CN109647902B - 一种实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法 - Google Patents

Abstract

一种实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法，其包括如下步骤：在牌坊或平衡弯辊缸缸块上与工作辊轴承座对应位置上安装位移传感器，在轴承座上选定或加装测点，调节位移传感器或测点位置，使测点位置处于位移传感器量程中点附近；位移传感器用于实时测量从位移传感器到测点表面的距离值，通过测量的距离值可反映出轧机轴承座的水平位移，即可反映出轧机轴承座与牌坊之间的间隙，进而可指导对间隙进行调整，进一步的，通过分析检测值，可获得轧机工作时轴承座水平方向振动的幅值和频率，根据振动幅值和频率，进行故障诊断。

Description

一种实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法

技术领域

本发明涉及冶金机械设备自动化领域，尤其涉及一种实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法。

背景技术

轧辊轴承座与牌坊之间的间隙值的合理选取是轧机能够正常生产的前提。如在板带轧机中，间隙过小，会造成轧辊无法装入轧机，或装入后无法抽出而影响正常换辊；间隙过大，会影响轧机的水平刚度，从而导致轧机发生振动，造成带材明显的厚差、带材表面明暗相间的条纹，影响产品质量，甚至断带事故，同时会加速轧辊磨损，最终对于设备维护、轧制稳定运行和产品质量都产生不良影响。

传统的间隙控制策略，首先制定间隙控制的标准，标准规定间隙的许用范围，然后通过测量手段追踪轴承座宽度与牌坊的开口度。轧机牌坊开口度与轴承座宽度的差值即为当前轴承座与牌坊之间存在的间隙，如果此间隙值在标准的许用范围内，则不要调整，如果此间隙超出标准的许用范围，则需要在轴承座两侧加垫片进行相应调整。

传统间隙控制策略存在以下弊端：首先，轴承座宽度与牌坊的开口度为定期检测，如每三个月重新检测并调整一次，这样不能保证间隙控制的实时性，可能出现间隙过大但没到检测调整周期，这种情况下继续生产将对产品和设备产生不利影响；其次，间隙控制标准的制定以经验为主，为避免出现轧辊无法装入轧机或换辊时无法抽出，间隙的许用范围的下限控制偏大，即按标准调整后的间隙大于最佳数值，从而影响轧机的水平刚度，导致轧机振动的产生；再者，轴承座宽度与牌坊的开口度的检测都是通过测量两者耐磨衬板的几个点然后取平均值，实际间隙值主要决定于衬板的高点，所以这种测量方式也会造成误差；另外，轧制过程中各轧辊传动侧入口和出口、操作侧入口和出口四个位置的间隙处于动态变化，各轧辊两端分别向哪侧偏移或是否出现轧辊交叉的情况无法实时观测。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法，其能够实时监测各轧辊轴承座位置信息，能够对轧机轴承座与牌坊间隙的控制起到指导作用；进而对减小轧机振动、降低轧辊磨损和提高产品质量具有重要意义。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法，其包括如下步骤：

S1：调整轧机工作辊轴承座与牌坊之间的间隙至初始间隙控制标准许用范围之内，所述初始间隙控制标准许用范围为第一预设值；

S2：在轧机出口侧牌坊或平衡弯辊缸缸块与工作辊轴承座相对应的位置上设置位移传感器；

S3：在工作辊轴承座上加装测点；

S4：调节S2中的所述位移传感器的位置，使所述测点的位置处于所述位移传感器的量程的中点；

S5：通过所述位移传感器实时测量从所述位移传感器到所述测点的表面的距离值；

S6：通过测得的所述距离值计算所述工作辊轴承座的水平位移，计算得到所述工作辊轴承座与牌坊之间的实时间隙值；

S7：根据第一预设值和实时间隙值对所述工作辊轴承座与牌坊之间的间隙进行调整。

优选地，其中所述工作辊包括上工作辊和下工作辊；S1中，分别确定上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围，且上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙相等；分别确定下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围，且下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙相等。

优选地，通过分析实时间隙值，获得轧机工作时轴承座水平方向振动的幅值和频率，进而根据振动幅值和频率，进行故障诊断。

优选地，所述位移传感器的量程大于3mm，测量精度小于500nm，分辨率小于50nm，采集频率大于10kHz。

优选地，所述位移传感器为激光位移传感器、红外线传感器、超声波位移传感器或其类似物中的一种。

优选地，所述位移传感器外部设置防水结构，所述位移传感器的检测方向都处于水平方向，所述位移传感器紧固至所述轧机出口侧牌坊或平衡弯辊缸缸块，避免产生松动或避免所述位移传感器相对牌坊或平衡弯辊缸缸块产生晃动。

优选地，测点面积不小于30*30mm²，且测点表面粗糙度不超过Ra0.4um。

优选地，S1中，调整轧机工作辊轴承座与牌坊之间的间隙时，进一步减小间隙控制标准许用范围的下限。

优选地，预设下工作辊位置固定不变，S7中对所述上工作辊轴承座与牌坊之间的间隙进行调整的具体方法如下：

S71：确定空载时与轧制过程中上工作辊操作侧轴承座的位移变化ΔD_tw；

S72：确定空载时与轧制过程中上工作辊传动侧轴承座的位移变化ΔD_td；

S73：判断ΔD_tw与ΔD_td符号相同或不同；若ΔD_tw与ΔD_td符号相同，转入S74；若ΔD_tw与ΔD_td符号不相同，转入S78；

S74：当ΔD_tw＝ΔD_td，则进一步判断ΔD_tw与ΔD_td是否处于各自间隙的许用范围内；若ΔD_tw与ΔD_td均处于各自间隙的许用范围，转入S75；若ΔD_tw与ΔD_td均超出各自间隙的许用范围，转入S76；当ΔD_tw≠ΔD_td，转入S77；

S75：ΔD_tw与ΔD_td均处于各自间隙的许用范围时，上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙无需调整，所述位移传感器持续进行监测；

S76：ΔD_tw＝ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td均超出各自间隙的许用范围时，在操作侧轴承座和传动侧轴承座上对称加垫片，将上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙调整到各自间隙的许用范围内；

S77：ΔD_tw≠ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td之一处于其对应的间隙的许用范围时，另一侧超出另一个间隙的许用范围时，上下工作辊交叉，在超出间隙的许用范围一侧的轴承座上加垫片，将该间隙调整到所对应的间隙的许用范围且使两侧间隙值相等；

当ΔD_tw≠ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td均超出间隙的许用范围时，上下工作辊交叉，在操作侧轴承座和传动侧轴承座上增加厚度不对称的垫片，将各间隙均调整到各间隙的许用范围且使两侧间隙值相等；

当ΔD_tw≠ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td均在各自间隙的许用范围时，上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙无需调整，所述位移传感器持续进行监测；或者对上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙进行调整，使二者相等；

S78：当ΔD_tw与ΔD_td符号不同时，上下工作辊严重交叉，应对设备进行检修或调整轧制工艺；

其中t表示上工作辊，w表示操作侧，d表示传动侧。

优选地，预设上工作辊位置固定不变，S7中对间隙进行调整的具体方法如下：

S701：确定空载时与轧制过程中下工作辊操作侧轴承座的位移变化ΔD_bw；

S702：确定空载时与轧制过程中下工作辊传动侧轴承座的位移变化ΔD_bd；

S703：判断ΔD_bw与ΔD_bd符号相同或不同；若ΔD_bw与ΔD_bd符号相同，转入S704；若ΔD_bw与ΔD_bd符号不相同，转入S708；

S704：当ΔD_bw与ΔD_bd符号相同时：则进一步判断ΔD_bw与ΔD_bd是否处于各自间隙许用范围内；若ΔD_bw与ΔD_bd均处于各自间隙的许用范围，转入S705；若ΔD_bw与ΔD_bd均超出各自间隙的许用范围，转入S706；当ΔD_bw≠ΔD_bd，转入S707；

S705：ΔD_bw与ΔD_bd均处于各自间隙的许用范围时，下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙无需调整；所述位移传感器持续进行监测；

S706：ΔD_bw＝ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd均超出各自间隙的许用范围时，在操作侧轴承座和传动侧轴承座上对称加垫片，将下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙调整到各自间隙的许用范围；

S707：当ΔD_bw≠ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd之一处于其对应的间隙的许用范围且另一侧超出间隙的许用范围时，上下工作辊交叉，在超出相应的间隙的许用范围一侧的轴承座上加垫片，将间隙调整到控制标准的许用范围且使两侧间隙值相等；

当ΔD_bw≠ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd均超出各自间隙的许用范围时，上下工作辊交叉，在操作侧轴承座和传动侧轴承座上不对称加垫片，将间隙均调整到各间隙的许用范围且使两侧间隙值相等；

当ΔD_bw≠ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd均在各自间隙的许用范围时，下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙无需调整，所述位移传感器持续进行监测；或者对下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙进行调整，使二者相等；

S708：当ΔD_bw与ΔD_bd符号不同时，上下工作辊出现严重交叉，应对设备进行检修或调整轧制工艺；

其中b表示下工作辊，w表示操作侧，d表示传动侧。

进一步地，ΔD_tw、ΔD_td与ΔD_bw、ΔD_bd一般符号相同，当其符号不同时，应对设备进行检修或调整轧制工艺，排查问题出现的原因。

上述以四辊轧机工作辊为例，应当指出，本方法可同时应用于工作辊和支承辊，即同时实时获取上下工作辊与上下支承辊操作侧和传动侧轴承座与牌坊之间的间隙，并根据检测值相应调整各轴承座与牌坊之间的间隙值。进一步的，本方法能够应用于六辊轧机或其他类型的轧机。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明中的一种实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法的有益效果如下：

1、能够实时检测到轧机轴承座与牌坊之间的间隙，避免出现间隙过大但没到检测调整周期，继续生产对产品和设备产生不利影响的情况。

2、能够精确测量轧机轴承座与牌坊之间的间隙值，相对传统测量几个点取平均值的方法，测量误差减小，进而间隙控制标准许用范围的下限可在原经验制定的基础上进一步减小，增加轧机水平刚度，减小轧机振动。

3、能够检测到各轴承座位置的动态变化，如是否存在轧辊交叉现象，并可指导作出相应的合理调整。

4、能够获得轧机工作时轴承座水平方向振动的幅值和频率，根据振动幅值和频率，进行故障诊断。

附图说明

图1为根据本发明的实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法中的位移传感器布置位置示意图；

图2为根据本发明的实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法中的上工作辊操作侧轴承座的位移；

图3为根据本发明的实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法中的上工作辊传动侧轴承座的位移；

图4为根据本发明的实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法中轧机工作时上工作辊传动侧轴承座水平方向振动幅值；以及

图5为根据本发明的实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法中轧机工作时上工作辊传动侧轴承座水平方向振动频谱。

图中标号：1-工作辊辊体，2-工作辊轴承座，3-测点，4-位移传感器，5-平衡弯辊缸缸块，6-牌坊。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

实施例：

如图1所示，本发明提供一种实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法，其包括工作辊辊体1、工作辊轴承座2、测点3、位移传感器4、平衡弯辊缸缸块5以及牌坊6；

其包括以下步骤：

S1：调整轧机工作辊轴承座与牌坊之间的间隙至初始间隙控制标准许用范围之内，所述初始间隙控制标准许用范围为第一预设值；

具体地，将120mm实验轧机工作辊轴承座2与牌坊6之间间隙原控制标准的许用范围0.02mm～0.05mm降低为0.01mm～0.03mm；

S2：在轧机出口侧平衡弯辊缸缸块5与工作辊轴承座2相对应的位置上设置位移传感器4；

优选地，位移传感器的量程大于3mm，测量精度小于500nm，分辨率小于50nm，采集频率大于10kHz，能够在现场工况下长期稳定工作。位移传感器4的检测方向均处于水平方向，位移传感器4做好防水处理。

优选地，位移传感器4为激光位移传感器，位移传感器的安装需要保证刚度，避免产生松动或避免相对平衡弯辊缸缸块5或牌坊6产生晃动。

优选地，位移传感器还可以是红外线位移传感器、超声波位移传感器等其它传感器。

S3：在工作辊轴承座2上加装测点3；优选地，测点3面积不小于32*32mm²，测点3表面保持清洁，其表面粗糙度不超过Ra0.4um；

S4：调节位移传感器4位置，使测点3位置处于位移传感器4量程中点；

S5：位移传感器4实时测量从位移传感器4到测点3表面的距离值；

S6：通过测量的距离值计算工作辊轴承座2的水平位移，计算得到工作辊轴承座2与牌坊6之间的间隙值；

S7：根据间隙值对间隙进行调整；

具体地，根据第一预设值和实时间隙值对所述工作辊轴承座与牌坊之间的间隙进行调整。

优选地，其中所述工作辊包括上工作辊和下工作辊；S1中，分别确定上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围，且上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙相等；分别确定下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围，且下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙相等。

优选地，通过分析实时间隙值，获得轧机工作时轴承座水平方向振动的幅值和频率，进而根据振动幅值和频率，进行故障诊断。

优选地，所述位移传感器的量程大于3mm，测量精度小于500nm，分辨率小于50nm，采集频率大于10kHz。

优选地，所述位移传感器为激光位移传感器、红外线传感器、超声波位移传感器或其类似物中的一种。

优选地，所述位移传感器外部设置防水结构，所述位移传感器的检测方向都处于水平方向，所述位移传感器紧固至所述轧机出口侧牌坊或平衡弯辊缸缸块，避免产生松动或避免所述位移传感器相对牌坊或平衡弯辊缸缸块产生晃动。

优选地，测点面积不小于30*30mm²，且测点表面粗糙度不超过Ra0.4um。

优选地，S1中，调整轧机工作辊轴承座与牌坊之间的间隙时，进一步减小间隙控制标准许用范围的下限。

优选地，间隙调整的具体步骤如下：

假设下工作辊位置固定不变，分析空载时与轧制过程中上工作辊操作侧轴承座的位移变化ΔD_tw，如图2所示，以及传动侧轴承座的位移变化ΔD_td，如图3：

当ΔD_tw与ΔD_td符号相同时：

(1)：ΔD_tw＝ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td均处于间隙控制标准的许用范围时，表明上工作辊操作侧和传动侧轴承座与牌坊之间的间隙状态良好，无需调整；

(2)：ΔD_tw＝ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td均超出间隙控制标准的许用范围时，表明上工作辊操作侧和传动侧轴承座与牌坊之间的间隙过大，在操作侧轴承座和传动侧轴承座上对称加垫片，将间隙调整到控制标准的许用范围；

(3)ΔD_tw≠ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td均处于间隙控制标准的许用范围时，表明上下工作辊出现交叉情况，但交叉角度较小，在间隙较大的一侧加垫片，将两侧间隙值调整到相等，如现场生产正常也可维持现状使用；

(4)：ΔD_tw≠ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td之一处于间隙控制标准的许用范围时，另一侧超出间隙控制标准的许用范围时，表明上下工作辊出现交叉情况，在超出间隙控制标准的许用范围一侧的轴承座上加垫片，将间隙调整到控制标准的许用范围且使两侧间隙值相等；

(5)：ΔD_tw≠ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td均超出间隙控制标准的许用范围时，表明上下工作辊出现交叉情况，在操作侧轴承座和传动侧轴承座上不对称加垫片，将间隙均调整到控制标准的许用范围且使两侧间隙值相等；

当ΔD_tw与ΔD_td符号不同时，表明上下工作辊出现严重交叉情况，应对设备进行检修或调整轧制工艺，进一步排查问题出现的原因。

由图2和图3可知，ΔD_tw约为0.014mm，ΔD_td约为0.108mm，属于上述情况(4)，ΔD_tw≠ΔD_td，且ΔD_tw处于间隙控制标准的许用范围，ΔD_td超出间隙控制标准的许用范围，表面上工作辊辊体1与下工作辊辊体出现交叉情况，上工作辊轴承座操作侧无需调整，需在上工作辊传动侧轴承座上加垫片，将间隙调整到控制标准的许用范围且使两侧间隙值相等，即加0.094mm厚度的垫片，如垫片组最小厚度为差为0.01mm，可选择加装0.09mm厚度垫片。

也就是说，预设下工作辊位置固定不变，S7中对所述上工作辊轴承座与牌坊之间的间隙进行调整的具体方法如下：

S71：确定空载时与轧制过程中上工作辊操作侧轴承座的位移变化ΔD_tw；

S72：确定空载时与轧制过程中上工作辊传动侧轴承座的位移变化ΔD_td；

S73：判断ΔD_tw与ΔD_td符号相同或不同；若ΔD_tw与ΔD_td符号相同，转入S74；若ΔD_tw与ΔD_td符号不相同，转入S78；

S74：当ΔD_tw＝ΔD_td，则进一步判断ΔD_tw与ΔD_td是否处于各自间隙的许用范围内；若ΔD_tw与ΔD_td均处于各自间隙的许用范围，转入S75；若ΔD_tw与ΔD_td均超出各自间隙的许用范围，转入S76；当ΔD_tw≠ΔD_td，转入S77；

S75：ΔD_tw与ΔD_td均处于各自间隙的许用范围时，上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙无需调整，所述位移传感器持续进行监测；

S76：ΔD_tw＝ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td均超出各自间隙的许用范围时，在操作侧轴承座和传动侧轴承座上对称加垫片，将上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙调整到各自间隙的许用范围内；

S77：ΔD_tw≠ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td之一处于其对应的间隙的许用范围时，另一侧超出另一个间隙的许用范围时，上下工作辊交叉，在超出间隙的许用范围一侧的轴承座上加垫片，将该间隙调整到所对应的间隙的许用范围且使两侧间隙值相等；

当ΔD_tw≠ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td均超出间隙的许用范围时，上下工作辊交叉，在操作侧轴承座和传动侧轴承座上增加厚度不对称的垫片，将各间隙均调整到各间隙的许用范围且使两侧间隙值相等；

当ΔD_tw≠ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td均在各自间隙的许用范围时，上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙无需调整，所述位移传感器持续进行监测；或者对上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙进行调整，使二者相等；

S78：当ΔD_tw与ΔD_td符号不同时，上下工作辊严重交叉，应对设备进行检修或调整轧制工艺；

其中t表示上工作辊，w表示操作侧，d表示传动侧。

进一步地，通过分析间隙值，可获得轧机工作时轴承座水平方向振动的幅值，如图4中所示，和频率，如图5中所示，根据振动幅值和频率，进行故障诊断。

进一步地，根据本发明的实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法，假设上工作辊位置固定不变，S7中对间隙进行调整的具体方法如下：

分析空载时与轧制过程中下工作辊操作侧轴承座的位移变化ΔD_bw和传动侧轴承座的位移变化ΔD_bd，当ΔD_tw与ΔD_bd符号相同时：

(1)：ΔD_bw＝ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd均处于间隙控制标准的许用范围时，下工作辊操作侧和传动侧轴承座与牌坊之间的间隙无需调整；

(2)：ΔD_bw＝ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd均超出间隙控制标准的许用范围时，在操作侧轴承座和传动侧轴承座上对称加垫片，将表明下工作辊操作侧和传动侧轴承座与牌坊之间的间隙调整到控制标准的许用范围；

(3)：ΔD_bw≠ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd均处于间隙控制标准的许用范围时，上下工作辊出现交叉情况，在间隙较大的一侧加垫片，将两侧间隙值调整到相等，如现场生产正常也可维持现状使用；

(4)：ΔD_bw≠ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd之一处于间隙控制标准的许用范围时，另一侧超出间隙控制标准的许用范围时，上下工作辊出现交叉情况，在超出间隙控制标准的许用范围一侧的轴承座上加垫片，将间隙调整到控制标准的许用范围且使两侧间隙值相等；

(5)：ΔD_bw≠ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd均超出间隙控制标准的许用范围时，上下工作辊出现交叉情况，在操作侧轴承座和传动侧轴承座上不对称加垫片，将间隙均调整到控制标准的许用范围且使两侧间隙值相等；

当ΔD_bw与ΔD_bd符号不同时，通常上下工作辊出现严重交叉情况，应对设备进行检修或调整轧制工艺。

也就是说，预设上工作辊位置固定不变，S7中对间隙进行调整的具体方法如下：

S701：确定空载时与轧制过程中下工作辊操作侧轴承座的位移变化ΔD_bw；

S702：确定空载时与轧制过程中下工作辊传动侧轴承座的位移变化ΔD_bd；

S703：判断ΔD_bw与ΔD_bd符号相同或不同；若ΔD_bw与ΔD_bd符号相同，转入S704；若ΔD_bw与ΔD_bd符号不相同，转入S708；

S704：当ΔD_bw与ΔD_bd符号相同时：则进一步判断ΔD_bw与ΔD_bd是否处于各自间隙许用范围内；若ΔD_bw与ΔD_bd均处于各自间隙的许用范围，转入S705；若ΔD_bw与ΔD_bd均超出各自间隙的许用范围，转入S706；当ΔD_bw≠ΔD_bd，转入S707；

S705：ΔD_bw与ΔD_bd均处于各自间隙的许用范围时，下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙无需调整；所述位移传感器持续进行监测；

S706：ΔD_bw＝ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd均超出各自间隙的许用范围时，在操作侧轴承座和传动侧轴承座上对称加垫片，将下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙调整到各自间隙的许用范围；

S707：当ΔD_bw≠ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd之一处于其对应的间隙的许用范围且另一侧超出间隙的许用范围时，上下工作辊交叉，在超出相应的间隙的许用范围一侧的轴承座上加垫片，将间隙调整到控制标准的许用范围且使两侧间隙值相等；

当ΔD_bw≠ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd均超出各自间隙的许用范围时，上下工作辊交叉，在操作侧轴承座和传动侧轴承座上不对称加垫片，将间隙均调整到各间隙的许用范围且使两侧间隙值相等；

当ΔD_bw≠ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd均在各自间隙的许用范围时，下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙无需调整，所述位移传感器持续进行监测；或者对下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙进行调整，使二者相等；

S708：当ΔD_bw与ΔD_bd符号不同时，上下工作辊出现严重交叉，应对设备进行检修或调整轧制工艺；

其中b表示下工作辊，w表示操作侧，d表示传动侧。

上述以四辊轧机工作辊为例，本方法亦能够同时应用于工作辊和支承辊，即同时实时获取上下工作辊与上下支承辊操作侧和传动侧轴承座与轧牌坊之间的间隙，并根据检测值相应调整各轴承座与牌坊之间的间隙值。进一步的，本方法可应用于六辊轧机或其他类型的轧机。

以上所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于该技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法，其特征在于：其包括如下步骤：

S1：调整轧机工作辊轴承座与牌坊之间的间隙至初始间隙控制标准许用范围之内；其中工作辊包括上工作辊和下工作辊；分别确定上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围，且上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围相等；分别确定下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围，且下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙的许用范围相等；

S2：在平衡弯辊缸缸块与工作辊轴承座相对应的位置上设置位移传感器；

S3：在工作辊轴承座上加装测点；

S4：调节S2中的所述位移传感器的位置，使所述测点的位置处于所述位移传感器的量程的中点；

S5：通过所述位移传感器实时测量从所述位移传感器到所述测点的表面的距离值；

S6：通过测得的所述距离值计算所述工作辊轴承座的水平位移，计算得到所述工作辊轴承座与牌坊之间的实时间隙值；

S7：根据第一预设值和实时间隙值对所述工作辊轴承座与牌坊之间的间隙进行调整，所述初始间隙控制标准许用范围为第一预设值。

2.如权利要求1所述的实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法，其特征在于：通过分析实时间隙值，获得轧机工作时轴承座水平方向振动的幅值和频率，进而根据振动幅值和频率，进行故障诊断。

3.如权利要求2所述的实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法，其特征在于：所述位移传感器的量程大于3mm，测量精度小于500nm，分辨率小于50nm，采集频率大于10kHz。

4.如权利要求3所述的实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法，其特征在于：所述位移传感器为激光位移传感器、红外线传感器或者超声波位移传感器。

5.如权利要求4所述的实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法，其特征在于：所述位移传感器外部设置防水结构，所述位移传感器的检测方向都处于水平方向，所述位移传感器紧固至所述平衡弯辊缸缸块，避免产生松动或避免所述位移传感器相对平衡弯辊缸缸块产生晃动。

6.如权利要求5所述的实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法，其特征在于：测点面积不小于30*30mm²，且测点表面粗糙度不超过Ra0.4um。

7.如权利要求6所述的实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法，其特征在于：S1中，调整轧机工作辊轴承座与牌坊之间的间隙时，进一步减小间隙控制标准许用范围的下限。

8.如权利要求7所述的实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法，其特征在于：预设下工作辊位置固定不变，S7中对所述上工作辊轴承座与牌坊之间的间隙进行调整的具体方法如下：

S71：确定空载时与轧制过程中上工作辊操作侧轴承座的位移变化ΔD_tw；

S72：确定空载时与轧制过程中上工作辊传动侧轴承座的位移变化ΔD_td；

S73：判断ΔD_tw与ΔD_td符号相同或不同；若ΔD_tw与ΔD_td符号相同，转入S74；若ΔD_tw与ΔD_td符号不相同，转入S78；

S74：当ΔD_tw＝ΔD_td，则进一步判断ΔD_tw与ΔD_td是否处于各自间隙的许用范围内；若ΔD_tw与ΔD_td均处于各自间隙的许用范围，转入S75；若ΔD_tw与ΔD_td均超出各自间隙的许用范围，转入S76；当ΔD_tw≠ΔD_td，转入S77；

S75：ΔD_tw与ΔD_td均处于各自间隙的许用范围时，上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙无需调整，所述位移传感器持续进行监测；

S76：ΔD_tw＝ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td均超出各自间隙的许用范围时，在操作侧轴承座和传动侧轴承座上对称加垫片，将上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙调整到各自间隙的许用范围内；

S77：ΔD_tw≠ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td之一处于其对应的间隙的许用范围时，另一超出另一个间隙的许用范围时，上下工作辊交叉，在超出间隙的许用范围一侧的轴承座上加垫片，将该间隙调整到所对应的间隙的许用范围且使两侧间隙值相等；

当ΔD_tw≠ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td均超出间隙的许用范围时，上下工作辊交叉，在操作侧轴承座和传动侧轴承座上增加厚度不对称的垫片，将各间隙均调整到各间隙的许用范围且使两侧间隙值相等；

当ΔD_tw≠ΔD_td，且ΔD_tw与ΔD_td均在各自间隙的许用范围时，上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙无需调整，所述位移传感器持续进行监测；或者对上工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和上工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙进行调整，使二者相等；

S78：当ΔD_tw与ΔD_td符号不同时，上下工作辊严重交叉，应对设备进行检修或调整轧制工艺；

其中t表示上工作辊，w表示操作侧，d表示传动侧。

9.如权利要求7所述的实时获取轧机轴承座与牌坊之间间隙的方法，其特征在于：预设上工作辊位置固定不变，S7中对间隙进行调整的具体方法如下：

S701：确定空载时与轧制过程中下工作辊操作侧轴承座的位移变化ΔD_bw；

S702：确定空载时与轧制过程中下工作辊传动侧轴承座的位移变化ΔD_bd；

S703：判断ΔD_bw与ΔD_bd符号相同或不同；若ΔD_bw与ΔD_bd符号相同，转入S704；若ΔD_bw与ΔD_bd符号不相同，转入S708；

S704：当ΔD_bw与ΔD_bd符号相同时：则进一步判断ΔD_bw与ΔD_bd是否处于各自间隙许用范围内；若ΔD_bw与ΔD_bd均处于各自间隙的许用范围，转入S705；若ΔD_bw与ΔD_bd均超出各自间隙的许用范围，转入S706；当ΔD_bw≠ΔD_bd，转入S707；

S705：ΔD_bw与ΔD_bd均处于各自间隙的许用范围时，下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙无需调整；所述位移传感器持续进行监测；

S706：ΔD_bw＝ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd均超出各自间隙的许用范围时，在操作侧轴承座和传动侧轴承座上对称加垫片，将下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙调整到各自间隙的许用范围；

S707：当ΔD_bw≠ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd之一处于其对应的间隙的许用范围且另一超出间隙的许用范围时，上下工作辊交叉，在超出相应的间隙的许用范围一侧的轴承座上加垫片，将间隙调整到控制标准的许用范围且使两侧间隙值相等；

当ΔD_bw≠ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd均超出各自间隙的许用范围时，上下工作辊交叉，在操作侧轴承座和传动侧轴承座上不对称加垫片，将间隙均调整到各间隙的许用范围且使两侧间隙值相等；

当ΔD_bw≠ΔD_bd，且ΔD_bw与ΔD_bd均在各自间隙的许用范围时，下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙无需调整，所述位移传感器持续进行监测；或者对下工作辊操作侧轴承座与牌坊之间的间隙和下工作辊传动侧轴承座与牌坊之间的间隙进行调整，使二者相等；

S708：当ΔD_bw与ΔD_bd符号不同时，上下工作辊出现严重交叉，应对设备进行检修或调整轧制工艺；

其中b表示下工作辊，w表示操作侧，d表示传动侧。

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