专利名称：Pc轧机交叉头零位柔性测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冶金行业的测量装置，尤其涉及一种用于PC轧机交叉头的零位
测量装置。
背景技术：
冶金行业中，对于采用轧辊交叉控制板形的技术热轧精轧机组来说，交叉头位置 的变化会改变机架内轧辊的状态，从而会影响支承辊和工作辊、工作辊和带材之间的接触 状态，进而影响轧辊交叉角的设定，而轧辊交叉角的设定与轧机的振动、受力、轧制稳定、产 品质量均有直接关系。轧机交叉头位置不当会造成轧机零调偏差大、通板时带钢跑偏、板形 凸度控制差问题，因而轧机交叉头位置精度控制是PC轧机管理的重要部分，是衡量PC轧机 维护水平的重要依据。符合控制要求的轧机交叉头位置应当是其机械零度位置与电气显 示控制的零度位置尺寸一致，但是由于机械各零部件的磨损造成的PC交叉头零度位置尺 寸偏移，或是由于偶尔电气零位漂移造成PC交叉头零度位置尺寸失真等原因常常造成PC 交叉头零度位置不准。而PC轧机交叉头零度位置不准会导致带钢在轧机内跑偏，更严重的 还会引起机架间的废钢。因此，PC轧机交叉头零位测量是实现PC轧机精度控制的必要工作 流程。现有的测量方法是通过在对称设置的一对交叉头之间安放块规或者内径千分尺进行 测量，测量前必须调整交叉头弧形耐磨板轧辊方向的平行度，这种测量方法其测量难度大、 精度差、耗时长，已经跟不上生产发展的要求。公告日为2004年10月20日，公告号为CN2649207，名称为“PC轧机交叉头零位测 量装置”的专利文献中公开了一种PC轧机交叉头零位测量装置能够减少交叉头零位测量时 间，提高工作效率，但对于消除交叉辊系统的机械磨损间隙则无能为力。这是由于，一方面 PC轧机交叉辊系统对机械间隙精度的要求很高，另一方面轧机机械部件会随着机构的频繁 动作和轧机振动产生一定的磨损，这种间隙磨损主要存在于轧辊轴承座与交叉头之间的接 触面，即交叉头上与轧辊轴承座直接接触的白面板，该白面板的平面与轧辊轴承座相配合， 该臼面板的圆弧面与交叉头本体圆弧配合，其中圆弧配合相对于平面配合面来说磨损较严 重，易形成不易发觉和消除的间隙，该间隙造成了现有交叉头零位测量误差过大，其测量精 度较难以确保交叉头的零位精度控制在士o. 15mm之内。
发明内容本实用新型的目的是针对现有的零位测量装置测量误差大的缺陷，提供一种PC 轧机交叉头零位柔性测量装置，该装置既能够减少交叉头零位测量的时间，提高工作效率， 同时又能够有效消除交叉辊系统的机械间隙，避免测量值与实际值存在的较大误差，提高 测量精度，从而杜绝发生带钢在轧机内跑偏的现象。为实现上述发明目的，本实用新型提供了一种PC轧机交叉头零位柔性测量装置， 该装置设于两个对称设置的PC轧机交叉头之间，包括一柔性顶紧机构，包括一第一顶紧板，以及一与第一顶紧板的内侧面连接的柔性调节元件，所述第一顶紧板的外侧面与所述一个PC轧机交叉头接触连接，所述第一顶紧 板的外侧面上开有一纵向凹槽，所述第一顶紧板与柔性调节元件连接的内侧面开有一球形 槽；—可调顶紧机构，包括一第二顶紧板，以及一与第二顶紧板的内侧面连接的传动 元件，所述第二顶紧板的外侧面与所述另一个PC轧机交叉头接触连接；一锁紧机构，设于所述柔性顶紧机构和可调顶紧机构之间；一细长状矩形尺，沿其厚度方向嵌于所述纵向凹槽内，所述矩形尺的厚度小于所 述纵向凹槽的深度，所述矩形尺通过一设于所述第一顶紧板上的调节结构实现其在纵向 凹槽内沿纵向凹槽深度方向的移动，所述矩形尺沿其长度方向的两端对称设有一对测量腰 孔。上述柔性测量装置由于具有柔性而能够适应交叉头的摆动，通过调节传动元件的 轴向位移来调节整个柔性测量装置的轴向长度，进而实现对交叉头的顶紧，当顶紧交叉头 之后，再通过锁紧机构将的该顶级装置的轴向长度固定，从而消除轧辊轴承座与交叉头之 间接触面的间隙。然后通过调节机构将矩形尺的外侧面调节至与第一顶紧板的外侧面共面 的状态，这时便可将深度千分尺等测量工具插入测量腰孔中，进行零位测量。优选地，所述设于第一顶紧板上的调节机构包括一对分别设于所述第一顶紧板上方和下方的螺纹孔，所述螺纹孔穿透第一顶紧板 的内侧面和纵向凹槽底面；一对调节螺钉，其包括设有螺纹的上段和不设有螺纹的下段，所述调节螺钉的上 段与所述螺纹孔螺纹连接，下段与所述矩形尺固定连接。优选地，所述锁紧机构包括一中空的框架，其上顶面和下底面开有一对穿孔，其左侧壁上开有一孔；一阶梯轴，穿过所述对穿孔，可转动地设于所述框架内；一偏心外套，套于所述阶梯轴外，与所述阶梯轴周向固定连接，所述偏心外套的径 向截面为一偏心圆。优选地，所述柔性调节元件包括一球头，部分设于所述球形槽内，与所述球形槽间隙配合，用以实现柔性调节；一顶杆，其一端与所述球头露于球形槽外的部分连接，另一端穿过所述框架左侧 壁上的孔与一弧形顶头固定连接，所述弧形顶头具有一弧形面，所述弧形面与所述偏心外 套接触连接。优选地，所述传动元件包括一中空的螺纹套管，其一端设有内螺纹，另一端与所述框架的右侧壁固定连接；一螺杆，其一端与所述螺纹套管螺纹连接，另一端与所述第二顶紧板连接。调节螺 杆的轴向位移，便可以实现整个测量装置轴向长度的调节。优选地，所述弧形顶头的上、下两端与所述框架的左侧壁之间分别设有一弹簧。当 偏心套减少与弧形顶头之间的偏心时，柔性顶紧机构能够自动收回顶杆以便于测量装置的 操作和携带。优选地，所述锁紧机构还包括一手柄，与所述阶梯轴的一端连接，用以旋转阶梯 轴，从而调节偏心。[0026]优选地，所述顶杆上沿其轴向方向开有一键槽，所述顶杆与所述框架通过一设于 键槽内的键与所述框架固定连接，用以实现顶杆的周向定位。优选地，所述阶梯轴与所述偏心外套之间通过设于阶梯轴和偏心外套上的键槽以 及一定位键实现周向固定，使得偏心外套的旋转可以通过旋转阶梯轴实现。优选地，所述可调顶紧机构还包括一紧固螺母，与所述螺杆螺纹连接，当螺杆的轴 向位置调节好之后，紧固螺母对螺杆进行紧固，用以实现螺杆的轴向定位。优选地，所述球头通过一对对称设置的压板设于所述球形槽内，防止球头从球形 槽内掉落。使用该柔性测量装置时，手动旋转螺杆就可以初调两顶紧板之间的距离，然后用 紧固螺母固定初调的位置，接着将其放置于一对PC机交叉头之间，手动旋转手柄以控制偏 心外套的转动，在增大偏心量的同时，既能够实现消除交叉头白面板与与轧辊轴承座的间 隙，又可以通过偏心实现测量装置的锁定。然后旋转调节螺钉，将矩形尺向外顶出，直至矩 形尺的外侧面与第一顶紧板的外侧面共面，也即矩形尺的外侧面贴紧了交叉头白面板，该 位置便是测量装置的测量工位。然后将深度千分尺插入测量腰孔中对PC轧机交叉头进行 零位测量。本实用新型由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，能够减少交叉头零 位测量时间，提高了工作效率，同时又能够有效消除交叉辊系统的机械间隙，克服了零位测 量值与实际值存在较大误差的问题，进而防止带钢在轧机内跑偏或引起带钢在机架间产生 废钢，使用该装置可以实现一人对PC轧机交叉头零位的快速测量，即确保了交叉头零位测 量的精度，又大大减轻了人工劳动强度。本实用新型由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和积 极效果
以下结合附图和具体实施例来对本实用新型作进一步说明。
图1为现有技术中PC轧机交叉头安装位置示意图。图2为本实用新型PC轧机交叉头零位柔性测量装置的结构主视图。图3为图2的俯视图。图4为图3中A-A处的剖视图。图5为图4中B-B处的剖视图。图6为本实用新型PC轧机交叉头零位柔性测量装置中调节螺钉的结构示意图。图7为本实用新型PC轧机交叉头零位柔性测量装置进行零位测量的原理图。
具体实施方式
如
图1所示，轧机入口下交叉头11与轧机出口下交叉头14对称设置，轧机入口上 交叉头12与轧机出口上交叉头13对称设置。本实用新型中的柔性测量装置便设于上述对 称设置的一对交叉头之间。如图2和图3所示的柔性测量装置为本实用新型的一种优选方案。该顶紧装置包 括与一对对称设置的交叉头中的一个接触连接的柔性顶紧机构，与另一个交叉头接触连接的可调顶紧机构，设于柔性顶紧机构和可调顶紧机构之间的锁紧机构，以及一个矩形尺。锁紧机构包括框架21，其上顶面和下底面的中心处开有一对穿孔，其左侧壁上开 有一个孔，阶梯轴211穿过对穿孔后，其一端通过垫圈220和螺母219固定在框架21上，另 一端与手柄212连接。偏心外套217套于阶梯轴211的中段，并通过定位键218实现与阶 梯轴211的周向固定。柔性顶紧机构包括第一顶紧板22，第一顶紧板22的外侧面与交叉头接触连接，外 侧面上开有纵向凹槽，如图4所示的细长状矩形尺3通过两个调节螺钉32嵌于纵向凹槽 内，矩形尺3上开有两个测量腰孔31。调节螺钉32的结构如图6所示，其上部32a设有螺 纹，下部32b为光杆，因此如图5所示，调节螺钉32通过上部32a的螺纹与第一顶紧板22 螺纹连接，下部32b通过紧固螺钉33与矩形尺3固定连接。第一顶紧板22的内侧面开有 球形槽，球头23设于球形槽内，二者间隙配合以增加机构柔性，如图4所示，球头23通过两 块对称设置的压板24固定在第一顶紧板22上，压板24与第一顶紧板22通过螺钉25固定 连接。顶杆26的一端与球头23连接，另一端穿过框架21左侧壁上的孔与设于框架21内 的弧形顶头210连接，顶杆26与框架21之间通过键27连接，用以防止顶杆26旋转。弧形 顶头210的弧面与偏心外套217的外壁接触连接，弧形顶头210与顶杆26通过螺钉28固 定连接。弧形顶头210的上下两端与框架21的左侧壁之间还连接有两根弹簧29。可调顶紧机构包括与框架21右侧壁固定连接螺纹套管213，螺杆216与螺纹套管 213螺纹连接，旋转螺杆216可以调节第一顶紧板22与第二顶紧板215之间的间距，当间距 调节好之后，螺母214对螺杆216进行固定。然后手动旋转手柄212以控制偏心外套217的转动，在增大偏心量的同时，顶紧装 置压紧其两侧的交叉头，消除交叉头白面板与与轧辊轴承座的间隙，同时通过偏心外套217 的偏心实现柔性测量装置的锁定。当实现顶紧之后，旋转调节螺钉32，将矩形尺3向外顶出，直至矩形尺3的外侧面 与第一顶紧板22的外侧面共面，也即矩形尺的外侧面贴紧了交叉头白面板，该位置便是测 量装置的测量工位。然后将深度千分尺插入测量腰孔31中对PC轧机交叉头进行零位测量。上述测量装置的测量原理如图7所示，零位测量的目标值为图中所示的CH，若要 获得CH需要将深度千分尺分两次插入两个测量腰孔中，插入第一个测量腰孔中测得的值 为DF，插入第二个测量腰孔中测得的值为EG，两个测量腰孔之间的间距为一定值DE，0C为 交叉头的旋转中心与交叉头接触面之间的垂直距离，对于每一台PC轧机，该距离值是固定 的定值，图中的C’ I为辅助线，根据三角形角度关系，可得下列推导
权利要求一种PC轧机交叉头零位柔性测量装置，其特征在于，设于两个对称设置的PC轧机交叉头之间，所述柔性测量装置包括一柔性顶紧机构，包括一第一顶紧板，以及一与第一顶紧板的内侧面连接的柔性调节元件，所述第一顶紧板的外侧面与所述一个PC轧机交叉头接触连接，所述第一顶紧板的外侧面上开有一纵向凹槽，所述第一顶紧板与柔性调节元件连接处开有一球形槽；一可调顶紧机构，包括一第二顶紧板，以及一与第二顶紧板的内侧面连接的传动元件，所述第二顶紧板的外侧面与所述另一个PC轧机交叉头接触连接；一锁紧机构，设于所述柔性顶紧机构和可调顶紧机构之间；一细长状矩形尺，沿其厚度方向嵌于所述纵向凹槽内，所述矩形尺的厚度小于所述纵向凹槽的深度，所述矩形尺通过一设于所述第一顶紧板上的调节结构实现其在纵向凹槽内沿纵向凹槽深度方向的移动，所述矩形尺沿其长度方向的两端对称设有一对测量腰孔。
2.如权利要求1所述的PC轧机交叉头零位柔性测量装置，其特征在于，所述第一顶紧 板包括一对分别设于所述第一顶紧板上方和下方的螺纹孔，所述螺纹孔穿透第一顶紧板的内 侧面和纵向凹槽底面；一对调节螺钉，其包括设有螺纹的上段和不设有螺纹的下段，所述调节螺钉的上段与 所述螺纹孔螺纹连接，下段与所述矩形尺固定连接。
3.如权利要求2所述的PC轧机交叉头零位柔性测量装置，其特征在于，所述锁紧机构 包括一中空的框架，其上顶面和下底面开有一对穿孔，其左侧壁上开有一孔；一阶梯轴，穿过所述对穿孔，可转动地设于所述框架内；一偏心外套，套于所述阶梯轴外，与所述阶梯轴周向固定连接，所述偏心外套的径向截 面为一偏心圆。
4.如权利要求3所述的PC轧机交叉头零位柔性测量装置，其特征在于，所述柔性调节 元件包括一球头，部分设于所述球形槽内，与所述球形槽间隙配合；一顶杆，其一端与所述球头露于球形槽外的部分连接，另一端穿过所述框架左侧壁上 的孔与一弧形顶头固定连接，所述弧形顶头具有一弧形面，所述弧形面与所述偏心外套接 触连接。
5.如权利要求4所述的PC轧机交叉头零位柔性测量装置，其特征在于，所述传动元件 包括一中空的螺纹套管，其一端设有内螺纹，另一端与所述框架的右侧壁固定连接；一螺杆，其一端与所述螺纹套管螺纹连接，另一端与所述第二顶紧板连接。
6.如权利要求5所述的PC轧机交叉头零位柔性测量装置，其特征在于，所述弧形顶头 的上、下两端与所述框架的左侧壁之间分别设有一弹簧。
7.如权利要求3所述的PC轧机交叉头零位柔性测量装置，其特征在于，所述锁紧机构 还包括一手柄，与所述阶梯轴的一端连接，用以旋转阶梯轴。
8.如权利要求6所述的PC轧机交叉头零位柔性测量装置，其特征在于，所述顶杆与所 述框架之间通过设有一定位键以实现顶杆的周向定位。
9.如权利要求8所述的PC轧机交叉头零位柔性测量装置，其特征在于，所述阶梯轴与 所述偏心外套之间通过设于阶梯轴和偏心外套上的键槽以及一定位键实现周向固定。
10.如权利要求9所述的PC轧机交叉头零位柔性测量装置，其特征在于，所述可调顶紧 机构还包括一紧固螺母，与所述螺杆螺纹连接，用以实现所述螺杆的轴向定位。
11.如权利要求10所述的PC轧机交叉头零位柔性测量装置，其特征在于，所述球头通 过一对对称设置的压板设于所述球形槽内。
专利摘要本实用新型公开了一种PC轧机交叉头零位柔性测量装置，该装置设于两个对称设置的PC轧机交叉头之间，包括一柔性顶紧机构，包括第一顶紧板，以及与第一顶紧板的内侧面连接的柔性调节元件，第一顶紧板的外侧面与一个PC轧机交叉头接触连接，第一顶紧板的外侧面上开有一纵向凹槽，第一顶紧板与柔性调节元件连接的内侧面开有一球形槽；一可调顶紧机构，包括第二顶紧板，以及与第二顶紧板的内侧面连接的传动元件，第二顶紧板的外侧面与另一个PC轧机交叉头接触连接；一设于柔性顶紧机构和可调顶紧机构之间的锁紧机构，一嵌于纵向凹槽内的矩形尺，矩形尺上开有一对测量腰孔。
文档编号B21B38/00GK201711353SQ201020126569
公开日2011年1月19日 申请日期2010年3月9日 优先权日2010年3月9日
发明者王军, 阮根富 申请人:宝山钢铁股份有限公司