专利名称：用于柱塞液压缸系统调整行程位移测量的位置传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于一对轧机机架轧辊的轴承座加载的柱塞液压缸系统的调整 行程位移测量的位置传感器，其中用于柱塞液压缸系统的两个部件相对移动测量的位置传 感器沿着它们的移动方向构成，并且其中位置传感器装备有一连接件，用该连接件可以消 除例如通过在轧制运行期间轧辊挠度引起的摆动对位置传感器的影响。
背景技术：
该类型的位置传感器由EP1001247A2已是众所周知的。它使用在一轧机机列的轧 机机架中，用该轧机机列例如轧制一带钢，该带钢应该具有一确定的厚度。为了使轧辊间隙 精确地具有要求的尺寸，它的大小用一测量系统监视。因此位置传感器具有一高的分辨率， 所以可以实现一轧辊间隙的精确的测量。其中例如通过在轧制运行期间的轧辊挠度引起的 液压缸的摆动干扰很大、并且影响测量结果。因此已知的解决方案具有一带有一弹性区域 的确定长度的弯曲杆，该弯曲杆这样布置，以使上述的摆动仅导致弯曲杆的侧面弯曲，然而 该弯曲不影响有效的轧辊间隙的测量。因此可以防止测量结果的不真实。其它的解决方案由FR2570003A、US5029400、EP1044736B1、EP0163247A2、 DE3515436AUDE19653023A1和EP1420898B1所公开，然而在那里上述的问题并不是主要的 议题。一般地可以说，对于所谈论的测量系统不同的位移传感器壳体的结构方案已是众 所周知的。首先要使测量元件适合于借助于弹力的传力连接。此外形状配合连接已是众所 周知的(参见上述的EP1001247A2)，该连接使用一补偿杆。也有直接布置在柱塞液压缸单 元的液压缸中的位移测量系统。不同的解决方案考虑不同的安装情况、位移大小或者需要的测量精度。其中位移 测量系统布置在柱塞液压缸单元液压缸的内侧或者外侧上。在传力连接时摆动的补偿通过一用弹力驱动的挺杆实现，该挺杆可实现上述的液 压缸摆动的补偿。在形状配合连接时摆动的补偿借助于一长的补偿杆实现，该补偿杆通过一杆的弹 性变形补偿液压缸的摆动。在传力连接中的缺点是，系统的惯性阻碍了或者至少防碍了高的测量精度。此外 由于受限制的弹簧变形量形成对行程的限制。此外也存在导杆夹紧的危险，因此在位移测 量时可能造成误差。由于在装配和拆卸时弹簧的初应力也存在故障风险。最后还有在弹簧 或者导向元件上会产生磨损。在已知的形状配合连接中缺点是，需要一根相对长的补偿杆，该补偿杆造成了大 的结构高度。
发明内容
因此本发明以该任务为根据，对开头时提到的类型的位置传感器这样继续改进，以避免上述的缺点，即位置传感器在形状配合连接时可实现一测量系统的无间隙和无磨损 的连接，其中尽管如此应能达到一较小的结构高度。尤其是结构高度相对于已知的带有补 偿杆的解决方案明显地被降低，并且不影响本解决方案的优点。该任务的解决方案通过本发明其特征在于，位置传感器的连接件至少具有一第一 板式弹簧件，该板式弹簧件沿着移动方向延伸，其中第一板式弹簧件的一个端部与一第一 连接件相连接，并且其中第一板式弹簧件的另一端部与一中间支架相连接；此外连接件至 少具有一第二板式弹簧件，该板式弹簧件沿着移动方向延伸，其中第二板式弹簧件的一个 端部与中间支架相连接，并且其中第二板式弹簧件的另一端部与一第二连接件相连接。此 外本发明规定，至少一第一和至少一第二板式弹簧件的平面围绕着移动方向的轴线彼此相 对旋转一角度布置。在两个板式弹簧件的两个平面之间的角度优选的是在60°和120°之间、特别优 选的是为90°。沿着移动方向看中间支架可以布置在第二连接件的旁边或者布置在第二连接件 的区域中。其中优选的是第一板式弹簧件很大程度上直线地延伸和/或者构成一C形。第 二板式弹簧件优选的是构成U形，其中U形结构的臂的端部布置在中间支架上，并且布置在 第二连接件上。一优选的可选择的结构形式规定，第二板式弹簧件构成双U形，其中双U形 结构的臂的端部布置在中间支架上，并且布置在第二连接件上。中间支架优选的是构成环形的部件。其中优选的是连接件的装配沿着柱塞液压缸系统主轴线的方向进行。所提出的解决方案以各种不同的优点为特征在高的动态加速度的影响下、并且在液压缸摆动的情况下可提高系统的测量精 度。因此设备具有较高的运行可靠性。由于不使用遭受到磨损、并且具有一定的惯性的弹簧元件，所以可降低由系统条 件决定的测量偏差。测量单元在液压缸上具有一无磨损连接。由此获得较长的维护间隔期，这起到降 低成本的作用。在更换的情况下也可缩短更换时间。此外相对于已知的位置传感器的传力连接可降低故障的风险。因为不必产生弹簧 初应力。紧凑的结构形式允许更小的系统高度和小的直径。因此可实现在初轧机架中或者 在精轧机列中传感器壳体的统一。通过根据本发明的建议还可以达到一紧凑的位置传感器的结构高度，并且在位置 传感器的形状配合连接时(为了其位移的确定位移测量单元在移动的液压缸上形状配合 的连接)、即可放弃具有开头时提到的缺点的传力连接。
在附图中表示了 一本发明的实施例。其中图1在侧视图中示意地表示了一柱塞液压缸系统的一部分，用该柱塞液压缸系统 可沿着轧辊的径向方向调整轧机机架的轧辊，其中设有一轧辊位置的位置传感器，并且
图2在透视图下表示了一根据图1所示的位置传感器的连接件。
具体实施例方式在图1中可看到一轧机机架的轧辊2，用该轧辊例如可轧制一带钢。为了将轧辊2 相对于轧机机架调整到一确定的轧辊间隙，设有一柱塞液压缸系统3、4，该柱塞液压缸系统 具有一液压缸3，一柱塞4在该液压缸中引导。柱塞4可沿着一移动方向a移动，以便相应 地调整轧辊2。因为轧辊间隙的大小必须精确地了解，所以设有一位置传感器1，用该位置传感器 可进行相应的测量。位置传感器1通过一连接臂16有效地布置在液压缸3和柱塞4之间， 因此柱塞4相对于液压缸3沿着移动方向a的相对位置可用一位移传感器15测量。其中 位移传感器15通过一连接件5连接在液压缸3上。连接件应该真实地传递沿着移动方向 a的移动，而且应该补偿轧辊2、并且因此补偿柱塞4的摆动。根据本发明一优选的结构形式，这件事如何实施在图2中说明。连接件5具有两个板式弹簧件6和11，即第一板式弹簧件6和第二板式弹簧件11。 两个板式弹簧件6、11由薄的弹簧钢组成。板式弹簧件6、11的宽度B明显大于板式弹簧件 的厚度D。此外连接件5具有一下部第一连接件8，以及一第二上部连接件14。连接件8和 14，如由图1所示可以得知，与位移传感器15或者与液压缸3相连接。此外连接件5具有一中间支架10，该中间支架构成相对坚固的环。第一板式弹簧件6用它的一个端部7牢固地与第一连接件8相连接。第一板式弹 簧件6用它的另一端部9与中间支架10牢固地相连接。第二板式弹簧件11用它的一个端部12牢固地与中间支架10相连接，并且用另一 端部13与第二连接件14相连接。两个板式弹簧件6、11由于厚度和宽度比构成扁平地，因此各自确定一平面，板式 弹簧件在该平面中延伸。在这里规定第一和第二板式弹簧件6、11的平面围绕着移动方向 a的轴线彼此相对旋转一角度α布置。这意味着沿着移动方向a连接件8的每一移动可直接传递到连接件14 上，因此获 得一高的测量精度。然而轧辊2或者柱塞4的摆动导致一垂直于移动方向a的偏转，这仅 仅引起板式弹簧件6、11的侧面偏转，因此该偏转可以毫无困难地通过板式弹簧件6、11补 偿，不会对测量结果产生值得一提的影响。其中优选的是两个板式弹簧件6、11的平面彼此成直角布置(α =90° )，因此可 吸收或者补偿任意的摆动。第一板式弹簧件6很大程度上直线地在连接件8和中间支架10之间延伸，然而构 成略微的C形(参见图2)。第二板式弹簧件11构成双U形(参见图2)。这意味着，连接件5通过由板式弹簧件6、11获得的力流转折在两个连接件8和14 之间可实现一轴向刚性的、然而径向弹性的、并且可轻微变形的连接。因此获得一紧凑的连接件5的结构形式，该结构形式可实现沿着移动方向的精确 的测量。附图标记表
1位置传感器2 轧辊3、4柱塞液压缸系统3液压缸4 柱塞5连接件6第一板式弹簧件7第一板式弹簧件的端部8第一连接件9第一板式弹簧件的端部10中间支架11第二板式弹簧件12第二板式弹簧件的端部13第二板式弹簧件的端部14第二连接件15位移传感器16连接臂a移动方向α 角度B板式弹簧件的宽度D板式弹簧件的厚度.
权利要求
用于对轧机机架的轧辊(2)的轴承座加载的柱塞液压缸系统(3，4)的调整行程位移测量的位置传感器(1)，其中用于柱塞液压缸系统(3，4)的两个部件(3，4)相对移动测量的位置传感器(1)沿着移动方向(a)构成，并且其中位置传感器(1)装备有一连接件(5)，用该连接件可以消除例如在轧制运行期间通过轧辊挠度引起的摆动对位置传感器(1)的影响，其特征在于，连接件(5)至少具有一第一板式弹簧件(6)，该板式弹簧件沿着移动方向(a)延伸，其中第一板式弹簧件(6)的一个端部(7)与一第一连接件(8)相连接，并且第一板式弹簧件(6)的另一端部(9)与一中间支架(10)相连接，并且连接件(5)至少具有一第二板式弹簧件(11)，该板式弹簧件沿着移动方向(a)延伸，其中第二板式弹簧件(11)的一个端部(12)与中间支架(10)相连接，并且第二板式弹簧件(11)的另一端部(13)与一第二连接件(14)相连接，其中至少一第一和至少一第二板式弹簧件(6，11)的平面围绕着移动方向(a)的轴线彼此相对旋转一角度(α)布置。
2.根据权利要求1所述的位置传感器，其特征在于，在两个板式弹簧件(6，11)的两个 平面之间的角度(α)在60°和120°之间。
3.根据权利要求2所述的位置传感器，其特征在于，在两个板式弹簧件(6，11)的两个 平面之间的角度(α)为90°。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的位置传感器，其特征在于，沿着移动方向(a)看 中间支架(10)布置在第二连接件(14)的旁边或者布置在第二连接件(14)的区域中。
5.根据权利要求4所述的位置传感器，其特征在于，第一板式弹簧件(6)很大程度上直 线地延伸和/或者构成C形。
6.根据权利要求4或者5所述的位置传感器，其特征在于，第二板式弹簧件(11)构成 U形，其中U形结构的臂的端部布置在中间支架(10)上，并且布置在第二连接件(14)上。
7.根据权利要求4或者5所述的位置传感器，其特征在于，第二板式弹簧件(11)构成 双U形，其中双U形结构的臂的端部布置在中间支架(10)上，并且布置在第二连接件(14) 上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的位置传感器，其特征在于，中间支架(10)构成 环形的部件。
全文摘要
本发明涉及用于柱塞液压缸系统调整行程位移测量的位置传感器(1)，其中用于柱塞液压缸系统(3，4)的两个部件(3，4)相对移动测量的位置传感器(1)沿着它们的移动方向(a)构成，并且其中位置传感器(1)装备有一连接件(5)。为了保证在高测量精度时达到简单和紧凑的连接件结构，本发明规定，连接件(5)具有一第一板式弹簧件(6)，该板式弹簧件沿着移动方向(a)延伸，其中一第一板式弹簧件(6)的端部(7)与第一连接件(8)相连接，并且其中第一板式弹簧件(6)的另一端部(9)与一中间支架(10)相连接，并且连接件(5)具有一第二板式弹簧件(11)，该板式弹簧件沿着移动方向(a)延伸，其中一第二板式弹簧件(11)的端部(12)与中间支架(10)相连接，并且其中第二板式弹簧件(11)的另一端部(13)与一第二连接件(14)相连接，其中第一和第二板式弹簧件(6，11)的平面围绕着移动方向(a)的轴线彼此相对旋转一角度(α)布置。
文档编号G01M99/00GK101821030SQ200880111113
公开日2010年9月1日 申请日期2008年10月1日 优先权日2007年10月10日
发明者R·塞德尔, R·弗兰茨 申请人:Sms西马格股份公司