一种铜锭立式半连续铸造机螺母间隙检测装置及检测方法.pdf

本发明公开了一种铜锭立式半连续铸造机螺母间隙检测装置及检测方法，其检测装置包括PLC模块，PLC模块输入端接有编码器和位移传感器，PLC模块输出端接有显示器；其检测方法包括以下步骤：一、设定螺母的间隙容许极限值为C和编码器的初始值为b，以后每次测量时编码器的读数均为b，螺母无磨损时，位移传感器与基准块之间的距离为a0；二、使用一段时间后，编码器检测到丝杠的旋转位移量为b时，这时位移传感器检测到其与基准块之间的距离为a1，显示器显示a1-a0值为螺母与丝杠的相对间隙值；三、当Δa≥C，则须更换螺母；当Δa＜C，则无需更换螺母。本发明设计合理、操作简便、自动化程度高且检测过程简单、检测效果好。

1.  一种铜锭立式半连续铸造机螺母间隙检测装置，其特征在于：包 括PLC模块（9），所述PLC模块（9）的输入端接有用于检测丝杠（7） 旋转位移量的编码器（5）和安装在升降平台（8）顶部的位移传感器（3）， 所述PLC模块（9）的输出端接有用于显示螺母间隙检测结果的显示器 （10）；所述丝杠（7）的上部套有固定横梁（6），所述丝杠（7）通过 安装在固定横梁（6）上的丝杠伺服驱动系统带动旋转，所述螺母（1）设 置在位于固定横梁（6）下方的丝杠（7）上且与丝杠（7）相配合，所述 升降平台（8）套在螺母（1）外且与螺母（1）连接，所述升降平台（8） 的顶部安装有基准块（2），所述位移传感器（3）安装在固定横梁（6） 的底部且用于检测位移传感器（3）与基准块（2）在编码器（5）的基准 读数相同时两者之间的距离。

2.  按照权利要求1所述的一种铜锭立式半连续铸造机螺母间隙检测 装置，其特征在于：所述丝杠伺服驱动系统包括安装在固定横梁（6）上 的伺服电机（4-1）和蜗轮蜗杆减速箱（4-2），所述伺服电机（4-1）的输 出轴通过万向联轴器（4-3）与蜗轮蜗杆减速箱（4-2）的蜗杆连接，所述 蜗轮蜗杆减速箱（4-2）的蜗轮安装在丝杠（7）上且与所述蜗杆相配合。

3.  按照权利要求1所述的一种铜锭立式半连续铸造机螺母间隙检测 装置，其特征在于：所述螺母（1）的顶部设置有将其压紧的压盖（11）， 所述压盖（11）与升降平台（8）固定连接。

4.  按照权利要求1所述的一种铜锭立式半连续铸造机螺母间隙检测 装置，其特征在于：所述位移传感器（3）为位移检测开关。

5.  一种利用如按照权利要求1所述的检测装置对铜锭立式半连续铸 造机螺母间隙进行检测的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、在PLC模块（9）上设定螺母（1）的间隙容许极限值为C 和编码器（5）的初始值为b，以后每次测量时编码器（5）的读数均为b， 在螺母（1）无磨损时，位移传感器（3）与基准块（2）之间的距离为a0 不变；
步骤二、使用一段时间后，编码器（5）检测到丝杠（7）的旋转位移 量为b时，这时位移传感器（3）检测到其与基准块（2）之间的距离为a1， 显示器（10）显示a1-a0值，a1-a0值为螺母（1）与丝杠（7）的相对间隙 值；
步骤三、当Δa≥C，则须更换螺母（1）；当Δa＜C，则无需更换螺 母（1）。

一种铜锭立式半连续铸造机螺母间隙检测装置及检测方法
技术领域
本发明属于冶金铸造设备维修技术领域，具体是涉及一种铜锭立式半 连续铸造机螺母间隙检测装置及检测方法。
背景技术
铜锭立式半连续铸造机常用的传动结构为丝杠螺母传动结构，丝杠的 材料一般采用的是钢质材料，表面硬度大，不易磨损；而螺母一般采用的 是铜合金材质，表面硬度低，磨损很快，需要频繁及时地更换。
螺母的磨损量与本身的材料成分、内部组织、自身结构、工作受力状 况、润滑剂、振动冲击等因素有关，所以每个螺母在相同的工作时间内的 磨损量不同，使用寿命差别很大。
丝杠螺母传动结构的半连续铸造机的工作环境非常恶劣，均采取深井 式铸造，井的深度一般为-7m左右，井底的积水深度一般在2m左右。将 螺母拆出检查其磨损量，因操作空间小，操作不便，通常需要3～4人， 且检修时间为3小时左右，检修时间长，开机率低。
很多使用单位为了节约成本，又无法简便地经常检测螺母的磨损量， 只能采用定期更换螺母的方法来维持生产。但是由于每个螺母的使用寿命 差别很大，有的螺母拆出后发现使用不充分而造成浪费，生产成本高；也 有的螺母因使用过度，螺牙磨薄而撸扣，导致整个铸锭升降平台发生坠落 事故，对设备造成极大的损坏，设备修复时间更长。因此，准确检测螺母 与丝杠的间隙，及时更换螺母是铜锭立式半连续铸造机维修面临的难题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种结构设计合 理、使用操作简便且使用效果好、智能化程度高、工作性能安全可靠的铜 锭立式半连续铸造机螺母间隙检测装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铜锭立式半连续铸 造机螺母间隙检测装置，其特征在于：包括PLC模块，所述PLC模块的 输入端接有用于检测丝杠旋转位移量的编码器和安装在升降平台顶部的 位移传感器，所述PLC模块的输出端接有用于显示螺母间隙检测结果的显 示器；所述丝杠的上部套有固定横梁，所述丝杠通过安装在固定横梁上的 丝杠伺服驱动系统带动旋转，所述螺母设置在位于固定横梁下方的丝杠上 且与丝杠相配合，所述升降平台套在螺母外且与螺母连接，所述升降平台 的顶部安装有基准块，所述位移传感器安装在固定横梁的底部且用于检测 位移传感器与基准块在编码器的基准读数相同时两者之间的距离。
上述的一种铜锭立式半连续铸造机螺母间隙检测装置，其特征在于： 所述丝杠伺服驱动系统包括安装在固定横梁上的伺服电机和蜗轮蜗杆减 速箱，所述伺服电机的输出轴通过万向联轴器与蜗轮蜗杆减速箱的蜗杆连 接，所述蜗轮蜗杆减速箱的蜗轮安装在丝杠上且与所述蜗杆相配合。
上述的一种铜锭立式半连续铸造机螺母间隙检测装置，其特征在于： 所述螺母的顶部设置有将其压紧的压盖，所述压盖与升降平台固定连接。
上述的一种铜锭立式半连续铸造机螺母间隙检测装置，其特征在于： 所述位移传感器为位移检测开关。
同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、实现方便且检测效果好的 铜锭立式半连续铸造机螺母间隙进行检测方法，其特征在于该方法包括以 下步骤：
步骤一、在PLC模块上设定螺母的间隙容许极限值为C和编码器的 初始值为b，以后每次测量时编码器的读数均为b，在螺母无磨损时，位 移传感器与基准块之间的距离为a0不变；
步骤二、使用一段时间后，编码器检测到丝杠的旋转位移量为b时， 这时位移传感器检测到其与基准块之间的距离为a1，显示器显示a1-a0值， a1-a0值为螺母与丝杠的相对间隙值；
步骤三、当Δa≥C，则须更换螺母；当Δa＜C，则无需更换螺母。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明所采用的铜锭立式半连续铸造机螺母间隙检测装置结构设 计合理、使用操作简便且使用效果好、智能化程度高、工作性能安全可靠。
2、本发明铜锭立式半连续铸造机螺母间隙进行检测方法步骤简单、 实现方便且检测效果好。
3、通过本发明检测装置方便快捷、准确可靠的测量螺母与丝杠的间 隙，当该间隙值达到容许极限时，就马上更换螺母，这样螺母既可以得到 充分的使用，又不会发生整个铸锭升降平台坠落等事故，减小了设备的维 护保养时间，降低了维修成本，提高了开机率，达到节能增产目的。
4、采用本发明铜锭立式半连续铸造机螺母间隙检测装置检测螺母间 隙过程只需一个人操作，10分钟左右，简易方便，减少了检修次数，缩短 了检修时间。
下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明检测装置的结构示意图。
图2为本发明检测装置的电路原理框图。
图3为采用本发明检测装置检测螺母间隙时螺母间隙发生变化的前后 对比图。
附图标记说明:
1—螺母；            2—基准块；              3—位移传感器；
4-1—伺服电机；      4-2—蜗轮蜗杆减速箱；    4-3—万向联轴器；
5—编码器；          6—固定横梁；            7—丝杠；
8—升降平台；        9—PLC模块；             10—显示器；
11—压盖。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明一种铜锭立式半连续铸造机螺母间隙检测 装置，包括PLC模块9，所述PLC模块9的输入端接有用于检测丝杠7 旋转位移量的编码器5和安装在升降平台8顶部的位移传感器3，所述PLC 模块9的输出端接有用于显示螺母间隙检测结果的显示器10；所述丝杠7 的上部套有固定横梁6，所述丝杠7通过安装在固定横梁6上的丝杠伺服 驱动系统带动旋转，所述螺母1设置在位于固定横梁6下方的丝杠7上且 与丝杠7相配合，所述升降平台8套在螺母1外且与螺母1连接，所述升 降平台8的顶部安装有基准块2，所述位移传感器3安装在固定横梁6的 底部且用于检测位移传感器3与基准块2在编码器5的基准读数相同时两 者之间的距离。
如图1所示，所述丝杠伺服驱动系统包括安装在固定横梁6上的伺服 电机4-1和蜗轮蜗杆减速箱4-2，所述伺服电机4-1的输出轴通过万向联轴 器4-3与蜗轮蜗杆减速箱4-2的蜗杆连接，所述蜗轮蜗杆减速箱4-2的蜗 轮安装在丝杠7上且与所述蜗杆相配合。采用丝杠伺服驱动系统，使得丝 杠7转动平缓。
如图1所示，所述螺母1的顶部设置有将其压紧的压盖11，所述压盖 11与升降平台8固定连接。
本实施例中，所述位移传感器3为位移检测开关。
结合图3，本发明所采用的铜锭立式半连续铸造机螺母间隙检测方法， 包括以下步骤：
步骤一、在PLC模块9上设定螺母1的间隙容许极限值为C和编码 器5的初始值为b，以后每次测量时编码器5的读数均为b，在螺母1无 磨损时，位移传感器3与基准块2之间的距离为a0不变；
步骤二、使用一段时间后，编码器5检测到丝杠7的旋转位移量为b 时，这时位移传感器3检测到其与基准块2之间的距离为a1，显示器10 显示a1-a0值，a1-a0值为螺母1与丝杠7的相对间隙值；
步骤三、当Δa≥C，则须更换螺母1；当Δa＜C，则无需更换螺母1。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡 是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效 结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。