高速铝箔轧机轧辊表面热凸度的测量装置

摘要

本发明公开了一种高速铝箔轧机轧辊表面热凸度的测量装置。本发明中的防护装置为传动装置和温度测量装置提供密闭空间，保证测量过程不受外界干扰；传动装置主要用于带动温度测量装置在水平导轨上运动,并在运动控制装置的作用下对所需测温位置进行精准定位；运动控制装置根据测温需要，通过控制同步电机运动使测温装置处于水平导轨上不同的位置，以测得所需温度信息；温度测量装置采用扫描的方式测得轧辊表面不同位置处的温度；数据处理单元将采集到的轧辊表面温度信号进行对比分析处理，可得到轧辊表面的热凸度；本发明结构简单紧凑，能够实现对高速铝箔轧机轧辊表面热凸度的测量，对实际生产具有重要意义。

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速铝箔轧机轧辊表面热凸度的测量装置，属于轧制测量技术领域。

背景技术

近几年来，我国的铝及铝加工业进入了一个全新的高速发展时期, 铝制产品的应用越来越广泛, 已部分替代传统的钢材制品而成为工业部门和人民生活各方面的基础材料。据统计,2016年铝材加工材料产量为6000万吨以上,并以每年4%左右的速度增长，广泛应用于航空航天、交通运输、建筑、家用电器、包装和电力等行业。随着经济社会的迅速发展，各行业对铝制产品的质量要求也越来越高,而铝板带板形的精准控制已经成为阻碍行业产量和产品质量提高的重要因素之一。

在板带轧制生产过程中,高温轧件自身的温度、轧件在变形区内产生的塑性变形所释放的热量以及与轧辊相对滑动产生的摩擦热等一系列热量输入轧辊,使轧辊表面温度升高，引起轧辊膨胀变形，使轧辊表面变沿其轴向方向产生不同的热凸度，进而影响到轧制板材的板形质量。所以，在轧制过程中，为了保证轧制板形质量，必须能够实时准确地测量出轧辊表面的热凸度情况。而轧制过程中轧辊表面温度的轴向分布是与轧辊热凸度相对应的，通过测量轧辊表面温度分布情况，即可得出相应的热凸度分布。实时测量轧辊表面热凸度的装置在实际生产中鲜有应用，因此，一种行之有效的能够测量轧辊表面热凸度的装置对轧制的实际生产具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速铝箔轧机轧辊表面热凸度的测量装置，该装置结构简单紧凑，能够实现高速轧机轧辊表面热凸度的测量。

为了达到上述目的，本发明所采取的具体技术方案为：

本发明包括防护装置、传动装置、运动控制装置、温度测量装置及数据处理单元。防护装置为传动装置和温度测量装置提供密闭空间，保证测量过程不受外界干扰；传动装置主要用于带动温度测量装置在水平导轨上运动,并在运动控制装置的作用下对所需测温位置进行精准定位；运动控制装置根据测温需要，通过控制同步电机运动使测温装置处于水平导轨上不同的位置，以测得所需温度信息；温度测量装置采用逐点扫描的方式测得轧辊表面不同位置处的温度；数据处理单元将采集到的轧辊表面温度信号，通过对比分析处理可得到轧辊表面的热凸度。

所述防护装置包括外支架、橡胶辊；所述外支架两端安装在上轧辊的轴承座上，通过螺钉连接，并与所述传动装置的防护壳一起为传动装置和温度测量装置提供密闭空间，保证测量过程不受外界干扰；所述橡胶辊内部为铁辊，其外表面包裹了一层耐高温橡胶，所述橡胶辊与轧辊挤压接触，随轧辊的转动而转动，可将测量区域内的轧辊表面杂质清理干净，使温度测量结果更加精确。

所述传动装置包括同步电机、防护外壳、弹性联轴器、传动轴、主轴箱、行程开关、水平导轨、滑座；所述同步电机通过所述弹性联轴器驱动所述传动轴在所述主轴箱内转动；所述防护外壳避免外界因素的影响，对传动装置起到了保证装置稳定工作的作用；所述滑座安装在所述水平导轨上，可在所述传动轴的驱动下水平移动，带动温度测量装置抵达所需测温位置；当所述滑座运动到所述水平导轨的两端时，会触发所述行程开关，则同步电机停止转动，所述行程开关对传动装置起到限位保护作用。

所述运动控制装置根据实际的测温需要，通过控制同步电机的转速和角位移参数，决定所述滑座的运动方式、运动距离、速度及加速度，使得测温装置处于所述水平导轨上不同的位置，以测得所需温度信息。

所述温度测量装置包括连接座、外连杆、光纤温度传感器、连接头、通气孔、喷口；所述连接座一端与所述滑座通过连接，随滑块运动而运动，另一端与所述外连杆固接；所述光纤温度传感器与所述连接头通过螺纹连接，采用逐点扫描的方式测得轧辊表面不同位置处的温度；所述通气孔安装在所述连接头上，与外支架通气孔及所述喷口形成连通气路，高压空气经由连通气路由喷口喷出，吹扫掉轧辊表面残余杂质，使温度测量结果更加精确。

所述数据处理单元包括计算机、D/A转换器，能够将采集到的温度模拟电信号转换成数字信号，并对数字信号进行对比分析处理，可得出轧辊表面热凸度。

本发明所具有的有益效果：本发明提出的高速铝箔轧机轧辊表面热凸度的测量装置，其结构简单紧凑，易于维护和维修，其原理方法具有可行性，能够实现高速铝箔轧机轧辊表面热凸度的测量，对实际生产具有重要意义。

附图说明

图1为本发明高速铝箔轧机轧辊表面热凸度的测量装置的整体结构示意图；

图2为本发明高速铝箔轧机轧辊表面热凸度的测量装置的局部剖视示意图；

图3为本发明的防护装置结构示意图；

图4为本发明的防护装置剖视图；

图5为本发明的传动装置结构示意图；

图6为本发明的温度测量装置示意图；

图7为本发明的温度测量装置的剖视图；

附图中：1.下工作辊 2.上工作辊 3.板材 4.热凸度测量装置5.防护装置 6.温度测量装置 7.传动装置 8.运动控制装置 9.外支架 10.橡胶辊 11.耐高温橡胶 12.铁辊 13.同步电机 14.防护外壳 15.弹性联轴器 16.传动轴 17.主轴箱 18.行程开关 19.水平导轨 20.滑座 21.连接座 22外连杆 23.光纤温度传感器 24.连接头 25.通气孔 26.喷口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述：

如图1、图2所示，本发明所述的热凸度测量装置4包括防护装置5、传动装置7、运动控制装置8、温度测量装置6及数据处理单元。防护装置5为传动装置7和温度测量装置6提供密闭空间，保证测量过程不受外界干扰；传动装置7主要用于带动温度测量装置6在水平导轨19上运动,并在运动控制装置8的作用下对所需测温位置进行精准定位；运动控制装置8根据实际的测温需要，通过控制同步电机13的转速和角位移参数，可以决定滑座20的运动方式、运动距离、速度及加速度，使得温度测量装置6处于所述水平导轨19上不同的位置，以测得所需温度信息；温度测量装置6采用扫描的方式测得轧辊表面不同位置处的温度；数据处理单元包括计算机、D/A转换器，能够将采集到的温度模拟电信号转换成数字信号，并对数字信号进行对比分析处理，可得出轧辊表面热凸度。

如图3、图4所示，所述防护装置5包括外支架9、橡胶辊10；所述外支架9两端安装在上工作辊2的轴承座上，通过螺钉连接，并与所述传动装置7的防护壳14为传动装置7和温度测量装置6提供密闭空间，保证测量过程不受外界干扰，下工作辊1和上工作辊2之间通过板材3；所述橡胶辊10内部为铁辊12，其外表面包裹了一层耐高温橡胶11，所述橡胶辊10与轧辊挤压接触，随轧辊的转动而转动，可将测量区域内的轧辊表面杂质清理干净，使温度测量结果更加精确。

如图5所示，所述传动装置7包括同步电机13、防护外壳14、弹性联轴器15、传动轴16、主轴箱17、行程开关18、水平导轨19、滑座20；所述同步电机13通过所述弹性联轴器15驱动所述传动轴16在所述主轴箱17内转动；所述防护外壳14避免外界因素的影响，对运动机构起到了保证装置稳定工作的作用；所述滑座20安装在所述水平导轨19上，可在所述传动轴16的驱动下水平移动，带动温度测量装置6抵达所需测温位置；当所述滑座20运动到所述水平导轨19的两端时，会触发所述行程开关18，则同步电机13停止转动，所述行程开关18对传动装置7起到限位保护作用。

如图6、图7所示，所述温度测量装置6包括连接座21、外连杆22、光纤温度传感器23、连接头24、通气孔25、喷口26；所述连接座21一端与所述滑座20通过螺钉连接，随滑座20运动而运动，另一端与所述外连杆22固接；所述光纤温度传感器23与所述连接头24通过螺纹连接，采用逐点扫描的方式测得轧辊表面不同位置处的温度；所述通气孔25安装在所述连接头24上与外支架通气孔25及所述喷口26形成连通气路，高压空气经由连通气路由喷口喷出，可吹扫掉轧辊表面残余杂质，使温度测量结果更加精确。

本领域的技术人员应理解，本发明所述及附图中所示的本发明的实施例只作为解释本发明的原理并不限制本发明。凡是依据本发明中的设计精神所做出的等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围。