專利名稱：利用抱輥測(cè)量環(huán)件圓心位置和環(huán)件外圓半徑的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用抱輥測(cè)量環(huán)件圓心位置和環(huán)件外圓半徑的系統(tǒng)及方法，屬于金屬壓力成形領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
徑-軸向輾環(huán)機(jī)是生產(chǎn)風(fēng)電塔筒連接法蘭、火箭筒連接法蘭、地面發(fā)射大回轉(zhuǎn)支承裝置、核島蒸發(fā)器、核反應(yīng)堆容器等大型優(yōu)質(zhì)無(wú)縫環(huán)件的關(guān)鍵裝備。在輾環(huán)過(guò)程中，瞬時(shí)環(huán)件直徑的測(cè)量對(duì)環(huán)件的最終尺寸精度有著重要作用。現(xiàn)有的輾環(huán)機(jī)測(cè)量環(huán)件外圓直徑一般是通過(guò)測(cè)量輥實(shí)現(xiàn)的，測(cè)量輥的圓心位于主輥與芯輥的連心線上。當(dāng)環(huán)件圓心位于主輥與芯輥的連心線上時(shí)，測(cè)量輥所測(cè)得的數(shù)據(jù)接近環(huán)件外圓的直徑，由于環(huán)件軋制過(guò)程中的不穩(wěn)定性，若在某一時(shí)刻環(huán)件發(fā)生偏移，即圓心不在主輥與芯輥的連心線上時(shí)，此時(shí)用測(cè)量輥測(cè)得的數(shù)據(jù)實(shí)際上是環(huán)件與測(cè)量輥接觸點(diǎn)到主輥外壁的距離，是環(huán)件外圓一條弦的長(zhǎng)度，小于環(huán)的直徑，且環(huán)件的偏移量未知。由此造成測(cè)量的環(huán)件直徑不準(zhǔn)確。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種利用抱輥測(cè)量環(huán)件圓心位置和環(huán)件外圓半徑的系統(tǒng)及方法，本方法可應(yīng)用于非剛性定心的雙抱輥輾環(huán)機(jī)測(cè)量環(huán)件直徑的場(chǎng)合，它方法簡(jiǎn)單，計(jì)算準(zhǔn)確，容易實(shí)現(xiàn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種利用抱輥測(cè)量環(huán)件圓心位置和環(huán)件外圓半徑的系統(tǒng)，它包括環(huán)件，所述環(huán)件的一側(cè)對(duì)稱的設(shè)有與環(huán)件外壁相接觸的抱輥I和抱輥II，所述兩抱輥分別通過(guò)各自的抱臂 I和抱臂II連接相應(yīng)的油缸I和油缸II，所述兩油缸內(nèi)分別設(shè)有相應(yīng)的位移傳感器；在環(huán)件內(nèi)壁設(shè)有相接觸的芯輥，外壁則與主輥相接觸。
一種采用抱輥測(cè)量環(huán)件圓心位置和環(huán)件外圓半徑的系統(tǒng)的測(cè)量方法，它的測(cè)量過(guò)程為
1)通過(guò)所述兩油缸內(nèi)置的位移傳感器測(cè)得任意時(shí)刻所述兩油缸的行程Sl，S2 ；
2)所述各部件的結(jié)構(gòu)尺寸為定值，以環(huán)件與主輥的交點(diǎn)A為原點(diǎn)做一直角坐標(biāo)系，在該直角坐標(biāo)系中，所述兩抱輥的半徑為Rb ；環(huán)件的圓心為0點(diǎn)，環(huán)件外圓半徑為R，抱輥I的圓心為Obl點(diǎn)，抱輥II的圓心為Ob2點(diǎn)，抱臂I旋轉(zhuǎn)中心為B點(diǎn)，抱臂II旋轉(zhuǎn)中心為 G點(diǎn)，抱臂I與油缸I鉸接中心為C點(diǎn)，抱臂II與油缸II鉸接中心為H點(diǎn)，油缸I旋轉(zhuǎn)中心為D點(diǎn)，油缸II的旋轉(zhuǎn)中心為I點(diǎn)；
3)環(huán)件圓心位置、環(huán)件外圓半徑與油缸行程之間的數(shù)理關(guān)系，該關(guān)系具體形式如下
權(quán)利要求
1.一種利用抱輥測(cè)量環(huán)件圓心位置和環(huán)件外圓半徑的系統(tǒng)，它包括環(huán)件，其特征是，所述環(huán)件的一側(cè)對(duì)稱的設(shè)有與環(huán)件外壁相接觸的抱輥I和抱輥II，所述兩抱輥分別通過(guò)各自的抱臂I和抱臂II連接相應(yīng)的油缸I和油缸II，所述兩油缸內(nèi)分別設(shè)有相應(yīng)的位移傳感器；在環(huán)件內(nèi)壁設(shè)有相接觸的芯輥，外壁則與主輥相接觸。
2.—種權(quán)利要求1所述的利用抱輥測(cè)量環(huán)件圓心位置和環(huán)件外圓半徑的系統(tǒng)的測(cè)量方法，其特征是，它的測(cè)量過(guò)程為.1)通過(guò)所述兩油缸內(nèi)置的位移傳感器測(cè)得任意時(shí)刻所述兩油缸的行程S1,S2 ；.2)所述各部件的結(jié)構(gòu)尺寸為定值，以環(huán)件與主輥的交點(diǎn)A為原點(diǎn)做一直角坐標(biāo)系，在該直角坐標(biāo)系中，所述兩抱輥的半徑為Rb ；環(huán)件的圓心為0點(diǎn)，環(huán)件外圓半徑為R，抱輥I的圓心為Obl點(diǎn)，抱輥II的圓心為Ob2點(diǎn)，抱臂I旋轉(zhuǎn)中心為B點(diǎn)，抱臂II旋轉(zhuǎn)中心為G點(diǎn)， 抱臂I與油缸I鉸接中心為C點(diǎn)，抱臂II與油缸II鉸接中心為H點(diǎn)，油缸I旋轉(zhuǎn)中心為D 點(diǎn)，油缸II的旋轉(zhuǎn)中心為I點(diǎn)；.3)環(huán)件圓心位置、環(huán)件外圓半徑與油缸行程之間的數(shù)理關(guān)系，該關(guān)系具體形式如下
3.如權(quán)利要求2所述的利用抱輥測(cè)量環(huán)件圓心位置和環(huán)件外圓半徑的方法，其特征是，為所述步驟幻中，環(huán)件圓心位置、環(huán)件外圓半徑與油缸行程之間的數(shù)理關(guān)系的確定方法Δ BDE和Δ GIJ為固定三角形，且兩三角形全等，Δ OblBC和Δ Ob2GH為固定三角形，且兩三角形全等
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用抱輥測(cè)量環(huán)件圓心位置和環(huán)件外圓半徑的系統(tǒng)及方法，它包括環(huán)件，所述環(huán)件的一側(cè)對(duì)稱的設(shè)有與環(huán)件外壁相接觸的抱輥I和抱輥II，所述兩抱輥分別通過(guò)各自的抱臂I和抱臂II連接相應(yīng)的油缸I和油缸II，所述兩油缸內(nèi)分別設(shè)有相應(yīng)的位移傳感器；在環(huán)件內(nèi)壁設(shè)有相接觸的芯輥，外壁則與主輥相接觸。本方法是通過(guò)建立直角坐標(biāo)系推導(dǎo)出環(huán)件圓心位置、環(huán)件外圓半徑與兩油缸行程之間的數(shù)理關(guān)系。將油缸位移傳感器測(cè)量出的兩油缸行程帶入計(jì)算軟件，即可得到瞬時(shí)環(huán)件圓心位置和環(huán)件外圓半徑的數(shù)值，同時(shí)根據(jù)圓心位置即可看出環(huán)件是否發(fā)生偏移，以及發(fā)生偏移的偏移量，還可檢測(cè)環(huán)件外徑的不圓度。應(yīng)用該方法可去掉現(xiàn)有輾環(huán)機(jī)的測(cè)量輥系統(tǒng)，容易實(shí)現(xiàn)，降低成本，且精度較高。
文檔編號(hào)G01B21/10GK102519410SQ20121000845
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者何芳, 徐增海, 王強(qiáng), 蔡冬梅, 談?dòng)颀? 趙東 申請(qǐng)人:濟(jì)南大學(xué)