专利名称：冶金铸机双摆角式辊缝测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及冶金铸机双摆角式辊缝测量装置，属于冶金领域。
技术背景
连铸机工艺和设备维护人员通过对测量结果进行分析，可以明确连铸机设备存在 问题的区域，这些问题如不及时发现和解决，将导致连铸钢坯质量降级、浇铸过程漏钢、出 现表面和内部裂纹及中心线偏析等问题。
目前铸机辊缝测量的装置主要有两种形式接触式和非接触式，由于非接触式测 量在铸机工作现场受环境影响较大，其中温度、电磁干扰、清洗环节、灰尘杂质等对非接触 式测量影响都比较大，因此到目前为止非接触式测量并不十分有效。在接触式测量中，分为 直线式和摆角式等，直线式具有测量结构简单、准确的特点，但这种装置在辊缝中的通过性 较差，这影响了该方式在实际生产过程中的应用。摆角式在辊缝中的通过性较好，但是目前 摆角式辊缝仪在温度变化剧烈、电磁干扰大、冷却水喷射恶劣环境下无法正常工作。发明内容
本发明目的是为了解决目前摆角式辊缝仪在温度变化剧烈、电磁干扰大、冷却水 喷射恶劣环境下无法正常工作的问题，提供了一种冶金铸机双摆角式辊缝测量装置。
本发明冶金铸机双摆角式辊缝测量装置，所述冶金铸机双摆角式辊缝测量装置设 置在治金铸机的引锭链本体的尾节上，所述冶金铸机双摆角式辊缝测量装置包括接触摆动 机构和测量机构，测量机构包括上测量摆臂、下测量摆臂、弹簧、位移传感器和测量模块，弹 簧和位移传感器位于上测量摆臂和下测量摆臂之间，接触摆动机构包括上接触块和下接触 块，上接触块设置在上测量摆臂上，下接触块设置在下测量摆臂上，上测量摆臂的回转中心 距离引锭链本体的上边缘的距离等于下测量摆臂的回转中心距离引锭链本体的下边缘的 距离，并且所述距离的二倍小于引锭链本体上、下边缘之间的距离；并且上测量摆臂的回转 中心与下测量摆臂的回转中心沿引锭链长度方向的距离大于零，上测量摆臂和下测量摆臂 的回转半径相同。
本发明的优点
1、本发明采用双摆角式的测量原理，避免传统剪刀式测量中存在的方法误差，同 时因为是双摆角式，是辊缝以结构简单、因为结构而引起的故障率大大降低；
2、辊缝仪的安装位置在引锭链的尾节，这种安装方式能够保证辊缝仪距离热源相 对较远，为测量系统可靠的工作提供了有效的保证，能有效穿越连铸机辊缝，能够保证其在 故障情况下不会影响当前连铸机的工作。；
3、抗电磁干扰、抗震动、抗冷却水喷射的机构设计，都是为辊缝仪的可靠工作提供 保证。
图1是本发明所述辊缝测量装置安装在引锭链上的结构示意图2是本发明所述辊缝测量装置的结构示意图3是采用本发明装置测量辊缝的原理图4是辊缝标识图5是引锭链本体结构示意图6是本发明装置封装示意图7是测量模块的结构框图。
具体实施方式
具体实施方式
一下面结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式冶金铸机双摆 角式辊缝测量装置，所述冶金铸机双摆角式辊缝测量装置设置在治金铸机的引锭链本体的 尾节上，所述冶金铸机双摆角式辊缝测量装置包括接触摆动机构和测量机构，测量机构包 括上测量摆臂2、下测量摆臂4、弹簧、位移传感器和测量模块，弹簧和位移传感器位于上测 量摆臂2和下测量摆臂4之间，接触摆动机构包括上接触块1和下接触块3，上接触块1设 置在上测量摆臂2上，下接触块3设置在下测量摆臂4上，上测量摆臂2的回转中心距离引 锭链本体5的上边缘的距离等于下测量摆臂4的回转中心距离引锭链本体5的下边缘的距 离，并且所述距离的二倍小于引锭链本体5上、下边缘之间的距离；并且上测量摆臂2的回 转中心与下测量摆臂4的回转中心沿引锭链5长度方向的距离大于零，上测量摆臂2和下 测量摆臂4的回转半径相同。
测量模块设置在密封箱内，测量模块包括核心处理模块、数据采集模块、数据传输 接口、数据存储单元、辊缝仪电量监控单元和状态面板单元，数据采集模块接收位移传感器 测量到的相关数据，并将其传输给核心处理模块，核心处理模块的其它四个输入输出端分 别连接数据传输接口、数据存储单元、辊缝仪电量监控单元和状态面板单元，数据传输接口 用于与外界共享数据，数据存储单元用于存储数据，辊缝仪电量监控单元用于监控电量，状 态面板单元用于将核心处理模块处理后的数据显示出来。
采用有效的防电磁和水喷淋的保护与密封装置，使得测量部分传出来的测量数据 能够有效传送到核心处理模块中。
根据GB 4208-93，防护等级是IP67，即防尘同时可以承受短时间浸水。详见 GB4208-93。本设备密封属于静密封形式，在静密封中又包含垫片密封，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，寿命长，结构紧凑，拆装方便。根据选择不同 的密封材料，可在-100-260度的温度范围内使用，密封压力可达lOOMPa。主要用于气缸，油 缸的缸体密封等。本设备的密封如图6所示。
本发明所述辊缝测量装置分布在引锭链的尾节上，即远离浇注时钢水温度较高的 位置。本发明所述辊缝测量装置各个机构功能安排如图6所示，双回转剪刀式的接触摆动 机构位于辊缝仪的两侧，分别检测辊子两端的辊缝数据，测量机构与链节用长轴相连，这个 长轴用于引锭链从铸机中拉出。链节的中空部分用于引锭链在引锭小车上的牵引；测量机 构被安排到引锭链的中间部分，并且有相应的密封处理。
具体实施方式
二采用本实施方式一所述的冶金铸机双摆角式辊缝测量装置进行测量辊缝的方法，其特征在于该方法包括以下步骤
步骤一、利用位移传感器采集数据，获取最小位移数据，进而获取上接触块和下接 触块的最小极限摆角；
步骤二、数据采集模块接收步骤一获取的最小极限摆角信息，并传输给核心处理 单元；
步骤三、核心处理单元根据下述公式完成辊缝的测量
g = 2r+h2-hl+lX (sina+sinb)
其中g_辊缝；
r_上、下接触块的半径；
1-上、下测量摆臂的回转半径；
a-下接触块的最小极限角；
b-上接触块的最小极限角；
hi-下测量摆臂回转中心距离引锭链本体下边沿的高度；
h2-上测量摆臂回转中心距离引锭链本体下边沿的高度。
双转角式辊缝仪，只需测量出上测量摆臂2和下测量摆臂4的极限转角既可知道 该摆臂的摆角，从而计算出一系列辊子的外缘轮廓，如图2，这种原理的辊缝仪的辊间距测 量计算方法相对容易，并且具有较高的精度。
权利要求
1.冶金铸机双摆角式辊缝测量装置，其特征在于所述冶金铸机双摆角式辊缝测量装 置设置在治金铸机的引锭链本体的尾节上，所述冶金铸机双摆角式辊缝测量装置包括接触 摆动机构和测量机构，测量机构包括上测量摆臂、下测量摆臂、弹簧、位移传感器和测量模 块，弹簧和位移传感器位于上测量摆臂和下测量摆臂之间，接触摆动机构包括上接触块和 下接触块，上接触块设置在上测量摆臂上，下接触块设置在下测量摆臂上，上测量摆臂的回 转中心距离引锭链本体的上边缘的距离等于下测量摆臂的回转中心距离引锭链本体的下 边缘的距离，并且所述距离的二倍小于引锭链本体上、下边缘之间的距离；并且上测量摆臂 的回转中心与下测量摆臂的回转中心沿引锭链长度方向的距离大于零，上测量摆臂和下测 量摆臂的回转半径相同。
2.根据权利要求1所述的冶金铸机双摆角式辊缝测量装置，其特征在于测量模块设 置在密封箱内，测量模块包括核心处理模块、数据采集模块、数据传输接口、数据存储单元、 辊缝仪电量监控单元和状态面板单元，数据采集模块接收位移传感器测量到的相关数据， 并将其传输给核心处理模块，核心处理模块的其它四个输入输出端分别连接数据传输接 口、数据存储单元、辊缝仪电量监控单元和状态面板单元，数据传输接口用于与外界共享数 据，数据存储单元用于存储数据，辊缝仪电量监控单元用于监控电量，状态面板单元用于将 核心处理模块处理后的数据显示出来。
3.采用权利要求1或2所述的冶金铸机双摆角式辊缝测量装置进行测量辊缝的方法， 其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、利用位移传感器采集数据，获取最小位移数据，进而获取上接触块和下接触块 的最小极限摆角；步骤二、数据采集模块接收步骤一获取的最小极限摆角信息，并传输给核心处理单元；步骤三、核心处理单元根据下述公式完成辊缝的测量g = 2r+h2-hl+lX (sina+sinb)其中g_辊缝；r_上、下接触块的半径；1-上、下测量摆臂的回转半径；a-下接触块的最小极限角；b-上接触块的最小极限角；hi-下测量摆臂回转中心距离引锭链本体下边沿的高度； h2-上测量摆臂回转中心距离引锭链本体下边沿的高度。
全文摘要
冶金铸机双摆角式辊缝测量装置，属于冶金领域，本发明为解决目前摆角式辊缝仪在温度变化剧烈、电磁干扰大、冷却水喷射恶劣环境下无法正常工作的问题。本发明所述装置设置在治金铸机的引锭链本体的尾节上，包括接触摆动机构和测量机构，测量机构包括上、下测量摆臂、弹簧、位移传感器和测量模块，弹簧和位移传感器位于上、下测量摆臂之间，接触摆动机构包括上、下接触块，上接触块在上测量摆臂上，下接触块在下测量摆臂上，上测量摆臂的回转中心距离引锭链本体的上边缘的距离等于下测量摆臂的回转中心距离下边缘的距离，所述距离的二倍小于引锭链本体高度；并且上、下测量摆臂的回转中心不同，上、下测量摆臂的回转半径相同。
文档编号B22D11/16GK102039390SQ20101054077
公开日2011年5月4日 申请日期2010年11月11日 优先权日2010年11月11日
发明者刘玉斌, 赵杰 申请人:哈尔滨工业大学