热轧机传动轴在线扭矩监控系统的制作方法

本实用新型涉及热轧技术领域，尤其涉及一种热轧机传动轴在线扭矩监控系统。

背景技术：

热轧机，是对轧件在高于金属再结晶温度范围内进行轧制的设备。

目前，在使用热轧机进行钢铁板带等轧制的过程中，热轧机传动轴承受着很大的交变载荷，而受限于热轧机的恶劣的使用工况，目前无法对热轧机传动轴承受的扭矩负载进行有效的监控，无法得知传动轴的实际工况，从而导致对潜在的热轧机传动轴的断裂风险没有防备，进而出现较大的生产事故，造成财产损失。由此可见，对热轧机传动轴上的扭矩进行监控是保证热轧机进行安全生产的重中之重。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种热轧机传动轴在线扭矩监控系统，用于实时监控热轧机传动轴在线扭矩，从而避免由于热轧机传动轴上的在线扭矩过载，而导致热轧机传动轴出现裂纹缺陷，进而保证热轧机进行安全生产。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种热轧机传动轴在线扭矩监控系统，包括依次连接的用于获取热轧机传动轴的在线扭矩信号的应变仪、用于提供脉冲信号和接收在线扭矩信号的评估单元、数据分析单元和用于接收和显示数据分析结果的接收显示单元，其中，所述应变仪安装在所述热轧机传动轴上。

与现有技术相比，本实用新型提供的热轧机传动轴在线扭矩监控系统具有以下有益效果：

在本实用新型提供的热轧机传动轴在线扭矩监控系统中，包括用于获取热轧机传动轴的在线扭矩信号的应变仪、用于提供脉冲信号和接收在线扭矩信号的评估单元、数据分析单元和用于接收和显示数据分析结果的接收显示单元，且应变仪安装在热轧机传动轴上，这就使得在使用热轧机进行钢铁带材等带材的轧制过程中，先可通过评估单元向应变仪发送脉冲信号，为应变仪提供脉冲能源，接着可通过应变仪获取作用于热轧机传动轴的在线扭矩信号，并将该在线扭矩信号传输给评估单元，评估单元将收集到在线扭矩的信号传送给数据分析单元，数据分析单元即可对接收到的信号进行分析处理，获得热轧机传动轴的在线扭矩的数据分析结果，最后将该数据分析结果传输至接收显示单元，接收显示单元即可实时显示热轧机传动轴的在线扭矩的数据分析结果，从而实现了对热轧机传动轴在线扭矩的实时监控，避免了由于热轧机传动轴上的在线扭矩过载，而导致热轧机传动轴出现裂纹缺陷的情况发生，进而能够保证热轧机进行安全生产。

可选地，所述热轧机传动轴在线扭矩监控系统还包括用于为所述应变仪提供保护的防护固定装置，所述防护固定装置安装在所述热轧机传动轴上。

可选地，所述热轧机传动轴在线扭矩监控系统还包括单独固定安装的定子天线、以及装在所述防护固定装置上的转子天线和信号放大器，其中，所述定子天线分别与所述评估单元和所述转子天线连接，所述转子天线与所述信号放大器连接，所述信号放大器与所述应变仪连接。

可选地，所述评估单元包括脉冲信号模块和数据收集模块，所述脉冲信号模块和所述数据收集模块分别与所述定子天线连接。

可选地，所述定子天线通过高频电缆与所述评估单元连接。

可选地，所述定子天线与所述转子天线无线连接，所述转子天线与所述信号放大器有线连接，所述信号放大器与所述应变仪有线连接。

可选地，所述防护固定装置为与所述热轧机传动轴相配合的中空圆环，所述防护固定装置中设置有与所述应变仪相配合的应变仪防护罩，所述应变仪安装在所述应变仪防护罩内。

可选地，所述热轧机传动轴在线扭矩监控系统包括两个应变仪，安装在所述热轧机传动轴上的两个所述应变仪的焊接安装方向与所述热轧机传动轴的轴向所在直线垂直。

可选地，所述接收显示单元包括移动接收显示模块和固定接收显示模块，所述数据分析单元与所述移动接收显示模块无线连接，所述数据分析单元与所述固定接收显示模块有线连接。

可选地，所述数据分析单元包括数据存储器。

附图说明

图1为本实用新型提供的热轧机传动轴在线扭矩监控系统的结构示意图；

图2为本实用新型提供的防护固定装置的结构示意图。

附图标记：

1—应变仪； 2—评估单元；

3—数据分析单元； 4—接收显示单元；

5—防护固定装置； 6—应变仪防护罩；

7—定子天线； 8—转子天线；

9—信号放大器； 21—脉冲信号模块；

22—数据收集模块； 41—移动接收显示模块；

42—固定接收显示模块。

具体实施方式

下面根据附图所示实施方式阐述本实用新型。此次公开的实施方式可以认为在所有方面均为例示，不具限制性。本实用新型的范围不受以下实施方式的说明所限，仅由权利要求书的范围所示，而且包括与权利要求范围具有同样意思及权利要求范围内的所有变形。

下面结合具体实施例阐述本实用新型提供的热轧机传动轴在线扭矩监控系统的结构。

如图1所示，本实用新型提供的热轧机传动轴在线扭矩监控系统包括依次连接的用于获取热轧机传动轴的在线扭矩信号的应变仪1、用于提供脉冲信号和接收在线扭矩信号的评估单元2、数据分析单元3和用于接收和显示数据分析结果的接收显示单元4，其中，应变仪1安装在热轧机传动轴上。

示例性地，上述应变仪1的电路的使用模式可以选择全桥模式、半桥模式或四分之一桥模式。应变仪1的信号线可以选用带屏蔽四芯电缆。应变仪可通过焊接等安装方式安装在热轧机传动轴上，具体地，可采用直流电低电流点焊方式进行焊接。

示例性地，在使用热轧机进行钢铁带材等带材的轧制过程中，先可通过评估单元2向应变仪1发送脉冲信号，为应变仪1提供脉冲能源，接着可通过应变仪1获取作用于热轧机传动轴的在线扭矩信号并传输给信号放大器9，通过信号放大器9将在线扭矩信号传输给评估单元2，评估单元2将收集到在线扭矩的信号传送给数据分析单元3，数据分析单元3即可对接收到的信号进行分析处理，获得热轧机传动轴的在线扭矩的数据分析结果，示例性地，该数据分析结果可以使用图表或表格的形式体现；最后数据分析单元3将该数据分析结果传输至接收显示单元4，接收显示单元4即可实时显示热轧机传动轴的在线扭矩的数据分析结果，从而实现对热轧机传动轴在线扭矩的实时监控。

在本实用新型提供的热轧机传动轴在线扭矩监控系统中，包括用于获取热轧机传动轴的在线扭矩信号的应变仪1、用于提供脉冲信号和接收在线扭矩信号的评估单元2、数据分析单元3和用于接收和显示数据分析结果的接收显示单元4，且应变仪1安装在热轧机传动轴上，这就使得在使用热轧机进行钢铁带材等带材的轧制过程中，先可通过评估单元2向应变仪1发送脉冲信号，为应变仪1提供脉冲能源，接着可通过应变仪1获取作用于热轧机传动轴的在线扭矩信号，并将该在线扭矩信号传输给评估单元2，评估单元2将收集到在线扭矩的信号传送给数据分析单元3，数据分析单元3即可对接收到的信号进行分析处理，获得热轧机传动轴的在线扭矩的数据分析结果，最后将该数据分析结果传输至接收显示单元4，接收显示单元4即可实时显示热轧机传动轴的在线扭矩的数据分析结果，从而实现了对热轧机传动轴在线扭矩的实时监控，避免了由于热轧机传动轴上的在线扭矩过载，而导致热轧机传动轴出现裂纹缺陷的情况发生，进而能够保证热轧机进行安全生产。

可选地，如图2所示，上述热轧机传动轴在线扭矩监控系统还可包括用于为应变仪1提供保护的防护固定装置5，防护固定装置5安装在热轧机传动轴上。

示例性地，如图2所示，防护固定装置5可为与热轧机传动轴相配合的中空圆环，防护固定装置5中设置有与应变仪1相配合的应变仪防护罩6，应变仪1安装在应变仪防护罩6内，从而可以保护应变仪1，隔绝尘土和油污。

示例性地，上述防护固定装置5可选用铝合金和聚氨酯定制形成，整个防护固定装置5固定在热轧机传动轴上，随同热轧机传动轴的高速旋转而一起旋转。

上述应变仪防护罩6可为根据需求的曲率（与防护固定装置5和热轧机传动轴曲率相配）而定制的弧形铝合金制品，该应变仪防护罩6可通过工业厌氧胶和钢带固定在传动轴上。

可选地，如图1所示，上述热轧机传动轴在线扭矩监控系统还可包括安装在防护固定装置5上的转子天线8和信号放大器9以及单独固定安装的定子天线7。具体地，定子天线7分别与评估单元2和转子天线8连接，转子天线8与信号放大器9连接，信号放大器9与应变仪1连接。

防护固定装置5除了能为应变仪1提供保护，还可作为转子天线8和信号放大器9提供安装固定的载体，并为转子天线8和信号放大器9提供防尘、防油等保护。

示例性地，定子天线7的安装固定可选用材质为铝制的安装固定板。定子天线7可采用的高频频率为6.78MHz，且优选地，定子天线7的封装达到IP42防护等级且耐油污，以延长定子天线7的使用寿命。

示例性地，转子天线8采用的高频频率也可为6.78MHz，转子天线8还可包含自动调整功能的电路板。转子天线8中，用于发射信号的天线材质可为铜制，该铜制发射天线的形状可为窄带状。

示例性地，信号放大器9的制式可采用脉冲调制编码，采用的高频频率为6.78MHz。信号放大器9还可包括运用软件调节放大率的功能。

在使用上述热轧机传动轴在线扭矩监控系统监控过程中，评估单元2通过定子天线7将脉冲电信号传输到转子天线8，通过转子天线8将该脉冲电信号传输给信号放大器9，通过信号放大器9将该脉冲电信号传输给应变仪1，为应变仪1提供脉冲能源；接着，即可通过应变仪1获取作用于热轧机传动轴的在线扭矩信号，然后将获取的在线扭矩信号回传到信号放大器9中，经过信号放大处理后由转子天线8发射出来，定子天线7接收到在线扭矩信号后，将该在线扭矩信号传输到评估单元2。

可选地，如图1所示，评估单元2可包括脉冲信号模块21和数据收集模块22。脉冲信号模块21和数据收集模块22分别与定子天线7连接。

可选地，定子天线7可通过高频电缆与评估单元2连接。示例性地，定子天线7可通过高频电缆分别与脉冲信号模块21和数据收集模块22连接。

可选地，定子天线7可与转子天线8无线连接，转子天线8可与信号放大器9有线连接，信号放大器9可与应变仪1有线连接。

此外，上述热轧机传动轴在线扭矩监控系统可包括两个应变仪1，安装在热轧机传动轴上的两个应变仪1的焊接安装方向与热轧机传动轴的轴向所在直线垂直，从而可以保证应变仪获取的作用于热轧机传动轴的在线扭矩信号更加准确。

需要说明的是，关于上述热轧机传动轴在线扭矩监控系统包括的应变仪1的个数，本领域技术人员可根据实际需求进行设定，本实用新型实施例对此不进行限定。

可选地，接收显示单元4可包括移动接收显示模块41和固定接收显示模块42，数据分析单元3与移动接收显示模块41无线连接，数据分析单元3与固定接收显示模块42有线连接。

可选地，数据分析单元3可包括数据存储器，以将数据分析单元3处理分析的热轧机传动轴在线扭矩分析结果存储下来，便于日后调用研究。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述的实施例方法、结构，及在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。