[发明专利]一种轧辊交叉水平检测方法

权利要求书

1.一种轧辊交叉水平检测方法，其特征在于，包括：

分别在轧机的机架衬板、轧辊的辊身以及轴承座衬板上布设坐标采样点，并获取所述坐标采样点的点位坐标；

分别基于所述点位坐标拟合得到轧机各个位置的所述机架衬板、所述辊身以及所述轴承座衬板的空间几何模型；

基于所述机架衬板的点位坐标拟合得到中心对称面，并计算轧机的各个位置的轧机衬板的空间几何模型到所述中心对称面的距离a；

基于所述辊身的几何模型获取其中心线端点到与其对应的轴承座衬板的空间几何模型的距离b；

基于所述距离a和所述距离b得到以下模型参数：机架对中水平、机架开口水平、轧辊对中水平、轧辊开口水平、轧辊装机对中水平以及轧辊装机间隙水平；

所述获取所述坐标采样点的点位坐标包括：

将激光跟踪仪架设站于轧机机架操作侧外2m～10m距离范围内；

通过支架工装固定追踪棱镜，在所述机架衬板、所述轧辊的辊身以及所述轴承座衬板上调整所述追踪棱镜的位置，检测所述坐标采样点的点位坐标；

所述机架衬板包括：上支撑辊位衬板、上工作辊位衬板、下工作辊位衬板以及下支撑辊位衬板；

轴承座衬板包括：上支撑辊轴承座衬板、上工作辊轴承座衬板、下工作辊轴承座衬板以及下支撑辊轴承座衬板；

所述轧辊包括：上支撑辊、上工作辊、下工作辊以及下支撑辊；

所述基于所述点位坐标拟合得到轧机各个位置的所述机架衬板的空间几何模型包括：

通过机架入口操作侧上支撑辊位衬板面的点坐标拟合平面，获得平面A1；

通过机架出口操作侧上支撑辊位衬板面的点坐标拟合平面，获得平面A2；

通过机架入口传动侧上支撑辊位衬板面的点坐标拟合平面，获得平面A3；

通过机架出口传动侧上支撑辊位衬板面的点坐标拟合平面，获得平面A4；

通过机架入口操作侧下支撑辊位衬板面的点坐标拟合平面，获得平面A5；

通过机架出口操作侧下支撑辊位衬板面的点坐标拟合平面，获得平面A6；

通过机架入口传动侧下支撑辊位衬板面的点坐标拟合平面，获得平面A7；

通过机架出口传动侧下支撑辊位衬板面的点坐标拟合平面，获得平面A8；

通过机架入口操作侧上工作辊位衬板面的点坐标拟合平面，获得平面A9；

通过机架出口操作侧上工作辊位衬板面的点坐标拟合平面，获得平面A10；

通过机架入口传动侧上工作辊位衬板面的点坐标拟合平面，获得平面A11；

通过机架出口传动侧上工作辊位衬板面的点坐标拟合平面，获得平面A12；

通过机架入口操作侧下工作辊位衬板面的点坐标拟合平面，获得平面A13；

通过机架出口操作侧下工作辊位衬板面的点坐标拟合平面，获得平面A14；

通过机架入口传动侧下工作辊位衬板面的点坐标拟合平面，获得平面A15；

通过机架出口传动侧下工作辊位衬板面的点坐标拟合平面，获得平面A16；

所述基于所述机架衬板的点位坐标拟合得到中心对称面包括：

通过机架入口操作侧上支撑辊位和下支撑辊位的衬板的点位坐标进行平面拟合，得到第一参考面；

通过机架出口操作侧上支撑辊位和下支撑辊位的衬板的点位坐标进行平面拟合，得到第二参考面；

通过机架入口传动侧上支撑辊位和下支撑辊位的衬板的点位坐标进行平面拟合，得到第三参考面；

通过机架出口传动侧上支撑辊位和下支撑辊位的衬板的点位坐标进行平面拟合，得到第四参考面；

于上工作辊和下工作辊之中间设置大地水平面，获取所述大地水平面与第一参考面的交线L1，获取所述大地水平面与第二参考面的交线L2、获取所述大地水平面与第三参考面的交线L3、获取所塑化大地水平面与第四参考面的交线L4；

获取所述交线L1的中点Pm1、所述交线L2的中点Pm2、所述交线L3的中点Pm3以及所述交线L4的中点Pm4；

获取所述中点Pm1与所述中点Pm2的中点P12，获取所述中点Pm3与所述中点Pm4的中点P34；

分别获取所述第一参考面、所述第二参考面、所述第三参考面以及所述第四参考面与所述大地水平面的夹角θ；

获取包含中点P12和中点P34，且与所述大地水平面夹角为θ的平面，为轧机中心对称面；

所述基于所述点位坐标拟合得到轧机各个位置的所述轴承座衬板的空间几何模型包括：

通过机架入口操作侧上支撑辊轴承座衬板面的点坐标拟合平面，获得平面B1；

通过机架出口操作侧上支撑辊轴承座衬板面的点坐标拟合平面，获得平面B2；

通过机架入口传动侧上支撑辊轴承座衬板面的点坐标拟合平面，获得平面B3；

通过机架出口传动侧上支撑辊轴承座衬板面的点坐标拟合平面，获得平面B4；

通过机架入口操作侧下支撑辊轴承座衬板面的点坐标拟合平面，获得平面B5；

通过机架出口操作侧下支撑辊轴承座衬板面的点坐标拟合平面，获得平面B6；

通过机架入口传动侧下支撑辊轴承座衬板面的点坐标拟合平面，获得平面B7；

通过机架出口传动侧下支撑辊轴承座衬板面的点坐标拟合平面，获得平面B8；

通过机架入口操作侧上工作辊轴承座衬板面的点坐标拟合平面，获得平面B9；

通过机架出口操作侧上工作辊轴承座衬板面的点坐标拟合平面，获得平面B10；

通过机架入口传动侧上工作辊轴承座衬板面的点坐标拟合平面，获得平面B11；

通过机架出口传动侧上工作辊轴承座衬板面的点坐标拟合平面，获得平面B12；

通过机架入口操作侧下工作辊轴承座衬板面的点坐标拟合平面，获得平面B13；

通过机架出口操作侧下工作辊轴承座衬板面的点坐标拟合平面，获得平面B14；

通过机架入口传动侧下工作辊轴承座衬板面的点坐标拟合平面，获得平面B15；

通过机架出口传动侧下工作辊轴承座衬板面的点坐标拟合平面，获得平面B16；

所述基于所述点位坐标拟合得到轧机的各个位置的所述辊身的空间几何模型包括：

通过所述辊身的点位坐标拟合圆柱；

平面A1～A16到所述中心对称面的距离位a1～a16；

所述圆柱中心线两侧法向延长至轴承座位置，获得中心线端点Q1与中心线端点Q2，所述中心线端点Q1和中心线端点Q2到平面B1～B16的距离的均值位b1～b16；

所述基于所述距离a和所述距离b得到以下模型参数包括：

机架对中水平：

上支撑辊入口侧：a1-a3-a0；

上支撑辊出口侧：a4-a2+a0；

下支撑辊入口侧：a5-a7-a0；

下支撑辊出口侧：a8-a6+a0；

上工作辊入口侧：a9-a11-a0；

上工作辊出口侧：a12-a10+a0；

下工作辊入口侧：a13-a15-a0；

下工作辊出口侧：a16-a14+a0；

其中，a0为操作侧开口相对传动侧开口相比，设计差值的1/2；

机架开口水平：

上支撑辊操作侧：a1+a2；

上支撑辊传动侧：a3+a4；

下支撑辊操作侧：a5+a6；

下支撑辊传动侧：a7+a8；

上工作辊操作侧：a9+a10；

上工作辊传动侧：a11+a12；

下工作辊操作侧：a13+a14；

下工作辊传动侧：a15+a16；

轧辊对中水平：

上支撑辊入口侧：-b1+b3+a0；

上支撑辊出口侧：-b4+b2-a0；

下支撑辊入口侧：-b5+b7+a0；

下支撑辊出口侧：-b8+b6-a0；

上工作辊入口侧：-b9+b11+a0；

上工作辊出口侧：-b12+b10-a0；

下工作辊入口侧：-b13+b15+a0；

下工作辊出口侧：-b16+b14-a0；

轧辊开口水平：

上支撑辊操作侧：b1+b2；

上支撑辊传动侧：b3+b4；

下支撑辊操作侧：b5+b6；

下支撑辊传动侧：b7+b8；

上工作辊操作侧：b9+b10；

上工作辊传动侧：b11+b12；

下工作辊操作侧：b13+b14；

下工作辊传动侧：b15+b16；

被测轧辊装机对中水平：

上支撑辊入口侧：(a1-a3)-(b1-b3)；

上支撑辊出口侧：(a4-a2)-(b4-b2)；

下支撑辊入口侧：(a5-a7)-(b5-b7)；

下支撑辊出口侧：(a8-a6)-(b8-b6)；

上工作辊入口侧：(a9-a11)-(b9-b11)；

上工作辊出口侧：(a12-a10)-(b12-b10)；

下工作辊入口侧：(a13-a15)-(b13-b15)；

下工作辊出口侧：(a16-a14)-(b16-b14)；

被测轧辊装机间隙水平：

上支撑辊操作侧：(a1+a2)-(b1+b2)；

上支撑辊传动侧：(a3+a4)-(b3+b4)；

下支撑辊操作侧：(a5+a6)-(b5+b6)；

下支撑辊传动侧：(a7+a8)-(b7+b8)；

上工作辊操作侧：(a9+a10)-(b9+b10)；

上工作辊传动侧：(a11+a12)-(b11+b12)；

下工作辊操作侧：(a13+a14)-(b13+b14)；

下工作辊传动侧：(a15+a16)-(b15+b16)；

所述轧辊交叉水平检测方法还包括：

分别对轧机操作侧及传动侧两单侧半部机架底部上表面布设采样点位，并获取操作侧点位坐标和传动侧点位坐标；

基于所述操作侧点位坐标和所述传动侧点位坐标计算通过传动侧半部机架下表面取得的点位坐标z值的平均值z1，以及操作侧半部机架下表面取得的点位坐标z值的平均值z2；

获取所述平均值z1与所述平均值z2的差值，即为轧机沿轧辊轴向相对大地水平面的倾斜水平。