CN208223443U - 一种h型钢形状在线检测装置 - Google Patents

Abstract

一种H型钢形状在线检测装置，包括：水平测量基准线和竖直测量基准线以及设置在各辊的移动构件上的水平位移传感器和竖直位移传感器，其中，各水平位移传感器均是以水平测量基准线为基准测量，通过水平位移传感器测量得到H型钢的翼板厚度值、梁高值，竖直位移传感器均是以竖直测量基准线为基准测量，通过竖直位移传感器测量得到H型钢的腹板厚度值。该H型钢形状在线检测装置结构简单，测量方法稳定可靠，可实施性强；且检测装置对计算资源需求小，不需要高性能的计算单元，投资成本低。

Description

一种H型钢形状在线检测装置

技术领域

本实用新型涉及冶金技术领域，具体地说，涉及一种H型钢形状在线检测装置。

背景技术

H型钢是一种新型经济建筑用钢，它是由工字型钢优化发展而成的一种断面力学性能更为优良的经济型断面钢材，尤其断面与英文字母“H”相同而得名。H型钢截面形状经济合理，力学性能好，轧制时截面上各点延伸较均匀、内应力小，与普通工字钢比较，具有截面模数大、重量轻、节省金属的优点，可使建筑结构减轻30-40％；又因其腿内外侧平行，腿端是直角，拼装组合成构件，可节约焊接、铆接工作量达25％。常用于要求承截能力大，截面稳定性好的大型建筑(如厂房、高层建筑等)，以及桥梁、船舶、起重运输机械、设备基础、支架、基础桩等。

H型钢的翼板是指H型的两边，而形状就是指的两边的厚度。目前常见的钢板厚度在线检测方法有激光检测和视觉***检测两种，但是它们都有各自的缺陷。激光测量常用于钢板厚度的在线测量，但是对于H型钢来说，由于H型钢的形状复杂，需要对激光的角度进行精确调节，而且，H型钢翼板的遮挡问题也无法直接测量。视觉***检测装置需要为被检测对象提供足够光照条件，以及相对洁净的工作环境，这是在轧制过程中试无法保证的，而且由于轧件的高温，导致靠近轧件的表面产生的空气受热膨胀，造成光的扭曲，为测量带来很大的误差。

在线测量的目的在于为轧机的轧制提供指导，而轧机的调节量主要就是轧辊辊缝，所以在线的直接厚度测量有很大的应用价值。

实用新型内容

为解决以上问题，本实用新型提供一种H型钢形状在线检测装置，包括：水平测量基准线和竖直测量基准线；第一水平位移传感器，安装在上水平辊的移动构件上，且所述第一水平位移传感器的测量方向与上水平辊的轴线方向一致；第二水平位移传感器，安装在传动侧立辊的移动构件上，且所述第二水平位移传感器的测量方向与上水平辊的轴线方向一致；第三水平位移传感器，安装在操作侧立辊的移动构件上，且所述第三水平位移传感器的测量方向与上水平辊的轴线方向一致；第一竖直位移传感器，安装在上水平辊的移动构件上，且所述第一竖直位移传感器的测量方向与传动侧立辊的轴线方向一致；第二竖直位移传感器，安装在下水平辊的移动构件上，且所述第二竖直位移传感器的测量方向与传动侧立辊的轴线方向一致，其中，各水平位移传感器均是以水平测量基准线为基准测量，通过第一水平位移传感器、第二水平位移传感器测量得到H型钢的翼板厚度值，通过第二水平位移传感器和第三水平位移传感器测量得到H型钢的梁高值，各竖直位移传感器均是以竖直测量基准线为基准测量，通过第一竖直位移传感器和第二竖直位移传感器测量得到H型钢的腹板厚度值。

优选地，各水平位移传感器和各竖直位移传感器均为拉杆式位移传感器。

优选地，所述水平测量基准线以长条形滑槽的形式设置在轧机牌坊上，各水平位移传感器分别具有沿水平辊轴线方向伸缩的水平拉杆，该水平拉杆伸出的一端弯曲延伸入长条形滑槽内，使得水平拉杆还可沿立辊轴线方向滑动。

优选地，所述竖直测量基准线以长条形滑槽的形式设置在轧机牌坊上，各竖直位移传感器分别具有沿传动侧立辊轴线方向伸缩的竖直拉杆，该竖直拉杆伸出的一端弯曲延伸入长条形滑槽内，使得竖直拉杆还可沿上水平辊轴线方向滑动。

优选地，还包括控制器，所述控制器与各位移传感器连接，位移传感器将各立辊和各水平辊的位移实时传送给控制器，由控制器运算出H型钢的形状。

优选地，所述控制器为PLC或者单片机。

优选地，控制器还包括有比较单元，比较单元将控制器计算得到的形状值与形状设计值进行比较，并由控制器根据比较结果来控制各液压缸的活塞杆伸缩量。

优选地，控制器还包括修正单元，该修正单元根据材料的弹性形变和机械间隙误差，对检测的形状值进行修正，得到最终的形状终值。

该H型钢形状在线检测装置结构简单，测量方法稳定可靠，可实施性强；且检测装置对计算资源需求小，不需要高性能的计算单元，投资成本低。

附图说明

通过结合下面附图对其实施例进行描述，本实用新型的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是表示H型钢的轧制成型的示意图；

图2是表示本实用新型实施例的H型钢形状在线检测装置的示意图；

图3是表示本实用新型实施例的拉杆式位移传感器的示意图一；

图4是表示本实用新型实施例的拉杆式位移传感器的示意图二。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本实用新型所述的H型钢形状在线检测装置的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

如图1所示，H型钢包括腹板81以及在腹板两侧的翼板82、83。H型钢的制作过程是以水平且上下间隔布置的上水平辊11和下水平辊12，以及竖立且左右间隔布置的传动侧立辊21和操作侧立辊22形成对钢材碾压的空间，并在碾压空间内形成H型钢。其中，上水平辊11和下水平辊12既可以上下移动，也可以水平移动，而传动侧立辊21和操作侧立辊22则仅水平移动。以上各辊的移动都是通过各自对应的液压缸100来实现的。

上水平辊11的侧面与传动侧立辊21的辊面之间的距离即为翼板的厚度，上水平辊11和下水平辊12的辊面之间的距离即为腹板厚度，传动侧立辊21与操作侧立棍22的辊面之间的距离即为梁高。以上翼板厚度、腹板厚度和梁高构成H型钢的形状。

该装置包括多个位移传感器。如图2所示，轧机牌坊(即轧机框架)上设置有水平测量基准线411和竖直测量基准线511。在上水平辊11的移动构件(是指驱动该水平辊移动且不随水平辊转动的构件)上安装有第一水平位移传感器112和第一竖直位移传感器111，使第一水平位移传感器112的测量方向与水平辊的轴线方向一致，第一竖直位移传感器111的测量方向与立辊的轴线方向一致。

在传动侧立辊21的移动构件(是指驱动该立辊移动且不随立辊转动的构件)上安装有第二水平位移传感器212，使第二水平位移传感器212的测量方向与水平辊的轴线方向一致。

在操作侧立辊22的移动构件(是指驱动该立辊移动且不随立辊转动的构件)上安装有第三水平位移传感器222，使第三水平位移传感器222的测量方向与水平辊的轴线方向一致。

在下水平辊12的移动构件上安装有第二竖直位移传感器122，使第二竖直位移传感器122的测量方向与立辊的轴线方向一致。

通过以上描述可以知道，第一水平位移传感器112和第二水平位移传感器212均是以水平测量基准线411为基准，来测量第一水平位移传感器、第二水平位移传感器距离该水平测量基准线411的水平位移。通过两个位移传感器检测的位移数据，可以实时测算出传动侧立辊21的外圆周面213与上水平辊11的侧面113之间的距离，也就是翼板厚度值。

同样地，第二水平位移传感器212和第三水平位移传感器222也是以水平测量基准线411为基准。通过第二水平位移传感器212和第三水平位移传感器222可以测量出传动侧立辊21的外圆周面213与操作侧立辊22的外圆周面225之间的距离，也即是梁高值。

第一竖直位移传感器111和第二竖直位移传感器212则是以竖直测量基准线511为基准来检测，可以测量出上水平辊的外圆周面117和下水平辊的外圆周面125之间的距离，即腹板厚度值。

通过以上数据检测，可以得到H型钢的形状。

在一个可选实施例中，所有位移传感器都是拉杆式位移传感器。

进一步地，如图3所示，水平测量基准线411和竖直测量基准线511都是以长条形滑槽的形式设置在轧机牌坊上。各水平位移传感器具有沿水平可伸缩的拉杆，例如，第一水平位移传感器112具有沿水平可伸缩的水平拉杆115。并且，该水平拉杆115伸出的一端弯曲延伸入长条形滑槽内，使得水平拉杆既能够沿水平辊轴线方向伸缩，也可以沿立辊轴线方向滑动。同样地，第二水平位移传感器212具有沿水平可伸缩的水平拉杆215，水平拉杆215伸出的一端弯曲延伸入长条形滑槽内。通过各水平的拉杆的伸缩来检测位移量，并且，各拉杆灵活地安装在长条形滑槽内，不影响轧机的运行。同样地，第一竖直位移传感器111具有沿竖直方向可伸缩的竖直拉杆119，竖直拉杆119伸出的一端弯曲延伸入长条形滑槽内。其他位移传感器与其对应的水平测量基准线或竖直测量基准线也具有相同的形式，在此省略叙述。

进一步地，还包括控制器，该控制器可以PLC或者单片机等控制模块。所述控制器与两个位移传感器连接，位移传感器将传动侧立辊和上水平辊的位移实时传送给控制器，由控制器运算出形状值。

在一个可选实施例中，还设置有比较单元，该比较单元可以是嵌入或可插拔式的比较器。控制器将该检测的形状值与设计值进行比较，由比较器来完成形状值与设计值的对比，并由控制器来控制各液压缸的活塞杆伸缩量。使检测的形状值与设计值相一致。

在一个可选实施例中，还设置有修正单元，该修正单元根据材料的弹性形变和机械间隙误差，对检测的形状值进行修正，得到最终的形状终值。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种H型钢形状在线检测装置，其特征在于，包括：

水平测量基准线和竖直测量基准线；

第一水平位移传感器，安装在上水平辊的移动构件上，且所述第一水平位移传感器的测量方向与上水平辊的轴线方向一致；

第二水平位移传感器，安装在传动侧立辊的移动构件上，且所述第二水平位移传感器的测量方向与上水平辊的轴线方向一致；

第三水平位移传感器，安装在操作侧立辊的移动构件上，且所述第三水平位移传感器的测量方向与上水平辊的轴线方向一致；

第一竖直位移传感器，安装在上水平辊的移动构件上，且所述第一竖直位移传感器的测量方向与传动侧立辊的轴线方向一致；

第二竖直位移传感器，安装在下水平辊的移动构件上，且所述第二竖直位移传感器的测量方向与传动侧立辊的轴线方向一致，

其中，各水平位移传感器均是以水平测量基准线为基准测量，通过第一水平位移传感器、第二水平位移传感器测量得到H型钢的翼板厚度值，通过第二水平位移传感器和第三水平位移传感器测量得到H型钢的梁高值，

各竖直位移传感器均是以竖直测量基准线为基准测量，通过第一竖直位移传感器和第二竖直位移传感器测量得到H型钢的腹板厚度值。

2.根据权利要求1所述的在线检测装置，其特征在于，各水平位移传感器和各竖直位移传感器均为拉杆式位移传感器。

3.根据权利要求1所述的在线检测装置，其特征在于，所述水平测量基准线以长条形滑槽的形式设置在轧机牌坊上，

各水平位移传感器分别具有沿水平辊轴线方向伸缩的水平拉杆，该水平拉杆伸出的一端弯曲延伸入长条形滑槽内，使得水平拉杆还可沿立辊轴线方向滑动。

4.根据权利要求1所述的在线检测装置，其特征在于，所述竖直测量基准线以长条形滑槽的形式设置在轧机牌坊上，

各竖直位移传感器分别具有沿传动侧立辊轴线方向伸缩的竖直拉杆，该竖直拉杆伸出的一端弯曲延伸入长条形滑槽内，使得竖直拉杆还可沿上水平辊轴线方向滑动。

5.根据权利要求1所述的在线检测装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与各位移传感器连接，位移传感器将各立辊和各水平辊的位移实时传送给控制器，由控制器运算出H型钢的形状。

6.根据权利要求5所述的在线检测装置，其特征在于，所述控制器为PLC或者单片机。

7.根据权利要求5所述的在线检测装置，其特征在于，控制器还包括有比较单元，比较单元将控制器计算得到的形状值与形状设计值进行比较，并由控制器根据比较结果来控制各液压缸的活塞杆伸缩量。

8.根据权利要求7所述的在线检测装置，其特征在于，控制器还包括修正单元，该修正单元根据材料的弹性形变和机械间隙误差，对检测的形状值进行修正，得到最终的形状终值。