一种热轧轧机窗口尺寸的测量方法与流程

1.本发明涉及测量技术领域，尤其是涉及一种热轧轧机窗口尺寸的测量方法。

背景技术：

2.轧机中心线的准确定位是轧机测量中的难题，过去一直采用全站仪配合内径千分尺进行测量，但是使用这种方法测量精度有限，这种方法已经不能满足轧机日常检修的需求。使用激光跟踪仪进行轧机测量，其精确度有了极大的提高，但是其轧机中心线的定位方法仍然是一个难题，为了解决这项难题进行了本发明的设计。
3.对比资料1：一种冷轧轧机窗口空间位置尺寸精度在线检测方法
4.一种冷轧轧机窗口空间位置尺寸精度在线检测方法，属于冶金设备空间位置尺寸测量，尤其涉及轧机窗口空间位置尺寸检测。特点是采用激光检测装置检测，按以下方法进行：工位设置，大地水平面、轧制生产中心线、轧机窗口坐标系原点检测与建立、机架窗口衬板面检测与开档尺寸精度分析。优点是，构思新颖，设备操作方便、人员少、效率高，能够精确检测出轧机组窗口衬板的空间开档尺寸；可以直观地了解冷轧轧机窗口空间尺寸精度状态，掌握设备空间尺寸精度运行状态和劣化趋势，提升轧机精度管理工作水平，满足冷轧快速生产节奏要求，保证轧钢生产顺利进行。该方法利用操作侧来确定基准，当操作侧上部任意一侧窗口面腐蚀或者磨损严重时，数据分析结果就不能反映出轧机机架窗口的真实状况。

技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种热轧轧机窗口尺寸的测量方法，用于热轧轧机窗口尺寸的测量，其特征是利用激光跟踪仪配合靶球及电脑进行测量。本发明测量精度高、准确可靠。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.本发明一种热轧轧机窗口尺寸的测量方法，包括如下步骤：
8.(1)将激光跟踪仪架设到稳定位置，并用胶水将其固定牢固；
9.(2)调平并校准激光跟踪仪，并建立大地水平面；
10.(3)在工作辊对应接近中间的位置取一点进行测量，查看该测点的z坐标值为z1，复制一个大地水平面并将其沿z坐标方向平移z1为平移面；
11.(4)进行数据采集，使用基准点测量工装和配合激光跟踪仪靶球的点位测量装置测量轧制中心线控制点，包括：入口侧控制点和出口侧控制点，并将测量点直接投影到平移面上，将入口侧控制点和出口侧控制点连成直线，即轧制中心线；
12.(5)分别取点测量操作侧机架窗口面和传动侧机架窗口面，并拟合成面；
13.(6)利用激光跟踪仪自带测量软件将操作侧机架各窗口面和传动侧机架各窗口面，分别进行点平均，并记为：传动侧上支撑辊区域入口侧窗口平均点、传动侧上支撑辊区域出口侧窗口平均点；
14.(7)将操作侧上支撑辊区域出口侧窗口平均点和传动侧上支撑辊区域出口侧窗口平均点分别投影到平移面上，分别形成投影点：操作上侧平均点和传动上侧平均点；
15.(8)将操作上侧平均点沿着轧制中心线的方向由出口侧向入口侧平移操作侧上侧窗口设计档距/2距离，为操作上侧平移点；
16.(9)将传动上侧平均点沿着轧制中心线的方向由出口侧向入口侧平移传动侧上侧窗口设计档距/2距离，为传动上侧平移点；
17.(10)将传动上侧平移点和操作上侧平移点连成直线，即中线；
18.(11)到中线和轧制中心线的交点；
19.(12)建立坐标系：第一要素为大地水平面，第二要素为中线，第三要素为交点；
20.(13)根据坐标系y值，对机架窗口精度进行分析、评价：
21.①
开档距离计算：
22.操作侧上支撑辊区域窗口档距：||y
1.1
|+|y
1.2
||
23.操作侧上工作辊区域窗口档距：||y
1.3
|+|y
1.4
||
24.操作侧下工作辊区域窗口档距：||y
1.5
|+|y
1.6
||
25.操作侧下支撑辊区域窗口档距：||y
1.7
|+|y
1.8
||
26.传动侧上支撑辊区域窗口档距：||y
2.1
|+|y
2.2
||
27.传动侧上工作辊区域窗口档距：||y
2.3
|+|y
2.4
||
28.传动侧下工作辊区域窗口档距：||y
2.5
|+|y
2.6
||
29.传动侧下支撑辊区域窗口档距：||y
2.7
|+|y
2.8
||
30.②
中心偏差计算：
31.操作侧上支撑辊区域窗口中心偏差：(|y
1.1
|-|y
1.2
|)/2
32.操作侧上工作辊区域窗口中心偏差：(|y
1.3
|-|y
1.4
|)/2
33.操作侧下工作辊区域窗口中心偏差：(|y
1.5
|-|y
1.6
|)/2
34.操作侧下支撑辊区域窗口中心偏差：(|y
1.7
|-|y
1.8
|)/2
35.传动侧上支撑辊区域窗口中心偏差：(|y
2.1
|-|y
2.2
|)/2
36.传动侧上工作辊区域窗口中心偏差：(|y
2.3
|-|y
2.4
|)/2
37.传动侧下工作辊区域窗口中心偏差：(|y
2.5
|-|y
2.6
|)/2
38.传动侧下支撑辊区域窗口中心偏差：(|y
2.7
|-|y
2.8|
)/2；
39.式中：
40.y
1.1
为操作侧上支撑辊区域入口侧窗口与中心线距离；
41.y
1.2
为操作侧上支撑辊区域出口侧窗口与中心线距离；
42.y
1.3
为操作侧上工作辊区域入口侧窗口与中心线距离；
43.y
1.4
为操作侧上工作辊区域出口侧窗口与中心线距离；
44.y
1.5
为操作侧下工作辊辊区域入口侧窗口与中心线距离；
45.y
1.6
为操作侧下工作辊区域出口侧窗口与中心线距离；
46.y
1.7
为操作侧下支撑辊区域入口侧窗口与中心线距离；
47.y
1.8
为操作侧下支撑辊区域出口侧窗口与中心线距离；
48.y
2.1
为传动侧上支撑辊区域入口侧窗口与中心线距离；
49.y
2.2
为传动侧上支撑辊区域出口侧窗口与中心线距离；
50.y
2.3
为传动侧上工作辊区域入口侧窗口与中心线距离；
51.y
2.4
为传动侧上工作辊区域出口侧窗口与中心线距离；
52.y
2.5
为传动侧下工作辊辊区域入口侧窗口与中心线距离；
53.y
2.6
为传动侧下工作辊区域出口侧窗口与中心线距离；
54.y
2.7
为传动侧下支撑辊区域入口侧窗口与中心线距离；
55.y
2.8
为传动侧下支撑辊区域出口侧窗口与中心线距离。
56.进一步的，所述步骤(1)中用胶水将激光跟踪仪固定牢固。
57.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
58.本发明的方法测量精度高、准确可靠。
附图说明
59.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
60.图1为一种热轧轧机窗口尺寸的测量方法的机架窗口结构视图；
61.图2为一种热轧轧机窗口尺寸的测量方法的机架构造视图；
62.图3为一种热轧轧机窗口尺寸的测量方法的大地水平面投影俯视图；
63.图4为一种热轧轧机窗口尺寸的测量方法的操作侧点位示意图；
64.图5为一种热轧轧机窗口尺寸的测量方法的传动侧点位示意图；
65.图6为一种热轧轧机窗口尺寸的测量方法的操作侧对中尺寸示意图；
66.图7为一种热轧轧机窗口尺寸的测量方法的传动侧对中尺寸示意图；
67.附图标记说明：1-操作侧机架；1.1-操作侧上支撑辊区域入口侧窗口；1.2-操作侧上支撑辊区域出口侧窗口；1.3-操作侧上工作辊区域入口侧窗口；1.4-操作侧上工作辊区域出口侧窗口；1.5-操作侧下工作辊辊区域入口侧窗口；1.6-操作侧下工作辊区域出口侧窗口；1.7-操作侧下支撑辊区域入口侧窗口；1.8-操作侧下支撑辊区域出口侧窗口；2-传动侧机架；2.1-传动侧上支撑辊区域入口侧窗口；2.2-传动侧上支撑辊区域出口侧窗口；2.3-传动侧上工作辊区域入口侧窗口；2.4-传动侧上工作辊区域出口侧窗口；2.5-传动侧下工作辊辊区域入口侧窗口；2.6-传动侧下工作辊区域出口侧窗口；2.7-传动侧下支撑辊区域入口侧窗口；2.8-传动侧下支撑辊区域出口侧窗口；3-平移面；4-中心面；5-轧制中心线控制点；5.1-入口侧控制点；5.2-出口侧控制点；6-传动上侧平均点；7-传动上侧平移点；8-操作上侧平均点；9-操作上侧平移点；10-中线；11-交点；12-激光跟踪仪；13-大地水平面；14-轧制中心线。
具体实施方式
68.一种热轧轧机窗口尺寸的测量方法，如图1至3所示，使用激光跟踪仪进行测量，具体包括如下步骤：
69.(1)将激光跟踪仪12架设到稳定位置，并使用胶水将其固定牢固；
70.(2)调平并校准激光跟踪仪12，并建立大地水平面13；
71.(3)在工作辊对应接近中间的位置取一点进行测量，查看该测点的z坐标值为z1，复制一个大地水平面13并将其沿z坐标方向平移z1为平移面3，使平移面3与该测点重合；
72.(4)进行数据采集，使用基准点测量工装(一种激光跟踪仪检测基准点的工装基座
cn201310636713.2和一种配合激光跟踪仪靶球的点位测量装置cn201520947252.5)测量轧制中心线控制点5，包括：入口侧控制点5.1和出口侧控制点5.2，并将测量点直接投影到平移面3上，将入口侧控制点5.1和出口侧控制点5.2连成直线，即轧制中心线14；
73.(5)分别取点测量操作侧机架1窗口面(操作侧上支撑辊区域入口侧窗口1.1、操作侧上支撑辊区域出口侧窗口1.2、操作侧上工作辊区域入口侧窗口1.3、操作侧上工作辊区域出口侧窗口1.4、操作侧下工作辊辊区域入口侧窗口1.5、操作侧下工作辊区域出口侧窗口1.6、操作侧下支撑辊区域入口侧窗口1.7、操作侧下支撑辊区域出口侧窗口1.8)和传动侧机架2窗口面(传动侧上支撑辊区域入口侧窗口2.1、传动侧上支撑辊区域出口侧窗口2.2、传动侧上工作辊区域入口侧窗口2.3、传动侧上工作辊区域出口侧窗口2.4、传动侧下工作辊辊区域入口侧窗口2.5、传动侧下工作辊区域出口侧窗口2.6、传动侧下支撑辊区域入口侧窗口2.7、传动侧下支撑辊区域出口侧窗口2.8)，并拟合成面，每个窗口面的取点测量数量及顺序见图4、图5；
74.(6)利用激光跟踪仪12自带测量软件将操作侧机架1各窗口面和传动侧机架2各窗口面(共计16个测量面)，分别进行点平均，后文记作：传动侧上支撑辊区域入口侧窗口2.1平均点、传动侧上支撑辊区域出口侧窗口2.2平均点等；
75.(7)将操作侧上支撑辊区域出口侧窗口1.2平均点和传动侧上支撑辊区域出口侧窗口2.2平均点分别投影到平移面3上，分别形成投影点：操作上侧平均点8和传动上侧平均点6；
76.(8)将操作上侧平均点8沿着轧制中心线14的方向由出口侧向入口侧平移操作侧上侧窗口设计档距/2距离，为操作上侧平移点7；
77.(9)将传动上侧平均点6沿着轧制中心线14的方向由出口侧向入口侧平移传动侧上侧窗口设计档距/2距离，为传动上侧平移点9；
78.(10)将传动上侧平移点7和操作上侧平移点9连成直线，即中线10；
79.(11)到中线10和轧制中心线14的交点11；
80.(12)建立坐标系：第一要素为大地水平面3，第二要素为中线10，第三要素为交点11；
81.(13)根据坐标系y值，对机架窗口精度进行分析、评价：
82.①
开档距离计算：
83.操作侧上支撑辊区域窗口档距：||y
1.1
|+|y
1.2
||
84.操作侧上工作辊区域窗口档距：||y
1.3
|+|y
1.4
||
85.操作侧下工作辊区域窗口档距：||y
1.5
|+|y
1.6
||
86.操作侧下支撑辊区域窗口档距：||y
1.7
|+|y
1.8
||
87.传动侧上支撑辊区域窗口档距：||y
2.1
|+|y
2.2
||
88.传动侧上工作辊区域窗口档距：||y
2.3
|+|y
2.4
||
89.传动侧下工作辊区域窗口档距：||y
2.5
|+|y
2.6
||
90.传动侧下支撑辊区域窗口档距：||y
2.7
|+|y
2.8
||
91.②
中心偏差计算：
92.操作侧上支撑辊区域窗口中心偏差：(|y
1.1
|-|y
1.2
|)/2
93.操作侧上工作辊区域窗口中心偏差：(|y
1.3
|-|y
1.4
|)/2
94.操作侧下工作辊区域窗口中心偏差：(|y
1.5
|-|y
1.6
|)/2
95.操作侧下支撑辊区域窗口中心偏差：(|y
1.7
|-|y
1.8
|)/2
96.传动侧上支撑辊区域窗口中心偏差：(|y
2.1
|-|y
2.2
|)/2
97.传动侧上工作辊区域窗口中心偏差：(|y
2.3
|-|y
2.4
|)/2
98.传动侧下工作辊区域窗口中心偏差：(|y
2.5
|-|y
2.6
|)/2
99.传动侧下支撑辊区域窗口中心偏差：(|y
2.7
|-|y
2.8
|)/2
100.式中：
101.y
1.1
为操作侧上支撑辊区域入口侧窗口与中心线距离；
102.y
1.2
为操作侧上支撑辊区域出口侧窗口与中心线距离；
103.y
1.3
为操作侧上工作辊区域入口侧窗口与中心线距离；
104.y
1.4
为操作侧上工作辊区域出口侧窗口与中心线距离；
105.y
1.5
为操作侧下工作辊辊区域入口侧窗口与中心线距离；y
1.6
为操作侧下工作辊区域出口侧窗口与中心线距离；
106.y
1.7
为操作侧下支撑辊区域入口侧窗口与中心线距离；
107.y
1.8
为操作侧下支撑辊区域出口侧窗口与中心线距离；
108.y
2.1
为传动侧上支撑辊区域入口侧窗口与中心线距离；
109.y
2.2
为传动侧上支撑辊区域出口侧窗口与中心线距离；
110.y
2.3
为传动侧上工作辊区域入口侧窗口与中心线距离；
111.y
2.4
为传动侧上工作辊区域出口侧窗口与中心线距离；
112.y
2.5
为传动侧下工作辊辊区域入口侧窗口与中心线距离；
113.y
2.6
为传动侧下工作辊区域出口侧窗口与中心线距离；
114.y
2.7
为传动侧下支撑辊区域入口侧窗口与中心线距离；
115.y
2.8
为传动侧下支撑辊区域出口侧窗口与中心线距离；
116.实例：
117.按照测量步骤(1)-(13)的过程，对包钢某厂热轧r2轧机进行测量，对第(8)、(9)的内容进行了具体化，以下是具体化内容：(8)将操作上侧平均点8沿着轧制中心线14的方向由出口侧向入口侧平移1982/2+0.2＝991.20mm距离(0.2mm为轧机的间隙要求)，为操作上侧平移点7；(9)将传动上侧平均点6沿着轧制中心线14的方向由出口侧向入口侧平移19872/2+0.2＝986.20mm距离(0.2mm为轧机的间隙要求)，为传动上侧平移点9。
[0118][0119]
从测量结果可以看出该发明测量精度高、准确可靠。
[0120]
对比实例：
[0121]
利用通常方法进行该架轧机测量，其与本发明最大的区别是：没有参考轧制中心线；没有使用平移方法确定轧机中心线；建立坐标系的方式不同；数据具体处理的方式不同等。以下是采用通常测量方法分析的结果：
[0122]
[0123]
通过实例和对比实例的结果可以看出：采用本发明技术方案测量的结果，更加接近热轧轧机的实际运行磨损状况，例如：通常热轧轧机的上、下支撑辊对应牌坊的主要受力端是入口侧，而工作辊的主要受力端是出口方向，采用本发明技术方案的测量结果更加更加能够反应出轧机运行的实际情况。
[0124]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：

1.一种热轧轧机窗口尺寸的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将激光跟踪仪架设到稳定位置，并用胶水将其固定牢固；(2)调平并校准激光跟踪仪，并建立大地水平面；(3)在工作辊对应接近中间的位置取一点进行测量，查看该测点的z坐标值为z1，复制一个大地水平面并将其沿z坐标方向平移z1为平移面；(4)进行数据采集，使用基准点测量工装和配合激光跟踪仪靶球的点位测量装置测量轧制中心线控制点，包括：入口侧控制点和出口侧控制点，并将测量点直接投影到平移面上，将入口侧控制点和出口侧控制点连成直线，即轧制中心线；(5)分别取点测量操作侧机架窗口面和传动侧机架窗口面，并拟合成面；(6)利用激光跟踪仪自带测量软件将操作侧机架各窗口面和传动侧机架各窗口面，分别进行点平均，并记为：传动侧上支撑辊区域入口侧窗口平均点、传动侧上支撑辊区域出口侧窗口平均点；(7)将操作侧上支撑辊区域出口侧窗口平均点和传动侧上支撑辊区域出口侧窗口平均点分别投影到平移面上，分别形成投影点：操作上侧平均点和传动上侧平均点；(8)将操作上侧平均点沿着轧制中心线的方向由出口侧向入口侧平移操作侧上侧窗口设计档距/2距离，为操作上侧平移点；(9)将传动上侧平均点沿着轧制中心线的方向由出口侧向入口侧平移传动侧上侧窗口设计档距/2距离，为传动上侧平移点；(10)将传动上侧平移点和操作上侧平移点连成直线，即中线；(11)到中线和轧制中心线的交点；(12)建立坐标系：第一要素为大地水平面，第二要素为中线，第三要素为交点；(13)根据坐标系y值，对机架窗口精度进行分析、评价：
①
开档距离计算：操作侧上支撑辊区域窗口档距：||y
1.1
|+|y
1.2
||操作侧上工作辊区域窗口档距：||y
1.3
|+|y
1.4
||操作侧下工作辊区域窗口档距：||y
1.5
|+|y
1.6
||操作侧下支撑辊区域窗口档距：||y
1.7
|+|y
1.8
||传动侧上支撑辊区域窗口档距：||y
2.1
|+|y
2.2
||传动侧上工作辊区域窗口档距：||y
2.3
|+|y
2.4
||传动侧下工作辊区域窗口档距：||y
2.5
|+|y
2.6
||传动侧下支撑辊区域窗口档距：||y
2.7
|+|y
2.8
||
②
中心偏差计算：操作侧上支撑辊区域窗口中心偏差：(|y
1.1
|-|y
1.2
|)/2操作侧上工作辊区域窗口中心偏差：(|y
1.3
|-|y
1.4
|)/2操作侧下工作辊区域窗口中心偏差：(|y
1.5
|-|y
1.6
|)/2操作侧下支撑辊区域窗口中心偏差：(|y
1.7
|-|y
1.8
|)/2传动侧上支撑辊区域窗口中心偏差：(|y
2.1
|-|y
2.2
|)/2传动侧上工作辊区域窗口中心偏差：(|y
2.3
|-|y
2.4
|)/2传动侧下工作辊区域窗口中心偏差：(|y
2.5
|-|y
2.6
|)/2
传动侧下支撑辊区域窗口中心偏差：(|y
2.7
|-|y
2.8
|)/2；式中：y
1.1
为操作侧上支撑辊区域入口侧窗口与中心线距离；y
1.2
为操作侧上支撑辊区域出口侧窗口与中心线距离；y
1.3
为操作侧上工作辊区域入口侧窗口与中心线距离；y
1.4
为操作侧上工作辊区域出口侧窗口与中心线距离；y
1.5
为操作侧下工作辊辊区域入口侧窗口与中心线距离；y
1.6
为操作侧下工作辊区域出口侧窗口与中心线距离；y
1.7
为操作侧下支撑辊区域入口侧窗口与中心线距离；y
1.8
为操作侧下支撑辊区域出口侧窗口与中心线距离；y
2.1
为传动侧上支撑辊区域入口侧窗口与中心线距离；y
2.2
为传动侧上支撑辊区域出口侧窗口与中心线距离；y
2.3
为传动侧上工作辊区域入口侧窗口与中心线距离；y
2.4
为传动侧上工作辊区域出口侧窗口与中心线距离；y
2.5
为传动侧下工作辊辊区域入口侧窗口与中心线距离；y
2.6
为传动侧下工作辊区域出口侧窗口与中心线距离；y
2.7
为传动侧下支撑辊区域入口侧窗口与中心线距离；y
2.8
为传动侧下支撑辊区域出口侧窗口与中心线距离。2.根据权利要求1所述的热轧轧机窗口尺寸的测量方法，其特征在于，所述步骤(1)中用胶水将激光跟踪仪固定牢固。

技术总结

本发明公开了一种热轧轧机窗口尺寸的测量方法，主要是利用激光跟踪仪配合靶球及电脑进行测量，用于热轧轧机窗口尺寸的测量。本发明的方法不仅测量精度高，而且准确可靠。而且准确可靠。而且准确可靠。

技术研发人员：

陈国庆 苏保全

受保护的技术使用者：

包头钢铁（集团）有限责任公司

技术研发日：

2022.08.30

技术公布日：

2022/11/25