[发明专利]基于前滑法的轧机轧制界面摩擦系数测量装置

说明书

本发明基于前滑法的轧机轧制界面摩擦系数测量装置，包括机架，机架上依次设置前张力角调节机构、前张力辊承受压力测量机构、前板厚测量机构、前滑值测量机构、后板厚测量机构、后张力辊承受压力测量机构以及后张力角调节机构，前张力角调节机构与后张力角调节机构结构相同，用于调节张力角；前张力辊承受压力测量机构与后张力辊承受压力测量机构结构相同，用于测量轧制时张力辊承受压力的大小；前板厚测量机构与后板厚测量机构结构相同，用于测量轧制板带的厚度；前滑值测量机构用于测量前滑值。本发明结构简单紧凑，易于拆卸，方便维修维护。

技术领域

本发明属于轧制测量装置技术领域，具体涉及一种基于前滑法的轧机轧制界面摩擦系数测量装置。

背景技术

板带轧制实际上就是轧件在旋转的轧辊间产生塑性变形，轧出所需断面形状和尺寸的钢材，在此过程中不可避免会产生摩擦，轧制时工作辊承受周期性载荷的作用，表面温度剧烈波动，与轧件之间以及支撑辊之间存在相互接触摩擦并伴有坚硬的破碎氧化铁皮的研磨，因此，其摩擦状态较为复杂。摩擦还会造成轧制压力增大，轧辊的磨损加剧，使得轧制过程中能量损耗增大，轧制成本大幅度提高；同时，摩擦还会影响变形区内前滑区与后滑区的分布，进而影响到轧制板材的表面质量。据调查统计，我国每年因摩擦磨损而消耗的轧辊材料将近30万吨，因轧辊磨损而造成大量的轧制板材产品质量不合格，给国家造成价值数十亿的经济损失。

轧制速度、轧制温度、轧辊与轧件之间的润滑方式、轧辊的表面形状、稳定轧制时轧制界面的摩擦系数等都会影响轧制板带的表面质量，其中摩擦系数的影响是最大的。目前测量摩擦系数的主要方法有轧件强迫制动法、打滑法、扭矩法、组合法、压力法、压力针测量法、前滑/后滑热轧摩擦测试法、最大咬入角法、压力反推法、前滑法等，其中使用前滑法是采用稳定轧制过程中的前滑值来计算摩擦系数的一种方法，基于轧件前滑值与摩擦系数之间存在一定关系，由测定的前滑值，根据理论推导就可以方便地得到轧制界面的摩擦系数，并且前滑法测量轧制界面摩擦系数操作简单，而且测量结果与实际相符，不破坏轧制过程，而其他的测量方法相比前滑法存在一些缺点，例如压力反推法，该方法通过实测轧制过程中的轧制压力以及轧件相关强度参数，然后根据轧制压力公式反推出摩擦系数的方法，该方法操作以及计算复杂，可能导致测量结果不精确。

发明内容

为了进一步提高轧制板带的板带质量，精确测量稳定轧制时轧制界面的摩擦系数，本发明提供了一种基于前滑法的轧机轧制界面摩擦系数测量装置，本发明装置结构简单合理，易于拆卸，技术原理可行，测量结果精确。

为了达到上述目的，本发明所采取的具体技术方案为：

基于前滑法的轧机轧制界面摩擦系数测量装置，其包括机架，机架上依次设置前张力角调节机构、前张力辊承受压力测量机构、前板厚测量机构、前滑值测量机构、后板厚测量机构、后张力辊承受压力测量机构以及后张力角调节机构，前张力角调节机构与后张力角调节机构结构相同，用于调节张力角；前张力辊承受压力测量机构与后张力辊承受压力测量机构结构相同，用于测量轧制时张力辊承受压力的大小；前板厚测量机构与后板厚测量机构结构相同，用于测量轧制板带的厚度；前滑值测量机构用于测量前滑值。

本发明中，前滑值测量机构能够测量前滑值的大小，板厚测量机构能够实时测量轧制板带的厚度，前后张力测量机构包括张力角调节机构和张力辊承受压力测量机构，能够实时调节张力角以及测量轧制时张力辊承受压力的大小，经计算处理后就可以得到轧制过程中前后张力的大小，将测得的板带厚度值、前后张力值、前滑值经数据处理机构处理，可得到稳定轧制时轧制界面的摩擦系数。

优选的，所述的机架由平行布设的七个方形框架组成，七个方形框架依次安装所述的前张力角调节机构、前张力辊承受压力测量机构、前板厚测量机构、前滑值测量机构、后板厚测量机构、后张力辊承受压力测量机构、后张力角调节机构。