高速轧制界面润滑油膜厚度的测定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种高速轧制界面润滑油膜厚度的测定装置。本实用新型专利技术由激光源、上测量盘、上工作辊、下工作辊、光敏三极管、下测量盘、机架、液压压下装置及信号处理模块组成。上工作辊、下工作辊和液压压下装置安装在机架上。上测量盘和下测量盘分别安装在上工作辊和下工作辊的辊颈处。激光源和光敏三极管分别在上测量盘和下测量盘的两侧。信号处理模块包括显示器和放大器。本实用新型专利技术原理和结构简单、测试及读取数据方便，能够对高速轧制界面下的润滑油膜厚度的进行实时准确的测定，从而有利于对轧制界面的润滑状态做出实时的判断。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于轧制摩擦磨损和润滑
，涉及一种高速轧制界面润滑油膜厚度的测定装置。
技术介绍
金属塑性加工过程中，高速轧制界面的润滑油膜厚度对于界面摩擦特性的研究尤为重要，轧制界面的润滑油膜除了有减轻摩擦、消除磨损等作用外，还起着承受载荷的作用。而润滑油膜厚度是表征润滑性能优劣的主要参数之一，润滑油 膜的状态在很大程度上反映着设备的运转状态并且直接影响轧制产品的表面质量，太厚的润滑油膜会导致轧制板带表面凹凸不平，而太薄的润滑油膜会造成轧制产品的表面和工作轧辊的磨损。目前国内外检测润滑油膜厚度的技术方法主要有电阻法、电容法、光干涉法、电涡流法、X射线法、激光衍射法、光线位移传感器法、超声共振法等。基于以上方法而设计的润滑油膜厚度的测定装置很多，但是不同的润滑油膜厚度的测量方法和装置有着不同的技术缺点和应用范围电阻法利用了金属导电性能与润滑油导电性能相差悬殊的特性以及油膜厚度与油膜电阻之间的关系，但是油膜所处的压力温度条件以及它所含的水分、杂质等都能引起润滑油膜电阻值较大的变化，标定油膜电阻随油膜厚度的关系曲线比较困难，因此电阻法只能测定金属是否接触，以及接触面积的大小，而很难测定油膜的厚度；电容法是润滑油膜测试技术中积累数据最多、使用经验最为丰富、公认的有效检测油膜厚度的方法，其局限性在于当润滑油膜厚度小于0.5 μπι时会发生电击穿现象，而且对于介电常数不稳定的润滑剂，膜厚测量精确度不能保证；光干涉法是在众多润滑油膜厚度测量方法中比较精确的一种，缺点在于此方法要求两接触物体之一必须为透光材料，因而不便于在实际生产中应用，而且其对测量条件要求较高，因此只能在实验室进行模拟测试；电涡流法测量精度高、结构简单、灵敏度高、动态响应好，但是电涡流传感器处在强电场、强磁场的环境中时，容易受到干扰，油膜厚度测量结果不准确；Χ射线法需要X射线源，有放射性污染；激光衍射法由于激光通过充满润滑油的缝隙时，衍射宽度将受到油的密度、黏度和折射率的影响，所得的衍射图有失真现象，因而此方法并没有得到广泛应用；光线位移传感器法的缺点是由于存在光源漂移、光纤的微弯损耗、被测对象受油污污染等因素，精确测量时容易造成误差。
技术实现思路
基于对目前国内现有润滑油膜厚度测定装置和各类测量方法的优点和缺点的比较，在实地考察高速轧制板材生产过程的基础上，本技术利用激光直线性好，光束集中，透射性强，能量密度极大的特点，提出了激光透射法测定润滑油膜厚度的装置，对实际工况下的高速轧制界面润滑油膜的厚度进行测量。本技术解决技术问题所采取的技术方案为本技术由激光源、上测量盘、上工作辊、下工作辊、光敏三极管、下测量盘、机架、液压压下装置及信号处理模块组成。所述的上工作辊、下工作辊和液压压下装置安装在机架上，下工作辊固定，上工作辊可由液压压下装置施加轧制力。所述的上测量盘和下测量盘分别安装在上工作辊和下工作辊的辊颈处，上工作辊和上测量盘之间以及下工作辊和下测量盘之间用键连接，上测量盘和下测量盘均为整体式。所述的上测量盘和下测量盘安装之后，上测量盘和下测量盘之间预留有一缝隙。所述的激光源和光敏三极管分别在上测量盘和下测量盘的两侧，激光源能发射激光束，激光束一部分被测量盘阻挡，一部分透射过上测量盘和下测量盘之间的缝隙，照到光敏三极管上，利用光电转换原理，光敏三极管产生光电流，将光信号转变为电信号。 所述的信号处理模块包括显示器和放大器，所述的显示器是百分之一毫伏直流数字电压表，放大器能够将光敏三极管转变的电信号进一步放大，然后通过显示器将结果显示出来。本技术的有益效果该装置原理和结构简单、测试及读取数据方便，能够对高速轧制界面下的润滑油膜厚度的进行实时准确的测定，从而有利于对轧制界面的润滑状态做出实时的判断。附图说明图I为高速轧制界面润滑油膜厚度的测定装置的测量原理图；图2为高速轧制界面润滑油膜厚度的测定装置的结构图；I、激光源；2、上测量盘；3、上工作辊；4、下工作辊；5、光敏三极管；6、下测量盘；7、显示器；8、放大器；9、机架；10、液压压下装置。具体实施方式如图I所示，本技术包括激光源I、上测量盘2、上工作辊3、下工作辊4、光敏三极管5、下测量盘6、机架9、液压压下装置10及信号处理模块。如图2所示，上工作辊3、下工作辊4和液压压下装置10安装在机架9上，下工作辊固定，上工作辊可由液压压下装置施加轧制力。如图2所示，上测量盘2和下测量盘6分别安装在上工作辊3和下工作辊4的辊颈处，上工作辊和上测量盘之间以及下工作辊和下测量盘之间用键连接，上测量盘和下测量盘均为整体式；如图I所示,在上测量盘2和下测量盘6安装之后,上测量盘和下测量盘之间预留有一缝隙H ；如图I所示，激光源I和光敏三极管5分别在上测量盘和下测量盘的两侧，激光源能发射激光束，激光束一部分被测量盘阻挡，一部分透射过上测量盘和下测量盘之间的缝隙，照到光敏三极管上，利用光电转换原理，光敏三极管产生光电流，将光信号转变为电信号;如图I所示，信号处理模块包括显示器7和放大器8，其中显示器7是百分之一毫伏直流数字电压表，放大器8能够将光敏三极管转变的电信号进一步放大，然后通过显示器将结果显示出来；如图2所示，上测量盘2和下测量盘6在制造过程中要进一步提高加工精度和安装精度，以最大限度减小加工误差和安装误差，使测量结果更精确。根据图I和图2所示的测定装置，其工作方式为轧制前，首先根据板材所要轧制成的厚度，利用液压压下装置10给予上工作辊一定的压下量，此时上测量盘2和下测量盘6之间的缝隙为H ;其次，调节激光源I和光敏三极管5的位置，使得上测量盘和下测量盘之间的隙、激光源、光敏三极管使三者在同一水平线上；最后，接通激光源I的电源，部分激光束照射到光敏三极管5，光敏三极管产生光电流，记录下此时显示器7的读数为V，此值即为测量前的初值。轧机高速轧制工作时，在轧辊与轧材之间的高速轧制界面形成润滑油膜，油膜厚为h，这样上测量盘2和下测量盘3之间的缝隙增加为(H+h)，由于上测量盘2和下测量盘3之间的缝隙的增加，透过上测量盘和下测量盘之间的缝隙而照射到光敏三极管的激光束增力口，光敏三级管产生的光电流增大，从而使得电压读数发生变化，其变化量为Λ V;经过实 际标定，可以得出油膜厚度h与变化量Λ V比值为一常数，设其值为k，于是有h=kA V，k与放大器放大倍数及显示器灵敏度有关。本文档来自技高网...

【技术保护点】
高速轧制界面润滑油膜厚度的测定装置，其特征在于：由激光源、上测量盘、上工作辊、下工作辊、光敏三极管、下测量盘、机架、液压压下装置及信号处理模块组成；所述的上工作辊、下工作辊和液压压下装置安装在机架上，下工作辊固定，上工作辊可由液压压下装置施加轧制力；所述的上测量盘和下测量盘分别安装在上工作辊和下工作辊的辊颈处，上工作辊和上测量盘之间以及下工作辊和下测量盘之间用键连接，上测量盘和下测量盘均为整体式；所述的上测量盘和下测量盘安装之后，上测量盘和下测量盘之间预留有一缝隙；所述的激光源和光敏三极管分别在上测量盘和下测量盘的两侧，激光源能发射激光束，激光束一部分被测量盘阻挡，一部分透射过上测量盘和下测量盘之间的缝隙，照到光敏三极管上，利用光电转换原理，光敏三极管产生光电流，将光信号转变为电信号；所述的信号处理模块包括显示器和放大器，所述的显示器是百分之一毫伏直流数字电压表，放大器能够将光敏三极管转变的电信号进一步放大，然后通过显示器将结果显示出来。

【技术特征摘要】
1.高速轧制界面润滑油膜厚度的测定装置，其特征在于由激光源、上测量盘、上工作辊、下工作辊、光敏三极管、下测量盘、机架、液压压下装置及信号处理模块组成； 所述的上工作辊、下工作辊和液压压下装置安装在机架上，下工作辊固定，上工作辊可由液压压下装置施加轧制力； 所述的上测量盘和下测量盘分别安装在上工作辊和下工作辊的辊颈处，上工作辊和上测量盘之间以及下工作辊和下测量盘之间用键连接，上测量盘和下测量盘均为整体式； 所述的上测量盘和下测...

【专利技术属性】
技术研发人员：王桥医，高瑞进，朱瑶，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：