用於柱塞液壓缸系統調整行程位移測量的位置傳感器的製作方法

2023-06-25 10:55:16 2

專利名稱：用於柱塞液壓缸系統調整行程位移測量的位置傳感器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於一對軋機機架軋輥的軸承座加載的柱塞液壓缸系統的調整 行程位移測量的位置傳感器，其中用於柱塞液壓缸系統的兩個部件相對移動測量的位置傳 感器沿著它們的移動方向構成，並且其中位置傳感器裝備有一連接件，用該連接件可以消 除例如通過在軋制運行期間軋輥撓度引起的擺動對位置傳感器的影響。
背景技術：
該類型的位置傳感器由EP1001247A2已是眾所周知的。它使用在一軋機機列的軋 機機架中，用該軋機機列例如軋制一帶鋼，該帶鋼應該具有一確定的厚度。為了使軋輥間隙 精確地具有要求的尺寸，它的大小用一測量系統監視。因此位置傳感器具有一高的解析度， 所以可以實現一軋輥間隙的精確的測量。其中例如通過在軋制運行期間的軋輥撓度引起的 液壓缸的擺動幹擾很大、並且影響測量結果。因此已知的解決方案具有一帶有一彈性區域 的確定長度的彎曲杆，該彎曲杆這樣布置，以使上述的擺動僅導致彎曲杆的側面彎曲，然而 該彎曲不影響有效的軋輥間隙的測量。因此可以防止測量結果的不真實。其它的解決方案由FR2570003A、US5029400、EP1044736B1、EP0163247A2、 DE3515436AUDE19653023A1和EP1420898B1所公開，然而在那裡上述的問題並不是主要的 議題。一般地可以說，對於所談論的測量系統不同的位移傳感器殼體的結構方案已是眾 所周知的。首先要使測量元件適合於藉助於彈力的傳力連接。此外形狀配合連接已是眾所 周知的(參見上述的EP1001247A2)，該連接使用一補償杆。也有直接布置在柱塞液壓缸單 元的液壓缸中的位移測量系統。不同的解決方案考慮不同的安裝情況、位移大小或者需要的測量精度。其中位移 測量系統布置在柱塞液壓缸單元液壓缸的內側或者外側上。在傳力連接時擺動的補償通過一用彈力驅動的挺杆實現，該挺杆可實現上述的液 壓缸擺動的補償。在形狀配合連接時擺動的補償藉助於一長的補償杆實現，該補償杆通過一桿的彈 性變形補償液壓缸的擺動。在傳力連接中的缺點是，系統的慣性阻礙了或者至少防礙了高的測量精度。此外 由於受限制的彈簧變形量形成對行程的限制。此外也存在導杆夾緊的危險，因此在位移測 量時可能造成誤差。由於在裝配和拆卸時彈簧的初應力也存在故障風險。最後還有在彈簧 或者導向元件上會產生磨損。在已知的形狀配合連接中缺點是，需要一根相對長的補償杆，該補償杆造成了大 的結構高度。

發明內容
因此本發明以該任務為根據，對開頭時提到的類型的位置傳感器這樣繼續改進，以避免上述的缺點，即位置傳感器在形狀配合連接時可實現一測量系統的無間隙和無磨損 的連接，其中儘管如此應能達到一較小的結構高度。尤其是結構高度相對於已知的帶有補 償杆的解決方案明顯地被降低，並且不影響本解決方案的優點。該任務的解決方案通過本發明其特徵在於，位置傳感器的連接件至少具有一第一 板式彈簧件，該板式彈簧件沿著移動方向延伸，其中第一板式彈簧件的一個端部與一第一 連接件相連接，並且其中第一板式彈簧件的另一端部與一中間支架相連接；此外連接件至 少具有一第二板式彈簧件，該板式彈簧件沿著移動方向延伸，其中第二板式彈簧件的一個 端部與中間支架相連接，並且其中第二板式彈簧件的另一端部與一第二連接件相連接。此 外本發明規定，至少一第一和至少一第二板式彈簧件的平面圍繞著移動方向的軸線彼此相 對旋轉一角度布置。在兩個板式彈簧件的兩個平面之間的角度優選的是在60°和120°之間、特別優 選的是為90°。沿著移動方向看中間支架可以布置在第二連接件的旁邊或者布置在第二連接件 的區域中。其中優選的是第一板式彈簧件很大程度上直線地延伸和/或者構成一C形。第 二板式彈簧件優選的是構成U形，其中U形結構的臂的端部布置在中間支架上，並且布置在 第二連接件上。一優選的可選擇的結構形式規定，第二板式彈簧件構成雙U形，其中雙U形 結構的臂的端部布置在中間支架上，並且布置在第二連接件上。中間支架優選的是構成環形的部件。其中優選的是連接件的裝配沿著柱塞液壓缸系統主軸線的方向進行。所提出的解決方案以各種不同的優點為特徵在高的動態加速度的影響下、並且在液壓缸擺動的情況下可提高系統的測量精 度。因此設備具有較高的運行可靠性。由於不使用遭受到磨損、並且具有一定的慣性的彈簧元件，所以可降低由系統條 件決定的測量偏差。測量單元在液壓缸上具有一無磨損連接。由此獲得較長的維護間隔期，這起到降 低成本的作用。在更換的情況下也可縮短更換時間。此外相對於已知的位置傳感器的傳力連接可降低故障的風險。因為不必產生彈簧 初應力。緊湊的結構形式允許更小的系統高度和小的直徑。因此可實現在初軋機架中或者 在精軋機列中傳感器殼體的統一。通過根據本發明的建議還可以達到一緊湊的位置傳感器的結構高度，並且在位置 傳感器的形狀配合連接時(為了其位移的確定位移測量單元在移動的液壓缸上形狀配合 的連接)、即可放棄具有開頭時提到的缺點的傳力連接。


在附圖中表示了 一本發明的實施例。其中圖1在側視圖中示意地表示了一柱塞液壓缸系統的一部分，用該柱塞液壓缸系統 可沿著軋輥的徑向方向調整軋機機架的軋輥，其中設有一軋輥位置的位置傳感器，並且
圖2在透視圖下表示了一根據圖1所示的位置傳感器的連接件。
具體實施例方式在圖1中可看到一軋機機架的軋輥2，用該軋輥例如可軋制一帶鋼。為了將軋輥2 相對於軋機機架調整到一確定的軋輥間隙，設有一柱塞液壓缸系統3、4，該柱塞液壓缸系統 具有一液壓缸3，一柱塞4在該液壓缸中引導。柱塞4可沿著一移動方向a移動，以便相應 地調整軋輥2。因為軋輥間隙的大小必須精確地了解，所以設有一位置傳感器1，用該位置傳感器 可進行相應的測量。位置傳感器1通過一連接臂16有效地布置在液壓缸3和柱塞4之間， 因此柱塞4相對於液壓缸3沿著移動方向a的相對位置可用一位移傳感器15測量。其中 位移傳感器15通過一連接件5連接在液壓缸3上。連接件應該真實地傳遞沿著移動方向 a的移動，而且應該補償軋輥2、並且因此補償柱塞4的擺動。根據本發明一優選的結構形式，這件事如何實施在圖2中說明。連接件5具有兩個板式彈簧件6和11，即第一板式彈簧件6和第二板式彈簧件11。 兩個板式彈簧件6、11由薄的彈簧鋼組成。板式彈簧件6、11的寬度B明顯大於板式彈簧件 的厚度D。此外連接件5具有一下部第一連接件8，以及一第二上部連接件14。連接件8和 14，如由圖1所示可以得知，與位移傳感器15或者與液壓缸3相連接。此外連接件5具有一中間支架10，該中間支架構成相對堅固的環。第一板式彈簧件6用它的一個端部7牢固地與第一連接件8相連接。第一板式彈 簧件6用它的另一端部9與中間支架10牢固地相連接。第二板式彈簧件11用它的一個端部12牢固地與中間支架10相連接，並且用另一 端部13與第二連接件14相連接。兩個板式彈簧件6、11由於厚度和寬度比構成扁平地，因此各自確定一平面，板式 彈簧件在該平面中延伸。在這裡規定第一和第二板式彈簧件6、11的平面圍繞著移動方向 a的軸線彼此相對旋轉一角度α布置。這意味著沿著移動方向a連接件8的每一移動可直接傳遞到連接件14 上，因此獲 得一高的測量精度。然而軋輥2或者柱塞4的擺動導致一垂直於移動方向a的偏轉，這僅 僅引起板式彈簧件6、11的側面偏轉，因此該偏轉可以毫無困難地通過板式彈簧件6、11補 償，不會對測量結果產生值得一提的影響。其中優選的是兩個板式彈簧件6、11的平面彼此成直角布置(α =90° )，因此可 吸收或者補償任意的擺動。第一板式彈簧件6很大程度上直線地在連接件8和中間支架10之間延伸，然而構 成略微的C形(參見圖2)。第二板式彈簧件11構成雙U形(參見圖2)。這意味著，連接件5通過由板式彈簧件6、11獲得的力流轉折在兩個連接件8和14 之間可實現一軸向剛性的、然而徑向彈性的、並且可輕微變形的連接。因此獲得一緊湊的連接件5的結構形式，該結構形式可實現沿著移動方向的精確 的測量。附圖標記表
1位置傳感器2 軋輥3、4柱塞液壓缸系統3液壓缸4 柱塞5連接件6第一板式彈簧件7第一板式彈簧件的端部8第一連接件9第一板式彈簧件的端部10中間支架11第二板式彈簧件12第二板式彈簧件的端部13第二板式彈簧件的端部14第二連接件15位移傳感器16連接臂a移動方向α 角度B板式彈簧件的寬度D板式彈簧件的厚度.
權利要求
用於對軋機機架的軋輥(2)的軸承座加載的柱塞液壓缸系統(3，4)的調整行程位移測量的位置傳感器(1)，其中用於柱塞液壓缸系統(3，4)的兩個部件(3，4)相對移動測量的位置傳感器(1)沿著移動方向(a)構成，並且其中位置傳感器(1)裝備有一連接件(5)，用該連接件可以消除例如在軋制運行期間通過軋輥撓度引起的擺動對位置傳感器(1)的影響，其特徵在於，連接件(5)至少具有一第一板式彈簧件(6)，該板式彈簧件沿著移動方向(a)延伸，其中第一板式彈簧件(6)的一個端部(7)與一第一連接件(8)相連接，並且第一板式彈簧件(6)的另一端部(9)與一中間支架(10)相連接，並且連接件(5)至少具有一第二板式彈簧件(11)，該板式彈簧件沿著移動方向(a)延伸，其中第二板式彈簧件(11)的一個端部(12)與中間支架(10)相連接，並且第二板式彈簧件(11)的另一端部(13)與一第二連接件(14)相連接，其中至少一第一和至少一第二板式彈簧件(6，11)的平面圍繞著移動方向(a)的軸線彼此相對旋轉一角度(α)布置。
2.根據權利要求1所述的位置傳感器，其特徵在於，在兩個板式彈簧件(6，11)的兩個 平面之間的角度(α)在60°和120°之間。
3.根據權利要求2所述的位置傳感器，其特徵在於，在兩個板式彈簧件(6，11)的兩個 平面之間的角度(α)為90°。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的位置傳感器，其特徵在於，沿著移動方向(a)看 中間支架(10)布置在第二連接件(14)的旁邊或者布置在第二連接件(14)的區域中。
5.根據權利要求4所述的位置傳感器，其特徵在於，第一板式彈簧件(6)很大程度上直 線地延伸和/或者構成C形。
6.根據權利要求4或者5所述的位置傳感器，其特徵在於，第二板式彈簧件(11)構成 U形，其中U形結構的臂的端部布置在中間支架(10)上，並且布置在第二連接件(14)上。
7.根據權利要求4或者5所述的位置傳感器，其特徵在於，第二板式彈簧件(11)構成 雙U形，其中雙U形結構的臂的端部布置在中間支架(10)上，並且布置在第二連接件(14) 上。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的位置傳感器，其特徵在於，中間支架(10)構成 環形的部件。
全文摘要
本發明涉及用於柱塞液壓缸系統調整行程位移測量的位置傳感器(1)，其中用於柱塞液壓缸系統(3，4)的兩個部件(3，4)相對移動測量的位置傳感器(1)沿著它們的移動方向(a)構成，並且其中位置傳感器(1)裝備有一連接件(5)。為了保證在高測量精度時達到簡單和緊湊的連接件結構，本發明規定，連接件(5)具有一第一板式彈簧件(6)，該板式彈簧件沿著移動方向(a)延伸，其中一第一板式彈簧件(6)的端部(7)與第一連接件(8)相連接，並且其中第一板式彈簧件(6)的另一端部(9)與一中間支架(10)相連接，並且連接件(5)具有一第二板式彈簧件(11)，該板式彈簧件沿著移動方向(a)延伸，其中一第二板式彈簧件(11)的端部(12)與中間支架(10)相連接，並且其中第二板式彈簧件(11)的另一端部(13)與一第二連接件(14)相連接，其中第一和第二板式彈簧件(6，11)的平面圍繞著移動方向(a)的軸線彼此相對旋轉一角度(α)布置。
文檔編號G01M99/00GK101821030SQ200880111113
公開日2010年9月1日 申請日期2008年10月1日 優先權日2007年10月10日
發明者R·塞德爾, R·弗蘭茨 申請人:Sms西馬格股份公司