專利名稱：利用抱輥測量環件圓心位置和環件外圓半徑的系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種利用抱輥測量環件圓心位置和環件外圓半徑的系統及方法，屬于金屬壓力成形領域。
背景技術：
徑-軸向輾環機是生產風電塔筒連接法蘭、火箭筒連接法蘭、地面發射大回轉支承裝置、核島蒸發器、核反應堆容器等大型優質無縫環件的關鍵裝備。在輾環過程中，瞬時環件直徑的測量對環件的最終尺寸精度有著重要作用。現有的輾環機測量環件外圓直徑一般是通過測量輥實現的，測量輥的圓心位于主輥與芯輥的連心線上。當環件圓心位于主輥與芯輥的連心線上時，測量輥所測得的數據接近環件外圓的直徑，由于環件軋制過程中的不穩定性，若在某一時刻環件發生偏移，即圓心不在主輥與芯輥的連心線上時，此時用測量輥測得的數據實際上是環件與測量輥接觸點到主輥外壁的距離，是環件外圓一條弦的長度，小于環的直徑，且環件的偏移量未知。由此造成測量的環件直徑不準確。發明內容
本發明的目的在于克服上述不足之處，提供一種利用抱輥測量環件圓心位置和環件外圓半徑的系統及方法，本方法可應用于非剛性定心的雙抱輥輾環機測量環件直徑的場合，它方法簡單，計算準確，容易實現。
為實現上述目的，本發明采用如下技術方案
一種利用抱輥測量環件圓心位置和環件外圓半徑的系統，它包括環件，所述環件的一側對稱的設有與環件外壁相接觸的抱輥I和抱輥II，所述兩抱輥分別通過各自的抱臂 I和抱臂II連接相應的油缸I和油缸II，所述兩油缸內分別設有相應的位移傳感器；在環件內壁設有相接觸的芯輥，外壁則與主輥相接觸。
一種采用抱輥測量環件圓心位置和環件外圓半徑的系統的測量方法，它的測量過程為
1)通過所述兩油缸內置的位移傳感器測得任意時刻所述兩油缸的行程Sl，S2 ；
2)所述各部件的結構尺寸為定值，以環件與主輥的交點A為原點做一直角坐標系，在該直角坐標系中，所述兩抱輥的半徑為Rb ；環件的圓心為0點，環件外圓半徑為R，抱輥I的圓心為Obl點，抱輥II的圓心為Ob2點，抱臂I旋轉中心為B點，抱臂II旋轉中心為 G點，抱臂I與油缸I鉸接中心為C點，抱臂II與油缸II鉸接中心為H點，油缸I旋轉中心為D點，油缸II的旋轉中心為I點；
3)環件圓心位置、環件外圓半徑與油缸行程之間的數理關系，該關系具體形式如下
權利要求
1.一種利用抱輥測量環件圓心位置和環件外圓半徑的系統，它包括環件，其特征是，所述環件的一側對稱的設有與環件外壁相接觸的抱輥I和抱輥II，所述兩抱輥分別通過各自的抱臂I和抱臂II連接相應的油缸I和油缸II，所述兩油缸內分別設有相應的位移傳感器；在環件內壁設有相接觸的芯輥，外壁則與主輥相接觸。
2.—種權利要求1所述的利用抱輥測量環件圓心位置和環件外圓半徑的系統的測量方法，其特征是，它的測量過程為.1)通過所述兩油缸內置的位移傳感器測得任意時刻所述兩油缸的行程S1,S2 ；.2)所述各部件的結構尺寸為定值，以環件與主輥的交點A為原點做一直角坐標系，在該直角坐標系中，所述兩抱輥的半徑為Rb ；環件的圓心為0點，環件外圓半徑為R，抱輥I的圓心為Obl點，抱輥II的圓心為Ob2點，抱臂I旋轉中心為B點，抱臂II旋轉中心為G點， 抱臂I與油缸I鉸接中心為C點，抱臂II與油缸II鉸接中心為H點，油缸I旋轉中心為D 點，油缸II的旋轉中心為I點；.3)環件圓心位置、環件外圓半徑與油缸行程之間的數理關系，該關系具體形式如下
3.如權利要求2所述的利用抱輥測量環件圓心位置和環件外圓半徑的方法，其特征是，為所述步驟幻中，環件圓心位置、環件外圓半徑與油缸行程之間的數理關系的確定方法Δ BDE和Δ GIJ為固定三角形，且兩三角形全等，Δ OblBC和Δ Ob2GH為固定三角形，且兩三角形全等
全文摘要
本發明公開了一種利用抱輥測量環件圓心位置和環件外圓半徑的系統及方法，它包括環件，所述環件的一側對稱的設有與環件外壁相接觸的抱輥I和抱輥II，所述兩抱輥分別通過各自的抱臂I和抱臂II連接相應的油缸I和油缸II，所述兩油缸內分別設有相應的位移傳感器；在環件內壁設有相接觸的芯輥，外壁則與主輥相接觸。本方法是通過建立直角坐標系推導出環件圓心位置、環件外圓半徑與兩油缸行程之間的數理關系。將油缸位移傳感器測量出的兩油缸行程帶入計算軟件，即可得到瞬時環件圓心位置和環件外圓半徑的數值，同時根據圓心位置即可看出環件是否發生偏移，以及發生偏移的偏移量，還可檢測環件外徑的不圓度。應用該方法可去掉現有輾環機的測量輥系統，容易實現，降低成本，且精度較高。
文檔編號G01B21/10GK102519410SQ20121000845
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者何芳, 徐增海, 王強, 蔡冬梅, 談玉龍, 趙東 申請人:濟南大學