УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РОЛИКОВОЙ ПРОВОДКИ Российский патент 1997 года по МПК B22D11/16 

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке стали и направлено на решение задачи измерения расстояния между роликами роликовой проводки машины непрерывного литья заготовок.

Известно устройство [1] состоящее их шаблона, во внутренней части которого установлен датчик линейного перемещения, позволяющий определить расстояние между роликами противолежащих рольгангов в направлении, перпендикулярном технологической оси машины, т.е. раствор роликов.

Измерительная затравка [2] состоит из двух направляющих плит, установленных друг над другом с ограничителем их продольного смещения относительно друг друга, в теле которых размещен датчик раствора в виде подпружиненного стержня. Выступание стержня над поверхностью одной из плит есть мера раствора. При этом измерение раствора происходит в одной точке длины окружности ролика в точке касания его с датчиком.

Известно устройство [3] для измерения раствора роликовой проводки, состоящее из штанги, на противоположных концах которой закреплены по две подпружиненные направляющие, а между ними вдоль штанги закреплены датчики раствора в виде изогнутых по радиусу пластин, подпружиненных относительно штанги и контактирующих один с верхним, а другой с нижним роликом проводки. Измерение раствора в этом случае происходит также в одной точке длины окружности ролика.

В устройстве [4] датчики измерения раствора расположены на шарнирном теле и измеряют раствор также в одной точке.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство [5] для измерения раствора роликовой проводки в виде пары направляющих плит с ограничителем их продольного смещения относительно друг друга, между которыми установлен датчик раствора, шарнирно закрепленный на верхней плите. Измерение раствора происходит также мгновенно в одной точке окружности ролика.

В известных технических решениях производится единичное измерение раствора, которое позволяет получить только случайное значение раствора, а для обнаружения некруглости поверхности ролика и эксцентриситета осей качания и осей симметрии роликов требуется обеспечить непрерывное измерение раствора в данном сечении.

Чтобы обеспечить указанный технический результат гарантировать непрерывное измерение раствора на значительной части окружности ролика - согласно изобретению в качестве измерительного органа используется устройство в виде секции, перемещаемой вдоль роликовой проводки, состоящей из пары направляющих плит, выполненных с продольными прямолинейными выступами, расширяющего средства для поджатия плит к бочкам роликов и пары датчиков, измеряющих взаимное положение плит. При этом датчики расположены между плитами последовательно вдоль проводки, и взаимоподвижные части обоих датчиков жестко закреплены на направляющих.

В зависимости от кинематической схемы для измерения относительного положения направляющих используется одно из следующих сочетаний измерительных датчиков:
два датчика угла;
два датчика перемещения;
датчик угла и датчик перемещения.

Положение измеряемой пары роликов относительно направляющих в каждый момент времени рассчитывается из моментов времени встречи с направляющими и схода роликов с направляющих.

При движении устройства в роликовой проводке после выхода пары роликов на прямолинейный участок направляющих расстояние между точками касания верхним роликом верхней направляющей, а нижним нежней, с большой точностью соответствует раствору между роликами. Точное знание положения точек касания роликов относительно направляющих обеспечивается тем, что начало и конец прямолинейного участка направляющей выполнены в виде угла между двумя прямолинейными отрезками, что позволяет легко определить начало и конец зоны контакта ролика с направляющей.

Чтобы в процессе движения устройства продольное смещение направляющих друг относительно друга было минимальным, предусмотрен ограничитель продольного смещения направляющих.

Длина прямолинейных участков направляющих выбирается такой, чтобы гарантировать измерение раствора роликов на достаточном участке длины окружности сечения роликов. Для измерения раствора по всей длине окружности используется несколько пар направляющих, расположенных последовательно друг за другом.

Чтобы обеспечить длительный непрерывный контакт с роликом, длина прямолинейного участка направляющей не должна быть длиннее расстояния между осями n- и (n+2)²⁰ роликов на измеряемом участке роликовой проводки. Если, например, на прямолинейном участке роликовой проводки на прямолинейный участок направляющей могут быть спроектированы оси качания трех роликов, то возникает неопределенность: не известно, какой из роликов находится в контакте с направляющей. На криволинейном участке слишком длинная направляющая обеспечивает контакт с роликами через один, когда средний из роликов на вогнутой дорожке не касается направляющей, опирающейся на два крайних ролика.

На фиг. 1 показана схема устройства, разрез А-А, сбоку; на фиг. 2 схема устройства, разрез Б-Б, спереди; на фиг. 3 датчики два датчика угла; на фиг. 4 датчики два датчика перемещения; на фиг. 5 датчики датчик угла и датчик перемещения, где 1 ролик, 2 направляющие, 3 ограничитель продольного смещения направляющих, 4 датчики взаимного перемещения направляющих, 5 прижимное устройство.

Устройство работает следующим образом.

При введении устройства в роликовую проводку направляющие 2, разжатые пружинами 5, упираются в ролики 1 и начинают сближаться до выхода проекции осей роликов на прямолинейный участок направляющих. В любой момент времени, когда обеспечено касание направляющих с бочками обоих противолежащих роликов n-й пары и известно положение проекций осей роликов на направляющие, можно рассчитать раствор между роликами.

Для расчета раствора можно применить, например, следующую формулу:
,
где h_n -раствор, измеренный передним датчиком 4 между внутренними поверхностями направляющих;
h₃-раствор, измеренный задним датчиком 4 между внутренними поверхностями направляющих;
l -расстояние между датчиками в направление движения устройства;
ρ_в толщина верхней направляющей;
ρ_н толщина нижней направляющей
x=Y(t-t_n), где Y скорость протягивания устройства, t текущий момент времени, t_n момент прохождения осей роликов через передний датчик раствора. Ограничитель 3 минимизирует продольное относительное смещение верхней и нижних направляющих для снижения методической ошибки расчета положения роликов относительно направляющих.

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке стали. Изобретение обеспечивает непрерывное измерение раствора роликовой проводки МНЛЗ на значительной части окружности ролика. Данные измерений могут служить для обнаружения некруглости поверхности ролика и эксцентриситета осей качания и осей симметрии роликов, что повышает точность настройки зоны вторичного охлаждения МНЛЗ. Устройство выполнено в виде измерительной секции, перемещаемой вдоль роликовой проводки, состоящей из подпружиненных направляющих для двух пар противолежащих роликов с ограничителем их продольного смещения относительно друг друга, и датчика взаимного положения направляющих. Новым в устройстве является то, что оно дополнительно снабжено еще одним датчиком взаимного положения направляющих, установленных между последним со смещением вдоль проводки относительно первого датчика. При этом взаимоподвижные части обоих датчиков жестко закреплены на направляющих. Таким образом, направляющие и датчики образуют в совокупности средство, обеспечивающее непрерывное измерение раствора роликов на значительной части их окружности. 5 ил.

Устройство для контроля роликовой проводки, содержащее измерительную секцию для перемещения вдоль роликовой проводки, состоящую из взаимоподпружиненных направляющих для двух пар противолежащих роликов, установленных с ограничителем их продольного смещения относительно друг друга, и датчика взаимного положения направляющих, одна из взаимоподвижных частей которого жестко закреплена на одной из направляющих, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено вторым датчиком взаимного положения направляющих, установленным между направляющими со смещением вдоль направляющих относительно первого датчика, причем взаимоподвижные части обоих датчиков жестко закреплены на направляющих.