一种PQF钢管连轧机机架中心精度快速检测装置

技术领域

本发明涉及连轧机机架中心精度检测技术领域，特别涉及一种PQF钢管连轧机机架中心精度快速检测装置。

背景技术

PQF连轧管机的轧制中心线精度的高低，对钢管的壁厚精度及轧制工艺控制影响巨大。而影响PQF连轧管机的轧制中心线精度的因素非常多，主要包括PQF连轧管机牌坊中心线的精度、PQF连轧管机架轧辊孔型车削精度、PQF连轧管机架的装配精度和PQF连轧管机架自身刚性及磨损和变形情况等决定；目前PQF连轧机牌坊的中心线精度可以通过标准机架配合激光检测装置进行测定，PQF连轧管机架轧辊孔型车削精度可以通过对孔型加工车床和加工工艺进行控制和检测，但PQF连轧管机架的中心精度只能靠机架的加工和装配精度以及对机架自身刚性、控制磨损和变形来保证，现在采用的机架校准站校准办法，也只是对机架精度进行近似模拟检测，可以在PQF连轧管线上使用机架的过程中进行模糊补偿，因为这种检测办法只是检测了PQF连轧管机轧辊孔型上的几个特殊点的精度数据，并不能对全部孔型曲线的实际数据进行检测，也无法进行详细分析。

PQF连轧管机架的中心精度完全连轧机由机架的壳体的加工以及装配精度(包括尺寸精度和位置精度)来保证，因此，在PQF连轧管机架投入使用后，其磨损、变形会带来中心精度变化；为保证其精度，只能靠经验定期对机架进行整体修复，用对机架的加工精度控制和对机架的装配精度控制来保证机架的中心精度。因此，当机架中心精度超差严重时，如未能及时对机架进行修复，会严重影响钢管质量和轧制工艺条件的保证，造成生产甚至设备事故，同样也存在精度尚能满足工艺要求的情况，提前对机架进行修复，造成资源浪费。

公开号为CN209550247U的中国实用新型专利公开一种无缝管脱管机轧辊精度检测装置，包括底板、支撑轴座、轧辊托座、仿形样板，所述底板上固定连接支撑轴座，支撑轴座的支撑轴垂直于底板，所述轧辊托座通过轴承套接在支撑轴上，轧辊托座为阶梯套筒结构，其顶面封闭，底面设有外沿，所述支撑轴座的侧面设有仿形样板固定在底板上，仿形样板的测量角A与脱管机轧辊端面角度相一致，脱管机轧辊套装在轧辊托座上，其端面与仿形样板之间设有间隙。该现有技术能直观的测量出轧辊外形加工误差，杜绝了因轧辊加工误差带来的劳动力浪费，脱管机架装配精度提高，防止因辊缝不均带来的机架事故和钢管外表面出现青线的质量缺陷；该现有技术主要是针对轧辊外形加工误差的检测，未有效解决上述中心机架的中心精度检测问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出的技术方案能解决对中心机架的中心精度进行检测困难的技术问题，代替依靠人工经验的检测方式，快速实现中心精度的检测以及误差补偿。

本发明所使用的技术方案是：一种PQF钢管连轧机机架中心精度快速检测装置，包括基座，基座上等距设置有若干机架部件，机架部件包括固定连接在基座上的中心机架，中心机架上活动设置有连轧辊，机架部件上设置有用于驱动连轧辊发生径向运动的驱动组件；基座上活动设置有作为中心基准的基准部件，基准部件包括基准圆筒，基准圆筒的外侧设置有能与连轧辊外侧相互贴合的弧形槽，弧形槽中滑动安装有伸缩杆，基准圆筒内部滑动设置有滑杆，当连轧辊发生径向运动且与弧形槽贴合时，伸缩杆受压并运动，以使滑杆运动；基座上活动设置有触发部件，触发部件包括安装筒，安装筒上旋转安装有触发架；安装筒内滑动设置有扣合杆，扣合杆的一端固定连接有扣合块一，安装筒上活动设置有能与扣合块一进行扣合的扣合块二，扣合块二上固定连接有弧板；当扣合杆滑动并使扣合块一与扣合块二扣合时，触发架背向安装筒的一端处于驱动组件上方并对驱动组件进行挤压，驱动组件对连轧辊进行径向驱动，当连轧辊的外侧与异形槽贴合时，滑杆运动并对弧板进行挤压，扣合块二与扣合块一脱离扣合时，触发架与驱动组件错开，连轧辊停止径向运动，以确定连轧辊的中心精度。

进一步的，所述基座上滑动安装有两个移动组件，基准部件和触发部件分别固定设置在两个移动组件上，移动组件包括滑动安装在基座上的移动座，移动座上旋转安装有转动电缸，基座上旋转安装有摆杆，转动电缸的活塞杆与摆杆旋转连接。

进一步的，所述基准部件还包括固定安装在摆杆上的控制气缸，控制气缸的活塞杆与基准圆筒固定连接，伸缩杆朝向滑杆的一端上设置有压轮一，伸缩杆运动时，压轮一对滑杆进行挤压，伸缩杆与基准圆筒之间套设有用于提供弹力的弹簧一，滑杆的一端上设置有压轮二，滑杆与基准圆筒之间套设有用于提供弹力的弹簧二，滑杆运动时，压轮二对弧板进行挤压。

进一步的，所述触发部件还包括固定设置在安装筒内的推动气缸，通过推动气缸推动扣合杆，以使扣合块一与扣合块二扣合，扣合杆与安装筒之间套设有用于提供弹力的扣合杆弹簧，扣合杆的一端旋转连接有连杆，连杆的一端与触发架旋转连接，扣合块二与安装筒之间套设有用于提供弹力的弧板弹簧。

进一步的，所述驱动组件包括旋转安装在中心机架上的齿圈一和齿轮三，齿圈一的周向以及一个端面上均设置有轮齿，齿轮三与齿圈一的端面齿啮合。

进一步的，所述驱动组件还包括旋转安装在中心机架上的齿盘，齿盘上以螺旋副配合设置有径向丝杠，径向丝杠的一端上旋转连接有径向座，齿盘上滑动安装有配合滑架，配合滑架与齿盘之间套设有用于提供弹力的滑架弹簧，配合滑架与齿轮三之间通过轴配合实现扭矩传递，当触发架的一端对配合滑架进行挤压，配合滑架端面上的配合轴与齿轮三上的插孔配合，通过齿圈一转动，以对连轧辊进行径向驱动。

本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)通过移动组件能将基准部件和触发部件携带至不同的机架部件两侧，能快速对不同的中心机架精度进行检测补偿；(2)利用基准部件作为中心基准，以连轧辊贴合以及触发架进行触发的方式，实现中心精度的检测以及补偿；(3)代替人工依靠经验的检测方式，实现快速的中心精度检测。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明基座上移动组件结构示意图。

图3为本发明基准部件结构示意图。

图4为本发明机架部件整体结构示意图。

图5为本发明图4中A标记处局部放大图。

图6为本发明触发部件整体结构示意图。

图7为本发明触发部件的内部剖视图。

图8为本发明图7中B标记处局部放大图。

图9为本发明扣合杆和扣合块二的扣合结构示意图。

附图标记：1-基座；2-基准部件；3-机架部件；4-触发部件；101-电机；102-移动座；103-转动电缸；104-摆杆；105-移动丝杆；201-控制气缸；202-基准圆筒；203-伸缩杆；204-弹簧一；205-压轮一；206-滑杆；207-弹簧二；208-压轮二；301-中心机架；302-径向座；303-连轧辊；304-驱动电机；305-径向丝杠；306-齿圈一；307-齿圈二；308-齿圈电机；309-齿轮一；310-驱动气缸；311-齿轮二；312-齿轮三；313-配合滑架；314-滑架弹簧；315-齿盘；316-齿轮四；317-齿轮五；401-安装筒；402-支撑架；403-触发架；404-连杆；405-扣合杆；406-扣合块一；407-扣合块二；408-弧板；409-弧板弹簧；410-推动气缸；411-扣合杆弹簧。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1和图2所示，基座1上等距设置有若干机架部件3，基座1的一端固定设置有电机101，基座1上旋转安装有移动丝杆105，基座1用于驱动移动丝杆105，基座1上滑动安装有两个移动组件，对于移动组件，包括滑动安装在基座1上的移动座102，移动座102上旋转安装有转动电缸103，移动座102与移动丝杆105构成螺旋副，基座1上旋转安装有摆杆104，转动电缸103的活塞杆与摆杆104旋转连接，基准部件2和触发部件4分别设置在两个摆杆104的一端上；机架部件3包括固定设置在基座1上的中心机架301，中心机架301上滑动安装有径向座302，径向座302上设置有连轧辊303，连轧辊303通过固定设置在径向座302一侧的驱动电机304驱动。

如图3所示，对于基准部件2，控制气缸201固定安装在摆杆104上，基准圆筒202与控制气缸201的活塞杆固定连接，基准圆筒202的外侧设置有能与连轧辊303外侧相互贴合的弧形槽，弧形槽中滑动安装有伸缩杆203，基准圆筒202内部滑动设置有滑杆206，伸缩杆203朝向滑杆206的一端上设置有压轮一205，伸缩杆203运动时，压轮一205对滑杆206进行挤压，伸缩杆203与基准圆筒202之间套设有用于提供弹力的弹簧一204，滑杆206的一端上设置有压轮二208，滑杆206与基准圆筒202之间套设有用于提供弹力的弹簧二207。

如图4和图5所示，对于驱动组件，齿圈二307旋转安装在中心机架301上，齿圈电机308固定安装在中心机架301上，齿圈电机308的输出轴上固定连接有齿轮一309，中心机架301上旋转安装有驱动气缸310，驱动气缸310的一端与齿轮一309的端面固定连接，驱动气缸310的活塞杆上固定连接有齿轮二311，齿轮一309与齿圈二307啮合，齿圈一306旋转安装在中心机架301上，齿圈一306的周向以及一个端面上均设置有轮齿，齿轮三312与齿圈一306的端面齿啮合，齿轮二311的轴向以及一个端面上也均设置有轮齿，当齿轮二311的周向齿与齿圈一306的周向齿啮合时以驱动齿圈一306；齿轮五317与齿轮四316固定连接，且分别旋转安装在中心机架301上，当齿轮二311的端面齿与齿轮四316啮合时，以驱动齿轮五317；齿盘315旋转安装在中心机架301上，齿盘315与齿轮五317啮合，齿盘315上以螺旋副配合设置有径向丝杠305，径向丝杠305的一端与径向座302旋转连接，齿盘315上滑动安装有配合滑架313，配合滑架313与齿盘315之间套设有用于提供弹力的滑架弹簧314，配合滑架313与齿轮三312之间通过轴配合实现扭矩传递，配合滑架313端面上的配合轴与齿轮三312上的插孔配合，通过齿圈一306转动，以对连轧辊303进行径向驱动。

如图6和图7所示，对于触发部件4，安装筒401与摆杆104的一端固定连接，安装筒401旋转安装有触发架403，安装筒401上设置有用于支撑并吸附触发架403的支撑架402，支撑架402通过电磁吸附触发架403，以使触发架403能在支撑架402上被稳定支撑。

如图8和图9所示，安装筒401内固定安装有推动气缸410，安装筒401内滑动安装有扣合杆405，扣合杆405的一端固定连接有扣合块一406，安装筒401上滑动安装有扣合块二407，扣合块一406与扣合块二407具有扣合关系，扣合块二407上固定连接有弧板408，通过推动气缸410推动扣合杆405，以使扣合块一406与扣合块二407扣合，扣合杆405与安装筒401之间套设有用于提供弹力的扣合杆弹簧411，扣合块二407与安装筒401之间套设有用于提供弹力的弧板弹簧409；弧板408上旋转安装有连杆404，连杆404的一端与触发架403的一端旋转连接；当扣合杆405滑动并使扣合块一406与扣合块二407扣合时，触发架403背向安装筒401的一端处于配合滑架313上方并对配合滑架313进行挤压，以使配合滑架313与齿轮三312进行扭矩传递，通过驱动齿圈一306，在齿轮啮合以及螺旋副连接作用下，使连轧辊303径向运动，当连轧辊303的外侧与异形槽贴合时，伸缩杆203受挤压，进而滑杆206运动并通过压轮二208对弧板408进行挤压，扣合块二407与扣合块一406脱离扣合时，触发架403与驱动组件错开，连轧辊303停止径向运动，以确定连轧辊303的中心精度。

在执行本发明时：

通过电机101驱动移动丝杆105，以使两个移动座102运动，再通过转动电缸103控制摆杆104摆动，使得基准部件2和触发部件4位于机架部件3的两侧，基准圆筒202的中心作为基准，通过控制气缸201控制基准圆筒202伸进连轧辊303内侧，且使得基准圆筒202位于各个连轧辊303之间，此时滑杆206朝向弧板408的一端并不对弧板408进行挤压作用；通过推动气缸410对扣合杆405进行推动，在连杆404作用下，使得触发架403摆动，触发架403的一端摆动至配合滑架313上方并对配合滑架313进行挤压，使得配合滑架313的配合轴与齿轮三312上的插孔配合，能实现扭矩传递；通过驱动气缸310控制齿轮二311与齿圈一306啮合，以驱动齿圈一306转动。

齿圈一306转动时，在齿轮啮合下，齿轮三312和齿盘315转动，以使径向丝杠305移动，进而使连轧辊303发生径向移动，当连轧辊303移动且连轧辊303的外侧与基准圆筒202上的异形槽贴合时，伸缩杆203也受到连轧辊303挤压并进行运动，当伸缩杆203下降并通过压轮一205对滑杆206进行挤压时，使得滑杆206运动并通过滑杆206一端的压轮二208对弧板408进行挤压作用，使得扣合块二407运动并与扣合块一406脱离扣合，扣合杆405在弹力作用下复位，以使触发架403与配合滑架313错开，即不再挤压配合滑架313，配合滑架313在弹力作用下与齿轮三312脱离配合，断开扭矩传递；以此确定连轧辊303的中心精度，以基准圆筒202的圆心作为中心基准，通过伸缩杆203、滑杆206以及弧板408的相互作用，使触发架403作为检测连轧辊303中心位置精度的触发对象，以此确认连轧辊303的中心精度。

各个连轧辊303的位置相对于基准圆筒202中心所在的基准坐标的距离误差应该控制在偏差范围内，这样才能保证中心精度，但在装配以及加工过程中，会导致中心精度偏差过大；通过上述原理，使得各个连轧辊303朝向中心基准运动，并以触发架403作为触发对象，各个触发架403均与配合滑架313错开后，对应连轧辊303停止径向运动，达到所要求的的中心位置精度。

经过上述流程后，各个连轧辊303的位置已经是对偏差进行补偿后的结果，即各个连轧辊303所构成圆心处于中心基准所允许的范围内，驱动气缸310控制齿轮二311与齿轮四316啮合，在齿轮啮合下，齿盘315转动，使得连轧辊303会进行径向运动，各个连轧辊303进行同步运动，在工作时，能进行径向调节，适用不同直径的对象，因为此时各个连轧辊303的误差已经得到补偿。

本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。