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轧辊测量技术专栏
简述轧辊辊型测量的现状及对产品影响
发布者:kuidou 发布日期:2016-05-05

随着轧制技术的不断成熟与完善,在特定的工艺条件下,轧制某种材质的材料,轧辊应该具备什么样的辊型,才能保证轧制时辊缝均匀一致并出高质量的板带材,也日趋成为定数。目前设计的板带钢辊型是在保证辊身每一横截面圆度满足要求的前提下,沿辊身长度方向上的凸度、凹度、波度(如S型)、锥度等几何参数。经磨削后的轧辊,或轧制一定数量板带材后的轧辊,是否还能满足这些设计参数要求,就**通过测量来检验。

轧辊辊型测量的工具和方法有多种,采用不同的测量方法,其测量效果和经济性不同,现分述如下:

1.千分尺测量

千分尺测量辊型需单点多处测量,测量的是离散点,操作简便。工艺简单,测量设备价格便宜。但测量速度慢,精度低,需要高的使用技能,无法动态测量。

2.轧辊多参数测量仪

2.1 仪器的结构特征

该系列测量仪的测架体为整体铸造铝镁合金弓型架,其大小根据被测件而定,能适应被测轧辊直径变化范围Φ18-Φ2000mm(通常每100mm或200mm范围设计成一种规格)。左右两侧下端分别与左右两扶向定位板用螺丝固定连接,定位板与被测工件的接触处采用高速工具钢(W18Cr4V等)材料;测量杆安装在测架体上中部的圆孔内,根据被测件的大小可上下调整;其上端安装有测量表,通过测量杆内部的导向传动杆与测量头相连;用测架体中部的旋扭固定测量杆的位置,测架件体中部侧边附加安装游标测量尺,可测量轧辊直径。

2.2 轧辊多参数测量仪的主要用途 

1)轧辊磨床(或车床)上,动态和静态测量轧辊的辊型(凸度、凹度、锥度等)和直径。

2)上、下轧辊的配辊操作。

3)轧辊上轧机前的配辊检验(测量下轧辊不需吊去上轧辊)。

4)测量轧辊在轧机内(停轧状态下)和轧制后的磨损量、表面伤痕、脱层深度。

5)探索轧辊的磨损规律、测量轧辊的热凸度等。

 ZDC系列轧辊多参数测量仪,是一种能准确迅速测量板带钢轧辊多种参数的新型仪器。该仪器为***专利技术,已通过中国计量科学研究院“定型鉴定”和***技术监督局“型式批准”并颁发了许可证。目前,已有数百家板带钢的企业测量轧辊辊型使用该仪器。

3.带有测量系统的高精度轧辊磨床

近年来已有不少板带钢厂家使用安装有辊型测量系统的轧辊数控磨床,这种设备加工和测量精度都很高(可达μm级,甚至更高),自身配置有计算机,具有测量过程半自动化、数据处理显示辊形曲线、显示辊径尺寸、数据存储及打印等功能。

但由于这种设备价格昂贵,进口一台高精度轧辊数控磨床需上千万元人民币,制约了实力不太雄厚的中小企业的购置使用;且由于其无法移动,对测量轧制后带热凸度的轧辊辊型力不从心,加之一般轧钢厂磨削任务繁重,不可能单纯用做测量工具。

4 曲线直显式高精度智能辊形辊温测量仪

4.1仪器用途

该系列仪器是一种测量柱体轧辊辊形(如凸度、凹度、锥度、CVC轧辊的S型等)和辊温的高精度智能测量仪器,可广泛用于冷、热轧宽窄带钢、中厚板、有色金属板带及造纸等厂家测量轧辊及管理轧辊使用。

4.2仪器的结构形式及特点                                                    

仪器由鞍车、测量臂V型滑架、测量臂体、测量头、测力重锤、测量处理电箱、显示屏、高精度测量传感系统、测温传感系统、脉冲编码测长传感系统、充电器等组成,见图1

     

               

                       图1   曲线直显式智能辊形仪器外观图与主视图

其显著特点为: 

(1)带刻度滑动臂及可滚动鞍车,使仪器测量范围可调和操作方便、测量稳定;

(2)滑动臂体上轧辊的对径位置上前后安装了重锤定位(重力和弹力两部分),使用单一高精度电测量传感器,使操作更为方便;

(3)仪器设计有测量长度脉冲编码器机构,使得轧辊轴向测量步距的高精度及测量点数的可选择;

(4)仪器自配显示屏视角可调整,触摸屏按键,“中英文界面”可选择,具有操作“可人机对话”、“输入轧辊各种参数”、“自动采取数据”、“数据处理”、“存储测量结果”等功能; 

(5)仪器可沿辊身全长测量,也可在辊身上任意长度局部测量,*小步距可设置为1mm,更有利于测量分析轧辊磨损曲线特定磨损处(如盆形曲线的口部等);

(6)仪器在测量轧辊辊型曲线的同时可测量轧辊表面的温度数据,为减少温度影响而引起的辊形测量误差,及分析轧辊的热凸度等提供了方便条件;

(7)不需往上位计算机传输数据,可在仪器显示屏上“显示各种测量数据和测量曲线”;

(8)配有“U盘接口”,可以导出测量数据;

(9)设计为低功耗电路,且内置大容量可充电池,满充电仪器可连续使用6小时以上;

(10)配有商丘魁斗计量测控有限公司开发的专用“处理软件”,安装在任意通用计算机上,可接收“U盘”导出的测量数据(含每个轧辊的原始接收数据和处理后的表格数据),实现“打印实测、理论及误差曲线和数据”等智能化功能,以方便管理和二次开发;

4.3 主要技术参数指标

1 测量范围:

辊形直径测量范围:200-500、300-700、500-1000、800-1300mm(根据用户要求设计)

辊形直径变化范围:5mm

轧辊测长:        200<L≤6000mm

步    距:        1≤s≤200mm

轧辊编号:        8位以下字符和数字

施测序号:        01-99

2 分 辨 率:       0.001 mm

3 示值误差:       ≤0.003 mm

4 温度测量范围:  0-200°C

5 温度分辨率:    1°C

6 工作温度:      0-60℃

7 **测点数:    2000

8 存储**测点数轧辊数据:1000个轧辊以上

4.4 仪器的工作原理

仪器放置在被测轧辊上,仪器的四个滚轮在辊身上滚动,使整台仪器可沿辊身轴线方向上移动;仪器鞍车的测量座上安装圆柱导轨,滑动测量臂体在导轨上通过线性轴承可移动(实现端部和小范围测量);在滑动测量臂体轧辊的对径位置上,前面安装了一个高精度电测量传感机构,后面安装了重力定位机构,保证了仪器重锤端部始终与被测轧辊的表面接触;测量臂上还安装有脉冲测长机构,移动测量时,测长机构测出测量臂沿辊身轴线方向上的移动量,测径传感机构上的传感器测出辊径变化量,处理电箱接收测得数据后经计算分析和处理,将测量结果(含**值、*小值及其所在位置的数据,以及测量曲线等)显示在显示屏上;

4.5 仪器测量示意及用户使用情况

                

              图2 曲线直显式高精度智能辊形仪现场测量图片

为了检测基于该原理设计辊形仪的正确性与精度,把用该仪器测量拥有的数据与GX-1高精度智能辊形测量仪的测得数据比较,结果误差<0.002mm;与用带测量系统的磨床测得数据进行比较,结果误差<0.003mm;实验证明该仪器完全可以达到磨床所带测量系统的精度。

经安阳钢铁有限公司热连轧厂、首钢京唐公司冷轧厂、武钢鄂钢冷轧厂、张家港浦项不锈钢有限公司冷轧厂、新余钢铁热连轧厂、民丰特种纸股份有限公司、吉林建龙钢铁集团、本钢第三冷轧厂及吉林恒联带钢厂(窄带钢)等多家使用,效果很好。大家一致认为,该仪器可以满足冷热轧板带钢(铜、铝)厂等对轧辊辊形及其磨损度的测量,使用它能够减轻劳动强度、提高工作效率,更有利于保证辊型质量,减少配辊事故,提高轧板质量;其测量方式简单,便于使用,是一种极有推广应用价值的便携式的高精度辊形测量仪器。

4.6 曲线直显式高精度智能辊形仪问世说明

曲线直显式高精度智能辊形仪(专利产品,专利号201220332749.2 ,2013年1月授权),是商丘魁斗计量测控有限公司的GX-系列便携式高精度智能辊形测量仪的升级产品,升级后的产品与原产品比较,其显著特点如下所示:  

测量精度更高:优化了测量电路和传感器电路,分辨率为1微米,示值误差小于3微米;

测量辊形变化范围更大:由±2㎜增加到±4.8㎜; 

操作更方便:单一传感器调整和测量时自动时钟设置;

具有辊温测量功能:在测量辊形的同时,可测出沿轧辊轴线方向上的温度数据;    

显示更直观:测完轧辊后,不需上传数据可直接显示辊形和温度的测量结果及曲线; 

价格更低廉:由于优化设计,大幅度的降低了成本,价格仅为原类产品的1/2左右;

轧辊是轧钢设备的重要组成部分,轧辊的机械性能、尺寸精度、几何形状,对的板带钢产品质量有严重的影响;因此对于新的或使用中的轧辊要求严格检测,做到轧辊不合格坚决不上轧机。

对轧辊检测的基本要求,一是测量准确,对轧辊检测结果**具有一定的可靠性,以实现检测的目的;二是经济实用,在保证检测轧辊质量的前提下,采取*简单实用的测量方法,以取得**的经济效果。

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