专利名称：一种在线带钢清洁度动态测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量表面清洁度的装置，尤其涉及一种可以在带钢 运行时动态测量其表面清洁度的装置，属于测量技术领域。
背景技术：
带钢表面清洁度一般以带钢表面残油量、残铁量和退火后的残碳量来衡 量。如果带钢表面清洁度达不到要求，镀锌产品则易形成锌粒、锌疤等缺陷。 退火后残碳量高还会影响成品表面质量。因此在镀锌机组中，带钢必需经清 洗达到一定的清洁度后才能进入退火炉内进行退火和镀锌工艺处理，提高轧 后钢板表面清洁度，包括对其进行检测的相关技术业己成为提高产品表面品 质的关键环节。目前，在对带钢进行工艺处理的清洗段、入口活套(该活套可 为立式或卧式)以及退火炉存在如下两种布置方式方式一参见图l,带钢1经清洗段6清洗后，首先进入入口活套7，然 后再进入退火炉8。这种方式的优势在于即使在先的工艺流程可能发生故 障或其它原因而出现短时停机现象，也能确保后续机组的稳定连续生产。方式二参见图2，带钢1首先进入入口活套7，然后进入清洗段6进行 清洗，最后再进入退火炉8内。这种方式的特点在于由于清洗段6与退火炉8同步运行，其必须处于持续工作状态，所以能确保该清洗段具有稳定的清洗效果。进一步分析，在上述的方式一中，清洗后的带钢l表面清洁度的测量是通过将清洗段6短时停机来实现的，即对带钢1在清洗完毕后进入入口活套 7的入口处时进行测量操作。此时，由该入口活套释放出其内部存放的带钢 长度来满足退火炉8及后续机组能够连续工作，即该入口活套起到储存带钢 和缓冲的作用，因而在方式一情况下，允许带钢表面清洁度的在线测量工作， 这不会影响到带钢的整体生产。而在方式二中，由于入口活套7布置在清洗 段6之前，带钢1在通过清洗段6后直接进入退火炉8，所以要保证后续机组连续生产，该清洗段6就不能被停机。正因为存在这一制约，此时就不能 如方式一中那样将清洗段短时停机来进行测量作业。因而，很有必要针对方 式二或者与之类似的其他情况，设计一种在机组运行时仍能在线动态测量带 钢表面清洁度的装置。目前，对带钢在清洗段清洗后效果的评估手段大致如下 一是使用干净 的白布或白纸擦拭带钢的表面，通过观察该白布或白纸被弄脏的程度来判断 清洗效果，这种方法并不能量化且很不准确，在实际操作时还存在着安全隐 患，因此并不提倡；二是使清洗段短暂停下来，利用胶带直接粘贴带钢表面， 然后通过测量胶带的反射率来判断清洗效果，但该方法并不适用于连续运行 中的带钢;三是通过测量带钢表面水膜的连续性来进行判断，但这也需要将 带钢暂停后进行操作；四是通过测量清洗后带钢表面的残油残铁，尽管该方 法很准确，但是仍需将运行中的带钢暂停下来，然后取样，再由专业人员进 行表面残油残铁的测试，其测量周期很长，并不适合专业化大生产。发明内容本实用新型的目的是提供一种在线带钢清洁度动态测量装置，其结构简 单、成本低、制造维护方便，可以有效地克服上述现有技术中对带钢清洗效 果的评估手段的局限和不足，从而可以在生产线不停机的状态下实现对带钢 表面清洁度的在线动态测量操作。本实用新型的目的是这样实现的一种在线带钢清洁度动态测量装置，其特征在于包括 一基座； 一连接 件，其枢接于所述基座上； 一滚轮，其装于所述连接件上端部，该滚轮滚道面的中间为一凸起的平面。优选地，在所述连接件上设有滑槽及与之相配合的滑块，在所述滑槽一侧至少设有一个突起部，该测量装置还包括:一支撑件，其固装于所述基座上； 一操纵件，其一端固接于所述滑块上，其中部枢接于所述支撑件的上端部， 其另一端设有操纵手柄。优选地，该测量装置还包括一弹簧，其一端设于所述操纵件上，另一端 设于所述连接件上。优选地，所述基座固设于一移动轴上，该移动轴移动安装于固定导轨中。5优选地，所述滚轮包括内轮及套装于该内轮上的外轮，所述滚轮滚道面 中间的平面设于该外轮上并于其两侧设有左斜面及右斜面，所述左、右斜面分别与该平面所构成的两夹角的正切值均为-O. 14 -0. 3。优选地，所述内轮宽度为60 100ram，设于所述外轮上的平面宽度为20 40mm，所述外轮厚度为8 15mm。优选地，所述外轮的滚道面上设有胶带。优选地，在所述滚轮侧面靠近所述胶带头尾部设有两处标识。优选地，所述外轮为弹性材料。优选地，所述弹性材料为丁腈橡胶NBR，其橡胶硬度HAS为65 70，表 面粗糙度Ra为O. 8 1.2ym。本实用新型由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下 优点和积极效果其结构简单、制造成本低、使用维护方便，在生产线不停 机的状态下，可以实现对带钢表面清洁度的在线动态测量操作，这对于改进 现有的测量手段，动态监控并提高轧后钢板的表面清洁度，进而优化产品品 质、提升生产效率等均具有重要意义。


以下结合附图和具体实施例来对本实用新型作进一步说明。图1为现有技术中清洗段、入口活套及退火炉的布置示意图一。图2为现有技术中清洗段、入口活套及退火炉的布置示意图二。图3为本实用新型较佳实施例的结构示意图。图4为本实用新型较佳实施例中连接件的结构示意图。图5为本实用新型较佳实施例中滚轮的剖视图。图6为本实用新型较佳实施例中滚轮的主视图。图7为本实用新型较佳实施例中滚轮的外轮结构示意图。图8为本实用新型较佳实施例中滚轮的外轮上的标识位置示意图。图9为本实用新型较佳实施例在使用时将胶带固定于滚轮的示意图。图中标号说明l-带钢 2-基座 21-移动轴 22-固定导轨31-支撑件 32-操纵件 33-操纵手柄 34-连接件35-滑块 36-滑槽 37-突起部 4-滚轮41-内轮 42-外轮 43-转动轴套 44-筋板421-平面 422-左斜面 423-右斜面 5_弹簧a l-左斜面与滚轮的滚道面中间平面的夹角 I-标识a 2-右斜面与滚轮的滚道面中间平面的夹角 II-标识P -标识I及II两处连接滚轮圆心所成夹角 6-清洗段7-入口活套8-退火炉 9-固定胶带 10-胶带具体实施方式
如图3所示，它是本实用新型在线带钢清洁度动态测量装置的一个较佳 实施例，包括基座2、连接件34、支撑件31、操纵件32、滚轮4以及弹簧5。 其中，基座2固定安装在移动轴21上，而移动轴21移动安装在固定导轨22 中，这样就能实现基座2在固定导轨内的移动。支撑件31固定安装在基座2 上，而连接件34的下端部枢接安装在基座2上，并另在其上端部安装滚轮4。 此外，请参阅图4，在连接件34上还设有相互配合的滑槽36及滑块35，同 时在滑槽36沿长度方向的两个外侧各开设了一个安装孔，然后再各装配上一 螺栓，就此即在该滑槽的两侧形成了突起部37。操纵件32的一端固接于滑 块35上，而其中部枢接于支撑件31的上端部，并且在其另一端安装操纵手 柄33以便于手动控制操作。弹簧5的一端被安装在操纵件32上，另一端则 安装于连接件34上，该弹簧的作用在于可将连接件34及滚轮4拉离带钢1 的表面而回复到其原先的位置。在使用时，通过操作操纵手柄33，实现滑块 35在滑槽36的滑动运动，从而带动连接件34产生位移，并由其进一步带动 滚轮4靠近或离开带钢1。为了满足测量需要，在滚轮4和带钢l相触接时， 二者的接触压力必须达到一定数值，这是通过设置上述突起部37来实现的， 由它在该位置进行限位作用而产生作用力，该作用力在垂直带钢1的方向上 的分力应不小于2Kg(即应确保滚轮4与带钢1之间的压力^2Kg，以使得贴 于滚轮4上的胶带能与带钢1充分接触，从而达到把带钢上的脏污充分粘贴到胶带上的目的)。再请参考图5、 6及7，滚轮4包括内轮41、套装于该内轮41上的外轮 42、转动轴套43以及两端分别焊接于外轮41和转动轴套43上的筋板44。为了符合测试要求，该外轮42必须满足一定的要求应当采用丁腈橡胶NBR材料，其橡胶硬度HAS选用65 70，表面粗糙度Ra选用0. 8 1. 2 y m。外轮 42的滚道面被设计成包括一位于中间凸起的平面421及其两侧的左斜面422、 右斜面423，这两斜面与平面421分别构成两个钝角a 1与a 2，它们的正切 值应在-O. 14 -0. 3之间。内轮41的宽度应为60 100mm，外轮42上平面 421的宽度应为20 40腿，该外轮42的厚度应为8 15mm。又如图8所示， 在外轮42的平面421上的I、 II两处设置标识，该标识I、 II两处连接滚轮 4的圆心所构成的锐角e应在60 72。之间。在本较佳实施例中，上述参数 取值具体如下外轮42的HAS为68， Ra为l.Oum， a 1与a 2均为170° (它 们对应的正切值是-O. 18)，平面421宽度为30mm，，外轮42厚度为10mm，内 轮41宽度为80mm， P为60° ，这样设计并加工出来的滚轮即能较好地满足 本测试要求。为进一步方便理解本在线带钢清洁度动态测量装置，下面对具体的操作 使用过程进行描述测量说明带钢表面清洁度是通过胶带粘贴带钢表面、再使用反射率仪 测胶带反射率来间接实现，本实用新型可以在带钢运行过程中将带钢表面的 脏污粘贴到胶带上，再通过测量胶带反射率来实现测量带钢的表面清洁度的 目的。测量条件①带钢张力》5000N;②胶带在滚轮上的位置应满足要求。测量步骤①参见图9，首先取适当长度的胶带10(如专用胶带SCOTCH MAGIC TAPE),将其没有粘性的一面贴于滚轮的外轮的平面421上，而将其有 粘性的一面朝向带钢，同时使用固定胶带9将其两端固定于外轮上(应使胶带 和外轮表面之间充分接触无间隙)；②判断胶带10与固定胶带9是否均符合 固定要求(检测标准胶带10应位于外轮的平面421的正中央，并应与平面 421的表面紧密接触无扭曲变形；固定胶带9应在胶带10的两端紧密固定)；③ 参见图8与图3，转动滚轮4将胶带固定部位调整到合适位置，然后通过 拉动操纵件32上的操纵手柄33，使得连接件34带动滚轮4压向带钢1，待 滚轮4和带钢1接触旋转一圈后(即仅允许胶带10接触带钢1 一次)，手动使 操纵手柄33回归原位，在弹簧5的拉力下滚轮4脱离带钢1表面回到原位；④ 从滚轮4上取下胶带10，并将其两端各截去15mm，而将剩余部分贴于白纸上(有粘性一面贴于纸上)，至此测量清洁度的试样制备完毕； 最后，使用 反射率仪测量其反射率。综上所述，本实用新型结构简单、易于使用维护，在生产线不停机的状 态下，实现了对带钢表面清洁度的在线动态测量操作，这对于改进并丰富现 有的测量手段，满足生产实际需要，提高生产效率等均有重要意义，故其颇 具推广应用价值。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说 明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的 实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的 权利要求书范围内。
权利要求1.一种在线带钢清洁度动态测量装置，其特征在于包括一基座(2)；一连接件(34)，其枢接于基座(2)上；一滚轮(4)，其装于连接件(34)上端部，该滚轮(4)滚道面的中间为一凸起的平面(421)。
2. 如权利要求1所述的在线带钢清洁度动态测量装置，其特征在于在连接 件(34)上设有滑槽(36)及与之相配合的滑块(35)，在滑槽(36) —侧至少设 有一个突起部(37)，该测量装置还包括一支撑件(31)，其固装于基座(2)上；一操纵件(32)，其一端固接于滑块(35)上，其中部枢接于支撑件(31) 的上端部，其另一端设有操纵手柄(33)。
3. 如权利要求2所述的在线带钢清洁度动态测量装置，其特征在于还包括一 弹簧(5)，其一端设于操纵件(32)上，另一端设于连接件(34)上。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的在线带钢清洁度动态测量装置，其特征 在于基座(2)固设于一移动轴(21)上，该移动轴(21)移动安装于固定导 轨(22)中。
5. 如权利要求1至3中任一项所述的在线带钢清洁度动态测量装置，其特征 在于滚轮(4)包括内轮(41)及套装于该内轮上的外轮(42)，平面(421) 设于该外轮(42)上并于其两侧设有左斜面(422)及右斜面(423)，所述左斜 面(422)与平面(421)所构成的夹角(a 1)、以及所述右斜面(423)与平面 (421)所构成的夹角(a 2)的正切值均为-0. 14 -0. 3。
6. 如权利要求5所述的在线带钢清洁度动态测量装置，其特征在于内轮(41) 宽度为60 100ram，设于外轮(42)上的平面(421)宽度为20 40mm，外轮 (42)厚度为8 15mm。
7. 如权利要求5所述的在线带钢清洁度动态测量装置，其特征在于:外轮(42) 的滚道面上设有胶带(10)。
8. 如权利要求7所述的在线带钢清洁度动态测量装置，其特征在于在滚轮 (4)侧面靠近胶带(10)头尾部设有两处标识a、 II)。
9. 如权利要求5所述的在线带钢清洁度动态测量装置，其特征在于外轮(42) 为弹性材料。
10. 如权利要求9所述的在线带钢清洁度动态测量装置，其特征在于所述弹性材料为丁腈橡胶NBR，其橡胶硬度HAS为65 70，表面粗糙度Ra为0. 8 1. 2um。
专利摘要本实用新型公开了一种在线带钢清洁度动态测量装置，包括一基座(2)；一连接件(34)，其枢接于基座(2)上；一滚轮(4)，其装于连接件(34)上端部，该滚轮(4)滚道面的中间为一凸起的平面(421)。本实用新型结构简单、制造成本低、使用维护方便，可以在生产线不停机的状态下实现对带钢表面清洁度的在线动态测量操作。这对于改进现有的测量手段，动态监控并提高轧后钢板的表面清洁度，进而优化产品品质、提升生产效率等均有重要意义，因此颇具推广应用价值。
文档编号G01N21/89GK201348612SQ20092006685
公开日2009年11月18日 申请日期2009年1月14日 优先权日2009年1月14日
发明者仇汉昌, 吕军义, 李庆胜, 王家真 申请人:宝钢新日铁汽车板有限公司