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专利名称：辊对平行度测量仪及测量方法
技术领域：
本发明涉及一种测量仪，尤其是一种辊对平行度测量仪，同时还涉及借助该测量仪测量辊对平行度的测量方法，属于测量技术领域。
背景技术：
在冶金、纺织、印刷和造纸等诸多行业中，辊子、卷筒等各类旋转体被大量采用。由两个(称作辊对)或两个以上(称作辊系)此类旋转体(统称为辊子)组成的系统，如活套、卷取机等，其辊子间的平行精度是否符合要求，对于保证生产顺畅和产品质量会产生较大影响。据申请人了解，目前常用的辊对平行度测量方法是分别测量两端的辊间距，用两次测量的差值作为辊对平行度误差及调整量。检索发现，申请号为200310114972. 5、名称为“用于测定辊与对象物之间距离的卡具和距离测定方法”的中国发明专利申请中，其卡具由支持体、棒状体和微小变位计等组成，虽然该专利的技术方案比原有技术有进步，但存在以下不足之处当辊对有高度差(即处于空间不平行)时，两端辊间距差兴辊对平行调整量。因此，该技术方案不能给出有高度差辊对的平行误差及调整方向，不能指导辊对平行快速调整。

发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种无论辊间是否存在高度差，都能迅速给出其平行调整量及调整方向的辊对平行度测量仪，同时给出借助该测量仪测量辊对平行度的测量方法，从而解决辊对平行调整困难、耗时长、影响检修效率和设备有效作业率的问题。为了达到以上目的，本发明的辊对平行度测量仪包括安置第一位移传感器的第一测量平板和安置第二位移传感器的第二测量平板，所述第一测量平板和第二测量平板分别具有第一和第二支持体，并通过装有角位移传感器的可锁定转轴连接；所述第一和第二支持体分别具有可与基准辊的圆柱表面两处母线相切的支撑凹缺；当处于角向锁定位置时， 所述第一和第二支持体的凹缺关于所述转轴的轴线对称。测量时，按照以下步骤进行第一步、将基准辊和被测量辊分别调节到水平位置后，把处于角向锁定位置的第一、第二测量平板以第一和第二支持体的支撑凹缺分别与基准辊圆柱表面两处母线相切的方式安置在水平的基准辊上；第二步、通过绕基准辊轴线往复旋动第一测量平板，找到第一位移传感器处基准辊与被测量辊间的第一最小距离位置，并测得第一最小距离，固定住第一测量平板；第三步、解除第一和第二测量平板的角向锁定，通过绕基准辊轴线往复旋动第二测量平板，找到第二位移传感器处基准辊与被测量辊间的第二最小距离位置，并测得第二最小距离和第一与第二测量平板的相对转角；
第四步、将第一、第二最小距离和相对转角代入余弦定律公式，求得测量需求的被测量辊调整量。本发明十分适合轴线已事先被调整至水平的两根辊子的平行度测量，其结构简单、使用方便、造价低廉，只要辊子调成水平，无论辊间是否存在高度差，以及是否呈现凸度等辊形，都能迅速给出其平行调整量及调整方向，从而彻底解决了目前普遍存在的辊对平行调整困难、耗时长、影响检修效率和设备有效作业率的问题。


下面结合附图对本发明作进一步的说明。图1为本发明一个实施例的结构示意图。图2为图1实施例的测量状态立体示意图。图3为图1实施例的测量参数示意图之一。图4为图1实施例的测量参数示意图之二。图中1——第一测量平板2——第一支持体3——第一位移传感器4——7jC 平仪5——角位移传感器6—一第二测量平板7——第二支持体8——第二位移传感器9——定位顶针10——辅助支持体
具体实施例方式实施例一本实施例是一种轧钢辊对平行度测量仪，如图1所示，包括垂直安置第一位移传感器3的第一测量平板1 (大平板)和垂直安置第二位移传感器8的第二测量平板6 (小平板)，第一测量平板和第二测量平板的下表面分别与V字形的第一和第二支持体2和7固定连接。两测量平板之间通过装有角位移传感器5的可锁定转轴连接。第二测量平板6的一端插装两可伸缩的定位顶针9。两定位顶针9的锥端穿过第二测量平板6后，插入第一测量平板1端面的对应定位孔中，构成锁定装置，实现两测量平板的锁定定位。当定位顶针9从定位孔中脱出时，两测量平板即可绕角向传感器5的轴线相对转动。第一和第二支持体朝下的V形凹缺可与基准辊的圆柱表面两处母线相切。当处于角向锁定位置时，第一和第二支持体的V形凹缺关于角位移传感器5的转轴轴线(或零刻度线)对称。第一测量平板1 上沿转轴轴线方向安置水平仪4。使用时如附图2所示，测量仪置于其中辊对的基准辊J上，位移传感器可以采用常规的百分表，指向另一根被测辊B。当1和6相互被锁定连接时，由于辊对不平行，3可测得辊间距最小值，而此时8不能测得辊间距最小值。当1和6脱开锁定连接时，将8旋转一个角度a，3和8即可同时测得辊间距最小值。本实施例的3和8采用接触式的带测量杆百分表，分别位于测量平板两端，垂直于测量平板。角位移传感器5可以采用角度尺代替。水平仪4用于确认测量仪的水平位置，也可辅助基准辊和被测量辊的水平调整。1、测量时，按照以下步骤进行第一步、将基准辊和被测量辊分别调节到水平位置后，把处于角向锁定位置的第一、第二测量平板以第一和第二支持体的V形支撑凹缺分别与基准辊圆柱表面两处母线相切的方式安置在水平的基准辊上；
第二步、通过绕基准辊轴线往复旋动第一测量平板，找到第一位移传感器处基准辊与被测量辊间的第一最小距离位置，即同时转动支持体2和7，并观察3的读数，当观察到大一小一大的转折点时，将2固定在3读数最小处，测得第一最小距离Ll (如不能直接测得，可以参见图3，不难由基准辊、被测量辊半径等参数间接测得)，固定住第一测量平板；第三步、脱开9，解除第一和第二测量平板的角向锁定，通过绕基准辊轴线往复旋动第二测量平板，找到第二位移传感器处基准辊与被测量辊间的第二最小距离位置，即转动7观察8的读数，当观察到大一小一大的转折点时，将7固定在8读数最小处，测得第二最小距离L2和第一与第二测量平板的相对转角a ；第四步、将第一、第二最小距离Li、L2和相对转角a代入余弦定律公式 m = ^L12+L22-ILlL2Cosa ,即求得测量需求的被测量辊调整量m(参见图4)。例如(参见如图幻基准辊与被测量辊半径均为100mm，V形支持体2和7张角均为90°，3读数由3测得的I1 = 500mm，8读数由8测得的I2 = 500. 5mm，旋转角a = 0.5°。贝Ij =L01 = L02 = 100/cos45° = 141. ^rnuL1 = L0^lJrxl = 741. 4mm, L2 = L02+l2+rx2 =741. 9mm，平行调整量m 6. 5mm。由于此时辊间距差仅0. 5mm，所以可明显提高辊对平行
调整精度。由此可见，本实施例不仅能得到两端的辊间距，而且能得到两端辊间距测量线之间的夹角。采用此辊对平行度测量仪测量，简单、方便，能够迅速给出辊对平行调整方向和具体数值，调整误差可控制在辊间距的0. 5%以内，使得辊对平行调整精度大大提高，且能避免盲目调整过程中的反复尝试和摸索，节约大量检修时间；有助于减少钢带跑偏、钢卷起皱和溢出等问题，促进产量和产品质量的提升。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。例如，锁定装置也可以采用螺纹紧固件，支持体也可以采用U形或其它凹缺结构。在本发明测量原理基础上，传感器既可以是接触式的，如带测量杆的百分表、千分表等测微指示表等，也可以是非接触式的光电位移传感器，如激光位移传感器，且其输出信号经微处理器运算数字显示(当其为激光位移传感器时，本发明将具有适用于更远距离辊对平行度测量的优势)。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.一种辊对平行度测量仪，其特征在于包括安置第一位移传感器的第一测量平板和安置第二位移传感器的第二测量平板；所述第一测量平板和第二测量平板分别具有第一和第二支持体，并通过装有角位移传感器的可锁定转轴连接；所述第一和第二支持体分别具有可与基准辊的圆柱表面两处母线相切的支撑凹缺；当处于角向锁定位置时，所述第一和第二支持体的所述凹缺关于所述转轴的轴线对称。
2.根据权利要求1所述的辊对平行度测量仪，其特征在于所述第二测量平板的一端插装两可伸缩的定位顶针；所述两定位顶针的锥端穿过第二测量平板后，插入第一测量平板端面的对应定位孔中，构成锁定装置。
3.根据权利要求2所述的辊对平行度测量仪，其特征在于所述第一测量平板上沿所述转轴轴线方向安置水平仪。
4.根据权利要求1、2或3所述的辊对平行度测量仪，其特征在于所述位移传感器是百分表或激光位移传感器。
5.根据权利要求4所述的辊对平行度测量仪的测量方法，其特征在于步骤如下 第一步、将基准辊和被测量辊分别调节到水平位置后，把处于角向锁定位置的第一、第二测量平板以第一和第二支持体的支撑凹缺分别与基准辊圆柱表面两处母线相切的方式安置在水平的基准辊上；第二步、通过绕基准辊轴线往复旋动第一测量平板，找到第一位移传感器处基准辊与被测量辊间的第一最小距离位置，并测得第一最小距离，固定住第一测量平板；第三步、解除第一和第二测量平板的角向锁定，通过绕基准辊轴线往复旋动第二测量平板，找到第二位移传感器处基准辊与被测量辊间的第二最小距离位置，并测得第二最小距离和第一与第二测量平板的相对转角；第四步、将第一、第二最小距离和相对转角带入余弦定律公式，求得测量需求的被测量辊调整量。
全文摘要
本发明涉及一种辊对平行度测量仪，同时还涉及相应的测量方法，属于测量技术领域。该测量仪包括安置第一位移传感器的第一测量平板和安置第二位移传感器的第二测量平板，第一测量平板和第二测量平板分别具有第一和第二支持体，并通过装有角位移传感器的可锁定转轴连接；第一和第二支持体分别具有可与基准辊的圆柱表面两处母线相切的支撑凹缺；当处于角向锁定位置时，第一和第二支持体的凹缺关于转轴的轴线对称。本发明结构简单、使用方便、造价低廉，只要辊子调成水平，无论辊间是否存在高度差，以及是否呈现凸度等辊形，都能迅速给出其平行调整量及调整方向，从而彻底解决了目前普遍存在的辊对平行调整困难、耗时长、影响检修效率和设备有效作业率的问题。
文档编号G01B5/24GK102410803SQ20101029389
公开日2012年4月11日 申请日期2010年9月26日 优先权日2010年9月26日
发明者苗旺, 蔡强, 黄燕 申请人:上海梅山钢铁股份有限公司