專利名稱：一種測徑儀冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及用于使檢測儀器設(shè)備處于較低溫度、保證設(shè)備正常工作的冷卻裝置，尤其是軋鋼過程中使用的一種測徑儀冷卻裝置。
背景技術(shù)：
在冶金尤其是鋼鐵行業(yè)中，需要對軋制過程中的軋機進、出口的線棒材進行在線的、即時的直徑檢測，以便根據(jù)入料尺寸不同而設(shè)置軋機的工作參數(shù)或者在發(fā)現(xiàn)線棒材尺寸偏差時能及時調(diào)整和控制軋機，保證軋制的成品率。但因軋鋼是處在高溫、高濕、高灰塵的環(huán)境中，所以在線檢測線棒材直徑的測徑儀的密封、清潔、冷卻難度很大，測徑儀的檢測可靠性和設(shè)備穩(wěn)定性難以保證。更尤其是剛扎制的線棒材本身處于高溫狀態(tài)，其通過測徑儀時，測徑儀的降溫、冷卻要求極高，而現(xiàn)有技術(shù)中沒有可靠的冷卻裝置，這就導(dǎo)致測徑儀長期處于高溫狀態(tài)工作，一是設(shè)備運行穩(wěn)定性差，檢測精度難以保證；同時設(shè)備容易老化，增加了生產(chǎn)成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是提供一種性能可靠的、用于冷卻測徑儀的測徑儀冷卻裝置。采用的方案就是一種測徑儀冷卻裝置，其特征在于包括第一、第二冷卻裝置， 第一冷卻裝置設(shè)置在供待檢線材通過的區(qū)域，用于阻隔線材的熱量向測徑儀內(nèi)腔傳遞；第二冷卻裝置設(shè)置在測徑儀內(nèi)腔并冷卻測徑儀內(nèi)腔。這樣的冷卻裝置尤其是能保證阻隔高溫、紅熱的線材上的熱量傳遞到測徑儀內(nèi)腔，這樣就避免了測徑儀直接受到極端高溫的威脅，也避免線材的熱量傳遞到測徑儀內(nèi)腔； 然后對與測徑儀本身產(chǎn)生的熱量，或者因生產(chǎn)所處的濕熱環(huán)境所受到的熱輻射，利用第二冷卻裝置冷卻，兩個冷卻裝置的雙重冷卻，可靠而地保證了給測徑儀冷卻降溫的效果；測徑儀就自然能夠處于較低溫度，也就是大致處于室溫環(huán)境，利于其穩(wěn)定的工作，也避免設(shè)備老化，既提高檢測精度又降低設(shè)備成本。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的系統(tǒng)流程示意圖。
具體實施方式
如圖1、2所示的一種測徑儀冷卻裝置，包括第一、第二冷卻裝置，第一冷卻裝置設(shè)置在供待檢線材60通過的區(qū)域，用于阻隔線材60的熱量向測徑儀內(nèi)腔傳遞；第二冷卻裝置設(shè)置在測徑儀內(nèi)腔并冷卻測徑儀內(nèi)腔。第一、第二冷卻裝置可以都是風(fēng)冷裝置或者水冷裝置，也可以是風(fēng)冷、水冷結(jié)合的，或者隔熱材料構(gòu)成的管體或隔熱板等組成的裝置。其核心在于第一冷卻裝置設(shè)置得靠近待檢線材60并阻隔線材60的熱量向測徑儀內(nèi)腔傳遞；然后第二冷卻裝置冷卻測徑儀內(nèi)腔，這樣兩個冷卻裝置或稱冷卻單元協(xié)同作用，起到可靠的冷卻效果；而不同于現(xiàn)有的單一冷卻結(jié)構(gòu)均勻地分布在測徑儀上。冷卻裝置保證阻隔高溫、紅熱的線材60上的熱量傳遞到測徑儀內(nèi)腔，這樣就避免了測徑儀直接受到極端高溫的威脅，避免線材60的熱量傳遞到測徑儀內(nèi)腔；然后對與測徑儀本身產(chǎn)生的熱量，或者因生產(chǎn)所處的濕熱環(huán)境所受到的熱輻射，利用第二冷卻裝置冷卻， 兩個冷卻裝置的雙重冷卻，可靠而地保證了給測徑儀冷卻降溫的效果；測徑儀就自然能夠處于較低溫度，也就是大致處于室溫環(huán)境，利于其穩(wěn)定的工作，也避免設(shè)備老化，既提高檢測精度又降低設(shè)備成本。所述的第二冷卻裝置可以是多種原理和結(jié)構(gòu)的實施方式，但總體的思路和設(shè)計原則是所述的第一、第二冷卻裝置包括對運動部件進行風(fēng)冷的單元和對固定部件進行水冷的單元；水冷單元設(shè)置在測徑儀的中下部。也就是對運動的，不便于通循環(huán)冷卻水進行冷卻的部件用吹風(fēng)、吹氣冷卻；對固定部件采用冷卻效果更可靠的循環(huán)冷卻水冷卻。當然，除此之外還可以結(jié)合絕熱材料等來隔熱和冷卻。水冷單元設(shè)置在測徑儀中下部是便于測徑儀重心穩(wěn)定，工作可靠，這樣尤其適合圖1所示的旋轉(zhuǎn)式測徑儀使用。冷卻裝置的設(shè)置具體例如所述的第二冷卻裝置包括向測徑儀內(nèi)腔充氣的充氣單元，充氣單元的氣源為潔凈氣體，充氣單元所充氣體由部件之間的間隙排出測徑儀。所謂充氣單元也就是說并非普通的風(fēng)機冷卻單元，而最好是利用低溫干燥的潔凈氣體，例如經(jīng)冷卻、干燥處理的壓縮空氣充到測徑儀內(nèi)腔，然后在測徑儀內(nèi)腔形成正壓，而測徑儀本身封閉，以滿足測徑儀等精密儀器的密封需要，然后僅在難以封閉的部位具有縫隙或空隙，正壓的氣體在由部件之間的縫隙或空隙排出，這樣一方面低溫、干燥的空氣不斷流動可以冷卻測徑儀內(nèi)腔，同時氣源可以用管道輸入測徑儀內(nèi)的充氣單元的排氣頭11上，整個測徑儀可以用如圖所示的殼體71、72等密閉，避免灰塵、水汽進入，既可靠冷卻，又利于測徑儀的密封和清潔。所述的充氣單元的排氣頭11的出氣口指向測徑儀的動力輸出機構(gòu)。這樣就類似現(xiàn)有的發(fā)動機等風(fēng)冷單元，直接對發(fā)熱較大的動力輸出機構(gòu)，如電機或液壓馬達等降溫，避免測徑儀局部溫升；但卻不增加任何裝置成本。進一步可以是如圖1的所述的測徑儀內(nèi)腔包括固定軸承21的軸承支撐立板22， 所述的第二冷卻裝置包括貼靠軸承支撐立板22的空心板體12，空心板體12內(nèi)通有循環(huán)冷卻水，冷卻水迂回環(huán)繞整個板體內(nèi)腔。這樣的冷卻裝置尤其適合旋轉(zhuǎn)式測徑儀使用，如圖1 中所示，也就是檢測探頭繞線材60旋轉(zhuǎn)的測徑儀，如中所示為可見光成像的測徑儀，圖示左側(cè)的腔室就是測徑儀上用于給線材60成像的成像部分，該部分整體繞線材60旋轉(zhuǎn)，這樣增加了線材60成像的數(shù)量，并且對線材60各個側(cè)面的尺寸均有檢測數(shù)據(jù)，右側(cè)就是與成像系統(tǒng)配合的動力機構(gòu)等部分，這樣的測徑儀檢測精度更高。但是因為具有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，所以其結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，冷卻難度更大。而本實用新型的冷卻裝置不僅利用充氣單元降低測徑儀內(nèi)腔的整體溫度，然后利用充氣單元的排氣頭11降低動力輸出機構(gòu)例如電機的溫度，對于容易發(fā)熱的軸承21和軸承支撐立板22，則利用空心板體12降溫，這樣三重冷卻即可保證測徑儀內(nèi)腔溫度較低。更好的是，所述的第二冷卻裝置包括位于測徑內(nèi)腔的換熱器13，換熱器13利用循
5環(huán)冷卻水冷卻充氣單元所使用的氣體。這里的循環(huán)冷卻水可以是與前述的空心板體12的冷卻水并聯(lián)的，也可以是如圖2所示的，外部進來的新鮮冷卻水先進入換熱器13，新鮮氣體也先進入換熱器13，兩者在換熱器13內(nèi)熱交換，主要就是冷卻水冷卻氣體，這樣就保證了所充氣體的溫度較低，對測徑儀內(nèi)腔冷卻效果可靠。至于所述的第一冷卻裝置，要起到阻隔線材60熱量傳遞的作用也有很多實施方式，例如可以是石棉或其它隔熱材料制成的管形結(jié)構(gòu)，管內(nèi)腔供線材60通過，這樣也能起到隔熱作用。最好是所述的第一冷卻裝置包括設(shè)置在測徑儀的供待檢線材60通過的區(qū)域內(nèi)的循環(huán)冷卻水單元和/或吹風(fēng)單元。進一步來說所述的循環(huán)冷卻水單元和吹風(fēng)單元疊加布置或者沿待檢線材60行進方向順序布置，吹風(fēng)單元的吹氣方向與線材60行進方向大致相同或相反。最好是吹氣方向與線材60行進方向相同，使得吹氣流暢，避免氣流滔動或紊流而殘留雜質(zhì)。這樣的冷卻裝置也可以看作風(fēng)冷水冷結(jié)合的裝置。所述的供待檢線材60通過的區(qū)域內(nèi)設(shè)置檢測鏡頭或透射信號的透光鏡50，所述吹風(fēng)單元的排氣氣流場順著線材60行進方向掠過鏡頭或透射信號的透光鏡50。這樣的結(jié)構(gòu)是為了便于與旋轉(zhuǎn)式測徑儀配合，如圖1就是旋轉(zhuǎn)式測徑儀的成像部分包括透射可見光的透光鏡50，吹風(fēng)單元的排氣氣流場掠過透光鏡50就可以保證透光鏡的清潔和冷卻，確保測徑儀工作檢測工作可靠。為了更好地與旋轉(zhuǎn)式測徑儀吻合連接，所述供待檢線材60通過的區(qū)域由順序并相離布置的內(nèi)管34和導(dǎo)向管38的管腔及其相對管端之間的區(qū)域構(gòu)成，內(nèi)管34外側(cè)布置管體31，導(dǎo)向管38外側(cè)設(shè)置筒體32，所述的循環(huán)冷卻水單元的冷卻水迂回流經(jīng)整個管體 31的管壁，或者螺旋狀由管體31 —端流到管體31另一端；所述的鏡頭或透射信號的透光鏡50位于筒體32的筒壁上并位于內(nèi)管34和導(dǎo)向管38之間的位置。如圖1所示，為了氣流場掠過透光鏡50，筒體32的徑向尺寸略大于管體31的徑向尺寸，內(nèi)管34和導(dǎo)向管38的尺寸相當，或者導(dǎo)向管38的徑向尺寸略大，導(dǎo)向管38也可以看做是一個出口導(dǎo)衛(wèi)，其進料端尺寸較大些并部分伸入筒體32內(nèi)。這樣內(nèi)壁有冷卻水的內(nèi)管34和管體31起到雙重隔熱作用，而且兩管最好管壁相離一定間距，其間的空氣又多一重隔熱。筒體32和導(dǎo)向管38 也起到雙重隔熱作用，這樣的結(jié)構(gòu)既便于測徑儀的安裝和密封，同時又能可靠地保證阻隔線材60的熱量向測徑儀內(nèi)腔傳遞。而透光鏡50則主要利用吹風(fēng)單元的冷卻。更好的是所述的第一冷卻裝置包括設(shè)置在測徑儀內(nèi)腔的充氣單元，所述的管體 31與測徑儀的旋轉(zhuǎn)部件之間設(shè)置遮擋毛刷14，充氣單元所充氣體通過遮擋毛刷14流入吹風(fēng)單元的排氣氣流場；所述測徑儀的旋轉(zhuǎn)部件與測徑儀的外部殼體72之間設(shè)置遮擋毛刷 14，充氣單元所充氣體通過遮擋毛刷14排出測徑儀之外。這樣也就是第一冷卻裝置的充氣單元與第二冷卻單元的吹風(fēng)單元相互配合，起到更好的冷卻作用。如圖2中，旋轉(zhuǎn)式測徑儀的成像機構(gòu)、也就是光學(xué)成像部件固定在轉(zhuǎn)盤23上，固接在轉(zhuǎn)盤23上的內(nèi)殼25罩住光學(xué)部件，保證精密的光學(xué)部件的清潔和密封，轉(zhuǎn)盤23固接在軸承21的外圈，軸承21的內(nèi)圈固定在軸承支撐立板22上，與轉(zhuǎn)盤23固接的滑環(huán)電刷機構(gòu)M用于向外傳遞檢測信號，滑環(huán)電刷機構(gòu)M的滑環(huán)和內(nèi)殼25與轉(zhuǎn)盤23—起旋轉(zhuǎn)，這樣滑環(huán)與固定的管體31之間的密封就難以實現(xiàn)，內(nèi)殼25與殼體72之間的密封也很困難，因此在這兩處設(shè)置遮擋毛刷14，遮擋毛刷14可以初步遮擋大顆粒灰塵、雜物和水汽進入測徑儀內(nèi)，同時在充氣單元工作時，又保證測徑儀內(nèi)腔具有均勻穩(wěn)定的正壓；對于滑環(huán)與管體31之間的遮擋毛刷14，圖示右側(cè)為測徑儀內(nèi)腔、左側(cè)為測徑儀外區(qū)域；對于內(nèi)殼25與殼體72之間的遮擋毛刷14，圖示的靠近線材60方向為測徑儀外部、遠離線材60部分為測徑儀內(nèi)腔，這樣在使用一個排氣頭11的前提下，所充氣體分散地向測徑儀外流動，測徑儀內(nèi)的氣流均勻，起到更好的冷卻效果。至于內(nèi)殼25與轉(zhuǎn)盤23構(gòu)成的腔室可以是完全封閉的，也可以是氣流先進入該腔室然后沿內(nèi)殼25與殼體72之間流出測徑儀；當然，測徑儀上的其它部位、其它部件之間，可以是完全密封的，也可以留有小的間隙供氣流通過，氣體流通位置也可以設(shè)置遮擋毛刷14，其設(shè)置原則就是防塵、防濕氣進入測徑儀，同時測徑儀內(nèi)腔的氣流能均勻流動即可。尤其是本實用新型就巧妙設(shè)計滑環(huán)與固定的管體31之間這個本來難以封閉的部位，利用充氣單元所充氣體經(jīng)遮擋毛刷14沿管體31與滑環(huán)間的空隙流出，吹風(fēng)單元順著線材60行進方向吹氣產(chǎn)生的負壓也同時吸引測徑儀內(nèi)腔的氣流向測徑儀外流動；正負壓協(xié)同作用，保證氣流順暢流動， 起到更好的冷卻、密封和清潔作用。所述吹風(fēng)單元的排氣頭33在線材60上下方各設(shè)置一個；所述的管體31與內(nèi)管34 之間的區(qū)域與測徑儀側(cè)進料端外壁小孔80連通。吹風(fēng)單元設(shè)置兩個排氣頭33可以節(jié)省材料，同時沿上下方向設(shè)置時，下部的排氣頭33可以克服灰塵雜質(zhì)因重力作用的沉降，起到更好的清潔效果。吹風(fēng)單元吹氣產(chǎn)生的負壓也吸引測徑儀進料端外部的氣體經(jīng)小孔80沿兩管間流動，降低兩管間的溫度，進一步給提高第一冷卻裝置的冷卻效果。進一步的，所述的第一冷卻裝置包括吹氣單元37和第二吹風(fēng)單元38，吹氣單元37 位于線材60進料口處，其排氣方向與線材60行進方向相反；第二吹風(fēng)單元38位于線材60 出料口外側(cè)，其吹氣方向與線材60行進方向相同。各氣流單元的氣流場如圖中雙曲線區(qū)域所示。這樣也就是在測徑儀的進料端和出料端都分別向外吹氣，這樣一是避免外部的熱量和水汽、灰塵進入測徑儀內(nèi)，二是產(chǎn)生的負壓吸引測徑儀內(nèi)的氣流外流，加快測徑儀內(nèi)的空氣流動，增強了第一、第二冷卻裝置的充氣、吹氣、吹風(fēng)單元等的冷卻和密封效果。需要說明的是，在第一、第二冷卻裝置協(xié)同作用時，可以如圖2所示的，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)布置氣源、水源等，便于減少管線，從而降低裝置成本，同時又保證冷卻效果。水、汽流程布置的原則就是利于提高冷卻效果。如圖2所示，一路干冷空氣91先在換熱器13中冷卻，然后由充氣單元的排氣頭11排到測徑儀內(nèi)腔，另一路干冷空氣91直接進入吹風(fēng)單元，用于吹掃清潔和冷卻要求較高的透光鏡50，吹氣單元37和第二吹風(fēng)單元38則使用普通壓縮空氣 92。冷卻水由入口 93進入后先冷卻臨近高溫線材60、溫度最高的管體31，這樣換熱溫差大， 冷卻效果好，然后進入空心板體12冷卻用于冷卻軸承21和軸承支撐立板22，最后進入換熱器13，冷卻新鮮干冷空氣，雖然冷卻水溫度已經(jīng)略有上升，但仍然能夠保證冷卻效果，換熱器13流出的冷卻水經(jīng)出口 94排出設(shè)備之外。至于水、汽結(jié)構(gòu)可以統(tǒng)一布置在接口安裝板70上，然后接口安裝板70固定在測徑儀上的適當位置，則根據(jù)測徑儀的結(jié)構(gòu)選擇；另外管路上設(shè)置溫度變送器1、壓力變送器2和流量變送器3用于實現(xiàn)水、汽流量的自動檢測和控制則屬于現(xiàn)有技術(shù)，不在贅述。本實用新型的冷卻裝置利用多重冷卻，并且各冷卻結(jié)構(gòu)、 功能相互協(xié)同作用，取得了可靠的冷卻效果。
權(quán)利要求1.一種測徑儀冷卻裝置，其特征在于包括第一、第二冷卻裝置，第一冷卻裝置設(shè)置在供待檢線材通過的區(qū)域，用于阻隔線材的熱量向測徑儀內(nèi)腔傳遞；第二冷卻裝置設(shè)置在測徑儀內(nèi)腔并冷卻測徑儀內(nèi)腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測徑儀冷卻裝置，其特征在于所述的第一、第二冷卻裝置包括對運動部件進行風(fēng)冷的單元和對固定部件進行水冷的單元；水冷單元設(shè)置在測徑儀的中下部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測徑儀冷卻裝置，其特征在于所述的第二冷卻裝置包括向測徑儀內(nèi)腔充氣的充氣單元，充氣單元的氣源為潔凈氣體，充氣單元所充氣體由部件之間的間隙排出測徑儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測徑儀冷卻裝置，其特征在于所述的第一冷卻裝置包括設(shè)置在測徑儀的供待檢線材通過的區(qū)域內(nèi)的循環(huán)冷卻水單元和/或吹風(fēng)單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種測徑儀冷卻裝置，其特征在于所述的充氣單元的排氣頭(11)的出氣口指向測徑儀的動力輸出機構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種測徑儀冷卻裝置，其特征在于所述的測徑儀內(nèi)腔包括固定軸承的軸承支撐立板(22)，所述的第二冷卻裝置包括貼靠軸承支撐立板02)的空心板體(12)，空心板體(1 內(nèi)通有循環(huán)冷卻水，冷卻水迂回環(huán)繞整個板體內(nèi)腔。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測徑儀冷卻裝置，其特征在于所述的第二冷卻裝置包括位于測徑內(nèi)腔的換熱器(13)，換熱器(1 利用循環(huán)冷卻水冷卻充氣單元所使用的氣體。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種測徑儀冷卻裝置，其特征在于所述的循環(huán)冷卻水單元和吹風(fēng)單元疊加布置或者沿待檢線材行進方向順序布置，吹風(fēng)單元的吹氣方向與線材行進方向大致相同或相反。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種測徑儀冷卻裝置，其特征在于所述的供待檢線材通過的區(qū)域內(nèi)設(shè)置檢測鏡頭或透射信號的透光鏡(50)，所述吹風(fēng)單元的排氣氣流場順著線材行進方向掠過鏡頭或透射信號的透光鏡(50)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種測徑儀冷卻裝置，其特征在于所述供待檢線材通過的區(qū)域由順序并相離布置的內(nèi)管(34)和導(dǎo)向管(38)的管腔及其相對管端之間的區(qū)域構(gòu)成， 內(nèi)管(34)外側(cè)布置管體(31)，導(dǎo)向管(38)外側(cè)設(shè)置筒體(32)，所述的循環(huán)冷卻水單元的冷卻水迂回流經(jīng)整個管體(31)的管壁，或者螺旋狀由管體(31) —端流到管體(31)另一端；所述的鏡頭或透射信號的透光鏡(50)位于筒體(32)的筒壁上并位于內(nèi)管(34)和導(dǎo)向管(38)之間的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種測徑儀冷卻裝置，其特征在于所述的第一冷卻裝置包括設(shè)置在測徑儀內(nèi)腔的充氣單元，所述的管體(31)與測徑儀的旋轉(zhuǎn)部件之間設(shè)置遮擋毛刷(14)，充氣單元所充氣體通過遮擋毛刷(14)流入吹風(fēng)單元的排氣氣流場；所述測徑儀的旋轉(zhuǎn)部件與測徑儀的外部殼體之間設(shè)置遮擋毛刷(14)，充氣單元所充氣體通過遮擋毛刷(14)排出測徑儀之外。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的一種測徑儀冷卻裝置，其特征在于所述吹風(fēng)單元的排氣頭(3 在線材上下方各設(shè)置一個；所述的管體(31)與內(nèi)管(34)之間的區(qū)域與測徑儀側(cè)進料端外壁小孔(80)連通。
13.根據(jù)權(quán)利要求4、8、9、10、11中任意一項所述的一種測徑儀冷卻裝置，其特征在于所述的第一冷卻裝置包括吹氣單元(37)和第二吹風(fēng)單元(38)，吹氣單元(37)位于線材進料口處，其排氣方向與線材行進方向相反；第二吹風(fēng)單元(38)位于線材出料口外側(cè)，其吹氣方向與線材行進方向相同。
專利摘要本實用新型涉及用于測徑儀的冷卻裝置，尤其是軋鋼過程中使用的一種測徑儀冷卻裝置；包括第一、第二冷卻裝置，第一冷卻裝置設(shè)置在供待檢線材通過的區(qū)域，用于阻隔線材的熱量向測徑儀內(nèi)腔傳遞；第二冷卻裝置設(shè)置在測徑儀內(nèi)腔并冷卻測徑儀內(nèi)腔；這樣的冷卻裝置尤其是能保證阻隔高溫、紅熱的線材上的熱量傳遞到測徑儀內(nèi)腔，這樣就避免了測徑儀直接受到極端高溫的威脅，也避免線材的熱量傳遞到測徑儀內(nèi)腔；然后對與測徑儀本身產(chǎn)生的熱量，或者因生產(chǎn)所處的濕熱環(huán)境所受到的熱輻射，利用第二冷卻裝置冷卻，兩個冷卻裝置的雙重冷卻，可靠地保證了給測徑儀冷卻降溫的效果。
文檔編號B21B38/04GK201959985SQ20112001174
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月15日
發(fā)明者婁霆, 武傳華, 王俊, 金緯 申請人:合肥市百勝科技發(fā)展股份有限公司