監測輥對輥間距離的方法及實施該方法所用的裝置的製作方法
2023-06-01 03:32:36 2
專利名稱：監測輥對輥間距離的方法及實施該方法所用的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及監視軋制線或軋機中輥對的輥間距離及所述輥對的滾柱導軌的滾柱的方法，所述軋制線或軋機包括多個相繼的軋輥裝置，每個軋輥裝置包括一個輥對和一個用於在軋制操作中將棒料、坯段或類似原料引入軋輥裝置的滾柱導軌。
本發明也涉及在實施本發明方法中使用的裝置，其特別用於記錄滾柱導軌中的運動，然後在監視過程中加以應用。
棒或形狀往往在多個軋輥裝置中被軋制，這些軋輥裝置在一條軋制線中配合工作，帶有多個緊密布置在一起的輥對，所述輥布置在軋制線中，其布置得相當緊密，以致在輥對之間不可能進行軋製程序的檢查。另外，軋制線的各部件有可能包封在保護殼中，以便防止冷卻水從軋輥濺入周圍環境，這也是不能在輥對間檢查軋制結果的因素之一。
因此，直至棒／形狀離開軋制線後，通過對離開所述軋制線的軋制產品的視覺檢查，才能夠評估軋制結果。如果需要進行調節，那麼，可能必須停止軋制過程，以便能夠例如對一個輥進行手工調節。迄今以來，尚未有人提出可以直接確定在軋輥裝置中輥的誤對準的方法。而這種調節一直是以機器操作者過去的經驗為基礎的，而且調節通常是在預期調節給出預想結果的地點進行的。
因此，本發明的目的在於提供一種方法和裝置，以便能夠在軋制過程中監視各軋輥裝置的輥間距離，從而使其得到調節以便取得高品質的均勻一致的軋制產品。
上述目的是通過具有各項權利要求所述的特徵的方法和裝置實現的。
本發明是以滾柱導軌中的振動及其頻率分析，可能還有其幅度為基礎的，使特定頻率的變化可以用來給出在原料餵送方向上滾柱導軌前的，以及可能還有滾柱導軌下遊的輥對中的狀態指示。
現在對照以下附圖、結合非限定性實施例更詳細地描述本發明。
圖1從上方表示輥對的滾柱導軌，設有在軋制圓棒時應用本發明方法的對準裝置；圖2是圖1所示滾柱導軌的端視圖；圖3的示意圖表示應用本發明方法的具有8個輥對的軋制線的一部分；圖4是在軋制線中使用在前和隨後輥對的不同調節而得到的振動水平曲線的實例。
圖1表示典型的滾柱導軌，用於軋機或軋制線中，具有一個進料端部2和一個導軌端部3。導軌端部3一般包括兩個帶槽的、可轉動的軋輥4和5，在軋制過程中在兩軋輥間引導原料6(見圖2)。軋輥4和5由固定在軋輥導軌的座9上的臂7，8承載。
振動傳感器10和11分別旋入各自的輥臂7，8中，並由在軋輥導軌的導軌端部3安裝在上述座上的護罩12保護。振動傳感器10和11適於檢測臂7和8中的振動，由信號電纜連接於電觸頭13，一根信號電纜(未畫出)可以連接於該觸頭，以便將所述信號傳至處理裝置，例如傳至一臺設有自動分析來自傳感器10和11的信號的軟體的計算機。
一軋制線或軋機可以包括多個相繼的輥對，每隔一個輥對將棒軋成橢圓形，另外每隔一個輥對則將棒軋成圓形。圖3的示意圖表示這種軋制線的一部分的實例，該軋制線包括8個輥對14，15，16，17，18，19，20，21，其中輥對14，16，18，20將棒軋成圓形，而輥對15，17，19，21則將棒軋成橢圓形。圖3中的點劃線22表示軋制線，在軋制過程中棒移過該軋制線。滾柱導軌1設置在每個輥對14，16，18，20，即，將棒軋成圓形的輥對的上遊，在軋制線中每個輥對處可設置一個這樣的滾柱導軌。所有這些滾柱導軌一般都設有振動測量裝置，它能夠應用本發明的方法。每輥對的輥可以用公知的方式相對調節，例如，能夠使各輥對的輥間距離增大或減小，這一方面是由於輥的磨損，另一方面是由於待軋制的材料有不同的品質。
當採用振動測量裝置來監視輥的狀態時，對滾柱導軌的臂7和8出現的振動進行頻率分析。在頻率分析的情形中，從輥的正常轉動引起的振動可以在原料前進速度和各輥的寬度和直徑已知時確定其頻率，這種振動可以從分析中分選出來，其它的選擇的頻率變化可以用作有關輥對的負載的度量。在軋制線或輥機中的其它控制點引發的頻率可被分析並從在設備工作過程中的分析中排除。對於一定滾柱導軌取得的頻率變化，作為在前和隨後輥對的輥間距離變化的結果，進行研究，對於每個滾柱導軌可以取得相應於特定頻率的閾值，並使這些閾值可以提供輥是否按照預期的方式工作的指示。
已經進行過試驗，在試驗中觀察在滾柱導軌之前的輥對的輥前距離改變的情形中，以及在所述滾柱導軌之後的輥對的輥間距離改變的情形中所獲得的變化結果。圖4的示意圖表示在選擇的頻率下，作為在前的輥對(F)中，以及在隨後的輥對(E)中距離改變的結果，振動水平的變化情形(在這種情形中為加速度)。在該圖中，在O處表示輥對正常設置中的振動水平，「-」和「+」則分別表示各輥時間距離減小和增大時的振動水平。除了加速度以外，振動測量過程還可以針對速度或運動進行。
在手工檢測軋機或軋制線，以及通過在各滾柱導軌上、下遊輥對間的距離設置的改變而對每個滾柱導軌進行頻率分析之後，可以確定閾值，在該閾值提供一個指示需要進行調節的信號。那些源於輥的轉動及棒的前進的頻率也可以在頻率分析中分選出來。藉助計算機技術可以容易地實現這一點。例如，引起準備發送的信號可以在計算機屏幕上顯示，因而能夠對輥對需要的調節進行手工調節。
從上述頻率分析得到的數據也可以通過連續地在計算機屏幕上以柱圖(stack diagrams)的形式表示各傳感器的振動水平而加以表示，其中，不同的振動水平是以不同的顏色給出的，以便能夠容易地觀察出與正常狀態的偏離。
當已進行頻率分析，並且已按上述方式得到基礎設定值時，處理計算機可以連接於用於設定在軋制線中各輥對的裝置。
所使用的振動傳感器可以方便地是壓電式加速器(piezelectricaccelerators)，它們可以檢測所有的運動，在本例中，可以檢測其自身的運動，以及滾柱和臂的運動，並提供信號，信號的強度與加速度成正比。這種振動傳感器在美國piezotronics公司有售，品名353 B67，這是可以用於此目的的振動傳感器的一個實例。
除了用於上述目的以外，這種振動傳感器也可以按照公知的方式用於檢測輥軸承中的磨損。這可以檢測出故障，並使用監視輥間距離的同一設備發生警告，從而及時檢測出故障，避免運轉中的非計劃中斷。本發明的方法也可用來檢測輥對本身設置中以及關於所述輥對的故障，也能夠檢測出軋制材料中的缺陷引起的對輥的直接損傷。在輥和滾柱上的磨損引起的在軋輥裝置中的其它故障也可以通過監視所述輥和滾柱產生的頻率中的變化而檢測出來。
權利要求
1．用於監視軋制線中輥對的輥間距離的方法，所述軋制線包括多個相繼布置的軋輥裝置，每個軋輥裝置包括一對輥和一滾柱導軌，該滾柱導軌用於在軋制操作中將棒料、坯段或類似原料引入所述軋輥裝置，其特徵在於使每個滾柱導軌設有振動測量裝置，通過連續閱讀振動測量裝置提供的信號，並進行頻率分析以確定緊靠所述滾柱導軌之前和／或緊隨其後的輥對的輥間距離。
2．如權利要求1所述的方法，其特徵在於按照所進行的頻率分析調節緊在所述滾柱導軌之前和／或緊隨其後的輥對的輥間距離。
3．如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於分別對包括多個軋輥裝置的軋制線的每個軋輥裝置實施所述方法。
4．如權利要求1至3中任一項所述的方法，其特徵在於在所述頻率分析以後，也使用從振動測量裝置得到的信號來檢測在輥和／或滾柱導軌中的磨損或其它缺陷。
5．用於實施前述權利要求中任一項所述的方法的裝置，其中，一條軋制線或軋機包括多個相繼的軋輥裝置，每個軋輥裝置包括一輥對和一個用於將棒料、坯段或類似原料引入有關軋輥裝置的滾柱導軌，其特徵在於每個滾柱導軌(1)設有至少一個振動測量裝置(10，11)，所述振動測量裝置通過信號電纜連接於信號處理裝置。
6．如權利要求5所述的裝置，其特徵在於所述滾柱導軌(1)包括由臂(7，8)承載的兩個或更多的滾柱(4，5)；振動測量裝置(10，11)設置在每條臂(7，8)上。
7．如權利要求6所述的裝置，其特徵在於所述振動測量裝置(10，11)旋入臂(7，8)中的螺紋中。
8．如權利要求6或7所述的裝置，其特徵在於所述振動測量裝置(10，11)是壓電式加速器。
全文摘要
本發明涉及監測軋制線中輥間距離的方法,所述軋制線包括多個相繼的軋輥裝置,每個軋輥裝置包括一個輥對和一個用於將棒料、坯段或類似原料在軋制操作中引入所述軋輥裝置的滾柱導軌。按照本方法,滾柱導軌設有用於連續檢測滾柱導軌中的振動的振動測量裝置(10,11)。對上述振動進行頻率分析以確定緊在有關滾柱導軌之前和/或緊隨其後的輥對的輥間距離。本發明也涉及在實施上述方法中所用的裝置。
文檔編號B21B38/00GK1293601SQ9980410
公開日2001年5月2日 申請日期1999年3月17日 優先權日1998年3月18日
發明者比約姆·舍斯特倫 申請人:摩根沙曼公司