CN112203782A - 带有用于调节轧辊间隙的液压组件的轧辊机架及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轧辊机架，其具有用于轧制带材料的至少一个工作轧辊和具有用于调节轧辊机架的轧辊间隙的液压组件，包括：至少一个液压调整单元(1)，用于调整轧辊间隙(19)，其中，液压调整单元(1)包括缸(17)和调整活塞(2)，调整活塞将缸(17)分成第一室(3)和第二室(4)；第一双作用阀组件(9)和第二双作用阀组件(10、10’)，它们分别与第一室(3)和第二室(4)连接以可变地控制调整单元(1)，其中，第二双作用阀组件(10、10’)与第一阀组件(9)并联连接，并且具有比第一阀组件更大的名义体积流量；并且其中，调整单元(1)可加载有大于200巴的工作压力。本发明还涉及一种用于在轧制时调整轧辊间隙的对应的方法。

Description

带有用于调节轧辊间隙的液压组件的轧辊机架及其方法

本发明涉及一种具有液压组件的轧辊机架以及一种用于调节轧辊机架的轧辊间隙的方法，特别是用于调节用于带材料的柔性轧制的轧辊机架的轧辊间隙的方法。

在带材轧制工厂中，具有进入厚度的带材在热或冷的状态下在一个或多个步骤中被轧制为目标厚度。在此，带材料穿过限定的轧辊间隙，该轧辊间隙由两个工作轧辊形成。在此，轧辊间隙可通过通常为液压的调整单元来进行调整，从而调节轧制工艺的干扰量，例如输出厚度(出口厚度)的变化。在标准的平轧工艺中制造具有恒定目标厚度的带材料，从而在初始设定名义轧辊间隙之后仅须再调节由于干扰量的影响而产生的小偏差。在柔性轧制时，生产在带纵向方向(长度方向)上具有可变的目标厚度轮廓的带材料。除了调整取决于干扰量的偏差之外，轧辊间隙还必须跟随目标厚度轮廓。在此必需的轧辊间隙变化通常比取决于对干扰量的调整的轧辊间隙变化大数倍。为了在柔性轧制时实现高轧制速度和因此的高生产率，用于控制轧辊间隙的设备必须在短时间内在同时高精确地调整轧辊间隙的情况下实现轧辊相对大的冲程位移(冲程路程)。

JP-H05-52202中公开了一种用于调节轧辊机架的轧制力的液压组件。该液压组件具有单作用的活塞-缸单元以及多个伺服阀。高流量伺服阀和低流量伺服阀两者均与活塞-缸单元的压力腔室连接。减压阀可与第二腔室链接。在正常运行中，位置控制仅借助于低流量伺服阀进行。高流量伺服阀仅在需要在极短时间内进行较大的位置改变时使用，例如，在出现异常的情况下，为了移除辊而快速打开和关闭辊。

由JP 2001311401已知一种液压的控制装置。多个伺服阀相互并联地与呈活塞-缸单元形式的液压致动器连接。伺服阀可以具有相同或不同的流率。多个伺服阀可同时操作。

从JP 2004251331 A中已知一种液压缸，其具有活塞侧的缸腔室和缸头侧的缸腔室。压力管路与缸头侧的缸腔室连接，回流管路从该压力管路分支到箱。在压力管路中设置有第一组平行(并行)布置的开-关磁控制阀。在从压力管路中分支出的回流管路中设有第二组平行(并行)布置的开关磁控制阀。通入活塞侧的缸腔室的管路是无阀的。

由JP-S 51-14593已知一种施工现场车辆的作业机械的液压装置。该液压装置包括双作用式液压缸以及分别与液压缸的两个缸腔室连接的两个切换阀。根据切换阀的切换位置，液压缸可以快速或缓慢地移出(伸出)。

由EP 1 459 813 A2已知一种用于轧制钢或非铁金属的轧辊机架的调整缸。该调整缸包括缸壳体，在缸壳体中设有调整活塞和反活塞。在缸壁与调整活塞之间形成第一压力室，在调整活塞与反活塞之间形成第二压力室，并且在反活塞与相对而置的缸壁之间形成有第三压力室。每个压力室设有用于液压流体的压力管路。可施加到前两个压力室上的压力可在10巴(bar)至250巴之间。可施加到第三压力室上的压力低于5巴。

由DE 38 03 490 C2已知一种用于借助调整缸来液压地控制压力辊的装置。为了控制在调整缸的两个腔室、压力介质源和箱之间的压力介质路径，该装置相应包括一个可切换的阀。这种液压控制(件)的结构的缺点在于，可以将这一个阀设计为使得其尽可能快地或者尽可能精确地使所述调整缸运动。

本发明的目的在于，提出用于调节轧辊机架的轧辊间隙的一种液压组件和一种方法或者一种带有这样的液压组件的轧辊机架，其使得能够以高位置精度来可变地、高度动态地调整轧辊间隙并且实现在高轧制速度下的轧制。

为了实现该目的，提出了一种用于调节轧辊机架的轧辊间隙的液压组件，其包括：至少一个液压调整单元，用于调整轧辊间隙；第一双作用阀组件，用于可变地控制调整单元；以及第二双作用阀组件，用于可变地控制调整单元，其与第一阀组件并联，并具有比第一阀组件更大的名义体积流量。轧辊机架包括至少两个工作轧辊，它们限定了轧辊间隙。通过在轧制期间移动工作轧辊中的至少一个或改变轧辊间隙，可以柔性地轧制带材料，使得带材料在长度上获得可变的厚度。液压调整单元与至少一个工作轧辊有效连接，以使其运动。在此，有效连接可以间接地通过一个或多个其它部件实现，特别是通过至少一个嵌装件和/或必要时通过至少一个支撑辊实现。在具体化时，调整单元可包括缸和调整活塞，其中，调整活塞在缸中可动，并将缸分为第一室和第二室。第一阀组件和第二阀组件分别是双作用的，为此它们分别与调整单元的第一室和第二室液压连接。由此每个阀组件都可以对调整单元的两个腔室加载以液压压力，从而沿两个方向、即沿打开(意义上的)方向和关闭(意义上的)方向操纵调整单元。液压调整单元可以设计成，由一个或多个压力介质源施加工作压力、特别是大于200巴的工作压力。在此，工作压力可以通过两个阀组件传递到第一室和/或第二室上，从而对应地加载活塞。

根据本发明的液压组件或根据本发明的轧辊机架具有如下优点，即，至少对于在轧制期间的部分数量的轧辊间隙变化，在起始轧辊位置或实际轧辊位置与目标辊位置之间的限定(经定义)的冲程路程可分成多个部段，其中，在第一部段中冲程路程的大部分可借助于具有较大的名义体积流量和较高的调整速度的第二阀组件来实现，而在第二部段中对轧辊的高精度定位可通过具有较小的名义体积流量和较低的调整速度的第一阀组件来实现。该布置特别适合于带材料的柔性轧制，其中产生在长度上具有可变厚度的带材料，因为这使得能够以高精度地动态且快速地调节轧辊间隙。

名义体积流量应理解为是指通过相应的阀组件在完全打开时流入或流出的液压流体的最大体积流量，这会在限定的压差下产生。根据一个可能的实施形式，第二阀组件所具有的名义体积流量可以是第一阀组件的名义体积流量的至少两倍，特别是至少八倍，特别是至少十倍，尤其是至少十五倍。只要第一阀组件和/或第二阀组件中的一个阀组件包括多个单独的阀，则相应的组件的所给定的名义体积流量应与该第一阀组件或第二阀组件的单独各阀的相应的名义体积流量的总和有关。

在本公开的上下文中，液压调整单元应包括能够将由第一阀组件和/或第二阀组件所传递的液压能转换成机械能的任何单元。在轧辊机架中设有用于轧辊间隙调节的至少一个液压调整单元，这还包括了两个或更多个调整单元的可能性。特别地，可以在轧辊机架的工作轧辊的每一侧上设有所属的调整单元。在这种情况下，可以同步控制两个调整单元，以使工作轧辊运动。

所述至少一个液压调整单元在一个可能的实施形式中可包括缸和调整活塞，其中，调整活塞将缸可动地分为第一室和第二室。在这种情况下，调整单元是双作用缸，并且也可以被成为活塞-缸单元。通过向第一室加载工作压力并从压力介质源供应体积流量，调整活塞沿第二室的方向移动；并且，反之也行。特别地，调整单元包括正好一个活塞，也就是说不超过一个活塞，该活塞对应地将缸分为正好两个室，也就是说不超过两个室。调整活塞与工作轧辊有效连接，使得活塞的运动导致工作轧辊相对于带材料运动，并由此改变轧辊间隙。在此，调整活塞可以直接或间接地通过其它部件、特别是一个或多个支撑辊作用到工作轧辊上。例如，调整活塞可通过其运动而使可垂直移位地布置在轧辊机架中的嵌装件运动或对其记载以轧制力，在该嵌装件中可旋转地支承有第一工作轧辊或作用到第一工作轧辊上的支撑辊。第一工作轧辊尤其可以借助两个嵌装体，即每侧一个嵌装件而可移位地支承在轧辊机架中。第一工作轧辊可以与第二工作轧辊一起形成轧辊间隙，第二工作轧辊可旋转地支承并且不可移位(移位固定地)布置在轧辊机架中，。轧辊间隙由此可以通过调整单元而可变地进行调整，并且可以将限定的轧制力施加到带材料上。

相应需要的进入调整单元的室中的体积流量以及从相对而置的室中出来的体积流量是由调整活塞的冲程路程和分别在第一室中或第二室中起作用的横截面面积引起的。在此，第一室或第二室的横截面面积可以不同。特别地，通过活塞杆，这些室中的一个可以具有带有外径的环状横截面，而另一个室具有带有相同的外径的圆形横截面。

在一个可能的实施形式中，液压调整单元可以由一个或多个压力介质源加载有大于200巴(bar)、特别是大于230巴、特别是大于250巴、特别是大于270巴、如有必要也大于300巴的工作压力。通过高压确保了在调整单元上实现高活塞速度，可实现小于200毫秒的快速切换时间。此外，高压使得足够的轧制力可以作用到工作轧辊上。总体而言，实现了高度动态的轧辊间隙调节。随着压力介质源数量的增加，可以确保更快地提供所需体积的液压流体。然而，原则上可以设想可以提供相当恒定的工作压力的任何布置(结构)。在一种可能的实施形式中，一个或多个压力介质源中的一个可以具有泵或具有带有连接的泵的压力介质储存器。可以从共同的压力介质源对第一阀组件和第二阀组件进行供应，或者第一阀组件和第二阀组件的部分数量的压力连接部可以与单独的压力介质源连接。

应该将双作用阀组件理解为是指所有这样的阀组件：通过它们可以使体积流量可变地设置，使得双作用缸既可以伸出也可以缩回。使用具有不同体积流量的两个阀组件使得双作用气缸既可以快速又可以缓慢地移动。为此，根据本发明的液压装置的调整单元不仅可以通过第一阀组件也可以通过第二阀组件彼此独立地和/或以两个阀组件结合地伸出和缩回。

在一个可能的实施形式中，第一阀组件可以控制与第一室连接的第一压力介质路径的体积流量和与第二室连接的第二压力介质路径的体积流量。第二阀组件可以控制与第一室连接的第三压力介质路径的体积流量和与第二室连接的第四压力介质路径的体积流量。在此，可以通过第一阀组件和第二阀组件分别控制从调整缸的一个室中流出的体积流量和流入调整缸的一个腔室中的体积流量。分别通过第一阀组件和第二阀组件控制的体积流量可以在限定的工作压力下、从打开位置到关闭位置之间完全可变地进行设置。为此，在一个可能的实施形式中，第一阀组件的阀和第二阀组件的阀可以分别设计为连续阀，尤其是伺服阀。在此，也可使用先导阀。

在一种可能的实施形式中，第二阀组件可以包括用于控制液压调整单元的至少一个阀。阀在此具有调整元件、例如阀活塞，通过该调整元件可以控制通过阀的体积流量。在具有阀的实施形式中，可以以低的控制复杂度来控制阀组件。在具有多个阀的实施形式的情况下，可以控制在运动学上分离的多个阀调整元件，并且由此可以实现调整单元的高度可变的控制(触发)。在另一实施形式中，第一阀组件可包括用于控制液压调整单元的至少一个阀。因此，上述优点类似地适用。

在此，第一阀组件和第二阀组件可各自包括串联和/或并联连接的任意多个阀，它们一起能够实现对调整单元的双作用控制，其中，第二阀组件的所得到的名义体积流量特别是比第一阀组件的所得到的名义体积流量大数倍。只要第一阀组件和/或第二阀组件具有多个单独的阀，则这些单独的阀就可以分别设计构造为单作用或双作用的，也就是说，仅沿一个操纵方向或沿两个操纵方向液压地作用到调整单元上。例如，相应的阀组件的第一阀可以以其缩回的方式作用到调整单元上，而阀组件的第二阀则以其伸出的方式作用到调整单元上，特别是根据所谓的分开的控制边缘的原理。由此，第一阀和第二阀一起形成双作用阀组件，该双作用阀组件与调整单元的第一室和第二室液压连接。替代地或附加地，阀组件中的一个或两个还可以包括一个或多个阀，所述阀相应设计构造为双作用的，也就是说，其中相应的阀可以沿两个方向对调整单元加载。应理解的是，上述可能性分别适用于第一阀组件和/或第二阀组件。具有多个阀的阀组件的名义体积流量在此应为在一定压力差下流入或流出阀组件的阀的最大体积流量之和。阀组件特别可以由2/2通、3/2通、3/3通、4/2通、4/3通或5/3通阀构成。例如，阀组件可以由两个3/3通阀或两个4/3通阀的并联连接形成。

第一阀组件和第二阀组件与主箱液压连接。可选地，一个或多个压力储存器可设置在主箱与第一或阀组件第二阀组件之间的流入管路(压力管路)中。至少一个压力储存器特别是用于确保压力油恒定地流向第一阀组件和/或第二阀组件并补偿消耗峰值。

在一个可能的实施形式中，中间箱可以布置在第一阀组件与主箱之间和/或在第二阀组件与主箱之间的回流管路中，用于排出和储存从调整单元流出的液压流体。然后，液压流体从中间箱输送到主箱中。液压流体柱可以提前通过中间箱降低压力，并且可以减少阀与主箱之间的回流管路中的脉动，从而可以实现更快地排出从调整单元中流出的液压流体。为了抑制液压流体的脉动，也可设想在阀组件与主箱之间的回流管路中，特别是在中间箱之前设有脉动阻尼器。在一可能的实施形式中，中间箱可以布置在主箱上方。在这方面，中间箱也可被称为高箱。特别地，中间箱可以布置为与第一阀组件和第二阀组件处于一垂直高度上和/或距阀组件小于三米的距离、特别是小于两米的距离。

该目的还通过一种用于调节轧辊机架的轧辊间隙的方法来实现，特别是借助于上述液压组件或具有这种液压组件的轧辊机架来实现，该方法具有以下步骤：确定工作轧辊的实际辊位置；确定工作辊的目标辊位置；并且控制第一阀组件的开度和第二阀组件的开度，用于根据实际辊位置和目标辊位置来操纵调整单元，其中，轧辊间隙在轧制期间改变，并且其中，至少对于待轧制的轧制轮廓的厚度变化，在轧制期间，调整单元在实际辊位置与目标辊位置之间的冲程路程的第一部段中借助第一阀组件和第二阀组件进行控制，而在该冲程路程的第二部段中仅由第一阀组件控制。在这种情况下，冲程路程的所述第一部段或第二部段可以是实际位置与目标位置之间的任意冲程路程部段。可以设想其它冲程路程部段，其可以在上游、中间和/或下游。由此，可以设想第一阀组件和第二阀组件的各种控制可能性，例如打开第一阀组件的至少一个阀，然后打开第二阀组件的至少一个阀，再次关闭第二阀组件的该阀，并且之后再次关闭第一阀组件的该阀。第一阀组件的至少一个阀和第二阀组件的至少一个阀的打开也可以是同时的或是以相反的顺序进行。

所述控制涉及在轧制工艺期间至少一种厚度变化，用于生产特别是经柔性轧制的带材料。即，在带材料轧制期间，至少对于部分数目的轧辊间隙改变或冲程的情况下，借助第一阀组件和第二阀组件进行(一个或多个)调整单元的液压控制。这样能快速调整所期望的轧辊间隙，其中，然后可以通过为较小的名义体积流量设计的阀组件来进行精确定位。应理解的是，在轧制工艺的框架中，也可以仅借助两个阀组件中的一个、特别是在较小的冲程的情况下小的阀组件来执行待生产的轮廓部段的厚度变化。

特别是规定了，在实际辊位置与目标辊位置之间的冲程路程的第一部段中，借助第一阀组件和/或第二阀组件控制调整单元，以达到高的调整速度，并且在冲程路程的第二部段中，特别是在包括目标辊位置的第二部段中，由两个阀组件(在两个阀组件中)仅借助第一阀组件进行，以达到高的定位精度。根据一个可能的实施形式，调整单元对于大于实际位置和目标位置之间的偏差的10％、特别是大于轧辊间隙量的5％的轧辊间隙变化可以在冲程路程(ΔX)的第一部段中借助第一阀组件与第二阀组件进行控制。可以例如以厚度变化或轧辊间隙变化大于0.1mm来规定一绝对值，在该绝对值的情况下，两个阀组件均被控制以操纵调整单元。

该方法类似地具有根据本发明的液压组件的优点。因此，应理解的是，与该组件有关的所有特征都可以类似地应用于该方法；并且，相反地，与该方法有关的所有特征都可以类似地应用于该组件。

在该方法的一种可能的实施形式中，可以延时地给出用于控制第一阀组件的开度的至少一个设置参数(调节变量)和用于控制第二阀组件的开度的至少一个设置参数(调节变量)。在另一种可能的实施形式中，为了控制第一阀组件的开度，可以延迟地给出用于第一阀组件的第一阀的第一设置参数(调节变量)和用于第一阀组件的第二阀的第二设置参数(调节变量)，和/或为了控制第二阀组件的开度，可以延迟地给出用于第二阀组件的第一阀第一设置参数(调节变量)和用于第二阀组件的第二阀的第二设置参数(调节变量)。前述两个实施形式都能增加调整单元的控制中的可变性。应理解的是，第一阀组件和第二阀组件，和/或第一阀组件和/或第二阀组件的各个阀也可以同时被操纵。

在另一实施形式中，可以根据目标厚度轮廓以及在工作轧辊的进入侧上的厚度测量和在工作轧辊的离开侧上的轮廓厚度测量中的至少一者来确定目标辊位置。

在以下附图表示中描述了根据本发明的液压组件和根据本发明的方法的优选实施形式。附图中示出：

图1示意性地示出了在第一实施形式中的根据本发明的液压组件或具有液压组件的根据本发明的轧辊机架；

图2a示出了在阀组件9、10的第一切换位置中的图1所示的液压组件的一部分；

图2b示出了在阀组件9、10的第二切换位置中的图1所示的液压组件的一部分；

图2c示出了在阀组件9、10的第三切换位置中的图1所示的液压组件的一部分；

图2d示出了在阀组件9、10的第四切换位置中的图1所示的液压组件的一部分；

图3示意性地示出了在第二实施形式中的根据本发明的液压组件或具有液压组件的根据本发明的轧辊机架；

图4a示出了在阀组件9、10‘的第一切换位置中的图3所示的液压组件的一部分；

图4b示出了在阀组件9、10‘的第二切换位置中的图3所示的液压组件的一部分；

图4c示出了在阀组件9、10‘的第三切换位置中的图3所示的液压组件的一部分；

图4d示出了在阀组件9、10‘的第四切换位置中的图3所示的液压组件的一部分；

图4e示出了在阀组件9、10‘的第五切换位置中的图3所示的液压组件的一部分；以及

图5以流程图示出了用于调节轧辊机架的轧辊间隙的根据本发明的方法。

在下文将一同描述的图1和2a至2d中，示意性地示出了在第一实施形式中的轧辊机架32和用于控制轧辊机架的轧辊间隙19的液压组件。在轧制工艺中，将通过轧辊间隙19进入的带材料18从恒定的名义厚度轧制成离开的带材料18‘的可变的厚度轮廓曲线。轧辊间隙19在此由轧辊机架32的两个工作轧辊6、6‘形成，所述轧辊机架当前设计构造为四元轧辊机架。如名称所述，四元轧辊机架包括四个轧辊、两个工作轧辊6、6‘和两个支撑辊5、5‘，其中，应理解的是，也可使用具有与此不同的个数的辊的轧辊机架，例如二元或三元轧辊机架。

工作轧辊6、6‘在此分别通过支撑辊5、5‘进行支撑，从而减小工作轧辊6、6‘的挠曲。工作轧辊6、6‘以及支撑辊5、5‘分别转动地支承在图中未示出的嵌装件中。嵌装件本身被容纳在轧辊机架32的轧制机座中。在此规定，辊5、6；5‘、6‘在其端部处分别可转动地支承在所属的嵌装件中，也就是说，每个辊设有两个嵌装件，这两个嵌装件共同可转动地承载轧辊。在本实施形式中，下工作轧辊6‘和下支撑辊5‘的嵌装件被固定地保持在轧制机座中，而上工作轧辊6和上支撑辊5的嵌装件可垂直移动地支承在轧辊机架32中或可垂直移动地在轧辊机架中被引导。为了改变轧辊间隙19，在此对应地仅上支撑辊5和上工作轧辊6垂直运动，而下支撑辊5‘和下工作轧辊6‘位置固定地被保持。然而，这样的布置也是可能的：仅下辊5‘、6‘运动，而上辊5、6位置固定地被保持，或者上辊5、6和下辊5‘、6‘可相对于彼此垂直运动。

为了调整或改变轧辊间隙19，设有至少一个调整单元1，其至少间接地作用到工作轧辊上。在此，可调整的辊的每个嵌装件可设有所属的调整单元1，也就是说，可调整的辊总共通过两个调整单元来进行调整。可调整的辊可以是工作轧辊，例如在二元轧辊机架的情况下，也就是说，在这种情况下，调整单元1作用在该工作轧辊的嵌装件上。可调整的辊也可以是支撑辊，例如在四元轧辊机架的情况下，其中，调整单元1在这种情况下作用到支撑辊5的嵌装件上，该嵌装件又调整工作轧辊6。

在本实施形式中特别规定，上支撑辊5的嵌装件分别通过调整单元1垂直地定位。各调整单元1可以在相应所属的嵌装件上施加垂直力，从而上支撑辊5对上工作轧辊6施加轧制力。调整单元1包括调整缸17的调整活塞2，其可动地被分成第一室3和第二室4。如果向第一室3加载比第二室4更高的压力，则调整活塞2沿朝第二室4的方向运动并且轧辊间隙19减小。如果向第二室4加载比第一室3更高的压力，则调整活塞2沿朝第一室3的方向运动并且轧辊间隙19增大。

两个室3、4的压力加载通过两个阀组件9、10进行控制。在此，第一阀组件9和第二阀组件10分别包括恰好一个阀11、12，其中，第二阀组件10的阀12具有比第一阀组件9的阀11更大的名义体积流量。

如图2a至2b中可见，在液压组件的第一实施形式中，阀11实施为具有调整元件20的5/3通阀，所述5/3通阀控制第一压力介质路径13和第二压力介质路径14。阀11以接口A通过第一压力介质路径13与第一室3连接，并且以接口B通过第二压力介质路径14与第二室4连接。此外，阀11通过两个接口P与压力介质源27连接，并且通过(一个)接口T与箱28连接，它们仅在图1中示出。

在液压组件的第一实施形式中，第二阀组件10的阀12同样实施为具有调整元件21的5/3通阀，所述5/3通阀控制第三压力介质路径15和第四压力介质路径16。阀12以接口A通过第三压力介质路径15与第一室3连接，并且以接口B通过第四压力介质路径16与第二室4连接。此外，阀12通过两个接口P与压力介质源27连接，并且通过(一个)接口T与箱28连接，它们仅在图1中示出。

可以设想任何如下的布置(结构)作为压力介质源27，该布置(该结构)可以在阀组件9、10的接口P处以限定的(经定义的)体积流量提供相当恒定的工作压力，该工作压力大于200巴、特别是大于250巴、特别是大于300巴。因此，一个或多个泵可以直接连接到阀组件9、10的接口P处，或者一个或多个压力介质储存器可以布置在阀组件9、10与泵之间。在所示的实施形式中，阀组件9、10的接口P由共同的压力介质源进行供给。然而也可设想，至少部分数量的阀组件9、10的接口P与单独的压力介质源连接。

作为箱28可以考虑以下任何布置(结构)，其能接纳从调整单元1流出的液压流体，并且向压力介质源27的泵供给液压流体。在此，该布置(该结构)可以设计成使得流出的液压流体能尽可能快地流出。为此可设想，流出的液压流体到达中间箱29，并且从那里被馈送到主箱28中，该中间箱定位在阀组件9、10附近并且尤其是距阀组件9、10的距离小于3m。为了抑制从阀组件9、10中快速流出的液压流体的脉动，可以在阀组件9、10与主箱28之间的回流管路31中、尤其是在中间箱29之前布置有脉动阻尼器30。

图2a中示出了处于第一切换位置中的第一阀组件9的阀11和第二阀组件10的阀12，在该第一切换位置中，第一室3和第二室4不受来自压力介质源的工作压力加载，并且调整活塞2留在关闭位置中。这是通过如下方式来实现的，即，调整元件20、21分别定位为使得调整缸17的两个室3、4与压力介质源以及与箱从液压上分开，并且因此阻止液压流体流入和流出两个室3、4中的一个。在忽略调整缸17与调整活塞2之间或在阀组件9、10处的不期望的泄漏，则由于液压流体的相当的不可压缩性，调整活塞2既不能沿第一室3的方向运动，也不能沿第二室4的方向运动。

在图2b中，示出了第一阀组件9的阀11和第二阀组件10的阀12处于第二切换位置中，在第二切换位置中，第二室4受到压力介质源的工作压力加载。在该切换位置中，调整活塞2沿朝向第一室3的方向运动，并且轧辊间隙19增大。这是通过如下方式实现的，即，调整元件20、21分别定位成使得调整缸17的第一室3与箱液压连接，并且因此液压流体可以沿箱的方向流出第一室3。液压流体的流出在图中用带有黑色边框的白色箭头表示。此外，调整缸17的第二室4分别通过阀11、12与压力介质源液压连接，并且液压流体在工作压力的作用下流入第二室4。液压流体的流入在图中用带填充的实心箭头表示。

在图2c中，示出了第一阀组件9的阀11和第二阀组件10的阀12处于第三切换位置中，在该第三切换位置中，第一室3受到压力介质源的工作压力加载。在该切换位置中，调整活塞2沿朝向第二室4的方向运动，并且轧辊间隙减小，或轧制力增大。这是通过如下方式实现的，即，调整元件20、21分别定位成使得第二室4与箱液压连接，并且因此液压流体可以沿箱的方向流出第二室4。此外，调整缸17的第一室3分别通过阀11、12与压力介质源液压连接，并且液压流体在工作压力的作用下流入第一室3。

如图2a和2b所示，在调整活塞2以冲程路程ΔX进行所需位移时，对应于调整缸17的有效横截面积与冲程路程ΔX的乘积的冲程体积必须被输送到第二室4中，并且同时从第一室3中输送出来。在此应注意的是，由于活塞杆的作用，第二室4的有效横截面(面积)形成为环状的，并且小于第一腔室3的有效横截面面积。第二阀组件10具有比第一阀组件9更大的名义体积流量。当阀组件9、10完全打开时，冲程体积通过第二阀组件10输送到第二室中所占的部分比通过第一阀组件输送的部分大。因此，可以将冲程路程ΔX分为第一部段和第二部段，在第一部段中应实现辊位置的尽可快的变化，而在第二部段中应尽可能精确地接近到目标位置。阀组件9、10的控制可以设计构造成使得两个阀组件9、10在冲程路程ΔX的第一部段中都是打开的，从而能够实现尽可能大的体积流量，如图2b和2c所示。在第二区域中，第二阀组件10关闭，并且所产生的体积流量对应于第一阀组件9的名义体积流量。

在图2d中，示出了第一阀组件9的阀11和第二阀组件10的阀12处于第四切换位置中，如之前在图2c中一样，在该第四切换位置中，第一室3受到压力介质源的工作压力加载。在该切换位置中，调整活塞2沿朝向第二室4的方向运动，并且轧辊间隙减小，或轧制力增大。在该第四切换位置中，阀10的调整元件21处于关闭位置中，使得液压流体仅经由第一阀9流入第一室3，并且液压流体仅经由第一阀9从第二室4中流出。由此，与第三切换位置相比，减小了所产生的体积流量，并且因此也减小了调整活塞2的调整速度。因此可以实现调整单元或工作轧辊6的更精确的定位。

阀组件9、10的控制分别通过由调节器25给出的调整变量来进行。阀11、12分别实施为连续阀、特别是具有先导的一个或多个伺服阀，从而两个阀11、12可以通过调整变量而在具有名义体积流量的打开位置与没有体积流量的关闭位置之间连续调节(设置)。通过改变阀11、12的开度，可以通过冲程路程ΔX有针对性地调整所产生的体积流量，并由此对调整活塞2的冲程速度进行调整。

为了确定调整变量，可以将实际轧辊位置作为调节变量输送给调节器25，并且由工艺控制装置将目标轧辊位置作为引导变量(参考变量)输送给调节器25。可以由工艺控制装置根据目标厚度轮廓来预先给定目标轧辊位置。还可以设想的是，根据由测量单元8记录的离开的带材料18‘的实际厚度轮廓和/或由测量单元7记录的进入的带材料18的厚度轮廓曲线来确定目标轧辊位置。

在图3中，示意性示出了在第二实施形式中的根据本发明的液压组件或具有这样的液压组件的轧辊机架，其与图1中所示的液压组件不同仅在于第二阀组件10‘的替代设计构造。液压组件的相同的元件设有相同的附图标记。因此，对于共同点，在这一点上参照对图1和2a至2d的说明。

在第二实施形式中，第二阀组件10‘包括第一阀12‘和第二阀12“。第一阀12’借助调整元件21‘控制第三压力介质路径15‘和附加的第五压力介质路径22。为此，第一阀12’以接口A通过第三压力介质路径15‘与第一室3液压连接，并且以接口B通过第五压力介质路径22与第二室4液压连接。为此，第一阀12‘通过接口A与未示出的压力介质源P液压连接，并且以接口T与箱液压连接。第二阀12“借助调整元件21“控制第四压力介质路径16‘和附加的第六压力介质路径23。第二阀12’‘以接口B通过第四压力介质路径16‘与第一室4液压连接，并且以接口A通过第六压力介质路径23与第二室3液压连接。为此，阀12’通过接口P与未示出的压力介质源液压连接，并且以接口T与箱液压连接。

阀12‘、12”的两个调整元件21’、21”在运动学上是解耦的(脱开的)，使得阀12‘和阀12”可以由调节器25独立于彼此地进行设置。特别地，两个阀12‘、12”同样地实施成5/3通阀，并且具有的名义体积流量之和大于第一阀组件9的名义体积流量。应理解的是，单独的阀也可具进行不同的设计构造或控制，例如作为仅沿一个方向作用到调整单元1上的阀，这些阀一起形成控制技术上的双作用阀组件，用于沿两个方向操纵调整单元1。在另一个改进的实施形式中，第一阀组件9可替代地或附加地还包括两个或更多个阀，如上所述，它们可类似于第二阀组件10‘的两个阀12‘、12“来设计构造。

图4a至4d示出了类似于图2a至2d中所示的第一实施形式的切换位置的第二实施形式的切换位置，其中，相应属于各切换位置的体积流量附加地通过两个压力介质路径22、23实现。因此，在这一点上参照对图2a至2d的阐释。

在图4e中，示出了在图4c所示的切换位置与图4d所示的切换位置之间的中间切换位置，在图4c所示的切换位置中，通过最大体积流量实现了高冲程速度，而在图4d所示的切换位置中，通过小体积流量实现了用于精确定位的小冲程速度。在此，第二阀组件10‘的第二阀12“被关闭，使得仅通过阀11和12‘实现进入第一室3和离开第二室4的体积流量。在此，所产生的体积流量小于在图4c中所实现的体积流量，并大于在图4d中所实现的体积流量。因此可以看出，通过在运动学上解耦的调整元件21’、21”将第二阀组件10‘分成两个阀12‘、12“，在调整单元的控制中实现了更大的可变性。第二阀组件可在此由串联和/或并联连接的任意数量的多个阀表示，它们一起能够以比第一阀组件的名义体积流量更大的名义体积流量对调整缸17进行双作用控制。为此，特别可以使用2/2通、3/2通、3/3通、4/2通、4/3通或5/3通阀。应理解的是，第一阀组件9也可以类似地由多个阀构成，并且因此可以进一步提高调整单元1的控制的可变性。

在图5中，以流程图示出了用于调节轧辊机架32的轧辊间隙19的根据本发明的方法。在第一工艺步骤V10中，确定工作轧辊6的起始轧辊位置。随后，在工艺步骤V20中，确定工作轧辊6的目标辊位置，从而可以确定起始辊位置与目标辊位置之间的冲程路程ΔX。这可以通过控制单元24根据目标厚度轮廓以及根据在工作轧辊6的进入侧上的厚度测量(单元)7和在工作轧辊的离开侧上的轮廓厚度测量(单元)8来完成。在工艺步骤V30中，通过位置接收器(位置传感器)26测量实际辊位置。

随后在工艺判定VE10中检查实际辊位置与目标辊位置是否相符。如果实际辊位置与目标辊位置相符，则在工艺步骤S中停止工艺并且保持辊位置。如果实际辊位置和目标辊位置不同，则在工艺步骤V40中控制第一阀组件9的开度和第二阀组件10、10‘的开度，从而根据实际辊位置和目标辊位置控制与工作轧辊6有效连接的调整单元。第二阀组件10、10‘在此具有比第一阀组件9更大的名义体积流量。

借助于第二阀组件，在实际辊位置与目标辊位置之间的冲程路程的第一部段中控制调整单元。因此，在该第一部段中，可以仅通过第二调整单元或通过第二阀组件与第一阀组件一起来控制调整单元。因此可以设置大体积流量，这导致调整单元的高调整速度。

仅借助于第一阀组件，在实际辊位置与目标辊位置之间的冲程路程的第二部段中对调整单元进行控制，所述第二部段包括目标辊位置。由于第一阀组件的较小的名义体积流量，可以更精确地对调整单元进行定位，但可以实现的调整速度较低。

附图标记列表

1 调整单元

2 调整活塞

3 第一室

4 第二室

5,5‘ 支撑辊

6,6‘ 工作轧辊

7 厚度测量系统

8 厚度测量系统

9 第一阀组件

10,10‘ 第二阀组件

11 阀

12,12‘,12“ 阀

13； 第一压力介质路径

14 第二压力介质路径

15,15‘ 第三压力介质路径

16,16‘ 第四压力介质路径

17 调整缸

18,18‘ 带材料

19 轧辊间隙

20 调整元件

21,21‘,21“ 调整元件

22 第五压力介质路径

23 第六压力介质路径

24 控制单元

25 调节器

26 位置接收器

27 压力介质源

28 主箱

29 中间箱

30 脉动阻尼器

31 回流管路

32 轧辊机架

A 用于第一室的阀接口

B 用于第二室的阀接口

P 用于压力介质源的阀接口

T 用于箱的阀接口

ΔX 冲程路程。

Claims (15)

1.一种轧辊机架，其具有用于轧制带材料的至少两个工作轧辊(6、6‘)并具有用于调节所述轧辊机架的轧辊间隙(19)的液压组件，包括：

用于调整所述轧辊间隙(19)的至少一个液压调整单元(1)，其中，所述液压调整单元(1)包括缸(17)和调整活塞(2)，其中，所述调整活塞(2)将所述缸(17)分成第一室(3)和第二室(4)；

第一阀组件(9)，用于可变地控制所述调整单元(1)；

第二阀组件(10、10’)，用于可变地控制所述调整单元(1)，所述第二阀组件与所述第一阀组件(9)并联连接，并且所具有的名义体积流量比所述第一阀组件(9)大；

其特征在于，

所述第一阀组件(9)与所述第一室(3)和所述第二室(4)液压连接，用于双作用地操纵所述调整单元(1)，

所述第二阀组件(10)与所述第一室(3)和所述第二室(4)液压连接，用于双作用地操纵所述调整单元(1)，以及

所述液压调整单元(1)能由液压介质源加载以大于200巴的工作压力。

2.如权利要求1所述的轧辊机架，

其特征在于，

所述第一阀组件(9)包括至少一个连续阀(11)，用于控制所述液压调整单元(1)，并且/或者

所述第二阀组件(10、10’)包括至少一个连续阀(12、12‘、12“)，用于控制所述液压调整单元(1)。

3.如权利要求1或2所述的轧辊机架，

其特征在于，

所述液压调整单元(1)能加载有大于250巴、特别是大于260巴的工作压力，其中，

所述压力介质源具有泵或带有连接的泵的压力介质储存器。

4.如权利要求1至3中任一项所述的轧辊机架，

其特征在于，

所述第二阀组件(10、10’)具有的名义体积流量大于所述第一阀组件(9)的名义体积流量的两倍，特别是为所述第一阀组件(9)的名义体积流量的至少八倍。

5.如权利要求1至4中任一项所述的轧辊机架，

其特征在于，

设有主箱，所述主箱与所述第一阀组件(9)和所述第二阀组件(10、10’)液压连接，以及

至少一个中间箱(29)，所述至少一个中间箱布置在所述主箱与所述第一阀组件(9)和所述第二阀组件(10、10’)中的至少一个阀组件之间，其中，所述中间箱(29)布置为距所述第一阀组件(9)和所述第二阀组件(10、10’)中的至少一个阀组件的间距小于三米。

6.如权利要求5所述的液压组件，

其特征在于，

所述中间箱(29)布置在所述第一阀组件(9)和所述第二阀组件(10、10’)中的至少一个阀组件与所述主箱(28)之间的回流管路(31)中。

7.如权利要求1至6中任一项所述的液压组件，

其特征在于，

所述调整单元(1)包括正好一个调整活塞(2)，使得在所述缸(17)中仅形成两个室，即，所述第一室(3)与所述第二室(4)。

8.如权利要求1至7中任一项所述的轧辊机架，

其特征在于，

所述第一阀组件(9)控制与所述第一室(3)连接的第一压力介质路径(13)的体积流量和与所述第二室(4)连接的第二压力介质路径(14)的体积流量。

9.如权利要求1至8中任一项所述的轧辊机架，

其特征在于，

所述第二阀组件(10、10’)控制与所述第一室(3)连接的第三压力介质路径(15)的体积流量和与所述第二室(4)连接的第四压力介质路径(16)的体积流量。

10.如权利要求1至9中任一项所述的轧辊机架，

其特征在于，

脉动阻尼器(30)布置在所述第一阀组件(9)和所述第二阀组件(10、10’)中的至少一个阀组件与所述主箱(28)之间的回流管路(31)中。

11.一种用于调节如权利要求1至10中任一项所述的轧辊机架的轧辊间隙(19)的方法，所述方法包括以下步骤：

确定(V10)工作轧辊(6、6‘)的实际辊位置；

确定(V20)所述工作轧辊(6、6‘)的目标辊位置；以及

根据所述实际辊位置和所述目标辊位置来控制(V40)所述第一阀组件(9)的开度和所述第二阀组件(10、10’)的开度，其中，在轧制期间改变所述轧辊间隙(19)，

其特征在于，为了至少待轧制的厚度轮廓的厚度变化，所述调整单元(1)在所述实际辊位置与所述目标辊位置之间的冲程路程(ΔX)的第一部段中、借助所述第一阀组件(9)和所述第二阀组件(10、10’)进行控制，并且在所述冲程路(ΔX)的第二部段中仅由所述第一阀组件(9)进行控制。

12.如权利要求11所述的方法，

其特征在于，

对于大于轧辊间隙量的10％、特别是大于所述轧辊间隙量的5％的轧辊间隙变化，在所述冲程路程(ΔX)的所述第一部段中，借助所述第一阀组件(9)和所述第二阀组件(10、10’)对所述调整单元(1)进行控制。

13.如权利要求11或12所述的方法，

其特征在于，

延时给出用于控制所述第一阀组件(9)的开度的至少一个设置参数和用于控制所述第二阀组件(10、10’)的开度的至少一个设置参数。

14.如权利要求11至13中任一项所述的方法，

其特征在于，

为了控制所述第一阀组件(9)的所述开度，延时给出所述用于第一阀组件(9)的第一阀的第一设置参数和用于所述第一阀组件(9)的第二阀的第二设置参数，并且/或者

为了控制所述第二阀组件(10、10’)的所述开度，延迟给出所述第二阀组件(10、10’)的第一阀(12‘)的设置参数和用于所述第二阀组件(10、10’)的第二阀(12“)的第二设置参数。

15.如权利要求11至14中任一项所述的方法，

其特征在于，

根据目标厚度轮廓以及在所述工作轧辊(6)的进入侧上的厚度测量(7)和在所述工作轧辊(6)的离开侧上的轮廓厚度测量(8)中的至少一者来确定目标辊位置。

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