專利名稱：Cvc軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液壓缸狀態(tài)監(jiān)控技術，更具體地說，涉及一種CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控裝置及方法。
背景技術：
現(xiàn)代大型軋鋼設備主傳動連接軋輥通常采用十字萬向軸的形式，十字萬向軸較滑塊式萬向軸具有維護簡單擺角大的特點，尤其適用于帶CVC功能的厚板軋機。CVC為連續(xù)可變軋輥凸度控制，這一功能主要是將上下工作輥來回串動來實現(xiàn)的，這就要求主傳動軸具有伸縮功能。CVC軋機即為采用了 CVC軋輥的軋機，CVC軋輥的輥身曲線呈S型，上下布置且呈中心對稱的兩個CVC軋輥，通過CVC驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)使兩軋輥沿反向?qū)ΨQ平移，從而能夠獲得從中凹到中凸的連續(xù)變化的輥縫形狀。而十字萬向軸是帶有花鍵軸和花鍵套的傳動機構(gòu)，能夠滿足CVC的工藝要求。請參閱圖I所示，圖I中所示的即為分別與上、下CVC軋輥(即工作輥)相連的兩套十字萬向軸主傳動機構(gòu)，以其中一套為例，該十字萬向軸傳動機構(gòu)包括花鍵軸2、套設于花鍵軸2外的花鍵套3、設于花鍵軸2中間的軸承座4以及通過支撐臂5與軸承座4相連的水平平衡油缸6，花鍵套3右端與電機相連，花鍵軸2左端還通過扁頭套7與CVC軋輥相連。其工作原理為花鍵軸2能夠在花鍵套3內(nèi)來回穿動，而水平平衡油缸6始終給花鍵軸
2—個往軋棍方向的一個推定力。當CVC軋機推動軋棍往電機方向穿動時，因為CVC軋機的推力遠遠大于水平平衡油缸6的推力，軋輥克服水平平衡油缸6的推力而往電機方向穿動，當CVC軋機帶動軋輥往遠離電機方向穿動時，水平平衡油缸6會帶動花鍵軸2跟隨軋輥一起穿動，此時水平平衡油缸6類似彈簧一樣起水平力平衡的作用，從而使得扁頭套7始終緊貼著軋輥一起移動。然而，厚板精軋機主傳動系統(tǒng)工作的特點是啟動制動頻繁和頻繁正反轉(zhuǎn)、尖峰、沖擊、阻塞以及經(jīng)常受到突然加(卸)載的作用。這種由諸多外干擾引起的不穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)過程，對精軋機機械主傳動系統(tǒng)工作影響大，當電氣程序出現(xiàn)誤動作，軋線因諸多因素出現(xiàn)突然跳電，液壓系統(tǒng)出現(xiàn)突然跳泵，液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障等均會造成水平平衡油缸6的誤動作，在正常軋鋼時，水平平衡油缸6—旦出現(xiàn)誤動作使得扁頭套7脫開軋輥，這時操作工無法及時察覺而繼續(xù)軋鋼，將會造成花鍵軸2、扁頭套7、主電機軸瓦損壞等重大事故。另外，在正常換軋輥時，也會出現(xiàn)類似情況，導致水平平衡油缸6往后倒，軋輥的扁頭沒有安裝到扁頭套7內(nèi)，這時也沒有任何報警措施，也有可能導致惡性事故的發(fā)生。綜上所述，由于主傳動的水平平衡油缸6誤動作的原因眾多，一一攻克不太現(xiàn)實，因此，迫切需要一種能夠?qū)崟r有效監(jiān)控十字萬向軸工作狀態(tài)的技術來解決上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術中存在的上述缺點，本發(fā)明的目的是提供一種CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控裝置及方法，能夠?qū)κ秩f向軸的水平平衡油缸的伸縮狀態(tài)進行實時監(jiān)控，避免、扁頭套與軋輥發(fā)生脫開。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案一方面，一種CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控裝置，包括一對油缸位置檢測部件，分別設于上、下水平平衡油缸上，用以檢測油缸的伸縮位置；一對定心部件，包括分別設于上、下軋輥扁頭上的定心件和分別設于相應扁頭套上的定心圈，每個定心件插設于對應定心圈內(nèi)；一對CVC位置檢測部件，分別設于CVC驅(qū)動機構(gòu)上，用以檢測軋輥的移動位置；計算機，分別與油缸位置檢測部件、CVC位置檢測部件相連，接收檢測數(shù)據(jù)并對數(shù) 據(jù)進行運算處理，并根據(jù)運算結(jié)果對CVC軋機運行進行相應控制。所述的每個油缸位置檢測部件包括油缸位置傳感器和磁環(huán)，油缸位置傳感器一端固定在水平平衡油缸的后端蓋上，另一端插入油缸的活塞桿的內(nèi)孔中；磁環(huán)通過螺栓固定在活塞桿上。所述的定心件長度為150mm。另一方面，一種CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控方法，包括以下步驟A.在CVC軋機的上、下水平平衡油缸上設置一對油缸位置檢測部件，對油缸的伸縮位置進行實時檢測；B.通過分別設于CVC驅(qū)動機構(gòu)上的CVC位置檢測部件，對軋輥的移動位置進行實時檢測；C.通過計算機接收測得的油缸伸縮位置和軋輥移動位置，并對兩位置數(shù)據(jù)進行運算處理；D.根據(jù)運算結(jié)果，對CVC軋機進行相應控制。將所述的每個油缸位置檢測部件設計為包括油缸位置傳感器和磁環(huán)，油缸位置傳感器一端固定在水平平衡油缸的后端蓋上，另一端插入油缸的活塞桿的內(nèi)孔中；磁環(huán)通過螺栓固定在活塞桿上。在所述的步驟C中的運算處理為在計算機內(nèi)設置一設定值，將兩位置進行相減，再與該設定值進行比較，該設定值為定心件長度的1/10。在所述的步驟D中，控制步驟如下在軋鋼狀態(tài)下，當兩位置差值等于零，判斷油缸動作正常；當兩位置差值大于定心件長度的1/10且小于定心件長度，進行操作畫面閃爍報警，再根據(jù)軋機內(nèi)是否有鋼板在軋制，如沒有則直接控制主傳動停轉(zhuǎn)，并發(fā)出軋機不允許進鋼信號；如正在軋制，則在該道次軋制完成后，控制軋機主傳動停轉(zhuǎn)，通知設備人員全面檢查；當兩位置差值大于定心件長度，還需要根據(jù)軋機內(nèi)是否有鋼板在軋制，如沒有則直接控制主傳動停轉(zhuǎn)，并發(fā)出軋機不允許進鋼信號；如正在軋制，則則在該道次軋制完成后，控制軋機主傳動停轉(zhuǎn)，并控制油缸落底，軋輥輥縫打開，通知設備人員全面檢查。在所述的步驟D中，控制步驟還包括在換輥狀態(tài)下，水平平衡油缸及CVC驅(qū)動機構(gòu)應處于零位，當測得的兩位置差值不等于零，表明軋輥扁頭與扁頭套未對接好，花鍵軸收軋輥推動后移，此時通過計算機將水平平衡油缸的位置信號顯示在操作畫面上，并通知設備人員到現(xiàn)場檢查確認。所述的定心件長度的為150mm。在上述技術方案中，本發(fā)明的CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控裝置及方法，通過在水平平衡油缸上設置油缸位置檢測部件對油缸位置進行檢測，并通過CVC位置檢測部件對軋輥位置進行檢測，再通過計算機對兩位置數(shù)據(jù)進行運算處理，最后根據(jù)處理結(jié)果對CVC軋機進行相應控制。采用本發(fā)明能夠使水平平衡油缸的動作位置受到監(jiān)控并參與操作控制，從而保證在正常軋鋼及換輥時水平平衡油缸的正常工作，并能夠及時發(fā)現(xiàn)異常情況，避免惡性事故的發(fā)生。


圖I是現(xiàn)有技術的CVC軋機的十字萬向軸主傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明的CVC軋機的十字萬向軸主傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖2中的A部放大示意圖；圖4是本發(fā)明的水平平衡油缸的剖視圖；圖5是本發(fā)明的監(jiān)控方法主流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明的技術方案。請參閱圖2所示，本發(fā)明的CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控裝置，包括一對油缸位置檢測部件I，分別設于上、下水平平衡油缸6上，用以檢測油缸6的伸縮位置；一對定心部件8，包括分別設于上、下軋輥扁頭上的定心件81和分別設于相應扁頭套7上的定心圈82，每個定心件81插設于對應定心圈82內(nèi)；一對CVC位置檢測部件(圖中未示出)，分別設于CVC驅(qū)動機構(gòu)上，用以檢測軋輥的移動位置，該CVC位置檢測部件可利用CVC軋機上現(xiàn)有的CVC位置傳感器；計算機(圖中未示出)，分別與油缸位置檢測部件1、CVC位置檢測部件相連，接收檢測數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行運算處理，并根據(jù)運算結(jié)果對CVC軋機運行進行相應控制。請結(jié)合圖3所示，其中，所述的每個油缸位置檢測部件I包括油缸位置傳感器11和磁環(huán)12，油缸位置傳感器11 一端固定在水平平衡油缸6的后端蓋61上，另一端插入油缸6的活塞桿62的內(nèi)孔中；磁環(huán)12通過螺栓固定在活塞桿62上，當油缸6動作時，磁環(huán)12隨活塞桿62 —起動作，通過油缸位置傳感器11對磁環(huán)12的檢測，從而確定水平平衡油缸6的動作位置。另外，所述的定心件81長度可設計為150mm。請結(jié)合圖4所示，采用上述本發(fā)明的監(jiān)控裝置來進行CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控的方法包括以下步驟首先，在CVC軋機的上、下水平平衡油缸6上設置一對油缸位置檢測部件1，將所述的每個油缸位置檢測部件I設計為包括油缸位置傳感器11和磁環(huán)12，油缸位置傳感器11一端固定在水平平衡油缸6的后端蓋61上,另一端插入油缸6的活塞桿62的內(nèi)孔中；磁環(huán)12通過螺栓固定在活塞桿62上，通過該油缸位置檢測部件I對油缸6的伸縮位置進行實時檢測；
然后，通過分別設于CVC驅(qū)動機構(gòu)上的CVC位置檢測部件，對軋輥的移動位置進行實時檢測；再通過計算機接收測得的油缸6伸縮位置和軋輥移動位置，并對兩位置數(shù)據(jù)進行運算處理；最后，根據(jù)運算結(jié)果，對CVC軋機進行相應控制。上述的具體運算處理為在計算機內(nèi)設置一設定值，將兩位置進行相減，再與該設定值進行比較，該設定值為定心件81長度的1/10，若定心件81長度可設計為150mm，那設定值為15mm。因此，在控制步驟中，若CVC軋機處于正常軋鋼狀態(tài)下，當兩位置差值等于零，判斷油缸6動作正常；·當兩位置差值大于定心件81長度的1/10且小于定心件81長度，進行操作畫面閃爍報警，再根據(jù)軋機內(nèi)是否有鋼板在軋制，如沒有則直接控制主傳動停轉(zhuǎn)，并發(fā)出軋機不允許進鋼信號；如正在軋制，則在該道次軋制完成后，控制軋機主傳動停轉(zhuǎn)，通知設備人員全面檢查；當兩位置差值大于定心件81長度，還需要根據(jù)軋機內(nèi)是否有鋼板在軋制，如沒有則直接控制主傳動停轉(zhuǎn)，并發(fā)出軋機不允許進鋼信號；如正在軋制，則則在該道次軋制完成后，控制軋機主傳動停轉(zhuǎn)，并控制油缸6落底，軋輥輥縫打開，通知設備人員全面檢查。 若CVC軋機處于換輥狀態(tài)下，在該狀態(tài)下，水平平衡油缸6及CVC驅(qū)動機構(gòu)正常情況應處于零位，而當測得的兩位置差值不等于零，這表明軋輥扁頭與扁頭套未對接好，軋輥會推動花鍵軸向后倒，使得水平平衡缸也將隨之向后移動。此時，通過計算機將水平平衡油缸6的位置信號顯示在操作畫面上，并通知設備人員到現(xiàn)場檢查確認。采用本發(fā)明能夠使水平平衡油缸6的動作位置受到監(jiān)控并參與操作控制，從而保證在正常軋鋼及換輥時水平平衡油缸6的正常工作，并能夠及時發(fā)現(xiàn)異常情況，有效地避免了惡性事故的發(fā)生。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控裝置，其特征在于， 包括 一對油缸位置檢測部件，分別設于上、下水平平衡油缸上，用以檢測油缸的伸縮位置；一對定心部件，包括分別設于上、下軋輥扁頭上的定心件和分別設于相應扁頭套上的定心圈,每個定心件插設于對應定心圈內(nèi)； 一對CVC位置檢測部件，分別設于CVC驅(qū)動機構(gòu)上，用以檢測軋輥的移動位置； 計算機，分別與油缸位置檢測部件、CVC位置檢測部件相連，接收檢測數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行運算處理，并根據(jù)運算結(jié)果對CVC軋機運行進行相應控制。
2.如權(quán)利要求I所述的CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控裝置，其特征在于 所述的每個油缸位置檢測部件包括油缸位置傳感器和磁環(huán)，油缸位置傳感器一端固定在水平平衡油缸的后端蓋上，另一端插入油缸的活塞桿的內(nèi)孔中；磁環(huán)通過螺栓固定在活塞桿上。
3.如權(quán)利要求I所述的液壓同步?jīng)_孔裝置，其特征在于 所述的定心件長度為150mm。
4.一種CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于，包括以下步驟 A.在CVC軋機的上、下水平平衡油缸上設置一對油缸位置檢測部件，對油缸的伸縮位置進行實時檢測； B.通過分別設于CVC驅(qū)動機構(gòu)上的CVC位置檢測部件，對軋輥的移動位置進行實時檢測； C.通過計算機接收測得的油缸伸縮位置和軋輥移動位置，并對兩位置數(shù)據(jù)進行運算處理； D.根據(jù)運算結(jié)果，對CVC軋機進行相應控制。
5.如權(quán)利要求4所述的CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于 將所述的每個油缸位置檢測部件設計為包括油缸位置傳感器和磁環(huán)，油缸位置傳感器一端固定在水平平衡油缸的后端蓋上，另一端插入油缸的活塞桿的內(nèi)孔中；磁環(huán)通過螺栓固定在活塞桿上。
6.如權(quán)利要求4所述的CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于 在所述的步驟C中的運算處理為在計算機內(nèi)設置一設定值，將兩位置進行相減，再與該設定值進行比較，該設定值為定心件長度的1/10。
7.如權(quán)利要求6所述的CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于， 在所述的步驟D中，控制步驟如下在軋鋼狀態(tài)下， 當兩位置差值等于零，判斷油缸動作正常； 當兩位置差值大于定心件長度的1/10且小于定心件長度，進行操作畫面閃爍報警，再根據(jù)軋機內(nèi)是否有鋼板在軋制，如沒有則直接控制主傳動停轉(zhuǎn)，并發(fā)出軋機不允許進鋼信號；如正在軋制，則在該道次軋制完成后，控制軋機主傳動停轉(zhuǎn)，通知設備人員全面檢查； 當兩位置差值大于定心件長度，還需要根據(jù)軋機內(nèi)是否有鋼板在軋制，如沒有則直接控制主傳動停轉(zhuǎn)，并發(fā)出軋機不允許進鋼信號；如正在軋制，則則在該道次軋制完成后，控制軋機主傳動停轉(zhuǎn)，并控制油缸落底，軋輥輥縫打開，通知設備人員全面檢查。
8.如權(quán)利要求6所述的CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于在所述的步驟D中，控制步驟還包括在換輥狀態(tài)下，水平平衡油缸及CVC驅(qū)動機構(gòu)應處于零位，此時， 當測得的兩位置差值不等于零，表明軋輥扁頭與扁頭套未對接好，花鍵軸收軋輥推動后移，此時通過計算機將水平平衡油缸的位置信號顯示在操作畫面上，并通知設備人員到現(xiàn)場檢查確認。
9.如權(quán)利要求6所述的CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于 所述的定心件長度的為150mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控方法，該方法通過在水平平衡油缸上設置油缸位置檢測部件對油缸位置進行檢測，并通過CVC位置檢測部件對軋輥位置進行檢測，再通過計算機對兩位置數(shù)據(jù)進行運算處理，最后根據(jù)處理結(jié)果對CVC軋機進行相應控制。本發(fā)明還公開了一種CVC軋機十字萬向軸狀態(tài)監(jiān)控裝置。采用本發(fā)明能夠使水平平衡油缸的動作位置受到監(jiān)控并參與操作控制，從而保證在正常軋鋼及換輥時水平平衡油缸的正常工作，并能夠及時發(fā)現(xiàn)異常情況，避免惡性事故的發(fā)生。
文檔編號B21B37/00GK102784802SQ20111013324
公開日2012年11月21日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者丁海紹, 盧江海, 孔利明, 張棟, 陳慧, 顧華 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司