一种复合高速钢轧辊辊面硬度快速精确检测装置

1.本实用新型涉及金属材料表面硬度检测技术领域，特别涉及一种复合高速钢轧辊辊面硬度快速精确检测装置。


背景技术：

2.复合高速钢轧辊的辊面具有较高的硬度和耐磨性，工件的热处理质量和使用性能通常都以辊面硬度作为判断的依据。但由于轧辊本身体积、重量较大，轧辊工件的夹取比较困难，导致对检测工装的要求较高。目前使用的人工检测硬度装置常以传统硬度计检测装置为主，通过压头对表面进行打点然后逐点检测，但压头作用于表面会使检测工具发生振动，探头冲击到斜面上就会改变速度，破坏测量的精准性。硬度计的检测也会在工件表面上造成微小的划痕，具有破坏性，且受表面粗糙度的影响比较大，越光滑越准，在其准确性上误差较大，不能更好的检测出性能特征，使用检测效率低，人工操作劳动强度大，不能全面掌握整个辊面的硬度分布情况。
3.当前轧辊制造车间所采用的辊面硬度检测方式效率低，劳动强度大，在人工检测中，由于人为因素的影响，其检测的范围不全面，会出现检测盲点，影响了辊面硬度的检测质量。因此亟需针对复合轧辊车间制造环境、轧辊结构特点以及传统人工手持压头式硬度计的压入式硬度检测问题，研制一种高效、精确和全面的轧辊辊面硬度检测装置。


技术实现要素：

4.针对现有的技术不足，本实用新型提供一种复合高速钢轧辊辊面硬度快速精确检测装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种复合高速钢轧辊辊面硬度快速精确检测装置，包括紧箍在高速钢轧辊外周的卡环，所述卡环侧部端面上设有滑槽及与滑槽滑动配合的滑块，所述滑块通过滑槽沿与卡环相齐的弧形路径往复移动，所述滑块上依次固定连接有伸缩连接杆与伸缩滑轨，所述伸缩滑轨内设有滑动配合的检测探头，所述伸缩滑轨与伸缩连接杆之间设有带动检测探头转动与水平移动的动力装置，所述伸缩滑轨外侧一端端末处设有方便调节的调整旋钮。该装置用于大型耐磨复合高速钢轧辊辊面硬度的快速与精确检测，针对复合轧辊车间制造环境、轧辊结构特点以及传统人工手持压头式硬度计的压入式硬度检测问题，设计满足实际高速钢轧辊制造车间用轧辊辊面硬度快速与精确的检测，降低环境影响，提升硬度检测的精度和效率。
6.优选的，所述卡环圆心角度数为270度，所述卡环与滑块之间径向挡接限制脱离。为了增大检测范围，作为本实用新型的优选技术方案，所述卡环形状为270
°
圆弧，设置滑槽便于滑块作圆周运动。转动调整卡环位置，可实现轧辊整个辊面硬度的检测，检测更全面。
7.优选的，所述卡环夹持在高速钢轧辊辊颈处，且卡环内侧设有加强吸附固定的磁铁块。内侧增加磁铁块吸附，免除螺栓螺母固定，移动便携，安装拆除方便。
8.优选的，所述伸缩连接杆上设有刻度线，所述连接杆沿长度方向截面为框型的中
部镂空形状。方便调节距离，结构上又能节省材料、降低负荷，同时确保结构稳定可靠。
9.优选的，所述伸缩滑轨中部设有贯通的导槽，所述导槽两侧壁上设有限位槽，且限位槽内设有活动装配的滚珠。有利于提高检测探头滑动的顺畅性，通常情况下检测探头的滑动配合滑座共同使用，又利用滚珠可降低摩擦阻力。
10.优选的，所述伸缩滑轨外侧一端端末处设有连通导槽的开口，方便零部件的拆除与取用。一般开口宽度尺寸较小，可无需设置其他冗余部件进行闭合。
11.优选的，所述动力装置包括齿轮组件与弹簧组件，所述齿轮组件与滑块之间啮合传动，所述弹簧组件与检测探头之间弹性传动。通过齿轮传动有效控制整体大部进行稳定转动，又在弹力的作用下带动检测探头作水平运动，检测探头周向和水平运动的合成，实现辊面硬度的快速检测。
12.优选的，所述伸缩滑轨在导槽的两端端部设有防止检测探头撞击的缓冲棉。一端设置一个所述缓冲棉，防止检测探头在做往复运动与滑轨的碰撞，确保检测探头使用寿命和检测精准性。
13.优选的，所述检测探头为涡流检测探头，其检测的辊面硬度数据传送至移动终端，该终端可自行记录检测辊面的位置和硬度数据，自动实现辊面硬度数据的统计分析，形成检测报告。
14.包含以下使用步骤：(1)将轧辊件水平放置在地面上；(2)将卡环固定在与辊身相连的辊颈上；(3)通过滑块连接连接杆，根据辊身的直径调节连接杆的相应长度；(4)通过连接杆连接伸缩滑轨，根据辊身的长度调节伸缩滑轨的长度；(5)在可拆卸的滑轨尾端处安装涡流检测探头；(6)进行“调零”设置，将滑块移到卡环端点，将涡流检测探头安放位于滑轨最左侧处；(7)启动动力装置，按照所设定的路径，带动滑块沿圆周进行周向运动，以及检测探头沿滑轨的水平纵向运动；(8)测得辊身的表面硬度数据传送至移动终端；(9)移动终端自动进行辊面硬度的统计与分析，到出检测报告。
15.本实用新型的有益效果：(1)本实用新型改变传统硬度检测计的压痕法，利用无损技术对轧辊表面进行直接扫描，完成对轧辊表面硬度的采集和分析。
16.(2)本实用新型通过卡环将装置夹持在辊颈处，减小对辊身的直接破环，合理利用空间布置。
17.(3)本实用新型在伸缩滑轨与连接杆连接的一侧设置有动力装置，通过动力装置控制滑块的圆周运动与探头的轴向运动，提高检测效率，减少人工操作。
18.(4)本实用新型达到了轧辊辊面硬度检测精准、检测全面、检测高效的效果，该装置具有检测速度快、精度高、设计合理、良好的抗车间环境影响、使用便捷，是一款实用性很强的装置，且不需要耗费太多人力物力的装置，可以更好地为轧辊制造车间服务。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构示意图；
20.图2为本实用新型的卡环结构示意图；
21.图3为本实用新型的伸缩滑轨结构示意图。
具体实施方式
22.如图1
‑
图3所示，一种复合高速钢轧辊5辊面硬度快速精确检测装置，包括紧箍在高速钢轧辊5外周的卡环6，所述卡环6侧部端面上设有滑槽10及与滑槽10滑动配合的滑块7，所述滑块7通过滑槽10沿与卡环6相齐的弧形路径往复移动，所述滑块7上依次固定连接有伸缩连接杆8与伸缩滑轨3，所述伸缩滑轨3内设有滑动配合的检测探头2，所述伸缩滑轨3与伸缩连接杆8之间设有带动检测探头2转动与水平移动的动力装置1，所述伸缩滑轨3外侧一端端末处设有方便调节的调整旋钮4。所述动力装置1包括齿轮组件与弹簧组件，所述齿轮组件与滑块7之间啮合传动，所述弹簧组件与检测探头2之间弹性传动。所述检测探头2为涡流检测探头2。所述动力装置1设置在伸缩滑轨3与伸缩连接杆8处，通过动力源及动力装置1对外进行功率输出。齿轮传动与弹簧的弹性传动具体方式多种多样，为更好保护在此不做过多阐述和限制。另外，使用弹簧作为驱动检测探头2的传动中介，其原由在于弹簧具有缓冲性，对于移动控制具有更多空间余量和缓速效果。伸缩连接杆8与伸缩滑轨3的伸缩性市场上有很多成熟技术，在此不做过多阐述和限制。
23.所述卡环6圆心角度数为270度，所述卡环6与滑块7之间径向挡接限制脱离。所述卡环6夹持在高速钢轧辊5辊颈处，且卡环6内侧设有加强吸附固定的磁铁块。
24.所述伸缩连接杆8上设有刻度线，所述连接杆沿长度方向截面为框型的中部镂空形状。所述伸缩滑轨3中部设有贯通的导槽11，所述导槽11两侧壁上设有限位槽，且限位槽内设有活动装配的滚珠。所述伸缩滑轨3外侧一端端末处设有连通导槽11的开口12，调节旋钮4可调整张紧度，具体以实际生产而定。所述伸缩滑轨3在导槽11的两端端部设有防止检测探头2撞击的缓冲棉9。
25.实施例1
26.检测沿辊身各呈90
°
的4条线上的辊面硬度，按照以下具体步骤进行：
27.(1)将待测一系列轧辊件水平放置在车间地面上；
28.(2)调节装置卡环6的开口12直径和待测轧辊辊径直径一致(380mm)，将卡环6固定在与辊身相连的辊颈上；
29.(3)采用螺栓紧固件将滑槽10中的滑块7连接到连接杆，根据辊身的直径调节连接杆的相应长度；
30.(4)采用螺栓紧固件将连接杆连接到伸缩滑轨3，根据辊身的长度调节伸缩滑轨3的长度；
31.(5)在伸缩滑轨3内端两侧安装缓冲棉9；
32.(6)在可拆卸的滑轨尾端处安装涡流检测探头2；
33.(7)将滑块7与检测探头2的位置进行“调零”设置，将滑块7移到卡环6端点，将涡流检测探头2安放位于滑轨最左侧处；
34.(8)启动动力装置1，检测装备是否连接完整，按照所设定的路径，带动滑块7沿圆周进行周向运动，以及检测探头2沿滑轨的水平纵向运动；
35.(9)固定滑块7，检测探头2沿滑轨从左向右移动距离1500mm，测量硬度值；
36.(10)滑块7相对步骤(9)中的位置在滑槽10内逆时针转动90
°
，检测探头2沿滑轨从左向右移动距离1500mm，测量硬度值；
37.(11)滑块7相对步骤(9)中的位置在滑槽10内顺时针转动90
°
，检测探头2沿滑轨从
左向右移动距离1500mm，测量硬度值；
38.(12)逆时针转动轧辊90
°
，滑块7相对步骤(9)中的位置在滑槽10内顺时针转动180
°
，检测探头2沿滑轨从左向右移动距离1500mm，测量硬度值；
39.(13)测得4条沿辊身各呈相互夹角都为90
°
的线上辊面硬度数据，并将数据传送至移动终端；
40.(14)移动终端自动进行辊面硬度的统计与分析，到出检测报告。
41.本实施例检测的辊面硬度分布与实测结果吻合较好，比人工操作的检测效率和精度更高。
42.实施例2
43.检测沿辊身各呈90
°
的3条线上的辊面硬度，按照以下具体步骤进行：
44.(1)将待测一系列轧辊件水平放置在车间地面上；
45.(2)调节装置卡环6的开口12直径和待测轧辊辊径直径一致(380mm)，将卡环6固定在与辊身相连的辊颈上；
46.(3)采用螺栓紧固件将滑槽10中的滑块7连接到连接杆，根据辊身的直径调节连接杆的相应长度；
47.(4)采用螺栓紧固件将连接杆连接到伸缩滑轨3，根据辊身的长度调节伸缩滑轨3的长度；
48.(5)在伸缩滑轨3内端两侧安装缓冲棉9；
49.(6)在可拆卸的滑轨尾端处安装涡流检测探头2；
50.(7)将滑块7与检测探头2的位置进行“调零”设置，将滑块7移到卡环6端点，将涡流检测探头2安放位于滑轨最左侧处；
51.(8)启动动力装置1，检测装备是否连接完整，按照所设定的路径，带动滑块7沿圆周进行周向运动，以及检测探头2沿滑轨的水平纵向运动；
52.(9)固定滑块7，检测探头2沿滑轨从左向右移动距离1500mm，测量硬度值；
53.(10)滑块7相对步骤(9)中的位置在滑槽10内逆时针转动90
°
，检测探头2沿滑轨从左向右移动距离1500mm，测量硬度值；
54.(11)滑块7相对步骤(9)中的位置在滑槽10内顺时针转动90
°
，检测探头2沿滑轨从左向右移动距离1500mm，测量硬度值；
55.(12)测得3条沿辊身各呈相互夹角都为90
°
的线上辊面硬度数据，并将数据传送至移动终端；
56.(13)移动终端自动进行辊面硬度的统计与分析，到出检测报告。
57.本实施例检测的辊面硬度分布与实测结果吻合较好，比人工操作的检测效率和精度更高。
58.实施例3
59.检测沿辊身呈90
°
的2条线上的辊面硬度，按照以下具体步骤进行：
60.(1)将待测一系列轧辊件水平放置在车间地面上；
61.(2)调节装置卡环6的开口12直径和待测轧辊辊径直径一致(380mm)，将卡环6固定在与辊身相连的辊颈上；
62.(3)采用螺栓紧固件将滑槽10中的滑块7连接到连接杆，根据辊身的直径调节连接
杆的相应长度；
63.(4)采用螺栓紧固件将连接杆连接到伸缩滑轨3，根据辊身的长度调节伸缩滑轨3的长度；
64.(5)在伸缩滑轨3内端两侧安装缓冲棉9；
65.(6)在可拆卸的滑轨尾端处安装涡流检测探头2；
66.(7)将滑块7与检测探头2的位置进行“调零”设置，将滑块7移到卡环6端点，将涡流检测探头2安放位于滑轨最左侧处；
67.(8)启动动力装置1，检测装备是否连接完整，按照所设定的路径，带动滑块7沿圆周进行周向运动，以及检测探头2沿滑轨的水平纵向运动；
68.(9)固定滑块7，检测探头2沿滑轨从左向右移动距离1500mm，测量硬度值；
69.(10)滑块7相对步骤(9)中的位置在滑槽10内逆时针转动90
°
，检测探头2沿滑轨从左向右移动距离1500mm，测量硬度值；
70.(11)测得2条沿辊身呈相互夹角都为90
°
的线上辊面硬度数据，并将数据传送至移动终端；
71.(12)移动终端自动进行辊面硬度的统计与分析，到出检测报告。
72.本实施例检测的辊面硬度分布与实测结果吻合较好，比人工操作的检测效率和精度更高。
73.实施例4
74.检测沿辊身呈90
°
的2条线上的辊面硬度，按照以下具体步骤进行：
75.(1)将待测一系列轧辊件水平放置在车间地面上；
76.(2)调节装置卡环6的开口12直径和待测轧辊辊径直径一致(380mm)，将卡环6固定在与辊身相连的辊颈上；
77.(3)采用螺栓紧固件将滑槽10中的滑块7连接到连接杆，根据辊身的直径调节连接杆的相应长度；
78.(4)采用螺栓紧固件将连接杆连接到伸缩滑轨3，根据辊身的长度调节伸缩滑轨3的长度；
79.(5)在伸缩滑轨3内端两侧安装缓冲棉9；
80.(6)在可拆卸的滑轨尾端处安装涡流检测探头2；
81.(7)将滑块7与检测探头2的位置进行“调零”设置，将滑块7移到卡环6端点，将涡流检测探头2安放位于滑轨最左侧处；
82.(8)启动动力装置1，检测装备是否连接完整，按照所设定的路径，带动滑块7沿圆周进行周向运动，以及检测探头2沿滑轨的水平纵向运动；
83.(9)固定滑块7，检测探头2沿滑轨从左向右移动距离1500mm，测量硬度值；
84.(10)滑块7相对步骤(9)中的位置在滑槽10内顺时针转动90
°
，检测探头2沿滑轨从左向右移动距离1500mm，测量硬度值；
85.(11)测得2条沿辊身呈相互夹角都为90
°
的线上辊面硬度数据，并将数据传送至移动终端；
86.(12)移动终端自动进行辊面硬度的统计与分析，到出检测报告。
87.本实施例检测的辊面硬度分布与实测结果吻合较好，比人工操作的检测效率和精
度更高。区别于实施例3，本实施例中第(10)步是滑块7顺时针转动。
88.实施例5
89.检测沿辊身1条线上的辊面硬度，按照以下具体步骤进行：
90.(1)将待测一系列轧辊件水平放置在车间地面上；
91.(2)调节装置卡环6的开口12直径和待测轧辊辊径直径一致(380mm)，将卡环6固定在与辊身相连的辊颈上；
92.(3)采用螺栓紧固件将滑槽10中的滑块7连接到连接杆，根据辊身的直径调节连接杆的相应长度；
93.(4)采用螺栓紧固件将连接杆连接到伸缩滑轨3，根据辊身的长度调节伸缩滑轨3的长度；
94.(5)在伸缩滑轨3内端两侧安装缓冲棉9；
95.(6)在可拆卸的滑轨尾端处安装涡流检测探头2；
96.(7)将滑块7与检测探头2的位置进行“调零”设置，将滑块7移到卡环6端点，将涡流检测探头2安放位于滑轨最左侧处；
97.(8)启动动力装置1，检测装备是否连接完整，按照所设定的路径，带动滑块7沿圆周进行周向运动，以及检测探头2沿滑轨的水平纵向运动；
98.(9)固定滑块7，检测探头2沿滑轨从左向右移动距离1500mm，测量硬度值；
99.(10)测得1条沿辊身线上的辊面硬度数据，并将数据传送至移动终端；
100.(11)移动终端自动进行辊面硬度的统计与分析，到出检测报告。
101.本实施例检测的辊面硬度分布与实测结果吻合较好，比人工操作的检测效率和精度更高。
102.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制，同时以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解。