TA的每日心情 | 开心 2021-5-20 10:42 |
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轧辊系列问题解决方法
什么是检测?
为什么要对轧辊实施检测?其基本要求是什么?
对轧辊实施测量的主要项目有哪些?
为什么在生产中要测量轧辊的同轴度?
测量轧辊的同轴度常用测量方法有哪些?
ZTC系列轧辊同轴度测量仪是如何使用的?
为什么要测量板带钢轧辊的辊型
测量板带钢轧辊的辊型常用测量器具有那些?
测量板带钢轧辊辊型的现状如何?
便携式高精度智能辊形测量仪的结构形式如何?具有哪些特性?测量原理是什么?如何进行数据处理的?
便携式高精度智能辊形测量仪的上位计算机能做哪些工作?
ZDC系列轧辊多参数测量仪的主要用途是什么?其结构特征如何?它的数学模型(测量原理)是如何建立的?
怎样使用轧辊多参数测量仪测量轧辊的各种参数?
如何用鞍式辊型测量仪(马鞍仪)测量轧辊辊型?
通常的轧辊轴颈锥度的锥度值是多少?
如何测量轧辊轴颈锥度?
为什么要检测轧辊的轴承箱参数?
怎样检验轧辊轴承箱(与轧机牌坊配合处)的外尺寸?
为什么要测量轧辊的轴向各长度尺寸(台阶长度)?
测量轧辊的轴向各长度尺寸(台阶长度)常使用哪些测量器具?
如何使用轧辊台阶长度测量尺测量轧辊的轴向各长度尺寸?
跨辊身的大长度尺寸如何测量?
什么是检测?
答:检测是"检验"与"测量"的统称。
所谓"测量",就是将被测的量与作为单位或标准的量,在数量上进行比较,从而确定二者比值的实验认识过程。如果以Q表示被测量,u表示计量单位,二者比值为x=Q/u,则有
Q=Xu
即测量所得量值为用计量单位表示的被测的量的数值。
所谓"检验",通常是指采用"综合量规"(如轧辊辊型测量样板)检查被测要素是否在图样上规定的公差带内,从而判断其合格与否,而不要求确切知道被测要素的具体尺寸。
为什么要对轧辊实施检测?其基本要求是什么?
答:正确的检测轧辊是认识轧辊几何形状及其精度状况的基本手段。通过检测可以达到的目的是:
(1)、正确判断轧辊是否符合精度要求,即判断其合格性。
(2)、根据测量得到的尺寸误差值,分析产生误差的原因,从而采取措施改进工艺,以保证和不断提高轧辊的加工精度。
对轧辊检测的基本要求:一是准确性,即对轧辊的检测结果必须具有一定的可靠性,以实现检测的目的。二是经济实用性,在检测中所花费的代价,是轧辊经济指标的重要组成部分,必须采取经济合理的方式方法,在保证轧辊质量的同时,取得最好的经济效果。
对轧辊实施测量的主要项目有哪些?
答:对新制造的轧辊,要测量轧辊的各部分尺寸,主要包括:轧辊总长;辊身长度与直径;轧辊轴颈的长度、锥度与直径;轧辊两端轴头的各台阶长度与直径;轧辊辊身与轧辊轴颈及各台阶圆柱的同轴度等。
对于轧钢厂正使用的轧辊,由于轧钢过程中辊身上辊型的磨损,下轧机后要测量轧辊的磨损量,以确定其在磨床上修复辊型时的磨削量。对于磨削后的这些轧辊要重点测量:辊身直径;辊型误差;以及辊身工作圆与支承圆(轴颈)的同轴度等。
为什么在生产中要测量轧辊的同轴度?
答:轧钢时轧辊的辊身工作圆轴心如果与支承圆(轧辊轴颈)轴心不同轴,将导致轧机运转不稳定。如轧制板带钢,轧制时就会产生厚薄不匀、波浪弯曲、凸凹边缘,不仅严重影响产品质量,还会减少轧机、轴承等机件的寿命。对加工后的轧辊,其工作圆轴心与轴承支承圆轴心是否能满足同轴度的要求,则必须通过测量来实现。
测量轧辊的同轴度常用测量方法有哪些?
答:目前常用测量方法有两种:
(1)、将被测轧辊支撑在加工机床上测量。
若是使用带有的测量系统的高精度磨床测量轧辊同轴度,其测量精度较高,但由于这种磨床价格昂贵,目前国内只有一少部分生产厂家具备这种条件。
现在大部分生产厂家的磨床不带测量系统,在这种磨床上测量轧辊同轴度,就需在机床溜板上安置量表,用量表在被测轧辊的多个截面的不同方向上按测量跳动的方法来测量,读出各截面的最大值与最小值之差,取其中的最大差值数据视同轧辊的同轴度误差。用这种方法测量,机床的自身跳动误差带入测量结果,其测量精度不高,且测量时必须在机床上进行,麻烦又浪费资源。
(2)、用便携式的专用轧辊同轴度测量仪测量。
由河南省商丘市计量测控研究所生产的"ZTC系列轧辊同轴度测量仪"就是一种专门用于测量轧辊同轴度的便携式测量仪器,仪器的结构形式与测量原理(见下图)。由于该仪器结构简单、操作方
便、测量精度高、且不受现场有无机床的限制,现在已经有数十家板带生产厂(如本钢、唐钢、天钢、攀钢等)采用该方法测量轧辊的同轴度。
ZTC系列轧辊同轴度测量仪是如何使用的?
答:使用该仪器测量轧辊同轴度有两种测量方式:
(1)、静态测量:手持仪器绕静态的轧辊测量。
(2)、动态测量:在机床上轧辊慢速转动时,手持仪器测量。
其操作方法是:
(1)、将仪器放在被测轧辊正上方的适当位置,使测架体上的测量定位面与被测轧辊的辊身(或轧辊轴承安装位)接触。
(2)、旋松两横梁紧定螺,左、右移动横梁至适当位置,将两横梁紧定螺旋紧。
(3)、旋松左、右两测量杆紧定螺,调左、右两测量杆向下,使两测量杆测头一个与被测轧辊的辊身接触并受到一定的压缩(在百分表量程的中部位置),另一个与被测轧辊的轴承安装位置接触并受一定压缩(也调整到百分表量程的中部位置)推拉仪器绕轧辊小幅来回转动,使仪器定位板的定位面确实都与轧辊辊面接触,转动两百分表的表盘,使表盘"0"位刻线都与量表指针对正。
(4)、仪器绕轧辊相对回转一圈(静态或动态),两量表读数(通常其中一表的读数还为"0")的最大差值即为轧辊的同轴度误差。
(5)、为防止轧辊轴向尺寸变化影响测量结果,测量时可将仪器轴向定位(设计有轴向定位装置)。
为什么要测量板带钢轧辊的辊型
答:在板带钢生产过程中,保证和提高板带钢的质量是企业在日益激烈的市场竞争中立于不败之地、维持生存、保持发展的重要条件。要生产出"尺寸精确板形好、表面光洁性能高"的板带钢产品。轧辊的辊型设计、控制与检测就至关重要。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生产出高质量的板带材,也日趋成为定数。目前设计的板带钢的辊型是在保证辊身每一横截面圆度好的前提下,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,或轧制一定数量的板带材后的轧辊,还能否满足这些设计参数要求,就必须通过测量来检验。
测量板带钢轧辊的辊型常用测量器具有那些?
答:(1)、千分尺
(2)、鞍式辊型测量仪
(3)、轧辊多参数测量仪
(4)、高精度智能辊型测量
(5)、带有测量系统的高精度磨床
测量板带钢轧辊辊型的现状如何?
答:自五十年代起,板带钢轧辊辊型参数一直采用千分尺和马鞍仪测量。千分尺只能测量直径,主要有弓形架、固定测量砧和测微螺旋读数装置组成。马鞍仪只能测量轧辊辊身的轴向形状,主要有鞍式滑车、V型尺架、调整滑座等组成。由于这两种测量器具都是采用调整对径测量,都存在结构大、精度低、测量范围小、测量参数单一,要求操作者素质高和不能动态测量的不足,很难适应现阶段对轧辊辊型测量的要求。
近年来已有不少板带钢生产厂家使用了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。
几年前,由武钢热轧厂提出研究课题, 军械工程学院、商丘市计量测控研究所经过多年的努力,共同研制开发了"ZDC系列轧辊多参数测量仪",它是一种能准确迅速测量板带钢轧辊(不适用于CVC轧辊)多种参数的新型仪器。该仪器为国家专利技术,已通过中国计量科学研究院"定型鉴定"和国家技术监督局"型式批准"并颁发了生产许可证。目前,也已有上百家板带钢的生产企业测量轧辊辊型使用了该仪器。经冷轧、热轧宽带厂(武钢、本钢、攀钢、鞍钢、太钢、天津薄板等)、窄带厂(承钢、凌钢、杭钢、天钢、成钢、唐钢等)、中厚板厂(舞钢、邯钢、济钢、南钢、上钢、太钢、重钢)等上百家钢厂使用,大家一致反映,该系列测量仪构思新颖、设计巧妙、原理简单、体小质轻,具有较好经济性。测量快准、实用方便,达到和超过同类任何仪器水平。使用它不仅可减轻劳动强度,提高了工作效率,而且更有利于保证辊型质量。是减少配辊事故,提高轧板质量的好助手,是测量轧辊的强有力工具。
最近(2003年),河南省商丘市计量测控研究所与本钢热连轧厂联合研制开发了便携式高精度智能辊形测量仪,该仪器是一种测量板带钢生产中的柱体轧辊辊形(如S型、凸度、凹度、锥度等)的高精度智能测量仪器(适用于CVC轧辊),已获得国家专利。该仪器由于采用特殊的结构形式,使其具有结构简单、体小质轻、操作方便、测量精度高;配有接口,便于和各种计算机相连,实现测量的智能化;且具有较好的经济性的特点。
2004年,本钢热连轧厂在具备了便携式高精度智能辊形测量仪的基础上,又提出了板带钢生产厂家共同关心而又一直没有解决的问题:轧辊自身温度(有时存在热凸度)对轧辊辊型测量的影响有多大?针对该问题河南省商丘市计量测控研究所,已研制出"带温度测量的便携式高精度智能辊形测量仪",取得了较好的效果。
便携式高精度智能辊形测量仪的结构形式如何?具有哪些特性?测量原理是什么?如何进行数据处理的?
答:结构形式:仪器共有六大部分组成(见下图)
1-鞍车测量架体 2-专用电脑电器箱 3-电源充电器
4-上位计算机 5-专用打印机 6-脉冲测长机构
仪器的性能特点:
(1)、上图中的鞍车测量架体、专用电脑电器箱、脉冲测长机构三部分构成测量体,使仪器具有便携机动性(见现场使用图片);
(2)、带刻度滑动臂及四轮可滚动鞍车,使仪器测量范围可调和操作方便、测量稳定;
(3)、滑动臂上轧辊的对径位置上前后安装了两组(4个)高精度电测量传感器,使仪器测量过程中具有"和差补偿 ",测量精度更高(分 辨率:0.001 mm、示值误差:0.003 mm);
(4)、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;
(5)、配置有专用电脑电器箱,使得仪器具有操作"可人机对话"、"输入轧辊各种参数"、"建立数学模型"、"自动采取数据"、"数据处理"、"存储测量结果"、"显示和传输各种数据"的功能。配置上位计算机后,可实现"建立理论辊型曲线"、"存储大量轧辊数据"、"数据分析处理"和"打印实测、理论及误差曲线"等智能化功能。
测量原理:见下图
数据处理方法如下图所示
① 零点:仪器在右端各路独立调零,确认后自动测零点。
② 测量值:测完零点后可以移动测量仪,每移动一个步距,自动进行一点测量。
③ 测量时A和B、C和D通过专用电脑电器箱内的"加法器"各合成一路。每个测量点一组两个数据。
测量值Vab=Vab′-Vab0,Vab′是未去除零点值的数据;
Vcd′=Vcd″-Vd0,Vcd″是未去除零点值的数据。
③数据处理值:每数据点一个数据,(K-n+1)个测量点,(K+1)个数据。
右开始段, Vi=Vab(i),i=0,1,2,…,n-1
覆盖段, Vi=[Vab(i)+Vcd(i-n)]/2,i=n,n+1,n+2,…,k-n
左结束段, Vi=Vcd(i-n),i=k-n+1,k-n+2,…,k
其中,Vcd是经过处理的数据。处理依据的是客观一致协调条件:在覆盖段右端点处有两个测量值:Vab(n)和Vcd′(0),两者实际应该相等,但由于AB和CD两组传感器测零点时轴向位置不同,使得Vab(n)和Vcd′(0)未处理前不等。由于Vcd′(0)=0,说明Vab 和Vcd由于零点位置不同造成的基准差值为Vab(n),
所以有 Vcd(i)= Vcd′(i)+Vab(n), i=n,n+1,n+2,…,k-n
便携式高精度智能辊形测量仪的上位计算机能做哪些工作?
答:上位计算机安装有商丘市计量测控研究所研制开发的,在WindowsXP系统下运行的"轧辊辊形测量处理系统"专用软件。
开机后显示"桌面",在桌面上有"轧辊辊形测量处理系统"图标,双击该图标进入该系统,界面显示"欢迎使用GX-1型轧辊辊型测量与数据处理系统"及选择"菜单",内容包括:"数据传入"、"辊形数据查询"、"理论辊形曲线输入"、"导入数据"、"返回选择"、"退出"。
数据传入:选择"单辊数据传入"或"全数据传入"。传入内容包括"轧辊编号"、"施测序号"、"轧辊测长"、"测量步距"、"检验员"、"检验日期"等设置内容及"协调处理"后的数据。传入完毕后返回前页菜单。
辊形数据查询:进入该页面后应显示"以时间为顺序前在后、后在前"的一个列表,内容包括"轧辊编号"、"检验员"、"检验日期",该三项内容又可列为选择项,选择某一项后,显示该项对话框,输入对应内容,显示该内容的列表。查找到列表中选项的内容,双击后调出该组测量数据进行数据处理,显示误差曲线及数据(最大值及点序、最小值及点序、最大误差),显示界面见图1(示意,还应包括设置内容)。
此界面状态下设置有"打印"和"与理论辊形曲线比较"选择功能。"理论辊形曲线"要事先设置,可设置成多种,以不同的序号表示,以便选择。选择后经处理界面显示见图2。还可以根据需要进行"理论辊形曲线"与"实测辊形曲线"的比较处理,输出"比较误差"及"比较误差曲线"。
理论辊形曲线输入:设计为"人机对话"的'人工输入'和"计算机输入"的可选择方式。理论辊形曲线模型数据由用户提供或用户自己输入,建立多少条曲线不限。
对于“带温度测量的便携式高精度智能辊型测量仪”,增加了在测量轧辊辊型曲线的同时可测量轧辊表面的温度(0℃-350℃)数据,并能建立沿轧辊线方向的温度曲线,且将该曲线叠加在辊型曲线的坐标图内。
上位计算机除实现轧辊辊型测量与处理的功能外,还可以根据用户自己的需要进行各种数据处理和日常管理工作。
ZDC系列轧辊多参数测量仪的主要用途是什么?其结构特征如何?它的数学模型(测量原理)是如何建立的?
答: 主要用途:
(1) 轧辊磨床(或车床)上,动态(轧辊磨削过程中)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。
仪器的结构特征
该系列测量仪(见图)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(也可安装电测量传感器,配置计算机,实现数据处理、显示辊型曲线、打印和数据存储功能),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。
数学模型的建立 |
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