环轧过程中环件线速度实时检测装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种环轧过程中环件线速度实时检测装置与方法，涉及铝合金环件轧制领域，环件线速度实时检测装置用于测量环轧机中环件的线速度。环件线速度实时检测装置包括光电速度传感器，光电速度传感器包括测量盘、多个测量孔、测量盘外壳套、测量盘转轴、激光发射器和激光接收器。通过本发明专利技术提供的环件线速度实时检测装置和方法，在环轧过程中实时检测环件运动的线速度，可以避免由于打滑而造成环件破坏，提高了环件轧制过程的稳定性和环轧产品的质量。质量。质量。

【技术实现步骤摘要】
环轧过程中环件线速度实时检测装置与方法


[0001]本专利技术涉及铝合金环件轧制领域，尤其涉及一种环轧过程中环件线速度实时检测装置与方法。

技术介绍

[0002]铝合金做为一种性能优异的轻质合金，能够很好满足运载火箭对于大型化和轻量化的发展需求。铸造成型的铝合金环件，内部组织松散，而且晶粒大小与分布不均，强度、硬度等力学性能较差；机加工成形环件，耗材较多，所需的成本大。与其他加工制造环件的方式相比，环件轧制技术加工成形的环件综合性能好，具有很好的发展前景和研究意义。
[0003]目前在环件轧制中，多用的是主辊驱动，锥辊同主辊的转速随动，但是当环件与轧辊之间出现打滑时，环件线速度会减小甚至停下，而此时若主辊和锥辊继续转动，芯辊继续进给，极易导致环件圆度被破坏，同时引发环件的爬滚等现象，而且打滑对环件的破坏极为迅速，往往在几秒之内就可导致整个环件的失效，因此对于此问题的研究十分关键。
[0004]然而，目前环件轧制技术中，对于该类问题的研究较少，并没有针对该类问题的解决方案。

技术实现思路

[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种环轧过程环件线速度实时检测装置与方法，将轧辊的转速与环件的线速度匹配，解决环件轧制过程中由于环件与轧辊之间的打滑现象。
[0006]一方面，本专利技术提供一种环轧过程中环件线速度实时检测装置，用于测量环轧机中环件的线速度。环件线速度实时检测装置包括光电速度传感器，光电速度传感器包括测量盘、多个测量孔、测量盘外壳套、测量盘转轴、激光发射器和激光接收器。测量盘与环件平行设置。多个测量孔的圆心均匀分布于测量盘上的第一圆周，第一圆周与测量盘的圆心相同。测量盘外壳套，套设于测量盘的外边缘，并与环件的外表面接触，以跟随环件转动。测量盘转轴，穿过测量盘的圆心，以使测量盘围绕测量盘转轴转动。激光发射器固定连接于测量盘转轴的第一端，以向测量盘的方向发射光信号。激光接收器固定连接于测量盘转轴的第二端，以接收来自激光发射器的光信号，并在接收到来自激光发射器的光信号时输出第一电信号。
[0007]具体地，光电速度传感器还包括传感器支架和传感器独立液压系统。传感器支架包括固定连接的支架臂与底座，支架臂分别与激光发射器和激光接收器相连；底座与传感器独立液压系统相连。传感器独立液压系统与底座相连并向底座提供压力，以使测量盘外壳套与环件的外表面保持接触。
[0008]具体地，激光发射器包括光信号发射口，激光接收器包括光信号接收口；光信号发射口与光信号接收口的连线与第一圆周相交，且光信号发射口与光信号接收口的连线垂直于测量盘。
[0009]第二方面，本专利技术提供一种环轧过程中环件线速度实时检测方法，应用于环轧过
程中环件线速度实时检测装置，该方法包括：在环轧过程中，激光发射器持续向激光接收器发射光信号；激光接收器接收到来自激光发射器的光信号，并发出第一电信号；获取第一时间间隔，第一时间间隔为激光接收器连续两次发出第一电信号的时间间隔；获取第一弧长，第一弧长为相邻两个测量孔的圆心之间的弧长；计算第一弧长和第一时间间隔的商，得到第一线速度；根据第一线速度、第一圆周的半径和测量盘外壳套的半径，计算环件的线速度；判断环件的线速度是否小于主辊线速度的80％；若否，正常轧制；若是，判断环件的线速度是否小于主辊线速度的60％；若是，则进行紧急减速轧制，否则进行减速轧制。紧急减速轧制包括：松开锥辊上锥辊对环件的咬入，将主辊和锥辊的转速减小至原速度的60％，停止芯辊的进给，并停止轧制过程中润滑剂的喷洒；减速轧制包括：减小锥辊上锥辊对环件的咬入量，将主辊和锥辊的转速减小至原转速的80％，将芯辊的进给速度减小至原速度的80％；正常轧制包括：主辊和锥辊的转速为预设的转速，芯辊的进给速度为预设的进给速度，锥辊的上锥辊咬入环件。
[0010]本专利技术的有益效果是：通过本专利技术提供的换件线速度实时检测装置，在环轧过程中实时检测环件运动的线速度，可以避免由于打滑而造成环件破坏，提高了环件轧制过程的稳定性和环轧产品的质量。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1是本专利技术一些实施例的轧制过程环件速度检测示意图；
[0013]图2是本专利技术一些实施例的光电速度传感器内部结构图；
[0014]图3是本专利技术一些实施例的测量盘尺寸示意图；
[0015]图4是本专利技术一些实施例的速度检测及打滑控制方法流程图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]本专利技术的实施例提供一种环轧过程中环件线速度实时检测装置，用于测量环轧机中环件的线速度。下述实施例结合图1至图3分别对环轧过程、光电速度传感器和测量盘的结构进行说明。
[0018]在一些实施例中，如图1所示，环轧过程涉及到的结构包括主辊1，芯辊2，环件3，光电速度传感器4，抱辊5，锥辊6。主辊1为主驱动辊，主辊1与环件3的外表面接触，以带动环件3转动。芯辊2为径向进给辊，径向压入环件3，使环件3壁厚减小。抱辊5起导向作用，在轧制过程中，抱辊5可以保障环件3的圆度和轧制过程的平稳性。锥辊6起轴向咬入作用，使环件3的轴向高度减小，同时锥辊6还可带动环件3转动。光电速度传感器4可以在轧制过程中实时
检测环件3外表面的线速度，将反馈信号传输到控制系统。
[0019]环件线速度实时检测装置包括光电速度传感器，如图1至图3所示，光电速度传感器包括测量盘9、多个测量孔7、测量盘外壳套8、测量盘转轴10、激光发射器11和激光接收器12。测量盘9与环件3平行设置。多个测量孔7的圆心均匀分布于测量盘9上的第一圆周15，第一圆周15与测量盘9的圆心相同，均为圆心16。测量盘外壳套8套设于测量盘9的外边缘，并与环件3的外表面接触，以跟随环件3转动。测量盘转轴10穿过测量盘的圆心16，以使测量盘9围绕测量盘转轴10转动。激光发射器11固定连接于测量盘转轴10的第一端101，以向测量盘9的方向发射光信号。激光接收器12固定连接于测量盘转轴10的第二端102，以接收来自激光发射器11的光信号，并在接收到来自激光发射器11的光信号时输出第一电信号。
[0020]可以理解地，第一电信号可以为高电平信号，且激光接收器12在未接收到来自激光发射器11的光信号时输出第二电信号，第二电信号可以为低电平信号。
[0021]在一些实施例中，光电速度传感器4还包括传感器支架13和传感器独立液压系统14。传感器支架13包括固定连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环轧过程中环件线速度实时检测装置，用于测量环轧机中环件的线速度；其特征在于，所述环件线速度实时检测装置包括光电速度传感器，所述光电速度传感器包括：测量盘，与所述环件平行设置；多个测量孔，所述多个测量孔的圆心均匀分布于所述测量盘上的第一圆周，所述第一圆周与所述测量盘的圆心相同；测量盘外壳套，套设于所述测量盘的外边缘，并与所述环件的外表面接触，以跟随所述环件转动；测量盘转轴，穿过所述测量盘的圆心，以使所述测量盘围绕所述测量盘转轴转动；激光发射器，固定连接于所述测量盘转轴的第一端，以向所述测量盘的方向发射光信号；和激光接收器，固定连接于所述测量盘转轴的第二端，以接收来自所述激光发射器的光信号，并在接收到来自所述激光发射器的光信号时输出第一电信号。2.根据权利要求1所述的一种环轧过程中环件线速度实时检测装置，其特征在于，所述光电速度传感器还包括：传感器支架，包括固定连接的支架臂与底座，所述支架臂分别与所述激光发射器和所述激光接收器相连；所述底座与传感器独立液压系统相连；和所述传感器独立液压系统，与所述底座相连并向所述底座提供压力，以使所述测量盘外壳套与所述环件的外表面保持接触。3.根据权利要求1或2所述的一种环轧过程中环件线速度实时检测装置，其特征在于，所述激光发射器包括光信号发射口，所述激光接收器包括光信号接收口；所述光信号发射口与所述光信号接收口的连线与所述第一圆周相交，且所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴运新，龙泽宇，张涛，龚海，葛世程，彭顺理，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：