檢測輥、接觸式板形儀及檢測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種檢測輥、接觸式板形儀及檢測系統。其中檢測輥包括：環形壓磁鐵芯、定子鐵芯，閉合的感應線圈、勵磁線圈及輸出線圈，感應線圈設置于環形壓磁鐵芯中，勵磁線圈與輸出線圈獨立，并設置于定子鐵芯中，定子鐵芯同心設置于環形壓磁鐵芯的內孔中，環形壓磁鐵芯在待檢測板帶帶動下圍繞定子鐵芯轉動，從而無需滑環結構，因此可提高板形儀的使用壽命。
【專利說明】檢測輥、接觸式板形儀及檢測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及板帶箔冷軋機的板形檢測領域，尤其涉及檢測輥、接觸式板形儀及檢測系統。
【背景技術】
[0002]在冶金行業中，帶材軋制的板形質量問題作為評價冷軋帶材產品優劣的重要質量指標之一，會直接影響后續深加工產品的質量，因此板形檢測是冷軋領域的核心關鍵技木。目前在板帶箔材軋制線上使用的接觸式板形檢測儀表主要有:壓磁式(ABB公司的stressmeter親)、壓電式(德國鋼鐵研究所的BFI親)和空氣軸承式(DAVY公司的vidimon輥和BRONE公司的空氣軸承式檢測輥)等形式。應用最多的還是瑞典ABB公司的壓磁式與英國DAVY公司的空氣軸承式，其在使用中所存在的問題在于:滑環機構作為核心部件，其機械加工精度要求很高、信號輸出引線機構復雜，同時易磨損從而降低了儀表的使用壽命，使生廣成本提聞。
實用新型內容
[0003]鑒于現有技術中存在的問題，本實用新型實施例提供了ー種檢測輥、接觸式板形儀及檢測系統，可以提高設備使用壽命，降低生產成本。
[0004]其中，本實用新型一實施例提供的檢測輥，包括:
[0005]環形壓磁鐵芯、定子鐵芯，閉合的感應線圈、勵磁線圈及輸出線圈，所述感應線圈設置于環形壓磁鐵芯中，所述勵磁線圈與所述輸出線圈設置于所述定子鐵芯中，所述定子鐵芯同心設置于所述環形壓磁鐵芯的內孔中，所述環形壓磁鐵芯在待檢測板帶帶動下圍繞所述定子鐵芯轉動。
[0006]其中，在所述定子鐵芯與環形壓磁鐵芯的內孔之間存在氣隙，環形壓磁鐵芯通過無油軸承與定子鐵芯之間的同心裝配。
[0007]其中，所述定子鐵芯和/或所述環形壓磁鐵芯為多段。
[0008]其中，所述多段定子鐵芯通過聯軸器及軸向緊固件連接。
[0009]其中，所述多段檢測輥的環形壓磁鐵芯之間通過外嵌套筒連接，所述外嵌套筒ー端為套筒，另一端為嵌孔，所述嵌孔的孔徑與所述套筒的外徑相應。
[0010]其中，還包括:引線，所述引線的一端與所述輸出線圈連接，另一端從所述中心通孔中引出，延伸到所述檢測輥的外側。
[0011]本實用新型ー實施例還進一歩提供了接觸式板形儀，包括:檢測輥、處理単元，所述檢測輥的輸出線圈與所述處理単元的輸入連接，當輸出線圈將感應電動勢輸出給所述處理單元后，所述處理単元根據所述感應電動勢獲取待檢測板帶的表面壓カ信息。
[0012]其中，還包括:引線盒、信號轉換電路、接ロ単元及板形顯示單元，所述引線盒、信號轉換電路、接ロ単元依次連接后與所述處理単元的輸入端連接，所述板形顯示單元與所述處理単元的輸出端連接，對所述處理單元中的表面壓カ信息通過用戶界面進行顯示。[0013]本實用新型ー實施例還進一歩提供了接觸式板形檢測系統，包括:卷取機及接觸式板形儀，所述卷取機固定于軋機出口ー側，對已軋制的板帶進行卷取，在該卷取路徑上設置所述接觸式板形儀，使所述接觸式板形儀對已軋制的板帶形成支撐，使所述接觸式板形儀的檢測輥隨所述待檢測板帶的移動而轉動。
[0014]其中，在卷取路徑上所述接觸式板形儀的前后還包括:護輥，在卷取路徑中接觸式板形儀所形成的支撐點前后。
[0015]利用本實用新型實施例提供的技術方案，勵磁繞組和輸出繞組均設置在內定子內，因此可直接通過空心軸對外引線，因此無需滑環結構，從而可提高板形儀的使用壽命。
[0016]同時，本實用新型實施例中內定子可采用多段裝配結構，一方面使得機械加工精度和裝配精度要求下降，降低了加工制造和維護成本。另外，可實現對待檢測板帶的局部檢測，從而使軋制控制系統的數據采集更為精確，因此在降低了系統運行成本的同時，提高了軋制質量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型一實施例中檢測輥的工作系統組成示意圖；
[0018]圖2為本實用新型一實施例中檢測輥的的剖面圖；
[0019]圖3示出了沿圖2中A-A線所取的檢測輥的橫斷面圖；
[0020]圖4為本實用新型一實施例中檢測輥的內部組裝示意圖；
[0021]圖5示出本實用新型一實施例中檢測輥的剖面圖；
[0022]圖6示出了沿圖5中B-B線所取的檢測輥的橫斷面圖；
[0023]圖7為本實用新型一實施例中接觸式板形儀的組成示意圖；
[0024]圖8為本實用新型一實施例中接觸式板形檢測系統的組成示意圖。
具體實施例
[0025]下面結合附圖對實用新型作進ー步詳細的說明。
[0026]如圖1、2、3示出了本實用新型檢測輥的第一種實施例。如圖2、3所示，本實用新型中的檢測輥11中包括:環形壓磁鐵芯21、定子鐵芯22，4組閉合的感應線圈23(圖中所指23處的實心圓與空心圓分別表示線圈中的不同的電流方向)固定纏結于環形壓磁鐵芯21的凹槽中，多組勵磁線圈24(圖中所指24處的實心圓與空心圓分別表示線圈中的不同的電流方向)與多組輸出線圈25 (圖中所指25處的實心六邊形與空心六邊形分別表示線圈中的不同的電流方向)沿定子鐵芯圓周方向交錯分布，固定纏結于定子鐵芯22的凹槽中。定子鐵芯22的外徑小于環形壓磁鐵芯21的內孔徑，使得當定子鐵芯22同心裝配于環形壓磁鐵芯21的內孔中時(如圖3中所示)，其定子鐵芯22的外徑與環形壓磁鐵芯21的內孔之間存在一定氣隙26。此氣隙26距離的選取要保證定子鐵芯22上的勵磁線圈24與環形壓磁鐵芯21內側感應線圈23之間可實現有效的感應。氣隙要盡可能小，要求小于0.1mm。以上固定在定子鐵芯22中的輸出線圈25通過引線27可與外部的其他處理單元連接對外輸出感應電動勢，其引線27可通過定子鐵芯22中間的通孔28從檢測輥11的內部引出。
[0027]在以上實施例中，示意的閉合感應線圈23為4組，但實際上根據勵磁磁場及感應電動勢的不同要求，上述設置于環形壓磁鐵芯21上的閉合的感應線圈23，還可選用4組或以上的偶數組。
[0028]在本實用新型一實施例中定子鐵芯22上的多組勵磁線圈24或多組輸出線圈25可具體選用:4組或以上的偶數組，從而可滿足在各種條件下使用。
[0029]在本實用新型一實施例中，勵磁線圈和輸出線圈的組數跟閉合感應線圈的組數必須相同。
[0030]環形壓磁鐵芯21可通過軸承29的連接方式實現與定子鐵芯22之間的同心裝配。為使其相對旋轉更為靈活，其軸承29可選用無油軸承等高精度、低摩擦カ軸承，從而可有效保證當待檢測板帶14帶動環形壓磁鐵芯21轉動時的同步性，避免了由于不同步，而對待檢測板帶14表面的劃傷。
[0031]同時，為了增加環形壓磁鐵芯21的耐磨性及光潔度，還可在環形壓磁鐵芯21外部固定外鋼桶210，從而提高了環形壓磁鐵芯21的耐磨性及進ー步降低了對待檢測板帶14表面的磨損，因此提高了檢測輥11的使用壽命。
[0032]如圖1所示，以上檢測輥11在使用時設置于軋機12的出ロ側13，在出ロ側13所輸出的已軋制的板帶，即待檢測板帶14的輸出線路上，使檢測輥11對待檢測板帶14形成支撐。當待檢測板帶14處于靜止狀態時，檢測輥11外側的環形壓磁鐵芯21相對于定子鐵芯22不產生轉動，勵磁線圈24相對于閉合感應線圈23產生感應電動勢，而在輸出線圈25不產生感應電動勢，從而無感應電動勢輸出；當待檢測板帶14向15方向運動時，待檢測板帶14帶動檢測輥11外側的環形壓磁鐵芯21圍繞定子鐵芯22沿方向16順時針轉動，此時，環形壓磁鐵芯21受到待檢測板帶14的擠壓而在內部產生應變，而環形壓磁鐵芯21中的感應線圈23導磁率根據環形壓磁鐵芯的應變量產生，即不同的待檢測板帶14張力，對環形壓磁鐵芯21所產生的壓カ就不同，從而在環形壓磁鐵芯21中感應線圈23所產生的導磁率就不同。由于環形壓磁鐵芯和閉合感應線圈轉動，充當了再次勵磁作用，定子鐵芯22中的輸出線圈25將產生感應電動勢輸出，輸出頻率與勵磁電流頻率相同，與轉速無關，輸出幅值與速度有夫，同時更重要的是與環形壓磁鐵芯承受的壓カ有關，從而可使感應電動勢從定子鐵芯22中輸出，無需滑環結構，從而提高了檢測輥11及整體板形儀的使用壽命。
[0033]如圖4、5、6示出了本實用新型檢測輥的第二種實施例，如圖4所示，與上述第一種實施例相比，本實施例的不同之處在于，其檢測輥11中的定子鐵芯22由4段41、42、43、44組成，其四段定子鐵芯41、42、43、44兩側固定為花形聯軸器54、55，如圖5、圖6所示，在定子鐵芯內22徑向包括4個均勻分布的軸向通孔56、57、58、59，在進行四段定子鐵芯41、42、43,44的裝配時，首先通過花形聯軸器54、55在四段定子鐵芯41、42、43、44之間進行松配合連接，之后，再通過4個聯接螺栓45緊固件穿過軸向通孔56、57、58、59實現多段檢測輥41、42、43、44中多段定子鐵芯22之間的固定連接。上述花形聯軸器54、55同時還可選用花形弾性聯軸器，從而使軸連接后可獲得更好的減震及平衡應カ的效果。采用上述分段定子鐵芯的目的是，由于在待檢測板帶14寬度方向較寬時，其待檢測板帶14寬度方向上的變形值在局部會產生變化，因此，實施以上方案可對每段定子鐵芯可對局部待檢測板帶14的張カ(即，壓力)進行檢測，從而可獲得寬度方向張カ變化離散值，同時，由于每段定子鐵芯都可通過各自獨立的引線27，將各段的定子鐵芯中輸出繞組的感應電動勢進行對外輸出，從而更便于外部處理單元對此離散感應值進行處理，實現了對待檢測板帶14在局部范圍內的平整度給予分段測量，從而使后續的軋制控制更為準確。需要說明的是，上述將檢測輥11中的定子鐵芯22分為4端，只是本實施例中的一種優選方案，較為適合常規情況下的待檢測板帶14寬度，同時檢測輥11中的定子鐵芯22分段，還可以根據待檢測板帶14的檢測
寬度及每段定子鐵芯的最佳加工長度被分為多段，如:3段、5段、6段......等段數。從而
各段定子鐵芯的加工成本較整體定子鐵芯的加工將更為容易，同時更便于實現對定子鐵芯的局部更換，從而降低了生產、裝配及維護成本，并且由于定子鐵芯之間采用松配合連接，因此減小了使用過程中由于持續的中心應カ而對定子鐵芯整體產生的影響。
[0034]在保證測量精度的基礎上，降低檢測輥11的加工成本，如圖4、圖5所示，其環形壓磁鐵芯21也可被分為4段或6段、10段等多段，每段之間通過外嵌套筒51連接，該外嵌套筒51的一端為套筒52 (即為公裝配端)、另一端為嵌孔53 (即為母裝配端)、嵌孔53的孔徑與套筒52的外徑相應，從而將可多段檢測輥的外嵌套筒51進行依次的首尾連接。為保證以裝配后整體外嵌套筒的精度，在各段連接裝配完畢后，再整體磨削加工，以此保證檢測輥的表面光潔度，因此降低的加工精度及裝配精度，同時減小了在與待檢測板帶14接觸吋，對待檢測板帶14表面帶來的摩擦，從而使待檢測板帶14表面更為平整、從而避免了劃痕的產生。對于上述環形壓磁鐵芯21的分段需要說的是，如圖4中所示，出于對裝配方便的考慮，其環形壓磁鐵芯21與定子鐵芯22的分段可以是相同的，從而可使勵磁線圈很好的對應閉合的感應線圈，但是在保證單組閉合感應線圈與勵磁線圈對應的情況下，其環形壓磁鐵芯21的分段與定子鐵芯22的分段數也可不同，從而可根據實際加工條件，采用多種加エ及裝配方法。
[0035]如圖7示出了本實用新型接觸式板形儀的組成示意圖，本實用新型接觸式板形儀包括:檢測輥11及處理單元61，其檢測輥11的輸出與處理單元61的輸入連接，固定在定子鐵芯22中的輸出線圈25通過引線27與外部的處理單元61的輸入連接，其引線27可通過定子鐵芯22中間的通孔28從檢測輥11的內部引出。當輸出線圈25將此感應電動勢輸出給處理単元61后，處理單元61根據感應電動勢獲取待檢測帶子14的表面壓カ值等信息。
[0036]為使上述接觸式板形儀應用在各種場合中，在本實用新型實施例中，還可包括:支撐座62，支撐座62裝配連接于檢測輥11的兩端。其處理單元61的輸入端還可依次連接:弓丨線盒63、信號轉換電路64、接ロ單元65，其中，引線盒63的作用在于當檢測輥11輸出多路引線時，更便于對該多路引線進行統一的安置。信號轉換電路64的作用在于將檢測輥11輸出的感應電動勢轉換為數字信號，從而便于后續數字信號的處理。接ロ単元65的作用在于，當信號轉換電路64與處理單元61之間的數字接頭形式不同時，可進行接ロ的互換，從而使接觸式板形儀可與更多類型的處理單元61或嵌入式模塊進行配合工作。為使使用者可對檢測結果進行更為直觀的檢測，上述處理單元61的輸出還可與板形顯示單元66的輸入連接，從而使所述處理単元61中的表面壓カ信息可通過用戶界面進行顯示。
[0037]如圖8所述，本實用新型接觸式板形檢測系統包括:卷取機71、及本實用新型以上實施例中的接觸式板形儀72，卷取機71固定于軋機12出軋ロー側，對已軋制的板帶73進行卷取，在該卷取路徑74上設置接觸式板形儀72，使所述接觸式板形儀72對已軋制的板帶73形成支撐，使接觸式板形儀72的檢測輥隨待檢測板帶73的移動而向順時針方向轉動。需要說明的是，上述系統可與軋制控制系統直接進行連接，從而可對軋制過程給予實時控制。
[0038]為了保證張カ在軋制過程中不受軋制線高低和卷徑變化的影響，在卷取路徑74上接觸式板形儀72的前后設置:前護輥75、及后護輥76，在卷取路徑74中接觸式板形儀72所形成的支撐點前后，對已軋制的板帶形73構成支撐，使接觸式板形儀72對已軋制的板帶支撐夾角不變，對已軋制的板帶夾角變化而承受變化的支撐力，使接觸式板形儀對已軋制的板帶支撐力穩定。
[0039]以上所述的僅是本實用新型的一些實施例。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.檢測輥，其特征在于，包括:環形壓磁鐵芯、定子鐵芯，閉合的感應線圈、勵磁線圈及輸出線圈，所述感應線圈設置于環形壓磁鐵芯中，所述勵磁線圈與所述輸出線圈設置于所述定子鐵芯中，所述定子鐵芯同心設置于所述環形壓磁鐵芯的內孔中，所述環形壓磁鐵芯在待檢測板帶帶動下圍繞所述定子鐵芯轉動。
2.根據權利要求1所述的檢測輥，其特征在于，在所述定子鐵芯與環形壓磁鐵芯的內孔之間存在氣隙，環形壓磁鐵芯通過無油軸承與定子鐵芯之間同心裝配。
3.根據權利要求1所述的檢測輥，其特征在于，所述定子鐵芯和/或所述環形壓磁鐵芯為多段。
4.根據權利要求3所述的檢測輥，其特征在于，所述多段定子鐵芯通過聯軸器及軸向緊固件連接。
5.根據權利要求3所述的檢測輥，其特征在干，所述多段檢測輥的環形壓磁鐵芯之間通過外嵌套筒連接，所述外嵌套筒一端為套筒，另一端為嵌孔，所述嵌孔的孔徑與所述套筒的外徑相應。
6.根據權利要求1所述的檢測輥，其特征在于，還包括:引線，所述引線的一端與所述輸出線圈連接，另一端從所述中心通孔中引出，延伸到所述檢測輥的外側。
7.接觸式板形儀，其特征在于，包括:根據權利要求1?6中任意ー種所述的檢測輥、處理單元，所述檢測輥的輸出線圈與所述處理単元的輸入端連接。
8.根據權利要求7所述的接觸式板形儀，其特征在于，還包括:引線盒、信號轉換電路、接ロ単元及板形顯示單元，所述引線盒、信號轉換電路、接ロ単元依次連接后與所述處理單元的輸入端連接，所述板形顯示單元與所述處理単元的輸出端連接，對所述處理單元中的表面壓カ信息通過用戶界面進行顯示。
9.接觸式板形檢測系統，其特征在于，包括:卷取機及根據權利要求8所述的接觸式板形儀，所述卷取機固定于軋機出口ー側，對已軋制的板帶進行卷取，在該卷取路徑上設置所述接觸式板形儀，使所述接觸式板形儀對已軋制的板帶形成支撐，使所述接觸式板形儀的檢測輥隨所述待檢測板帶的移動而轉動。
10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，在卷取路徑上所述接觸式板形儀的前后還包括:護輥，在卷取路徑中接觸式板形儀所形成的支撐點前后。
【文檔編號】B21B38/02GK203380191SQ201320230379
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年4月28日 優先權日:2013年4月28日
【發明者】葛良松, 童朝南, 韓靈生, 景鵬, 李江昀, 周智霖 申請人:北京北科麥思科自動化工程技術有限公司