一种用于冷轧带钢的平面度检测装置的制作方法

本发明涉及智能制造技术领域，具体为一种用于冷轧带钢的平面度检测装置。

背景技术：

带钢在冷轧制的过程中，由于带钢横截面上的各点沿轧制方向的延伸率大不相同，导致其延伸长度会存在不同程度的差异，但当这种延伸长度的差异积累达到一定程度时，就会产生表观可见的浪形形变，如瓢曲、波浪、翘曲等问题，因此，带钢在轧制过程中需要使用板形仪，实时在线检测轧制出的带钢沿横截面上的应力分布状况，以及时调整轧辊的形状及施加于轧辊上各点的压力，从而轧制出的平整、高质量的带钢。

而目前所使用的接触式板形仪有压磁式或压电式两种，都是将传感器固定安装在测量辊上，然后利用带钢的形变，挤压测量辊上的压磁式或压电式传感器，产生相对应的感应信号，从而对带钢的平直度进行检测与反馈，但是当带钢出现与测量辊方向相反的形变时，就无法挤压测量辊上的传感器，进而无法对带钢的平直度进行检测反馈，出现漏检的情况，而且现有的接触式板形仪上的测量辊，在检测的过程中会与带钢发生相对滚动摩擦、挤压，长期以往，辊面就会发生不同程度的磨损，必须将磨损的测量辊整个拆下来进行打磨，且打磨完成之后须对测量辊重新标定安装，其整个维护步骤繁琐，打磨及重新标定安装的精度要求也较高。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种用于冷轧带钢的平面度检测装置，具备检测效果好，可适应于带钢上下不同方向的形变、维护简单方便的优点，解决了目前所使用的接触式板形仪有压磁式或压电式两种，都是将传感器固定安装在测量辊上，然后利用带钢的形变，挤压测量辊上的压磁式或压电式传感器，产生相对应的感应信号，从而对带钢的平直度进行检测与反馈，但是当带钢出现与测量辊方向相反的形变时，就无法挤压测量辊上的传感器，进而无法对带钢的平直度进行检测反馈，出现漏检的情况，而且现有的接触式板形仪上的测量辊，在检测的过程中会与带钢发生相对滚动摩擦、挤压，长期以往，辊面就会发生不同程度的磨损，必须将磨损的测量辊整个拆下来进行打磨，且打磨完成之后须对测量辊重新标定安装，其整个维护步骤繁琐，打磨及重新标定安装的精度要求也较高的问题。

(二)技术方案

本发明提供如下技术方案：一种用于冷轧带钢的平面度检测装置，包括冷轧带钢，所述冷轧带钢的上下两侧均设有轧辊，所述冷轧带钢的外表面分别与两组轧辊的外壁接触，所述冷轧带钢顶端的中部设有接触滚轮，且接触滚轮外表面的顶部与传动连杆的外壁接触，所述传动连杆外表面的顶部设有固定架，所述传动连杆的顶端贯穿并延伸至固定架的顶部，所述传动连杆正面的中部且位于固定架内腔中部的一侧固定安装有传动直齿，所述传动直齿与传动齿轮啮合传动，所述固定架外表面的顶部固定安装有传动齿轮，所述传动连杆的顶端固定安装有定位板，所述定位板的外壁设有压力套筒，且定位板的外表面与压力套筒的内壁接触，所述定位板的顶端固定安装有压力弹簧，且压力弹簧的一端与压力套筒内腔的顶部固定连接，所述压力套筒外部的一侧与固定架一侧的顶部固定连接，所述传动齿轮的内部设有传动轴，所述传动轴外表面的一端设有固定密封体，所述传动轴的一端贯穿并延伸至固定密封体内腔一侧的中部且固定安装有线圈，所述固定密封体内腔的上下两侧均固定安装有永磁铁，所述线圈的一侧贯穿并延伸至固定密封体外部的一侧且固定安装有导电环，所述固定架顶端的左右两侧分别固定安装有信号处理器和信号放大器，且信号处理器与信号放大器之间电连接。

优选的，所述接触滚轮与传动连杆之间采用的螺栓螺纹连接的方式，且接触滚轮的外表面设有一圈聚氨酯橡胶。

优选的，所述压力弹簧的初始长度大于压力套筒内腔上下两侧之间的距离，且定位板的初始位置位于压力套筒内腔的中部位置。

优选的，所述传动齿轮的长度大于传动直齿分度圆的周长，且传动直齿的初始位置位于传动齿轮的中部。

优选的，所述信号放大器的内部与导电环的一端电连接，且信号处理器的内部与冷轧机的内部电连接。

优选的，所述固定密封体一侧的中部设有固定环，且固定环采用的是绝缘材料，同时线圈的一端穿过固定环且与固定环的内壁接触。

(三)有益效果

本发明具备以下有益效果：

1、该用于冷轧带钢的平面度检测装置，通过接触滚轮及传动连杆的设置，将冷轧带钢的形变量转化为传动连杆的位移变化，然后利用传动直齿、传动齿轮及传动轴将传动连杆的位移变化量转换成线圈的转动，利用线圈来切割上下两组永磁铁产生的磁场，并在线圈上产生相应的感应电流，经信号放大器放大处理后传输给信号处理器，从而对冷轧带钢的平直度进行检测与反馈，与现有的接触式板形仪相比，无论冷轧带钢产生的是何种方向的形变，都可以将其形变量转化成线圈的转动，从而产生不同方向大小的感应电流信号，其检测效率高，不会出现漏检的情况。

2、该用于冷轧带钢的平面度检测装置，通过定位板与压力弹簧的设置，使其可以为接触滚轮提供一个稳定的压紧力，以保证接触滚轮的外壁与冷轧带钢的顶端一直处在接触的状态，同时对于接触滚轮及传动连杆螺栓螺纹连接的设置，当接触滚轮发生磨损时，可以快速的对其进行更换，与现有的板形仪相比，在测量辊发生磨损时，无须对磨损的测量辊整个拆卸下来进行精确打磨后，再重新标定安装，只需要更换上新的接触滚轮，整个维护步骤简单方便。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构传动齿轮的右侧示意图；

图3为本发明结构传动直齿与传动齿轮的啮合传动示意图；

图4为本发明结构永磁铁侧面剖视图；

图5为本发明结构线圈的正视图。

图中：1、冷轧带钢；2、轧辊；3、接触滚轮；4、传动连杆；5、固定架；6、传动直齿；7、传动齿轮；8、定位板；9、压力套筒；10、压力弹簧；11、传动轴；12、固定密封体；13、线圈；14、永磁铁；15、导电环；16、信号处理器；17、信号放大器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种用于冷轧带钢的平面度检测装置，包括冷轧带钢1，冷轧带钢1的上下两侧均设有轧辊2，冷轧带钢1的外表面分别与两组轧辊2的外壁接触，冷轧带钢1顶端的中部设有接触滚轮3，且接触滚轮3外表面的顶部与传动连杆4的外壁接触，传动连杆4外表面的顶部设有固定架5，传动连杆4的顶端贯穿并延伸至固定架5的顶部，传动连杆4正面的中部且位于固定架5内腔中部的一侧固定安装有传动直齿6，传动直齿6与传动齿轮7啮合传动，固定架5外表面的顶部固定安装有传动齿轮7，传动连杆4的顶端固定安装有定位板8，定位板8的外壁设有压力套筒9，且定位板8的外表面与压力套筒9的内壁接触，定位板8的顶端固定安装有压力弹簧10，且压力弹簧10的一端与压力套筒9内腔的顶部固定连接，压力套筒9外部的一侧与固定架5一侧的顶部固定连接，传动齿轮7的内部设有传动轴11，传动轴11外表面的一端设有固定密封体12，传动轴11的一端贯穿并延伸至固定密封体12内腔一侧的中部且固定安装有线圈13，固定密封体12内腔的上下两侧均固定安装有永磁铁14，对于两组永磁铁14的磁极方向相反，对于两组永磁铁14磁极的设置，使得在固定密封体12的内腔中可以形成稳定的磁场，在线圈13转动时可以有效的切割磁感应线，以产生感应电流信号，线圈13的一侧贯穿并延伸至固定密封体12外部的一侧且固定安装有导电环15，固定架5顶端的左右两侧分别固定安装有信号处理器16和信号放大器17，且信号处理器16与信号放大器17之间电连接。

本技术方案中，接触滚轮3与传动连杆4之间采用的螺栓螺纹连接的方式，且接触滚轮3的外表面设有一圈聚氨酯橡胶，对于接触滚轮3与传动连杆4之间连接方式的设置，便于维护人员对已磨损的接触滚轮3进行更换。

本技术方案中，压力弹簧10的初始长度大于压力套筒9内腔上下两侧之间的距离，且定位板8的初始位置位于压力套筒9内腔的中部位置，对于压力弹簧10初始长度及其定位板8初始位置的设置，使得接触滚轮3在根据冷轧带钢1的形变量而上下移动时，压力弹簧10的初始长度及定位板8的初始位置可以提供足够的弹力及位移来保证接触滚轮3与冷轧带钢1之间始终处于接触的状态，从而防止接触滚轮3在工作的过程中，由于冷轧带钢1的形变量过大而导致接触滚轮3发生脱离的现象。

本技术方案中，传动齿轮7的长度大于传动直齿6分度圆的周长，且传动直齿6的初始位置位于传动齿轮7的中部，对于传动齿轮7的长度及传动直齿6分度圆周长的设置，进一步确保在冷轧带钢1的最大形变量范围内，可以有效地将冷轧带钢1的形变量转化为线圈13的转动，从而对冷轧带钢1的加工质量进行实时的检测与反馈。

本技术方案中，信号放大器17的内部与导电环15的一端电连接，且信号处理器16的内部与冷轧机的内部电连接，对于信号处理器16及冷轧机电连接的设置，是为了将该检测装置的检测结果反馈给冷轧机，从而及时调整轧辊的形状及施加于轧辊上各点的压力，确保轧制出来的带钢平整、质量高。

本技术方案中，固定密封体12一侧的中部设有固定环，且固定环采用的是绝缘材料，同时线圈13的一端穿过固定环且与固定环的内壁接触，对于固定密封体12上固定环及其绝缘材料的设置，提高了线圈13在转动时的稳定性及可靠性，不会发生震动偏移的现象。

工作原理，首先根据冷轧带钢1的型号在冷轧带钢1的上方纵向等距的安装不同数量的检测装置，然后启动冷轧机带动轧辊2工作，同时带动冷轧带钢1在水平方向上运动，在压力弹簧10的弹力作用下，压力弹簧10会一直带动传动连杆4及接触滚轮3向下挤压，并一直保持接触滚轮3与冷轧带钢1处于接触的状态，当冷轧带钢1处于平直状态时，接触滚轮3与传动连杆4就一直处于同一水平面上，不会发生相对位移，即不会产生相应的感应电流信号；

当冷轧带钢1向上发生变形时，凸起的冷轧带钢1就会向上挤压接触滚轮3，带动传动连杆4向上移动压缩压力弹簧10，同时向上移动的传动连杆4在传动直齿6与传动齿轮7的啮合传动下，带动传动轴11及线圈13逆时针转动，同时在上下两组永磁铁14下，会在固定密封体12的内部产生稳定的磁场，在线圈13发生转动时，就会切割磁场的磁感应线，根据电磁感应定律，闭合的线圈13的内部就会产生相应方向的感应电流，且感应电流的大小会因冷轧带钢1形变量的大小，由传动连杆4、传动直齿6、传动齿轮7及传动轴11带动线圈13转动不同的角度，而产生大小不同的变化，然后线圈13产生的感应电流经导电环15输送的信号放大器17中，之后再输送到信号处理器16，由信号处理器16对该信号进行处理与反馈；

当冷轧带钢1向下发生变形时，在压力弹簧10的弹力作用下，会带动传动连杆4及接触滚轮3向下移动，保证接触滚轮3与轧辊2发生一直处于接触的状态，而向下移动的传动连杆4在传动直齿6及传动齿轮7的作用下会带动传动轴11及线圈13顺时针转动切割磁感应线，产生不同方向的电流，同时根据冷轧带钢1形变量的大小由传动连杆4、传动直齿6、传动齿轮7及传动轴11带动线圈13转动不同的角度，从而产生大小不同的感应电流信号，之后再通过导电环15及固定密封体12的信号放大处理，输送给信号处理器16进行处理与反馈；

在冷轧机不停的工作时，冷轧带钢1也会不停的朝一个方向水平运动，不论冷轧带钢1发生什么样的形变，在接触滚轮3、传动连杆4及压力弹簧10的作用下，都会转化为线圈13成不同方向及角度来切割磁感应线，产生大小方向不同的感应电流信号，经信号放大器17的放大处理输送到信号处理器16中进行处理与反馈，而且，当接触滚轮3在长期的滚动摩擦发生损坏时，只需要将传动连杆4上的螺栓拧下来，将损坏的接触滚轮3拆卸下来，更换上新的接触滚轮3。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。