專利名稱：轉(zhuǎn)爐托圈耳軸同軸度測量裝置及測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于采用光學(xué)方法檢測兩個(gè)平行軸之間的橫向偏移，尤其涉及轉(zhuǎn)爐托圈制造過程中耳軸同軸度在線測量裝置與方法。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)爐托圈是轉(zhuǎn)爐的重要承載和傳動(dòng)部件。在工作過程中除承受爐體、鋼液及爐體附件的靜載荷和傳遞傾動(dòng)力矩外，還承受頻繁的啟、制動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)負(fù)荷，以及來自爐體、鋼水罐、煙罩及噴濺物的熱輻射產(chǎn)生的熱負(fù)荷。因此，托圈制造質(zhì)量決定了轉(zhuǎn)爐的使用壽命，兩耳軸同軸度是托圈重要的技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)。因此同軸度測量是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，測量方法及結(jié)果的正確度和準(zhǔn)確度直接影響轉(zhuǎn)爐托圈耳軸同軸度的判定。目前，傳統(tǒng)的測量方法有拉鋼絲法(《重型機(jī)械》1997,No. 4《轉(zhuǎn)爐托圈同心度的簡易測量》)、透光板透光法(《焊接》2007，No. I《煉鋼托圈的組對及焊接工藝》)、光學(xué)四點(diǎn)測量·法(《冶金設(shè)備》2007，No. I《轉(zhuǎn)爐托圈耳軸同軸度的測定及其理論分析》)等，其缺陷是拉鋼絲法測量通過聲電或光電判斷，操作難度大需要熟練人員；透光板透光法根據(jù)四點(diǎn)同心定性判斷不能準(zhǔn)確讀數(shù)和計(jì)算分析同軸度大小；光學(xué)四點(diǎn)測量法根據(jù)坐標(biāo)值通過復(fù)雜計(jì)算程序進(jìn)行轉(zhuǎn)換間接判斷同軸度大小，而且設(shè)備比較昂貴。這些測量器具、測量方法的使用，有的操作困難、有的程序復(fù)雜、有的量化困難，很難直接準(zhǔn)確得出同軸度大小數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)爐托圈耳軸同軸度測量裝置，還提供應(yīng)用本裝置的測量方法，解決托圈制造過程中耳軸同軸度測量難的問題，測量操作簡單，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，提高同軸度精度，改善加工質(zhì)量，有利于煉鋼生產(chǎn)。轉(zhuǎn)爐托圈耳軸同軸度測量裝置，包括轉(zhuǎn)爐托圈的傳動(dòng)側(cè)耳軸、出鋼側(cè)扇形體、游動(dòng)側(cè)耳軸和加料側(cè)扇形體，特點(diǎn)是傳動(dòng)側(cè)耳軸外端設(shè)發(fā)射支架，激光儀固定在發(fā)射支架上；傳動(dòng)側(cè)耳軸內(nèi)端設(shè)發(fā)射標(biāo)靶支架，目標(biāo)靶固定在發(fā)射標(biāo)靶支架上；游動(dòng)側(cè)耳軸內(nèi)端設(shè)內(nèi)接收靶支架，目標(biāo)靶固定在內(nèi)接收靶支架上，游動(dòng)側(cè)耳軸外端設(shè)外接收靶支架，目標(biāo)靶固定在外接收靶支架上。本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述的發(fā)射支架、發(fā)射標(biāo)靶支架、內(nèi)接收靶支架、外接收靶支架，均為同一的法蘭支架結(jié)構(gòu)，法蘭外周設(shè)螺栓孔，由螺栓固定在兩個(gè)耳軸內(nèi)外端；法蘭內(nèi)孔周邊設(shè)安裝孔，所述的目標(biāo)靶由螺栓固定在法蘭上；當(dāng)耳軸同軸時(shí)，上述四法蘭的中心在同一直線上，所述的目標(biāo)靶的十字中心點(diǎn)在同一直線上。使用時(shí)，由激光儀發(fā)射的激光通過傳動(dòng)側(cè)目標(biāo)靶、游動(dòng)側(cè)內(nèi)接受目標(biāo)靶直射在外接收目標(biāo)靶上，以測量耳軸的同軸度。應(yīng)用本發(fā)明裝置測量耳軸同軸度方法，按以下步驟進(jìn)行
1、設(shè)置支架整體組裝托圈，在兩耳軸兩端安裝四件專用法蘭支架，固定于軸端；
2、安裝激光儀在傳動(dòng)側(cè)耳軸外端發(fā)射支架，支架上安裝激光準(zhǔn)直儀，固定牢靠；3、調(diào)試激光儀開通激光準(zhǔn)直儀電源，在驅(qū)動(dòng)端耳軸內(nèi)端(托圈內(nèi)側(cè))設(shè)發(fā)射標(biāo)靶支架，支架上設(shè)目標(biāo)靶，根據(jù)目標(biāo)靶讀數(shù)微調(diào)激光準(zhǔn)直儀，使激光光點(diǎn)對準(zhǔn)標(biāo)靶十字中心，調(diào)試合格后取下目標(biāo)靶；
4、測量游動(dòng)側(cè)耳軸在游動(dòng)側(cè)耳軸兩端設(shè)內(nèi)接收靶支架和外接收靶支架，兩支架裝設(shè)目標(biāo)靶，觀測光點(diǎn)位置，轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)靶準(zhǔn)確讀出目標(biāo)值；
5、調(diào)整游動(dòng)耳軸根據(jù)目標(biāo)靶讀數(shù)，微調(diào)游動(dòng)端耳軸，使光點(diǎn)在游動(dòng)端耳軸體兩端讀數(shù)控制在O. 1_，調(diào)整合格后開始焊接；
6、焊接測量焊接前取下激光準(zhǔn)直儀和目標(biāo)靶，焊接過程中需要定時(shí)觀測，觀測時(shí)按照2、3、4步驟操作，判斷同軸度情況，每次測量讀數(shù)控制在I. Omm以內(nèi)，并根據(jù)讀數(shù)調(diào)整焊接順序和焊接量； 7、焊后測量托圈焊接結(jié)束再次按照2、3、4步驟作最后測量，準(zhǔn)確讀出目標(biāo)靶光點(diǎn)位
置；
8、數(shù)據(jù)處理根據(jù)目標(biāo)靶讀數(shù)，通過游動(dòng)端耳軸體兩法蘭支架位置距離尺寸和軸承位尺寸計(jì)算托圈兩耳軸同軸度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)思新穎、結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，投資少，操作簡便，解決了托圈制造過程中耳軸同軸度測量難的問題；測量時(shí)，基準(zhǔn)固定，目標(biāo)靶直接讀數(shù)，易于定量判斷，保證測量的正確性、準(zhǔn)確性和及時(shí)性；提高加工效率，提高耳軸的同軸度的精度，改善加工質(zhì)量，降低消耗；延長托圈使用壽命，保證煉鋼生產(chǎn)順利進(jìn)行。


對照附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖I是轉(zhuǎn)爐托圈耳軸同軸度測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是轉(zhuǎn)爐托圈耳軸同軸度測量示意圖。
具體實(shí)施例方式由圖I、圖2可以看出，轉(zhuǎn)爐托圈耳軸同軸度測量裝置由傳動(dòng)側(cè)耳軸3、出鋼側(cè)扇形體9、游動(dòng)側(cè)耳軸8和加料側(cè)扇形體10焊接構(gòu)成。同軸度測量裝置設(shè)在托圈上。進(jìn)一步看出，傳動(dòng)側(cè)耳軸3外端設(shè)發(fā)射支架2，激光準(zhǔn)直儀I固定在發(fā)射支架上；傳動(dòng)側(cè)耳軸內(nèi)端設(shè)發(fā)射標(biāo)靶支架4，目標(biāo)靶5固定在發(fā)射標(biāo)靶支架上。游動(dòng)側(cè)耳軸8內(nèi)端設(shè)內(nèi)接收靶支架6，目標(biāo)靶固定在內(nèi)接收靶支架上；游動(dòng)側(cè)耳軸外側(cè)設(shè)外接收靶支架8，目標(biāo)靶固定在外接收靶支架上。由圖2還可以看出，發(fā)射支架、發(fā)射標(biāo)靶支架、內(nèi)接收靶支架和外接收靶支架均為法蘭結(jié)構(gòu)。法蘭外周設(shè)螺栓孔，由螺栓固定在傳動(dòng)側(cè)耳和游動(dòng)側(cè)耳軸的內(nèi)外側(cè)。法蘭內(nèi)孔周邊設(shè)安裝孔，所述的目標(biāo)靶、接收靶由螺栓固定在法蘭上；傳動(dòng)側(cè)耳軸、游動(dòng)側(cè)耳同軸時(shí)，上述四只法蘭的中心孔在同一直線上，所述的目標(biāo)靶、接收靶的十字中心點(diǎn)在同一直線上。應(yīng)用本發(fā)明裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)爐托圈耳軸同軸度測量方法，按以下步驟進(jìn)行
I、設(shè)置支架在經(jīng)過水平找正的平臺上整體組裝托圈，在兩耳軸3、8兩端安裝四件專用法蘭支架2、4、6、8，固定于軸端。2、安裝激光儀在傳動(dòng)側(cè)端耳軸3外端設(shè)發(fā)射法蘭支架2，支架上安裝激光準(zhǔn)直儀1，固定牢靠。3、調(diào)試激光儀開通激光準(zhǔn)直儀I電源，在傳動(dòng)側(cè)耳軸3內(nèi)端設(shè)發(fā)射標(biāo)靶法蘭支架4，支架上設(shè)目標(biāo)靶，根據(jù)目標(biāo)靶讀數(shù)微調(diào)激光準(zhǔn)直儀1，使激光光點(diǎn)對準(zhǔn)標(biāo)靶5十字中心，調(diào)試合格后取下目標(biāo)靶5。4、測量游動(dòng)側(cè)耳軸游動(dòng)耳軸兩端設(shè)內(nèi)接收靶支架6和外接收靶支架8，支架裝設(shè)目標(biāo)靶，觀測光點(diǎn)位置，轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)靶準(zhǔn)確讀出目標(biāo)值。5、調(diào)整游動(dòng)側(cè)耳軸根據(jù)目標(biāo)靶讀數(shù)，微調(diào)游動(dòng)側(cè)耳軸7，使光點(diǎn)在游動(dòng)端耳軸體兩端讀數(shù)控制在O. 1mm，調(diào)整合格后開始焊接。6、焊接觀測焊接前取下激光準(zhǔn)直儀和目標(biāo)靶，焊接過程中需要定時(shí)觀測，觀測時(shí)按照2、3、4步驟操作，判斷同軸度情況，每次測量讀數(shù)控制在I. Omm以內(nèi)，并根據(jù)讀數(shù)調(diào)整焊接順序和焊接量。
7、焊后測量托圈焊接結(jié)束再次按照2、3、4步驟作最后測量，準(zhǔn)確讀出目標(biāo)靶光點(diǎn)位置。8、數(shù)據(jù)處理根據(jù)目標(biāo)靶讀數(shù)5，通過游動(dòng)端耳軸體7兩法蘭支架6、8位置距離尺寸和軸承位尺寸計(jì)算托圈兩耳軸同軸度。
權(quán)利要求
1.轉(zhuǎn)爐托圈耳軸同軸度測量裝置，包括轉(zhuǎn)爐托圈的傳動(dòng)側(cè)耳軸(3)、出鋼側(cè)扇形體(9)、游動(dòng)側(cè)耳軸(7)和加料側(cè)扇形體(10)，其特征在于傳動(dòng)側(cè)耳軸外端設(shè)發(fā)射支架(2)，激光準(zhǔn)直儀(I)固定在發(fā)射支架上；傳動(dòng)側(cè)耳軸內(nèi)端設(shè)發(fā)射標(biāo)靶支架(4)，目標(biāo)靶(5)固定在發(fā)射標(biāo)靶支架上，游動(dòng)側(cè)耳軸(7)內(nèi)端設(shè)內(nèi)接收靶支架(6)，目標(biāo)靶固定在內(nèi)接收靶支架上；游動(dòng)側(cè)耳軸外側(cè)設(shè)外接收靶支架(8)，目標(biāo)靶固定在外接收靶支架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)爐托圈耳軸同軸度測量裝置，其特征在于所述的發(fā)射支架、發(fā)射標(biāo)靶支架、內(nèi)接收靶支架、外接收靶支架，均為同一的法蘭支架結(jié)構(gòu)；法蘭外周設(shè)螺栓孔，由螺栓固定在兩個(gè)耳軸內(nèi)外端；法蘭內(nèi)孔周邊設(shè)安裝孔，所述的目標(biāo)靶由螺栓固定在法蘭上；當(dāng)耳軸同軸時(shí)，上述四法蘭的中心在同一直線上，所述的目標(biāo)靶的十字中心點(diǎn)在同一直線上。
3.應(yīng)用權(quán)利要求I的裝置進(jìn)行耳軸同軸度測量方法，按以下步驟進(jìn)行 1)、設(shè)置支架整體組裝托圈，在兩耳軸(3、7)兩端安裝四件專用法蘭支架(2、4、6、8),固定于軸端； 2)、安裝激光儀在傳動(dòng)側(cè)耳軸(3)外端設(shè)發(fā)射法蘭支架(2)，支架上安裝激光準(zhǔn)直儀(I)，固定牢靠; 3)、調(diào)試激光儀開通激光準(zhǔn)直儀(I)電源，在傳動(dòng)側(cè)耳軸(3)內(nèi)端設(shè)發(fā)射標(biāo)靶法蘭支架(4)，支架上設(shè)目標(biāo)靶，根據(jù)目標(biāo)靶讀數(shù)微調(diào)激光準(zhǔn)直儀(I )，使激光光點(diǎn)對準(zhǔn)標(biāo)靶(5)十字中心，調(diào)試合格后取下目標(biāo)靶； 4)、測量游動(dòng)側(cè)耳軸游動(dòng)側(cè)耳軸兩端設(shè)內(nèi)接收靶支架(6)和外接收靶支架(8)，支架裝設(shè)目標(biāo)靶，觀測光點(diǎn)位置，轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)靶準(zhǔn)確讀出目標(biāo)值； 5)、調(diào)整游動(dòng)側(cè)耳軸根據(jù)目標(biāo)靶讀數(shù)(5)，微調(diào)游動(dòng)側(cè)耳軸(7)，使光點(diǎn)在游動(dòng)側(cè)耳軸體兩端讀數(shù)控制在O. lnrni，調(diào)整合格后開始焊接； 6)、焊接觀測焊接前取下激光準(zhǔn)直儀和目標(biāo)靶，焊接過程中需要定時(shí)觀測，觀測時(shí)按照2、3、4步驟操作，判斷同軸度情況，每次測量讀數(shù)控制在I. Omm以內(nèi)，并根據(jù)讀數(shù)調(diào)整焊接順序和焊接量； 7)、焊后測量托圈焊接結(jié)束再次按照2、3、4步驟作最后測量，準(zhǔn)確讀出目標(biāo)靶(5)光點(diǎn)位置； 8)、數(shù)據(jù)處理根據(jù)目標(biāo)靶(5)讀數(shù)，通過游動(dòng)側(cè)耳軸體(7)兩法蘭支架(6、8)位置距離尺寸和軸承位尺寸計(jì)算托圈兩耳軸同軸度。
全文摘要
轉(zhuǎn)爐托圈耳軸同軸度測量裝置及測量方法，屬于采用光學(xué)方法檢測兩個(gè)平行軸之間的橫向偏移，尤其涉及轉(zhuǎn)爐托圈制造過程耳軸同軸度在線測量、調(diào)整裝置與方法。該裝置包括托圈的兩個(gè)耳軸、兩個(gè)扇形體，特點(diǎn)是傳動(dòng)側(cè)耳軸外端設(shè)發(fā)射支架和激光儀，內(nèi)端設(shè)發(fā)射標(biāo)靶支架和目標(biāo)靶；游動(dòng)側(cè)耳軸內(nèi)、外端設(shè)內(nèi)接收靶支架、外接收靶支架和目標(biāo)靶，按設(shè)置支架-安裝激光儀-調(diào)試激光儀-測量游動(dòng)耳軸-調(diào)整游動(dòng)耳軸-焊接觀測-焊后測量-數(shù)據(jù)處理的方法進(jìn)行測量。優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)思新穎、結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，解決制造過程耳軸同軸測量難的問題；測量準(zhǔn)確、及時(shí)；提高加工效率，提高同軸度精度，改善加工質(zhì)量，降低消耗；延長托圈使用壽命，保證煉鋼順利進(jìn)行。
文檔編號G01B11/27GK102901469SQ20121040455
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者張燁, 夏會(huì)明, 張宏亮, 傅多智, 董光軒, 張凱平, 馬騮 申請人:馬鞍山馬鋼設(shè)備安裝工程有限公司, 馬鋼(集團(tuán))控股有限公司