一种连铸辊的测量装置及其测量方法

技术领域

本发明涉及连铸辊测量领域，尤其涉及一种连铸辊的测量装置及其测量方法。

背景技术

类似线性尺寸的计量包括带接水板连铸辊的测量，带接水板连铸辊的测量其中之一是测量辊子与接水板之间高度差。在实际测量辊子与接水板之间高度差时，需要先将辊子按照整体设计对弧要求独立调整好尺寸，然后根据辊子与接水板之间的高度差、在辊子和接水板之间设计垫片。

由于空间原因接水板设计较单薄、长度较长，接水板在加工完成松开夹具后，自然状态下会出现变形。因此需要消除接水板的自然变形后才能正确测量接水板至辊面高度。

基于此，急需研究出一种连铸辊的测量装置及其测量方法。

发明内容

本发明的实施例提供一种连铸辊的测量装置及其测量方法，将连铸辊安装于固定组件以消除接水板形变影响测量误差，利用第一测量组件初测辊子与接水板高差，利用第二测量组件复测辊子与接水板高差，在座体与接水板之间增减第一垫片和第二垫片使辊子与接水板之间高度差达到设计图纸要求。本发明的实施例既能正确测量出接水板底面至辊面高度，又能使测量工作变得简单高效。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，提供一种连铸辊的测量装置，连铸辊包括N组辊子、2N个安装座和N条接水板，N条接水板与N组辊子逐一对应，每组辊子的两端各安装一个安装座；辊子安装于安装座的座体，接水板安装于辊子下方；

测量装置包括：

用于消除接水板形变的固定组件，所述固定组件以可拆卸方式固定接水板，所述固定组件位于辊子下方，2N个安装座并列安装于所述固定组件，所述固定组件的上表面与接水板的底面接触；所述固定组件的上表面平面度＜0.03mm；

用于初测辊子与接水板高差的第一测量组件，所述第一测量组件可拆卸安装于所述固定组件上方，所述第一测量组件沿N组辊子轴向跨越每组辊子，在座体与接水板之间增加第一垫片使得所述第一测量组件与辊子的顶面接触；

用于复测辊子与接水板高差的第二测量组件，所述第二测量组件可拆卸安装于所述固定组件上方，所述第二测量组件沿N组辊子径向跨越一组辊子，所述第二测量组件在N组辊子之间移动，在座体与接水板之间增加第二垫片使得所述第二测量组件复测的辊子与接水板之间高度差达到设计图纸要求。

基于一方面，在一种可能的实现方式中，所述固定组件包括：对应N组辊子设置的N+1个垫块、用于承受连铸辊压力的固定座，N+1个垫块设置于固定座的上表面；

安装于固定座的每个所述垫块上表面平面度＜0.02mm；

第二测量组件的底面与所述垫块的上表面平行度＜0.01mm。

本发明实施例的垫块上表面平面度控制在0.02mm以下，连铸辊放置在固定组件时，一方面使得连铸辊的安装座与垫块上表面更贴合，另一方面控制N+1个垫块的平面度能降低连铸辊的测量误差。

本发明实施例控制第二测量组件与垫块上表面的平行度，一方面是控制第二测量组件的底面和垫块上表面的高差值一致，另一方面是通过第二测量组件底面的平面度提高第二测量组件的测量精度，进而提高连铸辊的测量精度。

基于一方面，在一种可能的实现方式中，位于连铸辊两端的安装座各占用一个所述垫块，位于连铸辊中间的两个安装座共用一个所述垫块；共用一个所述垫块的两个安装座各安装一组辊子。

本发明的连铸辊包括N组辊子和2N个安装座，每组辊子的两端各安装一个安装座，第一组辊子的一端安装第一安装座，第一组辊子的另一端安装第二安装座，第二组辊子的一端安装第三安装座，第二组辊子的另一端安装第四安装座，以此类推，第N组辊子的一端安装第2N-1安装座，第N组辊子的另一端安装第2N安装座。

从固定座的一端至另一端分别为第一垫块、第二垫块、……第N垫块和第N+1垫块。使用本发明的测量装置时，第一安装座安装于第一垫块，第二安装座和第三安装座安装于第二垫块，第四安装座和第五安装座安装于第三垫块，……，第2N-2安装座和第2N-1安装座安装于第N垫块，第2N安装座安装于第N+1垫块。

本发明将两组辊子各自的一个安装座安装在同一垫块，由于安装座的座体尺寸和形状均一致，同一垫块的两个安装座边对齐就能实现安装座的轴线对齐，进而有利于不同组辊子的同轴设置。

基于一方面，在一种可能的实现方式中，相邻所述垫块之间存在空隙，安装座的底面与所述垫块的上表面接触，接水板位于相邻所述垫块之间的空隙；

在高度方向上，接水板与固定座之间存在间隙。

由于接水板较单薄、长度较长，接水板在完成加工松开夹具后，自然状态下会出现变形，接水板、辊子和安装座组装成的连铸辊，因此连铸辊在辊子和接水板之间增加垫片过程中需要消除接水板形变。本发明利用垫块之间的空隙放置接水板，并且采用接水板和固定座上表面不接触的形式避免接水板变形影响辊子高度的测量。

基于一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一测量组件包括：M个测量板、用于安装M个测量板的安装板，安装板与测量板可拆卸连接；

安装板固定于固定组件的固定座，M个测量板平行安装于安装板。

基于一方面，在一种可能的实现方式中，测量板包括板体、开设于板体的若干半圆通孔；

板体匹配连铸辊的扇形段形状，若干半圆通孔匹配连铸辊的辊子；

在座体与接水板之间增加第一垫片使得辊子外周壁与半圆通孔孔壁接触。

在实际应用中，板体上开设有X个半圆通孔，连铸辊的扇形段也具有X组辊子，每组辊子包括上辊和下辊，钢坯从上辊和下辊之间经过。下辊、安装座和接水板安装成一体，X个下辊与X个半圆通孔逐一对应，在座体和接水板之间增加第一垫片使下辊与半圆通孔接触。本发明设置板体和半圆通孔的目的是既便于初步控制连铸辊高度，又方便第一垫片的增加。

基于一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一测量组件和所述第二测量组件择一安装于所述固定组件。

本发明的连铸辊使用第一测量组件初测辊子与接水板高差时，第二测量组件并未安装于固定组件，本发明的连铸辊使用第二测量组件复测辊子与接水板高差时，第一测量组件并未安装于固定组件。这样设置的目的是既有利于减小固定组件中固定座的尺寸，又有利于初测过程和复测过程互不干扰。

另一方面，提供一种连铸辊的测量方法，包括：

将装配好的连铸辊放置于固定组件；

将第一测量组件安装于固定组件，第一测量组件的半圆孔匹配连铸辊的辊子，在连铸辊的每个座体与连铸辊的接水板之间增加第一垫片，使辊子嵌入半圆孔中并与半圆孔的孔壁接触；

拆卸掉第一测量组件之后将第二测量组件安装于固定组件；

第二测量组件在连铸辊的N组辊子之间移动，第二测量组件测量辊子与接水板之间高度差；

根据高度差在座体与接水板之间增加第二垫片，直至第二测量组件复测的辊子与接水板之间高度差达到设计图纸要求。

基于另一方面，在一种可能的实现方式中，所述第二测量组件测量辊子与接水板之间高度差，包括：

用第二测量组件的塞尺检测接水板与固定组件的固定座上表面间隙＜0.02mm；

用第二测量组件的深度尺测量辊子辊面与第二测量组件的测量立柱顶面之间的距离m；

测量立柱的高度为k，辊子与接水板之间高度差为k-m。

基于另一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据高度差在座体与接水板之间增加第二垫片，包括：

根据辊子与接水板之间高度差k-m，松开接水板与辊子安装座之间的紧固件，在接水板与辊子安装座之间增减第二垫片，调至图纸设计要求尺寸。

在本发明中，至少具有如下技术效果或优点：

本发明的实施例把连铸辊安装于固定组件，消除接水板形变进而避免接水板影响测量误差，本发明的实施例既利用第一测量组件初测辊子与接水板高差，还利用第二测量组件复测辊子与接水板高差，此外，本发明的实施例在座体与接水板之间增减第一垫片和第二垫片使辊子与接水板之间高度差达到设计图纸要求。综上所述，本发明实施例的测量装置使测量工作变得简单高效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明的一些实施例提供的连铸辊的测量装置原理框图；

图2为根据本发明的实施例提供的固定组件结构示意图；

图3为根据本发明的实施例提供的第二测量组件安装示意图一；

图4为根据本发明的实施例提供的第二测量组件安装示意图二；

图5为根据本发明的实施例提供的连铸辊安装于垫块的示意图；

图6为根据本发明的实施例提供的连铸辊的扇形段示意图；

图7为根据本发明的实施例提供的第一测量组件使用参考图；

图8为根据本发明的实施例提供的图7中测量板A-A向剖面示意图；

图9为根据本发明的实施例提供的连铸辊的测量方法流程图；

附图标记：1-垫块；2-固定座；21-固定座上表面；3-第二测量组件；41-第一安装座；42-第二安装座；43-第三安装座；44-第四安装座；45-第五安装座；46-第六安装座；47-第七安装座；48-第八安装座；51-第一组辊子；52-第二组辊子；53-第三组辊子；54-第四组辊子；61-下辊；62-上辊；7-钢坯；81-板体；82-半圆通孔；9-第一测量组件；91-测量板；92-安装板；①-第一个垫块；②-第二个垫块；③-第三个垫块；④-第四个垫块；⑤-第五个垫块。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

本发明的实施例提供一种连铸辊的测量装置，连铸辊包括N组辊子、2N个安装座和N条接水板，N条接水板与N组辊子逐一对应，每组辊子的两端各安装一个安装座；辊子安装于安装座的座体，接水板安装于辊子下方。

请参阅图1至图8，本发明实施例的测量装置包括：用于消除接水板形变的固定组件、用于初测辊子与接水板高差的第一测量组件9、用于复测辊子与接水板高差的第二测量组件3，固定组件以可拆卸方式固定接水板，固定组件位于辊子下方，2N个安装座并列安装于固定组件，固定组件的上表面与接水板的底面接触；固定组件的上表面平面度＜0.03mm；第一测量组件9可拆卸安装于固定组件上方，第一测量组件9沿N组辊子轴向跨越每组辊子，在座体与接水板之间增加第一垫片使得第一测量组件9与辊子的顶面接触；第二测量组件3可拆卸安装于固定组件上方，第二测量组件3沿N组辊子径向跨越一组辊子，第二测量组件3在N组辊子之间移动，在座体与接水板之间增加第二垫片使得第二测量组件3复测的辊子与接水板之间高度差达到设计图纸要求。

本发明实施例将连铸辊安装于固定组件以消除接水板形变影响测量误差，利用第一测量组件9初测辊子与接水板高差，利用第二测量组件3复测辊子与接水板高差，在座体与接水板之间增减第一垫片和第二垫片使辊子与接水板之间高度差达到设计图纸要求。

请参阅图2，优选上述的固定组件包括：对应N组辊子设置的N+1个垫块1、用于承受连铸辊压力的固定座2，N+1个垫块1设置于固定座2的上表面；安装于固定座2的每个垫块1上表面平面度＜0.02mm；第二测量组件3的底面与垫块1的上表面平行度＜0.01mm。

本发明实施例的垫块1上表面平面度控制在0.02mm以下，连铸辊放置在固定组件时，一方面使得连铸辊的安装座与垫块1上表面更贴合，另一方面控制N+1个垫块1的平面度能降低连铸辊的测量误差。

本发明实施例控制第二测量组件3与垫块1上表面的平行度，一方面是控制第二测量组件3的底面和垫块1上表面的高差值一致，另一方面是通过第二测量组件3底面的平面度提高第二测量组件3的测量精度，进而提高连铸辊的测量精度。

在上述实施方式中，位于连铸辊两端的安装座各占用一个垫块1，位于连铸辊中间的两个安装座共用一个垫块1；共用一个垫块1的两个安装座各安装一组辊子。

请参阅图5，本发明的连铸辊包括N组辊子和2N个安装座，N≥3；每组辊子的两端各安装一个安装座，第一组辊子51的一端安装第一安装座41，第一组辊子51的另一端安装第二安装座42，第二组辊子52的一端安装第三安装座43，第二组辊子52的另一端安装第四安装座44，以此类推，第N组辊子的一端安装第2N-1安装座，第N组辊子的另一端安装第2N安装座。

请继续参阅图5，从固定座2的一端至另一端分别为第一垫块、第二垫块、……第N垫块和第N+1垫块。使用本发明的测量装置时，第一安装座41安装于第一垫块，第二安装座42和第三安装座43安装于第二垫块，第四安装座44和第五安装座45安装于第三垫块，……，第2N-2安装座和第2N-1安装座安装于第N垫块，第2N安装座安装于第N+1垫块。

本发明将两组辊子各自的一个安装座安装在同一垫块1，由于安装座的座体尺寸和形状均一致，同一垫块1的两个安装座边对齐就能实现安装座的轴线对齐，进而有利于不同组辊子的同轴设置。

在上述实施方式中，相邻垫块1之间存在空隙，安装座的底面与垫块1的上表面接触，接水板位于相邻垫块之间的空隙；在高度方向上，接水板与固定座2之间存在间隙。

由于接水板较单薄、长度较长，接水板在完成加工松开夹具后，自然状态下会出现变形，接水板、辊子和安装座组装成连铸辊，因此连铸辊在辊子和接水板之间增加垫片过程中需要消除接水板形变。本发明利用垫块1之间的空隙放置接水板，并且采用接水板和固定座2上表面不接触的形式避免接水板变形影响辊子高度的测量。

上述的第一测量组件9包括：M个测量板91、用于安装M个测量板91的安装板92，安装板92与测量板91可拆卸连接；安装板92固定于固定组件的固定座2，M个测量板91平行安装于安装板92。

基于上述方案，本发明实施例的测量板91包括板体81、开设于板体81的若干半圆通孔82；板体81匹配连铸辊的扇形段形状，若干半圆通孔82匹配连铸辊的辊子；在座体与接水板之间增加第一垫片使得辊子外周壁与半圆通孔82孔壁接触。

在实际应用中，请参阅图6、图7和图8，板体81上开设有X个半圆通孔82，X≥3；连铸辊的扇形段也具有X组辊子，每组辊子包括上辊62和下辊61，钢坯7从上辊62和下辊61之间经过。下辊61、安装座和接水板安装成一体，X个下辊61与X个半圆通孔82逐一对应，在座体和接水板之间增加第一垫片使下辊61与半圆通孔82接触。本发明设置板体81和半圆通孔82的目的是既便于初步控制连铸辊高度，又方便第一垫片的增加。

需要说明的是，本发明实施例的第一测量组件9和第二测量组件3择一安装于固定组件。本发明的连铸辊使用第一测量组件9初测辊子与接水板高差时，第二测量组件3并未安装于固定组件，本发明的连铸辊使用第二测量组件3复测辊子与接水板高差时，第一测量组件9并未安装于固定组件。这样设置的目的是既有利于减小固定组件中固定座2的尺寸，又有利于初测过程和复测过程互不干扰。

请查阅图3和图4，本发明实施例提供的第二测量组件3包括测量立柱和测量尺；固定座2的顶面设置为平面；测量立柱对称设置于平面的两侧，两测量立柱与平面共同形成带接水板连铸辊的安装空间，带接水板连铸辊放置于安装空间内，测量立柱能够沿安装空间的长度方向移动；带接水板连铸辊放置前，测量尺用于测量平面至测量立柱顶部的垂直高度，带接水板连铸辊放置后，测量尺用于测量带接水板连铸辊顶部至测量立柱顶部的垂直高度，进而计算出带接水板连铸辊的高度尺寸。

本发明实施例将固定座2的顶面作为基准面，在该安装平面的两侧设置测量立柱，在使用第二测量组件3测量带接水板连铸辊时，将带接水板连铸辊放置在由两侧的测量立柱和固定座2顶面形成的安装空间内，具体测量时，首先通过测量尺测量出固定座2顶面至测量立柱顶部的垂直高度，然后将带接水板连铸辊放置在安装空间内，再通过测量尺测量带接水板连铸辊顶部至测量立柱顶部的垂直高度，进而测量出该位置处带接水板连铸辊的高度尺寸，然后只需将放置在固定座2基准面上的测量立柱移动至带接水板连铸辊的不同测量位置进行测量，以保证便于对不同位置处带接水板连铸辊的高度进行调整，进而便于轧制出合格的板坯。通过采用本发明的连铸辊的测量装置，不需要对测量立柱进行调整，即可适用于不同长度的带接水板连铸辊，有效解决了现有技术中的测量工装操作复杂进而导致对连铸辊测量效率降低的问题，实现了对连铸辊精准、高效的测量。

具体的，在使用第二测量组件3实际测量中，本实施例中的测量立柱直接放置在固定座2的顶面两侧，并且将固定座2的顶面设置为光滑的可滑动面，当需要测量不同位置处的带接水板连铸辊的高度时，只需通过工作人员沿直线方向推动测量立柱在该可滑动面上滑动即可，无需再对测量立柱的高度尺寸进行调整，操作简单，同时能够达到对带接水板连铸辊精准、高效的测量。

本实施例的测量装置，垫块1设置于固定座2的顶面，并位于两测量立柱之间，垫块1沿固定座2长度方向设置有多个。在两测量立柱的中间设置垫块1，并且沿固定座2长度方向设置多个，多个垫块1的中心轴线位于同一直线，以便于精准固定带接水板连铸辊。具体的，将垫块1与固定座2的顶面固定设置，可以是通过焊接的方式进行固定，以防止在放置带接水板连铸辊时垫块1活动，影响对带接水板连铸辊高度的测量。

此时，在设置有垫块1时，带接水板连铸辊放置于垫块1的上表面，将垫块1的上表面作为基准面，在测量时，首先通过测量尺测量出垫块1的上表面至测量立柱顶部的垂直高度，然后将带接水板连铸辊放置在安装空间内，再通过测量尺测量带接水板连铸辊顶部至测量立柱顶部的垂直高度，进而测量出该位置处带接水板连铸辊的高度尺寸，然后只需移动测量立柱至带接水板连铸辊的不同测量位置进行测量，以保证便于对不同位置处带接水板连铸辊的高度进行调整，进而便于轧制出合格的板坯。

本发明实施例优选垫块1的上表面设置有键槽。由于测量的是接水板与连铸辊组装后的高度（即带接水板连铸辊的高度），而为了确保带接水板连铸辊在测量过程中的稳定性，需要对带接水板连铸辊进行固定，因此在垫块1的上表面设置键槽，并且该键槽的形状与接水板的安装底部结构相匹配，进而保证带接水板连铸辊的安装稳定性。

更具体地，垫块1上设置有螺栓孔，且螺栓孔对称分布于键槽两侧，螺栓自固定座2顶面的底部自下而上穿过螺栓孔。本实施例中，作为垫块1的另一种固定方式，在垫块1的键槽两侧设置螺栓孔，通过螺栓将垫块1与固定座2的顶面相固定，同时，螺栓的固定方式为从固定座2顶面的底部自下而上穿过螺栓孔，采用这种固定方式，还能实现对带接水板连铸辊进行找正，使得对带接水板连铸辊高度的测量更准确。

本发明实施例垫块1的上表面的平面度小于等于0.02。将垫块1的上表面的平面度设置为≤0.02，以便于垫块1的上表面能够更好的匹配接水板的底面，进而保证带接水板连铸辊安装更稳固。

优选固定座2的顶面的平行度为0.02mm。本实施例将固定座2的顶面的平行度设置为0.02mm，具体为，将位于安装测量立柱的位置处的顶面的平行度设置为0.02mm，以便于放置测量立柱时，使测量立柱与固定座2顶面的贴合度更高，进而保证测量结果更精确。

优选测量立柱的顶面和底面的平行度为0.01mm。本实施例在加工测量立柱时，将测量立柱的顶面和底面同时加工，并将其顶面和底面的平行度均设置为0.01mm，一方面便于测量立柱与固定座2顶面的贴合度更高，另一方面，能够保证测量结果更精确。

请参阅图9，本发明实施例还提供了一种连铸辊的测量方法，测量方法包括：

将装配好的连铸辊放置于固定组件；

将第一测量组件9安装于固定组件，第一测量组件9的半圆孔匹配连铸辊的辊子，在连铸辊的每个座体与连铸辊的接水板之间增加第一垫片，使辊子嵌入半圆孔中并与半圆孔的孔壁接触；

拆卸掉第一测量组件9之后将第二测量组件3安装于固定组件；

第二测量组件3在连铸辊的N组辊子之间移动，第二测量组件3测量辊子与接水板之间高度差；

根据高度差在座体与接水板之间增加第二垫片，直至第二测量组件3复测的辊子与接水板之间高度差达到设计图纸要求。

上述的第二测量组件3测量辊子与接水板之间高度差，包括：

用第二测量组件3的塞尺检测接水板与固定组件的固定座2上表面间隙＜0.02mm；

用第二测量组件3的深度尺测量辊子辊面与第二测量组件3的测量立柱顶面之间的距离m；

测量立柱的高度为k，辊子与接水板之间高度差为k-m。

上述根据高度差在座体与接水板之间增加第二垫片，包括：

根据辊子与接水板之间高度差k-m，松开接水板与辊子安装座之间的紧固件，在接水板与辊子安装座之间增减第二垫片，调至图纸设计要求尺寸。

本发明的实施例把连铸辊安装于固定组件以消除接水板形变影响测量误差，利用第一测量组件9初测辊子与接水板高差，利用第二测量组件3复测辊子与接水板高差，在座体与接水板之间增减第一垫片和第二垫片使辊子与接水板之间高度差达到设计图纸要求。本发明实施例的测量装置使测量工作变得简单高效。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。