一种基于丝杠螺母传动的位移测量装置论文和设计-殷勇

全文摘要

本实用新型提供了一种基于丝杠螺母传动的位移测量装置，包括嵌设在联接梁上的螺母、与螺母配合的螺杆、固设在联接梁下方的位移传感器，所述螺杆旋转带动联接梁直线运动，所述螺杆的底端设有轴向盲孔，所述位移传感器的传感头从下向上插入轴向盲孔内，通过测量传感头至轴向盲孔的孔底深度获得直线运动的距离。本实用新型在螺杆上开设轴向盲孔，联接梁上的螺母与螺杆螺纹配合，螺杆旋转使联接梁沿螺杆的轴向直线移动，位移传感器的传感头通过测量轴向盲孔的深度，便能获得联接梁与机架牌坊之间的绝对距离。

主设计要求

1.一种基于丝杠螺母传动的位移测量装置，其特征在于，包括嵌设在联接梁（100）上的螺母（2）、与螺母（2）配合的螺杆（1）、固设在联接梁（100）下方的位移传感器（3），所述螺杆（1）旋转带动联接梁（100）直线运动，所述螺杆（1）的底端设有轴向盲孔（11），所述位移传感器（3）的传感头（31）从下向上插入轴向盲孔（11）内，通过测量传感头（31）至轴向盲孔（11）的孔底深度获得直线运动的距离。

设计方案

2.根据权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于，所述螺杆（1）贯穿联接梁（100），所述螺杆（1）的底端始终位于联接梁（100）的下方，所述位移传感器（3）的传感头（31）朝上设置并插入轴向盲孔（11）内。

3.根据权利要求1或2所述的位移测量装置，其特征在于，所述位移传感器（3）通过套筒（5）固定在联接梁（100）的下方，所述套筒（5）的轴线与螺母（2）的轴线重合，所述位移传感器（3）的外壳与套筒（5）的底壁固定连接，所述传感头（31）穿过套筒（5）的底壁并伸入套筒（5）内，所述螺杆（1）的底端伸入套筒（5）内。

4.根据权利要求1或2所述的位移测量装置，其特征在于，所述轴向盲孔（11）的深度大于联接梁（100）移动的最大位移，所述传感头（31）始终位于轴向盲孔（11）内。

5.根据权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于，所述联接梁（100）的端部设有压盖（4），所述压盖（4）与联接梁（100）的端部固定连接，所述螺母（2）固设在压盖（4）和联接梁（100）之间。

6.根据权利要求1或5所述的位移测量装置，其特征在于，所述螺杆（1）通过驱动机构（400）驱动，该驱动机构（400）包括壳体、固定在壳体外侧的马达，所述壳体悬吊在机架牌坊（200）的下方，所述螺杆（1）的端部伸入壳体内并与马达的输出联接。

7.根据权利要求6所述的位移测量装置，其特征在于，所述联接梁（100）的两端各设置一个位移测量装置和丝杠螺母传动组件，两个所述螺杆（1）同步旋转，两个所述螺杆（1）带动联接梁（100）平稳的运动。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及位移传感器安装领域，尤其涉及一种基于丝杠螺母传动的位移测量装置。

背景技术

中间辊系串辊机构位移测量装置是板带六辊冷轧机辊缝控制中关键部件之一，主要结构形式有外置式和内置式两大类。其功能是精确测量中间辊系相对于机架移动位移，将其位置记录并反馈和控制中间辊系与上、下工作辊和上、下支撑辊相对位置，减少生产不同板宽规格产品时工作辊系间有害接触，获得良好的接触应力及其辊缝值，从而生产出沿板宽方向上厚度均匀的优良钢带。

通常，在板带六辊冷轧机设备中，上下中间辊系沿机列中心线位移实质是测量联接梁相对于机架位置。现有技术中缺少传动检测一体化的装置，来快速检测联接梁的移动距离。

发明内容

本实用新型提供了一种基于丝杠螺母传动的位移测量装置，在螺杆上开设轴向盲孔，联接梁上的螺母与螺杆螺纹配合，螺杆旋转使联接梁沿轴向移动，位移传感器的传感头通过测量轴向盲孔的深度，便能获得联接梁与机架牌坊之间的绝对距离。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

一种基于丝杠螺母传动的位移测量装置，包括嵌设在联接梁上的螺母、与螺母配合的螺杆、固设在联接梁下方的位移传感器，所述螺杆旋转带动联接梁直线运动，所述螺杆的底端设有轴向盲孔，所述位移传感器的传感头从下向上插入轴向盲孔内，通过测量传感头至轴向盲孔的孔底深度获得直线运动的距离。本实用新型在螺杆上开设轴向盲孔，联接梁上的螺母与螺杆螺纹配合，螺杆旋转使联接梁沿螺杆的轴向直线移动，位移传感器的传感头通过测量轴向盲孔的深度，便能获得联接梁与机架牌坊之间的绝对距离，需指出，本实用新型的螺杆通过驱动机构驱动，驱动机构固定在机架牌坊上，因此位移传感器测量的是联接梁与机架牌坊之间的绝对距离。

作为本实用新型的进一步改进，所述螺杆贯穿联接梁，所述螺杆的底端始终位于联接梁的下方，所述位移传感器的传感头朝上设置并插入轴向盲孔内。无论联接梁与机架牌坊之间的间距最大或间距最小，螺杆的底端始终位于联接梁的下方，这样便于传感头始终位于轴向盲孔内，保证位移传感器的检测精度。

作为本实用新型的进一步改进，所述位移传感器通过套筒固定在联接梁的下方，所述套筒的轴线与螺母的轴线重合，所述位移传感器的外壳与套筒的底壁固定连接，所述传感头穿过套筒的底壁并伸入套筒内，所述螺杆的底端伸入套筒内。本实用新型的套筒既能固定位移传感器，也能防止传感头不受外界环境的污染，从而确保测量精度。

作为本实用新型的进一步改进，所述轴向盲孔的深度大于联接梁移动的最大位移，所述传感头始终位于轴向盲孔内。本实用新型将轴向盲孔的深度大于联接梁移动的最大位移，实现了传感器稳定工作，长久使用后不会影响传感器的测量精度、传感器也不易损坏。

作为本实用新型的进一步改进，所述联接梁的端部设有压盖，所述压盖与联接梁的端部固定连接，所述螺母固设在压盖和联接梁之间。本实用新型的压盖和联接螺钉将螺母固定在联接梁上，螺杆与螺母形成运动副，产生相对运动，使得联接梁相对机架牌坊移动。

作为本实用新型的进一步改进，所述螺杆通过驱动机构驱动，该驱动机构包括壳体、固定在壳体外侧的马达，所述壳体悬吊在机架牌坊的下方，所述螺杆的端部伸入壳体内并与马达的输出联接。本实用新型的驱动机构结构简单、使用方便。

作为本实用新型的进一步改进，所述联接梁的两端各设置一个位移测量装置和丝杠螺母传动组件，两个所述螺杆同步旋转，两个所述螺杆带动联接梁平稳的运动。本实用新型通过同步轴协同第一丝杠螺母传动组件和第二丝杠螺母传动组件工作，使第一丝杠螺母传动组件和第二丝杠螺母传动组件同步工作，从而带动联接梁平稳移动。

附图说明

图1为具有位移测量装置的中间辊串辊机构示意图；

图2为驱动机构与螺杆连接的结构示意图；

图3为位移传感器的结构示意图；

图4为套筒与防护罩连接的结构示意图。

图中，100、联接梁，200、机架牌坊；300、中间辊弯辊缸；400、驱动机构；1、螺杆；11、轴向盲孔；2、螺母；3、位移传感器；31、传感头；4、压盖；5、套筒；6、防护罩。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1：

本实施例提供了一种基于丝杠螺母传动的位移测量装置，包括嵌设在联接梁100上的螺母2、与螺母2配合的螺杆1、固设在联接梁100下方的位移传感器3，螺杆1旋转带动联接梁100直线运动，螺杆1的底端设有轴向盲孔11，位移传感器3的传感头31从下向上插入轴向盲孔11内，通过测量传感头31至轴向盲孔11的孔底深度获得直线运动的距离。本实施例在螺杆1上开设轴向盲孔11，联接梁100上的螺母2与螺杆1螺纹配合，螺杆1旋转使联接梁100沿螺杆1的轴向直线移动，位移传感器3的传感头31通过测量轴向盲孔11的深度，便能获得联接梁100与机架牌坊200之间的绝对距离，需指出，本实施例的螺杆1通过驱动机构400驱动，驱动机构400固定在机架牌坊200上，因此位移传感器3测量的是联接梁100与机架牌坊200之间的绝对距离。如图1所示，优选螺杆1贯穿联接梁100，螺杆1的底端始终位于联接梁100的下方，位移传感器3的传感头31朝上设置并插入轴向盲孔11内。无论联接梁100与机架牌坊200之间的间距最大或间距最小，螺杆1的底端始终位于联接梁100的下方，这样便于传感头31始终位于轴向盲孔11内，保证位移传感器3的检测精度。如图1所示，位移传感器3通过套筒5固定在联接梁100的下方，套筒5的轴线与螺母2的轴线重合，位移传感器3的外壳与套筒5的底壁固定连接，传感头31穿过套筒5的底壁并伸入套筒5内，螺杆1的底端伸入套筒5内。本实施例的套筒5既能固定位移传感器3，也能防止传感头31不受外界环境的污染，从而确保测量精度。优选轴向盲孔11的深度大于联接梁100移动的最大位移，传感头始终位于轴向盲孔11内。本实施例将轴向盲孔11的深度大于联接梁100移动的最大位移，实现了传感器稳定工作，长久使用后不会影响传感器的测量精度、传感器也不易损坏。

本实施例还给出了螺母2与联接梁100连接的具体结构，如图1所示，联接梁100的端部设有压盖4，压盖4与联接梁100的端部固定连接，螺母2固设在压盖4和联接梁100之间。本实施例的压盖4和联接螺钉将螺母2固定在联接梁100上，螺杆1与螺母2形成运动副，产生相对运动，使得联接梁100相对机架牌坊200移动。

如图2所示，螺杆1通过驱动机构400驱动，该驱动机构400包括壳体、固定在壳体外侧的马达，壳体悬吊在机架牌坊200的下方，螺杆1的端部伸入壳体内并与马达的输出联接。本实施例的驱动机构400结构简单、使用方便。

如图3和图4所示，套筒5的下方还设有防护罩6，优选位移传感器3的传感头31从套筒5的底端插入一直延伸到螺杆1的轴向盲孔11内，位移传感器3的壳体与套筒5的底端固定连接。由于传感器的壳体裸露在套筒5的外壁，因此本实施例还在套筒5的下方设置防护罩6，防护罩6罩住位移传感器3的壳体，防止位移传感器3受到外界污染而失效。

把合在套筒5上的的位移传感器3的传感头31伸入螺杆1的轴向盲孔11里，通过测量螺杆1的轴向盲孔11深度，获得连接梁与机架牌坊200绝对距离。测量的结果是中间辊辊系实际行走的真实位移。测量装置与驱动机构400和螺杆1自成一体，整体调整、拆卸和安装等操作方便，能够获得较高的装配精度。不会受到其他装配关系和运动关系的影响。具有很强的独立性。

实施例2：

在实施例1的基础上，优选联接梁100的两端各设置一个位移测量装置和丝杠螺母传动组件，两个螺杆1同步旋转，两个螺杆1带动联接梁100平稳的运动。本实施例通过同步轴协同第一丝杠螺母传动组件和第二丝杠螺母传动组件工作，使第一丝杠螺母传动组件和第二丝杠螺母传动组件同步工作，从而带动联接梁100平稳移动。螺杆1的底面距套筒5底面的距离大于联接梁100移动的最大位移。本实施例这样设置的目的是，防止联接梁100还未运动到最远距离时，螺杆1已经抵持在套筒5的底壁上，这样会造成整个位移测量装置的损坏。

如图1所示，第一丝杠螺母传动组件和第二丝杠螺母传动组件通过同步轴连接，驱动机构400驱动第一丝杠螺母驱动组件和第二丝杠螺母驱动组件旋转。第一丝杠螺母驱动组件包括螺杆1，螺杆1穿过螺母2并与该螺母2螺纹连接；第二丝杠螺母驱动组件的结构与第一丝杠螺母驱动组件的结构相同；第一丝杠螺母驱动组件、第二丝杠螺母驱动组件位于中间辊串辊连接梁的两个相对的端部。螺杆1与壳体通过至少一个轴承固定连接，轴承的外圈固定在壳体上。本实施例的壳体顶部设有压环和螺母盖，该压环与螺母盖固定连接，壳体的上端部设有深沟球轴承，壳体的下端部设有双向推力球轴承，螺杆1的周壁同时与深沟球轴承、双向推力球轴承的内壁固定连接。驱动机构400固定在壳体上，壳体固定在入口侧机架牌坊或出口侧机架牌坊上。本实施例将驱动装置固定在壳体上，将壳体固定在机架牌坊上，不需要单独设置支撑结构固定驱动机构400，具有结构简单、稳定性好、安装方便的优点。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

设计图

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