機(jī)的引錠鏈本體的尾節(jié)上，所述冶金鑄機(jī)雙擺角式輥縫測量裝置包括接觸擺動 機(jī)構(gòu)和測量機(jī)構(gòu)，測量機(jī)構(gòu)包括上測量擺臂、下測量擺臂、彈簧、位移傳感器和測量模塊，彈 簧和位移傳感器位于上測量擺臂和下測量擺臂之間，接觸擺動機(jī)構(gòu)包括上接觸塊和下接觸 塊，上接觸塊設(shè)置在上測量擺臂上，下接觸塊設(shè)置在下測量擺臂上，上測量擺臂的回轉(zhuǎn)中心 距離引錠鏈本體的上邊緣的距離等于下測量擺臂的回轉(zhuǎn)中心距離引錠鏈本體的下邊緣的 距離，并且所述距離的二倍小于引錠鏈本體上、下邊緣之間的距離；并且上測量擺臂的回轉(zhuǎn) 中心與下測量擺臂的回轉(zhuǎn)中心沿引錠鏈長度方向的距離大于零，上測量擺臂和下測量擺臂 的回轉(zhuǎn)半徑相同。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明采用雙擺角式的測量原理，避免傳統(tǒng)剪刀式測量中存在的方法誤差，同 時(shí)因?yàn)槭请p擺角式，是輥縫以結(jié)構(gòu)簡單、因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)而引起的故障率大大降低；
2、輥縫儀的安裝位置在引錠鏈的尾節(jié)，這種安裝方式能夠保證輥縫儀距離熱源相 對較遠(yuǎn)，為測量系統(tǒng)可靠的工作提供了有效的保證，能有效穿越連鑄機(jī)輥縫，能夠保證其在 故障情況下不會影響當(dāng)前連鑄機(jī)的工作。；
3、抗電磁干擾、抗震動、抗冷卻水噴射的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，都是為輥縫儀的可靠工作提供 保證。

圖1是本發(fā)明所述輥縫測量裝置安裝在引錠鏈上的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明所述輥縫測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖3是采用本發(fā)明裝置測量輥縫的原理圖4是輥縫標(biāo)識圖5是引錠鏈本體結(jié)構(gòu)示意圖6是本發(fā)明裝置封裝示意圖7是測量模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖1至圖7說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式冶金鑄機(jī)雙擺 角式輥縫測量裝置，所述冶金鑄機(jī)雙擺角式輥縫測量裝置設(shè)置在治金鑄機(jī)的引錠鏈本體的 尾節(jié)上，所述冶金鑄機(jī)雙擺角式輥縫測量裝置包括接觸擺動機(jī)構(gòu)和測量機(jī)構(gòu)，測量機(jī)構(gòu)包 括上測量擺臂2、下測量擺臂4、彈簧、位移傳感器和測量模塊，彈簧和位移傳感器位于上測 量擺臂2和下測量擺臂4之間，接觸擺動機(jī)構(gòu)包括上接觸塊1和下接觸塊3，上接觸塊1設(shè) 置在上測量擺臂2上，下接觸塊3設(shè)置在下測量擺臂4上，上測量擺臂2的回轉(zhuǎn)中心距離引 錠鏈本體5的上邊緣的距離等于下測量擺臂4的回轉(zhuǎn)中心距離引錠鏈本體5的下邊緣的距 離，并且所述距離的二倍小于引錠鏈本體5上、下邊緣之間的距離；并且上測量擺臂2的回 轉(zhuǎn)中心與下測量擺臂4的回轉(zhuǎn)中心沿引錠鏈5長度方向的距離大于零，上測量擺臂2和下 測量擺臂4的回轉(zhuǎn)半徑相同。
測量模塊設(shè)置在密封箱內(nèi)，測量模塊包括核心處理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸 接口、數(shù)據(jù)存儲單元、輥縫儀電量監(jiān)控單元和狀態(tài)面板單元，數(shù)據(jù)采集模塊接收位移傳感器 測量到的相關(guān)數(shù)據(jù)，并將其傳輸給核心處理模塊，核心處理模塊的其它四個(gè)輸入輸出端分 別連接數(shù)據(jù)傳輸接口、數(shù)據(jù)存儲單元、輥縫儀電量監(jiān)控單元和狀態(tài)面板單元，數(shù)據(jù)傳輸接口 用于與外界共享數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲單元用于存儲數(shù)據(jù)，輥縫儀電量監(jiān)控單元用于監(jiān)控電量，狀 態(tài)面板單元用于將核心處理模塊處理后的數(shù)據(jù)顯示出來。
采用有效的防電磁和水噴淋的保護(hù)與密封裝置，使得測量部分傳出來的測量數(shù)據(jù) 能夠有效傳送到核心處理模塊中。
根據(jù)GB 4208-93，防護(hù)等級是IP67，即防塵同時(shí)可以承受短時(shí)間浸水。詳見 GB4208-93。本設(shè)備密封屬于靜密封形式，在靜密封中又包含墊片密封，研合面密封，0型圈 密封，以及填料密封，其中0型圈密封性能好，壽命長，結(jié)構(gòu)緊湊，拆裝方便。根據(jù)選擇不同 的密封材料，可在-100-260度的溫度范圍內(nèi)使用，密封壓力可達(dá)lOOMPa。主要用于氣缸，油 缸的缸體密封等。本設(shè)備的密封如圖6所示。
本發(fā)明所述輥縫測量裝置分布在引錠鏈的尾節(jié)上，即遠(yuǎn)離澆注時(shí)鋼水溫度較高的 位置。本發(fā)明所述輥縫測量裝置各個(gè)機(jī)構(gòu)功能安排如圖6所示，雙回轉(zhuǎn)剪刀式的接觸擺動 機(jī)構(gòu)位于輥縫儀的兩側(cè)，分別檢測輥?zhàn)觾啥说妮伩p數(shù)據(jù)，測量機(jī)構(gòu)與鏈節(jié)用長軸相連，這個(gè) 長軸用于引錠鏈從鑄機(jī)中拉出。鏈節(jié)的中空部分用于引錠鏈在引錠小車上的牽引；測量機(jī) 構(gòu)被安排到引錠鏈的中間部分，并且有相應(yīng)的密封處理。
具體實(shí)施方式
二采用本實(shí)施方式一所述的冶金鑄機(jī)雙擺角式輥縫測量裝置進(jìn)行測量輥縫的方法，其特征在于該方法包括以下步驟
步驟一、利用位移傳感器采集數(shù)據(jù)，獲取最小位移數(shù)據(jù)，進(jìn)而獲取上接觸塊和下接 觸塊的最小極限擺角；
步驟二、數(shù)據(jù)采集模塊接收步驟一獲取的最小極限擺角信息，并傳輸給核心處理 單元；
步驟三、核心處理單元根據(jù)下述公式完成輥縫的測量
g = 2r+h2-hl+lX (sina+sinb)
其中g(shù)_輥縫；
r_上、下接觸塊的半徑；
1-上、下測量擺臂的回轉(zhuǎn)半徑；
a-下接觸塊的最小極限角；
b-上接觸塊的最小極限角；
hi-下測量擺臂回轉(zhuǎn)中心距離引錠鏈本體下邊沿的高度；
h2-上測量擺臂回轉(zhuǎn)中心距離引錠鏈本體下邊沿的高度。
雙轉(zhuǎn)角式輥縫儀，只需測量出上測量擺臂2和下測量擺臂4的極限轉(zhuǎn)角既可知道 該擺臂的擺角，從而計(jì)算出一系列輥?zhàn)拥耐饩壿喞?，如圖2，這種原理的輥縫儀的輥間距測 量計(jì)算方法相對容易，并且具有較高的精度。
權(quán)利要求
1.冶金鑄機(jī)雙擺角式輥縫測量裝置，其特征在于所述冶金鑄機(jī)雙擺角式輥縫測量裝 置設(shè)置在治金鑄機(jī)的引錠鏈本體的尾節(jié)上，所述冶金鑄機(jī)雙擺角式輥縫測量裝置包括接觸 擺動機(jī)構(gòu)和測量機(jī)構(gòu)，測量機(jī)構(gòu)包括上測量擺臂、下測量擺臂、彈簧、位移傳感器和測量模 塊，彈簧和位移傳感器位于上測量擺臂和下測量擺臂之間，接觸擺動機(jī)構(gòu)包括上接觸塊和 下接觸塊，上接觸塊設(shè)置在上測量擺臂上，下接觸塊設(shè)置在下測量擺臂上，上測量擺臂的回 轉(zhuǎn)中心距離引錠鏈本體的上邊緣的距離等于下測量擺臂的回轉(zhuǎn)中心距離引錠鏈本體的下 邊緣的距離，并且所述距離的二倍小于引錠鏈本體上、下邊緣之間的距離；并且上測量擺臂 的回轉(zhuǎn)中心與下測量擺臂的回轉(zhuǎn)中心沿引錠鏈長度方向的距離大于零，上測量擺臂和下測 量擺臂的回轉(zhuǎn)半徑相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金鑄機(jī)雙擺角式輥縫測量裝置，其特征在于測量模塊設(shè) 置在密封箱內(nèi)，測量模塊包括核心處理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸接口、數(shù)據(jù)存儲單元、 輥縫儀電量監(jiān)控單元和狀態(tài)面板單元，數(shù)據(jù)采集模塊接收位移傳感器測量到的相關(guān)數(shù)據(jù)， 并將其傳輸給核心處理模塊，核心處理模塊的其它四個(gè)輸入輸出端分別連接數(shù)據(jù)傳輸接 口、數(shù)據(jù)存儲單元、輥縫儀電量監(jiān)控單元和狀態(tài)面板單元，數(shù)據(jù)傳輸接口用于與外界共享數(shù) 據(jù)，數(shù)據(jù)存儲單元用于存儲數(shù)據(jù)，輥縫儀電量監(jiān)控單元用于監(jiān)控電量，狀態(tài)面板單元用于將 核心處理模塊處理后的數(shù)據(jù)顯示出來。
3.采用權(quán)利要求1或2所述的冶金鑄機(jī)雙擺角式輥縫測量裝置進(jìn)行測量輥縫的方法， 其特征在于該方法包括以下步驟步驟一、利用位移傳感器采集數(shù)據(jù)，獲取最小位移數(shù)據(jù)，進(jìn)而獲取上接觸塊和下接觸塊 的最小極限擺角；步驟二、數(shù)據(jù)采集模塊接收步驟一獲取的最小極限擺角信息，并傳輸給核心處理單元；步驟三、核心處理單元根據(jù)下述公式完成輥縫的測量g = 2r+h2-hl+lX (sina+sinb)其中g(shù)_輥縫；r_上、下接觸塊的半徑；1-上、下測量擺臂的回轉(zhuǎn)半徑；a-下接觸塊的最小極限角；b-上接觸塊的最小極限角；hi-下測量擺臂回轉(zhuǎn)中心距離引錠鏈本體下邊沿的高度； h2-上測量擺臂回轉(zhuǎn)中心距離引錠鏈本體下邊沿的高度。
全文摘要
冶金鑄機(jī)雙擺角式輥縫測量裝置，屬于冶金領(lǐng)域，本發(fā)明為解決目前擺角式輥縫儀在溫度變化劇烈、電磁干擾大、冷卻水噴射惡劣環(huán)境下無法正常工作的問題。本發(fā)明所述裝置設(shè)置在治金鑄機(jī)的引錠鏈本體的尾節(jié)上，包括接觸擺動機(jī)構(gòu)和測量機(jī)構(gòu)，測量機(jī)構(gòu)包括上、下測量擺臂、彈簧、位移傳感器和測量模塊，彈簧和位移傳感器位于上、下測量擺臂之間，接觸擺動機(jī)構(gòu)包括上、下接觸塊，上接觸塊在上測量擺臂上，下接觸塊在下測量擺臂上，上測量擺臂的回轉(zhuǎn)中心距離引錠鏈本體的上邊緣的距離等于下測量擺臂的回轉(zhuǎn)中心距離下邊緣的距離，所述距離的二倍小于引錠鏈本體高度；并且上、下測量擺臂的回轉(zhuǎn)中心不同，上、下測量擺臂的回轉(zhuǎn)半徑相同。
文檔編號B22D11/16GK102039390SQ20101054077
公開日2011年5月4日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者劉玉斌, 趙杰 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)