CN1093439C - 自动轧辊轧槽对齐 - Google Patents

Abstract

在一种滚轧机中，确定表示一工作辊各轧槽的中心到该工作辊上第一基准位置的轴向距离的数据，并储存于数据处理系统的存储器中。将工作辊安装于轧机机座中，使选定的“组合”轧道的轧槽相互对齐。而后将轧机机座置于轧制线上，获得表示工作辊与轧机机座相对位置和轧机机座与另一基准位置相对位置的数据，并储存于数据处理系统的存储器中。系统用该数据来计算和自动对轧机机座和工作辊进行调节，以准确地使其它轧道与轧机轧制线或中心线对齐。

Description

自动轧辊轧槽对齐

本发明涉及在多轧槽轧辊的轧道中连续热轧棒材、线材和其它类似的长条产品的滚轧机，尤其是涉及各轧道的轧槽彼此对齐方式的改进，以及轧道与轧机轧制线的对齐(对于立式机座来说)和与轧机中心线的对齐(对于水平式机座来说)。

在传统的棒材和线材轧机中，大多数是由人工来使工作辊的轧槽相互之间对齐和与轧机轧制线或中心线对齐。这是一种费时的工作，往往需要反复的检查运行，直到实现令人满意的对齐。准确度很大程度上取决于轧机操作者的“肉眼和感觉”。因操作者的不同而产生配置上的不一致是不可避免的。所有这些都会不利地影响生产效率。

本发明的目的在于提供一种自动完成精确、快速和可重复的轧辊轧槽调节和轧道对齐的方法和系统。

按照本发明，确定表示一工作辊每个轧槽的中心到该工作辊上一第一基准位置的轴向距离的数据，并储存于一数据处理系统的存储器中。然后将工作辊安装于轧机机座中，使选定的“组合”轧道的轧槽相互对齐。而后，将轧机机座置于轧制生产线上，使组合轧道在立式机座的场合下与轧机轧制线对齐，或在水平式轧机机座的场合下与轧机中心线对齐，获得表示工作辊与轧机机座的相对位置和轧机机座与另一基准位置的相对位置的数据，并储存于数据处理系统的存储器中。然后系统用该数据来计算和自动对轧机机座和工作辊进行调节，以准确地使其它轧道与轧机轧制线或中心线对齐。避免了费时的手工调节和反复的检查运行，轧机的停机时间随之也减少。

图1表示一典型的多轧槽工作辊；

图2略带示意性地表示在初始配置过程中的一不在轧制线位置上的立式轧机机座；

图3是表示位于轧制线上并操作安装于一升降平台上的同一立式轧机机座的另一个示意图；

图4是按照本发明的一数据处理系统的示意图。

首先参照图1，标号10所表示的典型工作辊包括一辊身12，直径减小的颈部14从轧辊端面16上沿相反方向轴向延伸出来。辊身通常如标号18所示的这样开有槽，并具有识别标记20。

本发明的方法中的初始步骤是确定每个轧槽18的中心到轧辊上一基准位置的轴向距离“X”。该基准位置可以是一个轧辊端面16，如图1所示，或可以是一个由轧辊端面上的某些永久标记所表示的任选位置。对于新的轧辊来说，该信息可以由轧辊的制造者测量或是获得。当轧辊辊型因重磨而发生变化时，该信息可以通过计算机产生的数据或轧机操作人员所进行的物理测量而获得。将“第一数据”即各工作辊10的轧辊轧槽与轧辊识别标记20之间的距离存入图4中示意性表示的数据处理系统的存储器24。标记20通常由人通过键盘22或其它合适的输入装置来输入。轧槽距离X也可以人工输入，或者，若由计算机产生的数据表示的话，则可在由操作人员编码时自动地输入。存储器24工作连接于一计算机处理器26。

本发明下面的描述是参照一立式轧机机座而进行的。但应予理解的是，对描述性术语进行适当的修改后，该原理和方法理论完全适用于水平式轧机机座。

另外再参照图2，两个工作辊10_DS、10_WS分别与它们的轴承座28_DS、28_WS；30_DS、30_WS装配在一起，并安装在一传统的轧机机座32上。(这里所采用的下标“DS”和“WS”表示轧机机座的“驱动侧”和“工作侧”构件)。轴承座28、30可以是能相对于轧机机座轴向调节工作辊的任何已知的类型。例如，如美国专利3,429,167(援引在此仅供参考)中所描述的，上轴承座28可包含进行轧辊轴向调节的机构，下轴承座30可构造和安装成能容纳此类调节。在将工作辊和它们的各轴承座组件装入机座壳体之前，将轴向轧辊调节机构置于中心处，也就是移动到它们全部行程的一半处。

按照本发明，上轴承座28_DS、28_WS的中心调节机构由分开驱动的致动机构34_DS、34_WS驱动。位置测量装置36_DS、36_WS分别与致动机构34_DS、34_WS相连。如图4所示，致动机构34_DS、34_WS由从计算机处理器26接收到的信号控制，位置测量装置36_DS、36_WS产生表示对工作辊所作的轴向调节的反馈信号。

在图2所示的初始配置阶段中，当轧机机座32不在轧制线上时，将位置测量装置36_DS、36_WS复位到一个已知的值。表示各工作辊上第一基准位置16与轧机机座上第二基准位置38之间的轴向距离Z_RFHB的一预先记录的常量作为“第二数据”而储存于存储器24中。第二基准位置38可以是轧机机座壳的下侧，如图所示，或是在其它能提供可靠的基准数据的便利位置。

然后，人工操作一个或两个轴承座致动机构34_DS、34_WS来进行使组合轧道40的轧辊轧槽相互准确对齐所必需的轴向轧辊调节。轧槽对齐的准确度可以用已知的方法和设备来进行光学检测。

各轧道的轧槽之间的间隙由辊缝锁口调节机构42_DS、44_DS；42_WS、44_WS控制。这些调节机构通过例如轴46可操作地连接，并由一共用驱动装置48驱动，从而进行同步对称的辊缝锁口调节。一位置测量装置50与驱动装置48相联。同样，如图4所示，驱动装置48由从计算机处理器26接收到的信号控制，位置测量装置50产生表示轧辊间隙调节的反馈信号。

在初始配置阶段中，操作驱动装置48而使轧辊接近到一个已知的间隙，该间隙可以用一隔片52来限定，而后，同样将位置测量装置50复位到一个已知的值，然后拿去隔片。

如图3所示，而后将轧机机座32移至轧制线，并安装于一升降平台54上。下面的尺寸与本发明后面的描述有关：

   Y_PL＝从轧机轧制线到虚线54’所示处于最低位置的升降平台54的支

         承表面测得的已知恒定距离。

   X_DS＝从受对齐操作的轧道的驱动侧轧槽的中心到驱动侧轧辊

         10_DS的轧辊端面16之间的距离。

   X_WS＝从受对齐操作的轧道的工作侧轧槽的中心到工作侧轧辊

         10_WS的轧辊端面16之间的距离。

   Y_ELV＝升降平台54在由其最低位置54’所限定的第三基准位置上方的

          高度。

   Z_RFHB＝轧辊端面16与轧机机座底部38(或升降平台54的支承表面)之

           间的距离，假定没有磨损、装配良好，并且没有轴向轧辊移位，

           也就是在对组合轧道的轧槽进行对齐之前。

   dx_DS＝驱动侧轧辊的轴向移位。

   dx_WS＝工作侧轧辊的轴向移位。

升降平台可以由传统设计的受驱动机构56进行垂直调节，该受驱动机构由例如轴58之类的部件可操作地连接，并由一致动机构60驱动。该致动机构60连接有另一个位置测量装置62。在升降平台54的最低位置，如虚线54’所示，升降平台的支承表面限定一位于轧机轧制线下方Y_PL距离的第三基准位置64。而且，如图4中示意性地表示的，升降致动机构60响应从计算机处理器26接收到的控制信号而操作，位置测量装置62为计算机处理器提供表示高度Y_ELV的反馈信号。

使用工作辊10_DS和10_WS的识别标记20以及由轧机操作人员输入的组合轧道40的标志，计算机测量器26将从存储器24中检索组合轧道轧槽的距离X_DS和X_WS。

然后，计算机处理器自动发信号给升降驱动装置60，从而使平台提升一段距离Y_ELV，该距离由计算机处理器26按照以下公式来计算：

   Y_ELV＝Y_PL-Z_RFHB-(X_DS+X_WS)/2

这种移动将使组合轧道40基本与轧机轧制线对齐。在需要另外的精细调节以实现更精确的对齐的情况下，可以进一步通过计算机处理器来调节升降平台54和/或工作辊10_DS、10_WS。任何进一步的轧辊调节都将同步地也就是相互合作地进行，从而不会改变组合轧道40的轧槽相互间的精确对齐。在此，组合轧道与轧机轧制线的对齐精确度同样可以通过已有的程序使用传统的设备进行光学检测和验定。

在组合轧道40与轧机轧制线对齐后，来自工作辊轴向调节位置测量装置36_DS、36_WS的反馈将作为“第三数据”dx_DSSU、dx_WSSU而被记录在存储器24中，来自升降平台位置测量装置62的反馈将作为“第四数据”Y_SU而被记录。第三数据包括使组合轧道40的轧槽相互对齐的轴向轧辊调节dx_DS、dx_WS和对工作辊所进行的以使组合轧道与轧机轧制线更精确对齐的任何进一步协同轴向调节的总和。同样，第四数据包括使组合轧道40与轧机轧制线基本对齐的升降件移位Y_ELV和对升降件所进行的以实现更精确的组合轧道对齐的任何进一步精细调节的总和。

而后，通过组合轧道40的轧制可以开始。如果需要用另一个轧道来进行轧制，可以通过由计算机处理器26控制的升降平台致动机构60与轴向轧辊致动机构34_DS、34_WS的自动调节而使该轧道与轧机轧制线对齐。

为实现轧道转换，计算机处理器26将使用工作辊10_DS和10_WS的识别标记20以及操作者输入的下一个轧道“NP”的号码，从存储器24中检索轧辊端面16到轧道NP的驱动侧和工作侧轧槽之间的距离X_NPDS和X_NPWS，如图2所示。

在轧道转换过程中，计算机处理器26按以下方式使用第一、第二、第三和第四数据进行编程：

A.轧机机座移动

使组合轧道与轧机轧制线对齐：

   Y_PL＝Y_SU+Z_RFHB+X_DSSU+dx_DSSU

为实现下一个轧道的转换：

   Y_PL＝Y_NP+Z_RFHB+X_NPDS+dx_DS

因此：

   Y_SU+X_DSSU+dx_DSSU＝Y_NP+X_NPDS+dx_DS

   Y_SU+X_WSSU+dx_WSSU＝Y_NP+X_NPWS+dx_WS

为了使得校准轧辊所可以使用的行程达到最大，使用dx_DS和dx_WS的最小差也就是使它们相等和相反来计算升降件位置Y_NP；

   dx_DS＝dx

   dx_WS＝-dx

因此：

   Y_NP＝Y_SU+(X_WSSU+dx_WSSU+X_DSSU+dx_DSSU-X_NPDS-X_NPWS)/2

完成该计算后，计算机处理器26使用来自位置测量装置62的反馈，控制升降致动机构60而将升降平台置于Y_NP处。

B.轴向轧辊移动

在升降致动机构60将升降平台54移动到尽可能接近于升降件基准Y_NP的位置后，实际升降件位置Y_MEAS根据来自位置测量装置62的反馈而被记录。为了将下一轧道的两个轧槽半部准确地置于轧机轧制线上，接着在以下公式中采用Y_MEAS来计算DS和WS工作辊位于它们各自的轴承内所需要的轴向位置基准：

因此：

   dx_DS＝Y_SU-Y_MEAS+dx_DSSU+X_DSSU-X_NPDS

   dx_WS＝Y_SU-Y_MEAS+dx_WSSU+X_WSSU-X_NPWS

完成这些计算后，计算机处理器26使用来自位置测量装置36_DS和36_WS的反馈，操作工作辊致动机构34_DS和34_WS使驱动侧和工作侧轧辊10_DS、10_WS移动距离dx_DS和dx_WS而进入它们各自的轴承。

同一轧机机座32所需要的任何进一步的轧道转换可使用同样的方法来进行。

通过以上的描述，本技术领域的技术人员现在可以理解，该方法理论可以适用于水平式轧机机座，其中轧道通过工作辊的轴向调节结合机座的水平移动而不是垂直移动而与轧机中心线对齐。

Claims (5)

1.一种使一滚轧机中选定的轧道的轧槽相互之间对齐并与所述通道对齐的方法，在该滚轧机中，棒材、线材和其它类似的长条产品沿安装于一轧机机座上的一对工作辊之间的轧制通道引导，所述工作辊相对于所述轧机机座可轴向调节，并具有互相配合的轧槽对而形成多个轧道，所述轧机机座可相对于所述通道在平行于所述工作辊轴线的两个相对的方向上移动，所述方法包括：

(a)对于每个工作辊，确定表示各轧辊轧槽的中心到该工作辊上一第一基准位置的轴向距离的第一数据；

(b)确定表示各工作辊上的第一基准位置与轧机机座上的第二基准位置之间的轴向距离的第二数据；

(c)相对于所述第二基准位置而轴向调节至少一个工作辊，从而使选定的一个轧道的诸轧槽的中心相互之间对齐；

(d)相对于一固定的第三基准位置而移动轧机机座，需要时还相对于轧机机座而协同地轴向调节工作辊，从而使选定的一个轧道与所述通道对齐；

(e)确定表示按照步骤(c)和(d)对工作辊所进行的轴向调节的第三数据；

(f)确定表示在步骤(d)的轧机机座移动后第二和第三基准位置之间的距离的第四数据；

(g)根据所述第一、第二、第三和第四数据，按照以下公式确定第五数据：

轧机机座所需要的移动Y_NP：

Y_NP＝Y_SU+(X_WSSU+dx_WSSU+X_DSSU+dx_DSSU-X_NPDS-X_NPWS)/2，

必要时还有至少一个工作辊的轴向调节dx_DS和/或dx_WS：

dx_DS＝Y_SU-Y_MEAS+dx_DSSU+X_DSSU-X_NPDS

dx_WS＝Y_SU-Y_MEAS+dx_WSSU+X_WSSU-X_NPWS，

其中

Y_SU＝组合轧道与轧机轧制线对齐时升降平台的位置，

X_WSSU＝从组合轧道的工作侧轧槽的中心到工作侧轧辊的端面的距离，

dx_WSSU＝使组合轧道的工作侧轧槽与驱动侧轧槽对齐所进行的轴向轧辊调节dx_WS加上使组合轧道与轧机轧制线更精确对齐而对两个工作辊所进行的任何协同轴向调节的总和，

X_DSSU＝从组合轧道的驱动侧轧槽的中心到驱动侧轧辊的端面的距离，

dx_DSSU＝使组合轧道的驱动侧轧槽与工作侧轧槽对齐所进行的轴向轧辊调节dx_DS加上使组合轧道与轧机轧制线更精确对齐而对两个工作辊所进行的任何协同轴向调节的总和，

X_NPDS＝从轧辊端面到轧道NP的驱动侧轧槽的距离，

X_NPWS＝从轧辊端面到轧道NP的工作侧轧槽的距离，

Y_MEAS＝根据来自测量装置的反馈的实际升降件位置，

以使另一轧道的轧槽与轧机轧制线对齐；以及

(h)按照所述第五数据移动轧机机座和在必要时轴向调节至少一个工作辊。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基准位置是轧辊端面。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二数据表示所述轧机机座的一个常量。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)-(c)可在从所述通道移出的位置进行，步骤(d)-(h)可在所述轧机机座相对于所述通道设置成操作状态时进行。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(c)之后，工作辊之间的间隙设定成一已知的值。

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