一种高炉中心定位和砌筑半径公差的测量装置的制作方法

1.本实用新型属于高炉设备测量技术领域，尤其是涉及一种高炉中心定位和砌筑半径公差的测量装置。


背景技术：

2.高炉的中心定位一直是影响高炉喷涂、砌筑工程进度的重要因素。而在当前的工程施工过程中，高炉中心定位时，由于方法复杂，不易操作，导致高炉中心定位的速度慢，影响高炉喷涂、砌筑施工进度。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种高炉中心定位和砌筑半径公差的测量装置，解决了现有技术中测量效果不准确，操作复杂，测量时间长且效率低的技术问题。
4.为解决至少一个上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种高炉中心定位和砌筑半径公差的测量装置，包括：
6.配设于高炉炉顶的定位单元；
7.设于所述高炉炉腔内施工平台上并与被测位置高度齐平的固定单元；
8.以及用于测量被测位置所在高度的水平径向圆半径公差范围的测量单元；
9.所述测量单元分别固设于所述定位单元和所述固定单元的同轴心上，随被测位置的高度不同与所述固定单元和所述施工平台一同上下移动，并和固定设置的所述定位单元配合以确定被测位置所在水平径面的中心位置，再自动测量被测位置所在水平径面的半径尺寸的公差范围。
10.进一步的，所述定位单元包括：
11.十字型结构的可调组件及置于所述可调组件交叉中心位置的套筒；
12.所述可调组件沿所述高炉炉顶径向圆的直径方向调节以与所述高炉炉顶内壁面抵顶固定；
13.所述套筒开口朝下设置。
14.进一步的，所述可调组件包括：
15.垂直交叉且对称设置的支架；
16.内置于所述支架并与所述支架可拆卸连接的伸缩架；
17.以及与所述伸缩架可调配合的顶丝；
18.通过调节所述顶丝与所述伸缩架的配合长度以使所述顶丝顶固在所述高炉炉顶内壁。
19.进一步的，所述支架和所述伸缩架均为方管结构；
20.在所述支架两侧面上均对称设置若干个间隔设置的长
×
宽为50mm
×
10mm的长圆形通孔一；
21.在所述伸缩架两侧面上也对称设置若干个每间隔100mm的直径为10mm的通孔二；
22.通过螺栓依次穿过所述通孔一和所述通孔二以使所述支架和所述伸缩架固定在一起。
23.进一步的，在所述伸缩架靠近所述顶丝的一端还设有刻度，以使四个所述伸缩架与所述支架的配合长度一致。
24.进一步的，在所述伸缩架靠近所述顶丝一端设有盲板，并在所述盲板内侧中心位置设有固定螺母；
25.所述顶丝为外螺纹长杆，顶部为圆锥形结构，并在靠近其顶部一侧设有与其固定配合的调节螺母。
26.进一步的，所述固定单元包括置于所述施工平台中心位置的固定座和置于所述固定座上的旋转座；
27.所述固定座和所述旋转座均为圆形结构且同轴心设置；
28.在所述固定座的内侧下段部设有用于控制所述旋转座旋转的电机。
29.进一步的，所述测量单元包括激光发射器、激光接收器和激光测距仪；
30.所述激光发射器通过定位销固设于所述套筒内且与所述激光接收器相适配；
31.所述激光接收器位于所述激光测距仪的上端面上；
32.所述激光测距仪固设于所述旋转座上并朝所述高炉炉腔内壁中被测位置所在水平径面的高度发射激光束，以测试该位置所在水平径面的若干组半径尺寸并获得半径尺寸的公差范围。
33.进一步的，所述测量单元还包括反射板，所述反射板被设于所述高炉炉腔内壁并与所述激光测距仪水平同高设置，用于接收从所述激光测距仪发射的激光束。
34.采用本实用新型设计的一种高炉中心定位和砌筑半径公差的测量装置，可自动调节固定单元与高炉炉顶内壁的连接长度，且可保证所有连接长度尺寸均等，以适应不同直径的炉顶内壁尺寸，也可以随着高炉炉顶的内壁中的施工厚度的增加随时调节固定单元的配合长度；同时采用激光发射和接收的方式来确定高炉炉腔中心位置，取代现有柔性的重锤线测量方式定位，更加准确，保证在砌筑过程中始终保持定位中心的一致性，并可保持激光束持续光亮状态，有效解决工程施工过程中随时确定高炉中心尺寸的技术需要，且有效避免了现有线坠摇晃的问题。并通过侧面发射的激光束来测量高炉炉腔中心位置的水平径面的半径尺寸的公差范围，同时还可控制测距仪对椭圆形的炉腔中心位置的水平径面圆的尺寸进行全面测量，以获得半径公差的范围，测量效率高且精准度高。
附图说明
35.图1是本实用新型一实施例的一种高炉中心定位和砌筑半径公差的测量装置的结构示意图；
36.图2是本实用新型一实施例的简化后的测量装置的结构示意图；
37.图3是本实用新型一实施例的定位单元的结构示意图；
38.图4是本实用新型一实施例的伸缩架刻度位置的放大图；
39.图5是本实用新型一实施例的顶丝与伸缩架配合的结构示意图；
40.图6是本实用新型一实施例的测量单元与固定单元配合的结构示意图。
41.图中：
42.10、高炉
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11、炉顶
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12、炉腔
43.20、施工平台
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30、定位单元
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31、支架
44.32、伸缩架
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33、顶丝
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34、套筒
45.35、通孔一
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36、通孔二
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37、固定螺母
46.38、可调螺母
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39、定位销
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40、固定单元
47.41、固定座
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42、旋转座
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50、测量单元
48.51、激光发射器
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52、激光接收器
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53、激光测距仪
49.54、反射板
具体实施方式
50.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
51.本实施例提出一种高炉中心定位和砌筑半径公差的测量装置，如图1-2所示，高炉10可以为在建中的炉体结构，也可以是已经建成的炉体结构，无论是何种炉体结构，都需要监控炉体结构的中心定位位置以及该中心定位的径向半径的公差范围，也即是砌筑半径的公差范围，目的是提高高炉10喷涂或砌筑的施工进度。在本实施例中，测量装置包括配设于高炉10中的炉顶11上的定位单元30、设于高炉10中的炉腔12内的施工平台20上并与被测位置高度齐平的固定单元40、以及用于测量被测位置所在高度的水平径向圆半径公差范围的测量单元50；其中，被测位置就是炉体结构的中心位置。测量单元50分别固设于定位单元30和固定单元40的同轴心上，随被测位置的高度不同与固定单元40和施工平台20一同上下移动，并和固定设置的定位单元30配合以确定被测位置所在水平径面的中心位置，再自动测量被测位置所在水平径面的半径尺寸的公差范围。
52.具体地，定位单元30包括十字型结构的可调组件及置于可调组件交叉中心位置的套筒34，套筒34为圆筒结构，目的是为了防止测量单元50中的激光发射器51；可调组件沿高炉10的炉顶11所在径向圆的直径方向调节以与炉顶11内壁面上的钢圈抵顶固定；其中，套筒34开口朝下设置。
53.如图3所示，可调组件包括垂直交叉且对称设置的支架31、内置于支架31并与支架31可拆卸连接的伸缩架32、以及与伸缩架32可调配合的顶丝33。其中，支架31为四根方管垂直对称焊接的连接结构；伸缩架32也为四个方管结构，其边长略小于支架31的边长。在所有支架31的两侧面上均对称设置若干个间隔设置的长
×
宽为50mm
×
10mm的长圆形通孔一35，相应地，在伸缩架32的两侧面上也对称设置若干个每间隔100mm的直径为10mm的通孔二36；通过螺栓依次穿过通孔一35和通孔二36以使支架31和伸缩架32固定在一起；再通过调节顶丝33与伸缩架32的配合长度以使顶丝33顶固在炉顶11内壁的钢圈。
54.伸缩架32可在支架31内筒中水平左右移动，为了保证四组伸缩架32与支架31配合长度的一致性，尤其是对称设置的两个伸缩架32与相应支架31的配合长度一样，以使套筒34位于炉顶11的中心位置处，要求在伸缩架32靠近顶丝33的一端还设有刻度，如图4所示。
55.如图5所示，在伸缩架32靠近顶丝33的一端设有盲板，并在盲板内侧中心位置焊接固定有固定螺母37，便于与结构为外螺纹长杆的顶丝33配合，以调整顶丝33与炉顶11内壁钢圈的抵顶固定配合。顶丝33为全丝螺杆，其顶部为圆锥形结构，并在靠近其顶部一侧设有与其固定配合的调节螺母38。
56.通过控制伸缩架32沿支架31的长度方向调节其长度，以使位于伸缩架32顶部的顶丝33有足够的长度与炉顶11内壁钢圈接触；再通过螺栓依次贯穿设置在支架31两侧面上的通孔一35和伸缩架32两侧面上的通孔二36将伸缩架32固定在支架31上。再通过调整顶丝33与固定螺母37的配合，以调整顶丝33的长度，使顶丝33抵顶炉顶11内壁钢圈，以固定整个定位单元30，使激光发射器51始终处于炉顶11的中心位置处稳定不动的状态，持续不断地向位于炉腔12中的激光接收器52发射激光光束，以定位炉腔12中被测位置的中心位置，即便于高炉10的中心定位。
57.如图6所示，固定单元40包括置于施工平台20中心位置的固定座41和置于固定座41上的旋转座42；固定座41和旋转座42均为圆形结构且与套筒34同轴心设置；为了保证激光测距仪53测量数据的精准性，要求用于固定激光测距仪53的旋转轴42可旋转，从而可测出被测位置所在径向圆的形状结构，从而可测量出被测位置的半径公差范围；并在固定座41的内侧下段部设有用于控制旋转座42旋转的电机。
58.进一步的，测量单元50包括激光发射器51、激光接收器52、激光测距仪53和反射板54；其中，激光发射器51通过定位销39固设在套筒34内且与激光接收器52相适配；激光接收器52位于激光测距仪53的上端面上；激光测距仪53固设于旋转座42上并朝固定在高炉10中炉腔12内壁中被测位置所在水平径面的高度位置的反射板54发射激光束，以测试该位置所在水平径面的若干组半径尺寸并获得半径尺寸的公差范围。其中，反射板54被设于高炉10中炉腔12的内壁并与激光测距仪53水平同高设置，用于接收从激光测距仪53发射的激光束；反射板54每更换一组位置，即可通过激光测距仪53测得一组被测位置所在水平径向圆的半径尺寸；通过获得若干组半径尺寸，从而算得半径的平均值及公差范围。
59.在本实施例中，激光测距仪53和激光接收器52可随施工平台20一起移动，以达到随时测量高炉10中被砌筑半径公差范围的目的。
60.一种采用如上所述的高炉中心定位和砌筑半径公差的测量装置的使用方法，其特征在于，步骤包括：
61.s1、在高炉10的炉顶11中固定放置定位单元30，调整定位单元30中的定位组件中的四组支架31和伸缩架32的配合长度并使伸缩架32均匀对称设置；再调整与伸缩架32配合的顶丝33的长度，并使顶丝33抵顶高炉10中炉顶11内壁钢圈。
62.s2、在定位单元30中开口朝下设置的套筒34中固定测量单元50中的激光发射器51，并使激光发射器51竖直朝下向位于固定单元40中的旋转座42上的激光接收器52同轴心发射激光，以确定被测位置所在的水平径面的圆心，也就是定位被测位置所在径向圆的中心。
63.s3、调整施工平台20并使施工平台20位于被测位置的下方并靠近被测位置设置，以使设置在施工平台20上的固定单元40中的激光测距仪53与被测位置水平同高设置。
64.s4、将固定单元40中的固定座41放置在施工平台20的圆心位置处，并与位于其上的旋转座42固定配合。
65.s5、再将激光接收器52固设于测量单元50中的激光测距仪53上，再把激光测距仪53固定在旋转座42上，并使与激光测距仪53相配合的反射板54设置在炉腔12内壁中被测位置所在的水平径面的外圆上，调节激光测距仪53的底座中的水平仪，让激光测距仪53处于水平状态。
66.s6、在炉腔12内被测位置所在的水平径面周缘选取多点，再使激光测距仪53朝反射板54发射光速，以测量炉腔12中心位置与炉腔12内壁中被测位置的径向距离，激光测距仪53发射的激光束的椭圆形路线的圆心即为炉腔12的被测位置所在水平径向圆的中心位置；且激光发射器51与激光接收器52的连接激光线即为炉体10的中心线。
67.s7、再以高炉10的中心线为准，开始对炉腔12内部施工作业。
68.采用本实用新型设计的一种高炉中心定位和砌筑半径公差的测量装置及使用方法，可自动调节固定单元与高炉炉顶内壁的连接长度，且可保证所有连接长度尺寸均等，以适应不同直径的炉顶内壁尺寸，也可以随着高炉炉顶的内壁中的施工厚度的增加随时调节固定单元的配合长度。
69.同时采用激光发射和接收的方式来确定高炉炉腔中心位置，取代现有柔性的重锤线测量方式定位，更加准确，保证在砌筑过程中始终保持定位中心的一致性，并可保持激光束持续光亮状态，有效解决工程施工过程中随时确定高炉中心尺寸的技术需要，且有效避免了现有线坠摇晃的问题。
70.并通过侧面发射的激光束来测量高炉炉腔中心位置的水平径面的半径尺寸的公差范围；还可控制测距仪对椭圆形的炉腔中心位置的水平径面圆的尺寸进行全面测量，以获得半径公差的范围，测量效率高且精准度高。
71.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。