[发明专利]一种钳式在线辊缝仪的辊缝测量机构

说明书

本发明公开了一种钳式在线辊缝仪的辊缝测量机构，包括箱体和设于箱体内的旋转轴、旋转轴套、测量臂、上测头导板、下测头导板、上球面测头、下球面测头、角度编码器，旋转轴垂直设于箱体的底面，角度编码器连接于旋转轴的底端，旋转轴套套设于旋转轴上，测量臂具有一对，一对测量臂的一端分别连接旋转轴和旋转轴套、另一端分别连接上测头导板和下测头导板，上测头导板和下测头导板分别位于箱体上下两侧的测缝长槽并且分别由旋转轴和旋转轴套驱动沿测缝长槽伸缩，上球面测头和下球面测头分别对应设于上测头导板和下测头导板上。本发明能够提升铸机辊缝的跟踪、管理水平，防止因辊缝管理缺失而造成的批量性铸坯质量缺陷、扇形段异常损伤。

技术领域

本发明涉及连铸机装备领域，更具体地说，涉及一种钳式在线辊缝仪的辊缝测量机构。

背景技术

板坯连铸机是由一连串扇形段连接而成的大型设备，每个扇形段由若干上辊和下辊排列成一个空腔，为连铸的板坯提供夹持和导向作用，这个空腔的厚度指标即为铸机的辊缝精度。铸机的辊缝值是铸机重要的参数，直接影响到铸坯的偏析、中心裂纹、中心疏松、内裂和角横裂等质量缺陷的控制，异常的辊缝也是造成扇形段等铸机主要设备使用寿命低下、异常损坏的原因，甚至引发滞坯等连铸恶性事故。

随着连铸技术的不断发展以及市场对连铸坯质量要求的不断提升，轻压下、大压下等新技术、新工艺被广泛地用到板坯连铸机的设计和实际生产中。为适应这些技术的应用，要求在浇注方向上扇形段的入口和出口处辊缝在线可调，使扇形段的辊缝控制结构变得越来越复杂。铸机的辊缝控制精度不但是常规板坯铸机质量控制和设备使用寿命的关键，更是轻压下、大压下等连铸工艺最终能否起到良好效果的重要保障。

为获得可靠的板坯铸机辊缝精度，目前的检测、管理方法主要有以下几种：

1.离线测量、调整法。扇形段通过离线上下框架合拢前的分片对弧，保证所有辊子辊缝值都在一定的误差范围内；在扇形段合拢时，用垫片或立柱固定面调整扇形段的辊缝值，使其控制在一定的误差范围；用液压千斤顶顶升扇形段框架和上下辊子，消除上下框架连接点的间隙和扇形段上下辊子的轴承间隙后测量实际辊缝，并与不用千斤顶顶升时测量的辊缝进行比较，形成扇形段辊缝间隙表。

2.在线标定调整法。当扇形段被安装到铸机的基础框架上后，通过一定程序的在线标定，将离线测量的辊缝间隙表折算到最小标定辊缝中，然后根据传感器在标定时的显示值，将辊缝控制到目标生产辊缝；

3.在铸机生产一定时间后或当出现板坯质量问题时，进行人工测量、在线重新标定的方式，以消除辊面磨损和辊缝漂移等对辊缝精度的影响。

连铸机的在线辊缝测量工作是一项非常辛苦并危险的工作，进行在线对弧时通常需要多人合作，并需钻到铸机内部进行，一般单机整线辊缝人工测量至少需要2个小时以上。由于作业时间长、环境条件恶劣，人工测量经常发生误差。

鉴于铸机辊缝的重要性和人工测量查找异常点的难度，各种型号的辊缝仪被开发应用到连铸生产现场，相关的技术主要分两大类：

第一类是替代引锭头式的多功能铸机诊断仪，这种诊断仪一般具备铸机辊缝检测、铸机弧度检测、铸辊转动检测、铸辊挠取检测和二冷喷淋水状态检测等多项功能。辊缝仪通过内部的液压或电控泵控制2～3组弹簧板，辊缝仪通过铸机各处时始终保持基本贴近外弧的姿态，同时弹簧板能有效去除扇形段辊子的轴承间隙，辊缝仪随引锭杆的在铸机内运行，采用LVDT位移传感器检测辊缝参数。这类技术的生产商主要有德国的维克(WIEGARD)、英国的萨克拉德(SARCLAD)、韩国的宝威(POWER)和国内的北京冶自等等。使用这类辊缝仪时需要用辊缝仪替代正常开浇用的引锭头，在不生产的情况下通过引锭杆循环完成对铸机的检测。