Устройство для измерения температуры вращающихся деталей

Устройство для измерения температуры вращающихся деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р>970138

/б==

« д«« ..-« (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20. 08. 80 (21) 2972344/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 301082. Бюллетень ¹ 40 (51)M Nn з а 01 К 13/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

f 53) УДК 5 36 . Б 32 (088. 8) Дата опубликования описания 30.10. 82 (72) Авторы изобретения

A. В. Третьяков, Л. Д. Ломтев, С. Ю. Ураэов, H. А. Сорокин, A. И. Баканов, В. С. Макаров и Е. Г. Липовой

Всесоюзный ордена ленина научно-исследовательский

l 1 и проектно-конструкторский институт металлургиЧЪИИс&р,::. ;,;1 „ машиностроения

1 «> л ГК,«ц (71) Заявитель

1 О,",<.:рт.;,, -, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ """-". Г; с -ВРАЛЮ!ЦИХСЯ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к измерению температуры вращающихся деталей прокатного оборудования, в основном цилиндрических тел вращения, а точнее для замера температуры поверхности вращающихся валков.

Известны устройства, предназначенные для бесконтактного измерения температуры, — лирометры излучения, позволяющие измерять температуру тел на расстоянии, без соприкосновения с измеряемой средой (1).

Недостатками известных устройств являются большая погрешность измерения, нестабильность показаний и субъективность оценки температуры поверхности измерения тел.

Наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности устройство для измерения температуры вращающихся валков содержит подпружиненный измерительный узел, выполненный в виде защитного башмака с установленным внутри него измерительным элементом, в полости которого размещен датчик температуры, и магистраль для подачи охлаждающей жидкости (2 j, Однако в этом устройстве защитный башмак касается поверхности валка, что недопустимо при прокате алюминия, так как на поверхности валка остается след от защитного башмака, который ухудшает качество поверхности прокатываемого листа.

Цель изобретения — повыаение качества проката за счет исключения механического контакта между измерительным элементом и вращающейся де10 талью °

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве между защитным башмаком и измерительным элементом выполнен кольцевой канал, сообщающийся с полостью измерительного элемен15 та и магистралью для подачи охлаждающей жидкости, а по периферии торца защитного башмака, обращенного к вращающейся поверхности, выполнено лабиринтное уплотнение.

В этом устройстве жидкость, попадая через кольцевой канал в измерительный узел, создает избыточное давление, за счет которого защитный башмак с жестко закрепленным в нем

25 измерительным элементом, преодолевая усилие пружины, прижимающей его к валку, отходит от поверхности бочки валка на величину зазора, зависящую от заранее выбранных давления и

30 расхода рабочей жидкости, прн этом

970138 для уменьшения расхода жицкости торцовая поверхность защитного башмака имеет лабиринтное уплотнение.

Отсутствие механического контакта между поверхностью вращающейся детали и измерительным узлом позволяет устанавливать эти устройства на станках, где предъявляются особо высокие требования к чистоте поверхности бочек рабочих валков, например на станах для прокатки алюминия. При этом резко повышается срок службы устройства, уменьшается неравномерность теплоотвода из зоны замера температуры, а вытекающая через зазор между валком и измерительным узлом жидкость предотвращает загрязнение полости с Термопарой. Кроме того, полностью исключается влияние на точность измерения процесса охлаждения валков, так как охлаждающая эмульсия не попадает в зону замера температуры поверхности бочки валка из-за избыточного давления жидкости в измерительном узле.

Рациональный зазор между поверхностью бочки валка и измерительным элементом устанавливают путем подбора расхода и давления рабочей жидкости или использования подвижного съемного упора.

На фиг. 1 изображено устройствопля измерения температуры вращающихся деталей; на фиг. 2 — измерительный элемент; на фиг. 3 — сечение

А-A на фиг. 1; на фиг. 4 -. вид по стрелке Б на фиг. 1.

Устройство для измерения температуры вращающихся деталей, преимущественно цилиндрических тел вращения, например валков прокатных станов, содержит измерительный элемент 1 и полость 2, образующую между поверхностью валка 3 и торцовой поверхностью измерительного элемента 1 небольшой замкнутый объем. Этот объем в процессе работы устройства заполняется жидкостью, например охлаждающей налки эмульсией.

Эмульсия при соприкосновении с поверхностью налка 3 имеет примерно такую же температуру, что и поверхность бочки валка. Эта температура фиксируется термопарой, находящейся в измерительной головке 4, С помощью иксирующих винтов 5 измерительный емент устанавливают в защитный башмак б, имевший на своей торцовой поверхности лабиринтное уплотнение 7. иежду измерительным элементом 1 и защитным башмаком б выполнен кольцевой канал 8 для подачи жидкости в измерительный узел.

Измерительный узел слабо прижат к поверхности бочки валка вЂ,при помощи пружины 9 и может под действием усилия, действующего на его торцовую поверхность, перемещаться по напранляющей 10, закрепленной при помощи двух фиксаторов 11 во втулке 12 с полостью 13, куда при помощи четырех ниппелей 14 подают рабочую жидкость.

Втулка 12 закреплена в корпусе 15 при помощи винтов 16, корпус 15 уста,навлинают в специальной раме 17 и фиксируют при помощи защелки 18.

Измерительный элемент состоит из измерительной головки 4 с термопарой

19, находящейся в полости капролитовой втулки 20, защитного корпуса 21, соединительной втулки 22, разъемов

23 типа UP с компенсационными проводами и защитной втулки, снабженной передвижным съемным упором 24.

Устройство работает следующим образом.

Для измерения температуры поверхности бочки валка между поверхностью валка 3 и измерительным элементом 1 создается небольшой замкнутый объем, заполненный жидкостью, которая благодаря высокой теплопроводности и большому коэффициенту теплопередачи практически безинерционно реагирует на изменение температуры поверхности валка 3. Температура жидкости, заключенной в объеме, фиксируется измерительной головкой 4 с находящейся н ней термопарой 19.

Перед началом замера температуры бочки валка через четыре ниппеля

14 в полость 13 внуткли 12 подают жидкость, которая через четыре паза н направляющей 10 поступает в кольцевой канал 8 и далее в измерительный узел, прижатый к валку, заполняя при этом полость 2. 3а счет создавшегося избыточного давления жидкости на торцовую поверхность измерительного элемента 1 начнет действовать сила, заставляющая его и жестко закрепленный на нем защитный башмак б отойти, преодолевая сопротивление пружины 9, прижимающей измерительный узел к поверхности валка 3, на некоторое расстояние, равное приблизительно 0,1-0,5 мм, величина которого зависит от давления и расхода подаваемой по кольцевому каналу 8 в измерительный узел жидкости. Для уменьшения расхода жидкости, вытекающей по.периметру измерительного узла, на торцовой поверхности защитного башмака выполнено лабиринтное уплотнение 7., Устройство, представляющее собой датчик для бесконтактного замера температуры поверхности вращающихся деталей, во время работы как бы скользит на водяной смазке по поверхности валка, Образовавшийся в результате подачи жидкости застойный объем, ограниченный поверхностью бочки валка 3 и полостью 2, измерительного элемента 1 имеет температуру, близ970138 кую к температуре поверхности бочки

3, и четко реагирует на все ее измерения. Температура жидкости, находящаяся в объеме 2, фиксируется термопарой 19 и передается компенсационйыми проводами в цепи контроля и регулирования.

При необходимости установки фиксированного зазора между измерительным элементом 1 и поверхностью бочки валка 3, или если этот зазор вследствие избыточного давления в измерительном узле превышает максимально допускаемый зазор, обеспечиваюший необходимую точность замера температуры поверхности валка, применяют подвижный съемный упор 24, устанавливаемый на корпусе 15. При этом измерительный элемент 1 оказывается жестко связанным с неподвижным корпусом

15 датчика температуры и при помощи передачи винт-гайка устанавливается необходимый зазор между измерительным элементом 1 и поверхностью бочки валка 3, независимый от колебаний давления и расхода жидкости.

Устройство позволяет предотвратить механический контакт измерительного узла с поверхностью вращавшейся детали, что ведет к значительному улучшению его эксплуатационных качеств.

Вследствие этого становится возможным получить значительный экономический эффект за счет повышения качества готовой продукции и стойкости рабочих валков при внедрении устройства на станах для проката алюминия.

Формула изобретения

5 Устройство для измерения температуры вращаиШихся деталей, содержашее подпружиненный измерительный узел, выполненный в виде защитного башмака с установленным внутри него измерительным элементом, в полости которого размещен датчик температуры, и магистраль для подачи охлаждающей жидкости, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения качества проката за счет исключения механического контакта между измерительным элементом и вращающейся деталью, между зашитным башмаком и измерительным элементом выполнен кольцевой канал, сообщающийся с полостью измерительного элемента и магистралью для подачи. охлаждающей жидкости, а по периферии торца защитного башмака, обращенного к вращающейся поверхности, выполнено лабиринтное уплотнение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Топерверх H. И. и др. Теплотехнические измерительные и регулиру30 юшие приборы. М., "Металлургия", 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 821962, кл. Г> 01 К 13/08, 1977 (прототип) .

970138

Видб

Составитель H. Горшкова

Редактор A. Огар Техред З.Палий Корректор Г. Огар

Заказ 8372/48 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4