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龙图腾网获悉江苏君睿智能制造有限公司申请的专利冷轧管机芯棒断裂检测装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117102245B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311069570.1，技术领域涉及：B21B25/02；该发明授权冷轧管机芯棒断裂检测装置及方法是由杨石艳;李沈翼设计研发完成，并于2023-08-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本冷轧管机芯棒断裂检测装置及方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种冷轧管机芯棒断裂检测装置及方法，装置包括第一轧辊和第一轧辊、第一角度传感器、第二角度传感器、工作棒、电机、卡盘座、断裂处理机构、检测通行装置、驱动装置和用于控制所述装置运行的单片机；单片机控制第一轧辊和第一轧辊以最优速度vx,best在每个轧制子周期的一个水平子周期T1内水平移动，判断工作棒是否断裂，进而控制是否间歇性开启或不开启检测通行装置并启动驱动装置。本发明可以控制在多个轧制子周期内在限定每个子周期内轧制面积相等条件下的管坯的水平送给速度达到最优，并通过断裂处理装置检测工作棒是否断裂，并为断裂后的工作棒提供动力完成后续冷轧管的制备。

本发明授权冷轧管机芯棒断裂检测装置及方法在权利要求书中公布了：1.冷轧管机芯棒断裂检测装置，包括在待冷轧形成冷轧管的管坯（4）上下两侧分别设置的处于同一垂直平面的第一轧辊（21）和第二轧辊（22），所述第一轧辊（21）和所述第二轧辊（22）沿管坯（4）轴线所在水平方向周期性往复运动，其特征在于，所述装置还包括： 用于实时监测所述第一轧辊（21）和第二轧辊（22）在一个水平子周期T2内旋转时与管坯（4）切点的实时角度的第一角度传感器、用于实时监测所述管坯（4）与工作棒（5）在一个回转子周期T2内绕其自身轴线进行旋转的实时角度β的第二角度传感器、工作棒（5）、用于驱动所述管坯（4）与所述工作棒（5）在一个回转子周期T2内绕其自身轴线进行旋转的第一电机（1）、用于所述工作棒（5）与第一电机（1）的限位卡接的卡盘座、断裂处理装置、检测通行装置、驱动装置和用于控制所述装置运行的单片机； 断裂处理装置包括第一锥齿轮（8）和第二锥齿轮（9），所述装置还包括实时监测所述第二锥齿轮（9）的旋转的第三角速度的第一角速度传感器；单片机控制第一轧辊（21）和第二轧辊（22）以最优速度在每个轧制子周期的一个水平子周期T1内水平移动，并通过实时监测得到所述断裂处理装置中所述第二锥齿轮（9）的旋转的第三角速度检测工作棒（5）是否断裂，根据所述断裂处理装置的检测结果控制检测通行装置是否阻碍管坯（4）通行至轧制出口卸下并在每个轧制子周期内控制是否启动所述驱动装置带动已经断裂的与所述断裂处理装置连接的部分工作棒（5）继续以所述第一电机（1）驱动旋转的角速度旋转； 所述单片机控制第一轧辊（21）和第二轧辊（22）以最优速度在每个轧制子周期的一个水平子周期T1内水平移动，包括以下步骤： S1：根据第一角度传感器监测得到的第一轧辊（21）或第二轧辊（22）在一个水平子周期T1内旋转时与管坯（4）切点的实时转角，计算第一轧辊（21）和第二轧辊（22）在一个水平子周期T1内实时转动的第一角速度： ； 其中，θ为工作棒（5）的锥形截面倾斜外壁夹角；µ为的第一轧辊（21）或第二轧辊（22）与管坯（4）切点与水平线的实时夹角； S2：根据所述第一角度传感器监测得到的第一轧辊（21）或第二轧辊（22）在一个水平子周期T1内旋转时与管坯（4）切点的实时转角，计算所述第一轧辊（21）和第二轧辊（22）沿管坯（4）轴线所在水平方向的速度： ； 其中，r为第一轧辊（21）或第二轧辊（22）的半径长度； S3：根据所述S2步骤结果，计算在一个水平子周期T1后的t时刻第一轧辊（21）或第二轧辊（22）与管坯（4）切点所在位置处管坯的圆形截面半径： ； 此时，t1≤t≤t2，T1为从时刻1开始至t1时刻的一个水平子周期的时隙，T2为从时刻t1至t2的一个回转子周期的时隙，为初始轧制所在位置管坯（4）的圆形截面外半径；560mm≤≤590mm，N个轧制子周期结束后得到的轧制成品冷轧管的圆形截面外半径为，505mm≤≤530mm； S4：根据第二角度传感器实时监测得到所述管坯（4）与工作棒（5）在一个回转子周期T2内绕其自身轴线进行旋转的实时角度β，计算工作棒（5）被第一电机（1）带动而实时转动的第二角速度： ； 其中，为经过一个水平子周期T1后第一轧辊（21）或第二轧辊（22）与管坯（4）切点与水平线的夹角，，l为管坯（4）内表面与工作棒（5）外表面形成的环形缝隙的缝隙距离； S5：计算在一个回转子周期T2内的所述管坯（4）旋转经过的弧形路径的弧长A： ； S6：构建一个轧制子周期内最优速度求取模型： ； 其中，S为一个水平子周期T1内进行移动的长度乘以一个回转子周期T2内旋转过的弧长A形成的面积；为在一个水平子周期T1后的t时刻第一轧辊（21）或第二轧辊（22）管坯切点所在位置处竖直方向上工作棒（5）圆形截面的半径，，为初始轧制所在位置工作棒（5）的圆形截面半径，450mm≤≤470mm；为经过一个轧制周期后管坯（4）的壁厚减少量；0.5mm1.5mm； 所述S2步骤中所述第一轧辊（21）和第二轧辊（22）沿管坯（4）轴线所在水平方向的速度的计算公式中： ； ； 因此，根据的计算结果进行反向求取计算得到在所述S1步骤中的，； 所述断裂处理装置包括安装架（10），以及分别设置在所述安装架（10）上限位转动的第一转动套（12）和第二转动套（20），所述第一锥齿轮（8）和所述第二锥齿轮（9）分别固定连接在第一转动套（12）与第二转动套（20）的相对端，在所述安装架（10）朝向所述管坯（4）方向的内壁花键连接有限位杆（201），所述限位杆（201）朝向所述管坯（4）方向端部设置有一连接杆（23），所述连接杆（23）由左至右依次穿过第二转动套（20）、第二锥齿轮（9）上开设的通孔并在另一侧端部固定有一安装件（19），所述安装件（19）以右侧视角H形截面设置，所述安装件（19）H形的上下部镂空处分别固定有以连接点为固定点左右两端依次上下偏转的一安装套（202），每个所述安装套（202）上转动安装有传动杆（17），每个所述传动杆（17）的左侧端设置有第一传动轮（181），右侧端设置有第二传动轮（182），两个所述第一传动轮（181）均与第一锥齿轮（8）啮合传动，两个所述第二传动轮（182）均与第二锥齿轮（9）啮合； 所述安装件（19）远离连接杆（23）的侧壁转动安装有花键轴（7），且花键轴（7）穿过第一锥齿轮（8）开设的花键槽并在靠近所述管坯（4）一侧端部固定有尾杆（6），所述尾杆（6）远离花键轴（7）的一端与工作棒（5）末端固定连接； 通过设置的断裂处理装置，首先，由于安装件（19）的安装位置设置，其端部的限位杆（201）与安装架（10）花键连接，安装件（19）在周向方向限位，在水平方向可伸缩移动，而花键轴（7）可相对于安装件（19）转动，且花键轴与第一锥齿轮（8）所在的第一转动套（12）花键连接，当工作棒（5）转动时，在尾杆（6）的连接作用下，可进一步实现第一锥齿轮（8）的转动，由于传动杆（17）相对于安装件（19）转动设置，且传动杆（17）的两端均设置有传动轮（18），且两端的传动轮（18）分别与第一锥齿轮（8）与第二锥齿轮（9）的锥形面相切，当工作棒（5）带动第一锥齿轮（8）转动时，两侧传动杆（17）所在的传动轮（18）因摩擦传动发生自转，进而带动另一侧的第二锥齿轮（9）转动。

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