一种能在线补热保温与测量的薄壁环件环轧装置及其方法

技术特征：
1.一种能在线补热保温与测量的薄壁环件环轧装置，其特征在于：其包括主动辊组件、芯辊组件、锥辊组件、抱辊组件和测量组件；所述主动辊组件包括主动辊支架、主动辊、电动机和联轴器，所述主动辊固定在所述主动辊支架上并借助于所述联轴器连接所述电动机，电动机通过联轴器带动主动辊做圆周运动；所述芯辊组件包括芯辊、工件底座、芯辊加热棒固定件、芯辊加热棒、芯辊连接支架、芯辊连接支架底座、芯辊连接支架水平运动液压缸和芯辊连接支架竖直运动液压缸，所述芯辊连接支架的第一端固定在所述芯辊连接支架底座上，所述芯辊连接支架的第二端连接所述芯辊，所述工件底座设置在所述芯辊下方，所述芯辊加热棒借助于所述芯辊加热棒固定件设置在所述工件底座下方，工件通过芯辊置于工件底座上，芯辊连接支架竖直运动液压缸动作，使芯辊连接支架向下运动，从而与芯辊连接，在环轧过程中，芯辊连接支架水平运动液压缸动作牵引芯辊做进给运动；所述锥辊组件包括锥辊箱体、测温电偶、锥辊箱体水平运动液压缸、上锥辊和下锥辊，所述上锥辊和下锥辊设置在所述锥辊箱体的侧部，所述测温电偶设置在所述上锥辊和下锥辊之间，锥辊箱体水平运动液压缸推动箱体做径向运动，实现环轧过程中电偶与工件的全过程接触，测得工件外壁温度；所述抱辊组件安装在主动辊支架两侧，所述抱辊组件包括测温仪、抱辊支架、抱辊和抱辊运动液压缸，所述抱辊设置在所述抱辊支架上，在抱辊支架上安装有燃气管道，所述燃气管道一侧设置有燃气喷嘴，所述燃气喷嘴上设置有电磁阀；在轧制过程中，抱辊支架随着工件直径的增大而做回转运动，安装在抱辊支架上的燃气管道同时做回转运动，实现轧制过程中对工件的全过程补热保温，在加热过程中，通过与测得温度进行对比，所述电磁阀调节控制通过燃气喷嘴的燃气量，从而实现燃气喷嘴对工件不同范围及不同温度的加热，两侧的测温仪分别为第一测温仪和第二测温仪。所述测量组件安装在混凝土外墙并位于工件与锥辊组件之间，所述测量组件包括立柱、活动横梁和多个滑动工作台，所述混凝土外墙上设置有滑轨，所述立柱能够沿所述滑轨滑动，所述立柱的内侧设置有轨道，所述活动横梁的两个端部分别与两侧立柱内部的轨道相连接并能够沿立柱的竖直方向上下滑动，所述活动横梁的底部设置有水平滑轨，所述多个滑动工作台设置在所述水平滑轨上并能够沿所述水平滑轨水平滑动；每一个滑动工作台上设置有轮脚、电机高温保护壳、伸缩杆和电机；所述电机高温保护壳与滑动工作台的第一端相连接，所述电机设置在所述电机高温保护壳内，所述伸缩杆与滑动工作台的第二端相连接；所述轮脚与电机的输出轴相连接，并贴紧活动横梁的侧壁，从而通过与活动横梁之间的摩擦驱动整个滑动工作台在活动横梁上的移动；所述多个滑动工作台包括第一滑动工作台、第二滑动工作台、第三滑动工作台和第四滑动工作台；测量系统开始工作前，第二滑动工作台和第三滑动工作台位于活动横梁的中间，第一滑动工作台和第四滑动工作台位于活动横梁的两端；工作时，第二滑动工作台和第三滑动工作台分别向从中间向两端运动，直至与工件的内壁相接触而停止，第一滑动工作台和第四滑动工作台向中间靠拢，直至与工件的外壁相接触而停止；分别读取第一滑动工作台和第二滑动工作台上伸缩杆之间的距离、第二滑动工作台和第三滑动工作台上伸缩杆之间的
距离、第三滑动工作台和第四滑动工作台上伸缩杆之间的距离及第一滑动工作台和第四滑动工作台上伸缩杆之间的距离，记为工件的第一侧壁厚、内径、第二侧壁厚和外径。2.根据权利要求1所述的能在线补热保温与测量的薄壁环件环轧装置，其特征在于：所述锥辊箱体的底部设置有滚轮。3.根据权利要求1所述的能在线补热保温与测量的薄壁环件环轧装置，其特征在于：所述第一测温仪和第二测温仪均为红外测温仪。4.根据权利要求1所述的能在线补热保温与测量的薄壁环件环轧装置，其特征在于：所述测温电偶为热电偶。5.根据权利要求1所述的能在线补热保温与测量的薄壁环件环轧装置，其特征在于：若工件为异形环轧件，将第二滑动工作台和第三滑动工作台的伸缩杆的长度调整至最长，从而使第二滑动工作台和第三滑动工作台的伸缩杆先接触内径最小的位置，并不断调整伸缩杆的长度和活动横梁的高度，实现伸缩杆的杆头与不同内径处的工件相接触，并实时记录不同内径的数值，得到异形环轧件的形貌数据。6.根据权利要求1所述的能在线补热保温与测量的薄壁环件环轧装置，其特征在于：所述多个滑动工作台上均开设有凹槽，所述活动横梁下部的水平滑轨能够卡设在所述凹槽内。7.一种基于权利要求1所述的能在线补热保温与测量的薄壁环件环轧装置的环轧机测量方法，其特征在于：s1、电动机通过联轴器带动主动辊做圆周运动；s2、工件通过芯轴置于工件底座上，芯辊连接支架在竖直液压缸的作用下下压与芯辊接触并套牢；在水平液压缸的作用下，芯辊做进给运动使工件与主动辊接触；s3、锥辊箱体在液压缸的作用下先与工件接触，并在之后轧制的过程中，箱体做径向运动远离芯辊，在此过程中，仍保持与工件端面接触。测温电偶在轧制过程中持续测量工件外壁温度，完成温度检测；s4、抱辊通过液压缸的作用与工件接触，并在之后的环轧过程中在液压缸的作用下时刻与工件接触；s5、经由测温电偶测得温度与工件适宜轧制温度进行对比，当温度较低时对芯辊加热棒通电，提高芯辊温度；对燃气喷嘴通燃气并点燃，对工件进行加热，使工件处于适宜的轧制温度以提高环轧质量，其中，步骤s5具体包括以下子步骤：s51、分别获取工件上部、工件中部和工件下部各自的加工温度范围，确定工件上部的最小温度为t
上min
，工件上部的最大温度为t
上max
，工件中部的最小温度为t
中min
，工件中部的最大温度为t
中max
，工件下部的最小温度为t
下min
，工件下部的最大温度为t
下max
；s52、利用第一测温仪测量工件上部温度t
上
，第二测温仪测量工件下部温度t
下
，测温电偶测量工件中部温度t
中
；s53、判断工件上部温度t
上
、工件下部温度t
下
及工件中部温度t
中
，当t
上min
<t
上
<t
上max
，t
中min
<t
中
<t
中max
且t
下min
<t
下
<t
下max
时，保持火排对工件进行持续加热；当工件上部温度t
上
>t
上max
或t
上
<t
上min
时，对火排上部的温度进行调节，当工件中部温度t
中
>t
中max
或t
中
<t
中min
时，对火排中部的温度进行调节，当工件下部温度t
下
>t
下max
或t
下
<t
下min
时，对火排上部的温度进行调节。s6、通过测量组件的滑动工作台伸缩杆之间的距离对轧制后工件的尺寸参数进行测
量，获得环轧件的尺寸。8.根据权利要求7所述的环轧机测量方法，其特征在于：步骤s6中的尺寸参数包括轧制后工件的两侧壁厚、内径、外径以及异形轧件不同区域的壁厚。

技术总结
本发明提供一种能在线补热保温与测量的薄壁环件环轧装置及其方法，其包括主动辊组件、芯辊组件、锥辊组件、抱辊组件和测量组件；主动辊组件包括主动辊支架、主动辊等；芯辊组件包括芯辊、工件底座、芯辊加热棒固定件、芯辊加热棒等；锥辊组件包括锥辊箱体、测温电偶、上锥辊和下锥辊；抱辊组件安装在主动辊支架两侧，抱辊组件包括抱辊支架、抱辊、抱辊运动液压缸、燃气管道和燃气喷嘴；测量组件包括立柱、活动横梁和多个滑动工作台。本发明可以减少环件轧制火次以提高工作效率；且存在补热保温装置，在轧制过程中工件温度可以始终处于好的轧制温度范围内，提高工件的环轧质量；对轧制后的工件进行测量，提高环轧件的精准度。提高环轧件的精准度。提高环轧件的精准度。


技术研发人员：吕知清 李荣斌 张泽飞 崔永恩 孙淑华 马冰洋
受保护的技术使用者：上海电机学院
技术研发日：2022.08.31
技术公布日：2022/12/19