CN112839745A - 用于为了进行壁厚补偿而对张力减径轧机进行控制的方法和设备 - Google Patents

Abstract

介绍一种方法和一种控制单元，所述方法和控制单元用于控制用来对管进行轧制的张力减径轧机，所述张力减径轧机具有多个沿着有待轧制的管(6)的输送方向先后依次布置的轧制机架(7)。壁厚测量装置(2－2、9)在轧制之前确定有待轧制的管(6)的壁厚变化曲线(4)。控制单元(1、1A、1B)在对管进行轧制期间在所确定的壁厚变化曲线(4)的基础上控制所述轧制机架(7)的各自的转速，以便对所述管的壁厚波动进行补偿。在此提出，沿着输送方向布置在所述轧制机架(7)上游的管位置测量装置(8)连续地测量所述管(6)的当前的纵坐标(1x)，将所述管(6)的纵坐标(1x)的测量值传输给所述控制单元(1A、1B)，并且所述控制单元(1A、1B)在对所述管进行轧制期间也在所述管的当前的纵坐标(1x)的所传输的测量值的基础上控制所述轧制机架(7)的转速，以便对所述管的壁厚波动进行补偿。此外，介绍一种被构造用于执行所述方法的张力减径轧机。

Description

用于为了进行壁厚补偿而对张力减径轧机进行控制的方法和 设备

技术领域

本发明涉及一种用于控制根据独立权利要求1的类型的张力减径轧机的方法。此外，本发明涉及一种用于根据独立权利要求7的类型的张力减径轧机的控制单元。此外，本发明涉及一种根据独立权利要求8的类型的张力减径轧机。

背景技术

在制造无缝管时要使用张力减径轧机，所述张力减径轧机具有多个沿着有待轧制的管的输送方向先后依次布置的轧制机架。为了实现管的壁厚的、必然随着管的沿着轴向方向的拉伸或延长而产生的减小，所述轧制机架的轧制速度沿着输送方向而增加。

由于进入到张力减径轧机中的轧件的壁厚的波动，所轧制的、从张力减径轧机中出来的轧件具有壁厚的波动。引起这样的波动的原因比如是不均匀的轧制条件、比如像轧制温度的变化、布置在张力减径轧机上游的机组的不均匀的工具磨损等等。张力减径轧机出于这个原因而能够配备有控制系统，所述控制系统用于在对管进行轧制期间控制壁厚或者降低壁厚的波动。

一种已知的、用于对壁厚波动进行补偿的技术上的解决方案在于，通过所述轧制机架的相应的转速的有针对性的改变来影响有待轧制的管的拔长。如果比如对管的进入到张力减径轧机中的、具有相对于额定值而太大的壁厚的区段进行轧制，那就能够通过较陡的转速曲线、也就是相邻的轧制机架之间的升高的转速差来提高瞬时的拔长并且由此较大幅度地降低壁厚。如果另一方面对具有相对于额定值而太小的壁厚的区段进行轧制，那就能够通过比较平缓的转速曲线在张力减径轧机中降低瞬时的拔长。通过这种方式，对进入到张力减径轧机中的管的壁厚波动进行补偿，从而实现从张力减径轧机中出来的管的壁厚的均匀化以及轧制质量的改进。

根据管的壁厚来控制轧制机架的转速的前提是，将关于有待轧制的和/或所轧制的管的壁厚的信息输送给用于所述张力减径轧机的控制单元。

文献DE 29 47 233 A1提出一种调节机构，该调节机构基于用同位素辐射测量仪在有待轧制的管进入到张力减径轧机中之前、也就是在通过张力减径轧机的轧制机架进行变形之前对其的壁厚进行的测量、在有待轧制的管进入到张力减径轧机中之前对其速度进行的测量以及在所轧制的管从张力减径轧机中出来之后对其速度进行的测量。这样的调节机构遭受以下缺点：不能对具有低于轧机长度的伸展的、短波的壁厚波动进行调整。

文献US 3,496,745 A提出，放弃调整回路并且实施对于有待轧制的管的中等的壁厚和壁厚变化曲线的测量、也就是仅仅在通过张力减径轧机的轧制机架进行变形之前来实施所述测量。为了确定有待轧制的管的壁厚变化曲线而通过壁厚测量设备在管的不同的纵向位置或纵坐标处测量有待轧制的管的瞬时的壁厚并且在分配给纵向位置的情况下将所测量的壁厚作为壁厚变化曲线加以存储。在所述张力减径轧机中对管进行轧制期间，控制单元按照壁厚控制算法在事先终结性地通过壁厚测量设备来确定的壁厚变化曲线的基础上调节所述张力减径轧机的轧制机架的各自的转速，以便对有待轧制的管的、在张力减径轧机中对管进行轧制期间的壁厚波动进行补偿。此外，文献US 3,496,745 A提出，所述控制单元根据光学传感器的信号来开始对于壁厚波动的补偿，所述光学传感器布置在张力减径轧机的内部或者布置在张力减径轧机的第一轧制机架上游并且被设置用于探测管的沿着输送方向处于前部的端部。

一般来说，按照文献US 3,496,745 A的记载，不是紧挨着在有待轧制的管移入到张力减径轧机的轧制机架中上游、而是在工艺技术上在张力减径轧机上游较远处、比如在有待轧制的管在布置在张力减径轧机上游的再加热炉中得到加热之前确定所述壁厚变化曲线。所述管壁厚在运输中不变化。

为了探测管的前部的端部而设置的光学传感器暴露在蒸汽、灰尘和喷溅水之下，这可能导致不精确的或者错误的探测结果。如果由于所述光学传感器被污染也仅仅稍许太迟地探测到管的前部的端部，那么所述控制单元就推迟地开始所述控制，以进行壁厚补偿。在这种情况下，所述轧制机架的由控制单元所促成的转速变化在时间上在所述管的在张力减径轧机中的实际位置之后进行，使得所轧制的管的壁厚可能具有任意的不能预测的波动。

现有技术的另一缺点在于：将管运送或者输送到张力减径轧机中的速度不是绝对恒定的，而是可能在轧制期间变化。由此，不能从用于前部的管端的纯粹的传感器信号和理论上的输送速度中精确地确定，管的哪个区段暂时处于张力减径轧机中。

发明内容

因此本发明的任务是，提供用于对张力减径轧机进行控制的一种方法以及一种控制单元以及一种用于对管进行轧制的张力减径轧机本身，所述方法、控制单元和张力减径轧机保证在狭小的公差范围之内对有待轧制的管的壁厚波动和所轧制的管的壁厚进行可靠的补偿。

本发明的任务通过一种下面所介绍的、具有权利要求1的特征的方法来解决。所述方法的有利的实施方式从从属权利要求2到6的特征中得出。本发明的任务也通过一种具有权利要求7的特征的控制单元来解决。此外，本发明的任务通过一种具有权利要求8的特征的张力减径轧机来解决。所述张力减径轧机的有利的实施方式从从属权利要求9到13的特征中得出。

为了解决本发明的任务，发明人提出，在将有待轧制的管输送给张力减径轧机的轧制机架期间连续地通过沿着管的输送方向布置在轧制机架上游的管位置测量装置来测量有待轧制的管的、相对于张力减径轧机的第一轧制机架的瞬时的位置。将所述管位置测量装置的测量值连续地传输给用于张力减径轧机的控制单元。所述控制单元不仅在有待轧制的管的通过壁厚测量装置来确定的壁厚变化曲线的基础上而且也在所述管位置测量装置的连续传输的测量值的基础上控制轧制机架的各自的转速，以便在张力减径轧机中对有待轧制的管的壁厚波动进行补偿。

准确地讲，按照所介绍的方法，所述管位置测量装置在所述管的、目前还没有被张力减径轧机轧制的区段上测量所述管的当前的纵坐标。在通过所述管位置测量装置连续地对有待轧制的管的当前的纵坐标实施测量期间，使所述管相对于所述管位置测量装置沿着输送方向朝张力减径轧机运动。所述输送方向对应于管的纵向方向或者管的纵坐标的方向。所述管位置测量装置被构造用于在所述管的这种相对运动期间检测所述管的沿着输送方向处于前部的端部(也被称为管尖端)的位置以及管的后部的端部(也被称为管尾)的位置并且为这些位置分配相应的所测量的纵坐标。所述管的在一个时刻所测量的纵坐标代表着有待轧制的管的、已经通过由管位置测量装置所实施的纵坐标测量的区段的长度。按照所介绍的方法，由此通过所述管位置测量装置来进行长度测量，所述长度测量在当前并且以高的时间上的分辨率来测量，哪个纵向区段或者哪个管长度已经经过了所述管位置测量装置。所述管位置测量装置将由其确定的测量值连续地传输给控制单元或者将测量值传输给为了传输给控制单元而构成的接口设备。

所述管位置测量装置能够借助于针对管长的本身已知的连续的测量方法、比如像光学的、电磁的和/或成像的测量方法来确定管的纵坐标。所述管位置测量装置是直接测量纵坐标还是通过最初的测量变量的数学上的变型、比如单次或者多次积分来间接地测量纵坐标对本发明来说并不重要。

所述控制单元从所述管的纵坐标的、连续地由管位置测量装置所传输的测量值中计算所述管的、在当前进入到张力减径轧机中、也就是目前与在入口侧第一轧制机架的变形辊进行接触的纵向位置。为进行这种计算，所述控制单元利用为其所知的、在管位置测量装置与张力减径轧机的在入口侧第一轧制机架之间的间距。此外，所述控制单元能够从有待轧制的管的两个端部的所测量的纵坐标中算出有待轧制的管的总长。

所述控制单元从有待轧制的管的、之前通过壁厚测量装置所确定的、为该控制单元所知的壁厚变化曲线中，确定在所述管的、当前进入到的张力减径轧机中的纵向位置处所述管的瞬时的或当前的壁厚。如果这种瞬时的壁厚超过/低于预先给定的额定壁厚，则所述控制单元就按照已知的轧制模型在上面所解释的较陡的/较平缓的转速变化曲线的意义上改变轧制机架的转速。

在考虑到所述管位置测量装置与所述张力减径轧机的在入口侧第一轧制机架之间的已知的间距、张力减径轧机的轧制机架之间的间距的情况下在使用用于对管与轧制机架的轧辊之间的接触区内部的填充状态进行建模的数学方案的前提下，所述控制单元使用所述管的如上面所描述的那样所确定的当前的纵向位置，以便确定在入口侧上、在张力减径轧机的内部以及必要时也在张力减径轧机的出口侧上所述管的瞬时的材料分布。尤其确定所述管的处于张力减径轧机内部的份额。

术语“对于所述管的纵坐标的连续测量”是指，在所述管位置测量装置与经过该管位置测量装置的管之间的相对运动期间通过所述管位置测量装置多次进行测量，以便测量所述管的、已经经过管位置测量装置的区段在目前是多长。这些测量能够时间连续地或者在所限定的时刻时间离散地进行。而术语“对于所述管的纵坐标的连续的测量”则不能理解为，仅仅探测有待轧制的管的管尖端并且将探测结果报告给所述控制单元。

因为在所提出的方法中以高的精度来确定所述管的在张力减径轧机上游和之中的当前位置并且作为所确定的壁厚变化曲线的补充来单独地输送给所述控制单元，所以所述控制单元能够精确地控制轧制机架的各自的转速，以便对移入到张力减径轧机中的管的壁厚波动进行补偿，使得所轧制的管仅仅具有处于狭小的公差范围之内的很小的壁厚波动。

此外，在与所介绍的方法相对应的情况下，介绍一种用于在本发明的意义上对管进行轧制的张力减径轧机，用所述张力减径轧机能够实现与用所介绍的方法所实现的优点相同的优点。所述张力减径轧机具有多个沿着有待轧制的管的输送方向先后依次布置的轧制机架。此外，所述张力减径轧机与沿着输送方向布置在轧制机架上游的、用于确定有待轧制的管的壁厚变化曲线的壁厚测量装置以及用于在管的轧制期间在所确定的壁厚变化曲线的基础上对轧制机架的相应的转速进行控制的控制单元相耦合或者设有所述壁厚测量装置和控制单元，以便对管的壁厚波动进行补偿。此外，所述张力减径轧机与沿着输送方向布置在轧制机架上游的管位置测量装置相耦合或者设有所述管位置测量装置，该管位置测量装置用于连续地测量管的当前的纵坐标并且用于将管的当前的纵坐标的测量值传输给所述控制单元。此外，所述控制单元被构造用于在管的轧制期间也在所述管的当前的纵坐标的所接收的测量值的基础上控制轧制机架的转速，以便对所述管的壁厚波动进行补偿。

此外，按照本发明，介绍一种用于上面所介绍的张力减径轧机的控制单元。所述控制单元被构造用于在有待轧制的管的、通过壁厚测量装置在轧制之前所确定的壁厚变化曲线的基础上控制轧制机架的各自的转速。此外，所述控制单元被构造用于接收所述管的通过沿着输送方向布置在轧制机架上游的管位置测量装置来连续地测量的当前的纵坐标的测量值。此外，所述控制单元被构造用于在管的轧制期间也在所述管的当前的纵坐标的所接收的测量值的基础上控制轧制机架的转速，以便对所述管的壁厚波动进行补偿。

所介绍的发明的基于方法所介绍的特征也应该适用于所介绍的设备、也就是所述控制单元和所述张力减径轧机并且能够要求权利并且返之亦然。此外，本发明包括在这里所介绍的改进方案和改进方案的任意的组合。

在所介绍的方法的一种改进方案中规定，所述控制单元在所述管的纵坐标的测量值的基础上控制管的第一区段的轧制、具体来讲控制轧制机架的各自的转速，而所述管位置测量装置则在管的第二区段上连续地测量所述管的当前的纵坐标。

所介绍的张力减径轧机的一种改进方案对应于所述方法的这种改进方案，对于所述张力减径轧机来说有待轧制的管的、从张力减径轧机的管位置测量装置到沿着输送方向第一轧制机架的输送行程比有待轧制的管的总长更短。在这种改进方案的一种改进方案中，所述输送行程比有待轧制的管的总长的一半更短。在这种改进方案的另一种改进方案中，所述输送行程比有待轧制的管的总长的四分之一更短。

在所述管的后部的区段上测量所述管的纵坐标，并且同时基于所述纵坐标的已经存在的测量值在对所述管的前部的区段进行轧制期间控制轧制机架的转速，通过上述方式所述控制单元特别精确地获得管的当前的位置并且因此所述轧制机架的转速能够在当前的位置上特别准确地与对于所述控制单元来说从所确定的壁厚变化曲线中已知的、当前的壁厚相匹配。因此，实现了对于进入的管的壁厚波动的特别高的补偿。管位置测量装置与有待轧制的管所进入的第一轧制机架之间的输送行程或者间距越短，对于有待轧制的管的壁厚波动的补偿的精度就越高。

在所介绍的方法的一种改进方案中规定，所述控制单元控制所述管的第一区段的轧制、具体来讲控制轧制机架的各自的转速，而所述壁厚测量装置则在管的第二区段上确定壁厚变化曲线。

所介绍的张力减径轧机的一种改进方案对应于所介绍的方法的这种改进方案，对于所述张力减径轧机来说有待轧制的管的、从张力减径轧机的壁厚测量装置到沿着输送方向第一轧制机架的输送行程比有待轧制的管的总长更短。

在这种改进方案的一种改进方案中，所述从壁厚测量装置到第一轧制机架的输送行程或者间距比有待轧制的管的总长的一半更短。在这种改进方案的另一种改进方案中，这个输送行程比有待轧制的管的总长的四分之一更短。

在所述管的后部的区段上确定所述管的壁厚变化曲线，并且同时在所述纵坐标的已经存在的测量值和部分确定的壁厚变化曲线的基础上在对所述管的前部的区段进行轧制期间控制轧制机架的转速，通过上述方式所述控制单元特别精确地获得管的当前的位置并且因此所述轧制机架的转速能够在当前的位置处特别准确地与对于所述控制单元来说从部分所确定的壁厚变化曲线中已知的、当前的壁厚相匹配。因此，实现了对于进入的管的壁厚波动的特别精确的补偿。所述壁厚测量装置与有待轧制的管所进入的第一轧制机架之间的输送行程或者间距越短，对于有待轧制的管的壁厚波动的补偿的精度就越高。

按照所介绍的方法的一种改进方案规定，所述管的纵坐标的通过管位置测量装置进行测量的测量值用于确定壁厚变化曲线并且用于传输给所述控制单元。因此，将通过所述壁厚测量装置所测量的壁厚与所述管的纵坐标的通过管位置测量装置所测量的、也被传输给所述控制单元的数值联结起来。优选在当前在有待轧制的管的纵向位置上测量有待轧制的管的壁厚，所述纵向位置则在当前由管位置测量装置作为当前的纵坐标来测量。

所介绍的张力减径轧机的一种改进方案对应于所述方法的这种改进方案，对于所述张力减径轧机来说所述管位置测量装置和所述壁厚测量装置被构造用于同时测量同一根有待轧制的管。在这种改进方案的一种改进方案中，所述管位置测量装置和所述壁厚测量装置被构造为一个唯一的所集成的设备，该设备测量有待轧制的管的当前的纵坐标以及在这个位置或纵坐标处存在的壁厚、将这些测量值组合成壁厚变化曲线并且将所述壁厚变化曲线和所述纵坐标的所测量的数值传输给所述控制单元。

特别优选地，所介绍的张力减径轧机的壁厚测量装置和管位置测量装置被集成在唯一的测量设备中，如此布置该测量设备，从而关于壁厚和纵坐标来测量有待轧制的管的一个区段，而在所述控制单元的控制下则在所测量的壁厚和纵坐标的基础上对管的已经测量的区段进行轧制，以便对有待轧制的管的壁厚波动进行补偿。

利用这些改进方案来确定所测量的壁厚与所测量的纵坐标之间的特别精确的分配关系，这在所述控制单元的控制下引起对于壁厚波动的特别精确的补偿。

按照所介绍的方法的一种改进方案规定，所述管位置测量装置只有在所述壁厚测量装置已经在有待轧制的管的总长的范围内确定壁厚变化曲线时才测量管的纵坐标，所述纵坐标的测量值应该被传输给所述控制单元。

所介绍的张力减径轧机的一种改进方案对应于所述方法的这种改进方案，对于所述张力减径轧机来说所述有待轧制的管的、在壁厚测量装置与管位置测量装置或第一轧制机架之间的输送行程大于有待轧制的管的总长。

这些改进方案提供了以下优点：对于常规的既有的张力减径轧机来说壁厚测量装置与有待轧制的管首先要进入的第一轧制机架之间间距明显大于有待轧制的管的总长，所述常规的既有的张力减径轧机构能够容易地在本发明的意义上得到改进，方法是：在所述壁厚测量装置与所述第一轧制机架之间以相对于第一轧制机架的较小的间距来插入上面所描述的管位置测量装置。

按照所介绍的方法的一种改进方案规定，所述控制单元也在布置在张力减径轧机的内部并且/或者沿着管的输送方向布置在张力减径轧机的下游的传感器的信号的基础上控制轧制机架的转速，以便在轧制期间对管的壁厚波动进行补偿。通过额外的传感器，尤其在对短管进行轧制时还进一步提高所述方法的精度及其可靠性。而后，也就是说可能所述母管已经离开所述管位置测量装置，而前部的管端还没有离开所述张力减径轧机。通过额外的传感器，能够检测所述管的实际上的进给并且能够由所述控制机构对其加以考虑。

所介绍的张力减径轧机的一种改进方案对应于所述方法的这种改进方案，所述张力减径轧机在轧制机架之处或者之间并且/或者沿着管的输送方向在张力减径轧机的下游与传感器相耦合或者设有传感器。所述传感器优选被构造为接近传感器，以便尽可能精确地检测所述管的、在轧制机架的区域中并且/或者在从最后一个轧制机架中出来之后的当前位置。而后所述控制单元被构造用于也在传感器的信号的基础上控制轧制机架的转速，以便在轧制期间对管的壁厚波动进行补偿。

附图说明

为了说明所提出的方法和所提出的张力减径轧机，现在参照以下附图对本发明的实施例进行介绍。

图1示意性地说明了一种具有处于轧制机架上游的壁厚测量装置和接近传感器的张力减径轧机，该张力减径轧机从发明者角度来看代表着用于在图2和图3中示出的实施例的基础；

图2示意性地说明了具有处于轧制机架上游的壁厚测量装置和单独的管位置测量装置的张力减径轧机的一种实施例；

图3示意性地说明了具有处于轧制机架上游的所集成的壁厚测量装置和管位置测量装置的张力减径轧机的一种实施例；

在附图中，相同的或类似的组件在附图范围内用相同的附图标记来表示。

具体实施方式

为了更好地说明实施例，首先参照图1来介绍一种具有处于轧制机架上游的壁厚测量装置和接近传感器的张力减径轧机，该张力减径轧机从发明者角度来看代表着用于本发明的在图2和图3中所说明的实施例的基础。

在图1中示意性地示出了管测量(参见阶段A)和管轧制(参见阶段B)的流程。在一个在时间上明显在有待轧制的管移入到轧制机架中之前的阶段A中将有待轧制的管6沿着其纵向方向导引穿过壁厚测量装置2-2，该壁厚测量装置以射电的方式在管运动期间测量管6的当前的壁厚s并且将其传输给分析单元3。与对于当前的壁厚s的测量一起，在所述管6从壁厚测量装置2-2中穿过期间在管位置测量装置2-1中测量管6的当前的纵坐标lx。对于当前的纵坐标lx的测量比如能够以光学的方式来进行，如在图1中所示。所述分析单元3将有待轧制的管6的所测量的当前的壁厚s和所测量的当前的纵向位置lx——在所述纵向位置处实施壁厚测量——分配给彼此并且由此确定有待轧制的管6的壁厚变化曲线4。此外，所述分析单元3从前部的和后部的管端的、所测量的当前的纵坐标中确定有待轧制的管6的总管长lges。

所确定的壁厚变化曲线4和所确定的总管长lges由所述分析单元传输给用于张力减径轧机的控制单元1。对于所述管6的当前的纵坐标lx的、关于图1所解释的测量仅仅用于确定壁厚变化曲线4，并且当前的纵坐标lx的测量值不是单独地被传输给所述控制单元1。所述控制单元1被构造用于在由分析单元3所确定的并且所传输的壁厚变化曲线4的基础上控制轧制机架7或者其工作辊的各自的转速。在确定所述壁厚变化曲线4之后，将有待轧制的管6输送给(未示出的)再加热炉并且随后如在图1中作为用于同一根管6的阶段B所绘示的一样输送给所述张力减径轧机的轧制机架7。为了检测有待轧制的管6在张力减径轧机处的到达情况，在所述张力减径轧机的轧制机架7上游以间距a布置有作为光电管来构成的接近传感器5。所述接近传感器5检测有待轧制的管6的管尖端的到达情况并且将探测时刻t0报告给控制单元1，随后所述控制单元1自这个时刻t0起连续地测量时间t。所述接近传感器5与所述第一轧制机架7-1之间的间距a为所述控制单元1所知。所述管6的朝第一轧制机架7-1的接近速度v同样为所述控制单元1所知。所述接近速度v能够是预先给定的数值或者能够在运行期间比如从辊道马达的转速中推导出来。

为了在管从轧制机架7中穿过期间控制轧制机架7的转速，所述控制单元1需要当前的位置信息，即：有待轧制的管的哪个位置或者纵向位置在当前到达第一轧制机架7-1处。用这种当前的位置信息，所述控制单元1从有待轧制的管6的之前所确定的壁厚变化曲线4中确定，所述管的在当前进入到第一轧制机架7-1中的位置拥有与额定壁厚有偏差的壁厚s，这使得轧制机架的转速的变化成为必需。所述控制单元1借助于本身已知的算法来确定必需的转速变化，其中转速变化的程度取决于壁厚偏差的大小。所述控制单元作为：

lx＝lges+a-v·(t-t0)

来确定所述管的在当前移入到第一轧制机架7-1中的位置或纵坐标lx。该计算准则提供用于lx的、在极限0≤lx≤lges中的位置值。

在为了对有待轧制的管的壁厚波动进行补偿而对轧制机架7的转速进行的、在图1中所说明的控制中，间接地、也就是通过自通过接近传感器5确定的时刻t0起的时间t的测量并且通过管6的接近速度v的使用来确定当前移入到第一轧制机架7-1中的纵坐标lx。

在图2中说明了所提出的张力减径轧机的一种实施例，该实施例由在图1中所说明的结构的修改中产生。对于所述壁厚变化曲线4的确定在图2所说明的实施例中如已经参照图1所解释的那样来进行，因此放弃重新的解释。但是，在图2所说明的实施例中，取代在图1中所说明的用于探测管尖端的接近传感器5而设置了管位置测量装置8，该管位置测量装置连续地并且以高的时间分辨率来测量管6的当前的纵坐标lx或者已经经过管位置测量装置8的管长lx1。所述管位置测量装置8以间距a布置在张力减径轧机的第一轧制机架7-1上游并且连续地测量管的当前的纵坐标lx。所述管位置测量装置8的测量值连续地被传输给控制单元1A。所述控制单元1A作为：

lx＝lges-lx1+a

来确定所述管6的当前移入到轧制机架7-1中的位置或者纵坐标。

这种直接确定所述管6的当前移入到第一轧制机架7-1中的纵向位置的方式提供所述管的位置确定的精度比在图1中所说明的结构中高的优点。因为所述管的移入到第一轧制机架7-1中的位置按照图2的实施例能够非常精确地加以确定，所以所述控制单元1A能够在这个位置处非常精确地从所确定的壁厚变化曲线4中确定所述管的当前的壁厚s并且因此也能够在所确定的当前的壁厚的基础上非常精确地控制轧制机架7的转速。

在图1和图2中所说明的具有前置的测量机构的张力减径轧机之间的主要区别在于，在图2所说明的实施例中，所述有待轧制的管的当前的纵向位置的测量值连续地被传输给控制单元1A，并且所述控制单元1A也在这些测量值的基础上控制轧制机架的转速，以便对有待轧制的管的壁厚波动进行补偿。

此外，按照图2的实施例提供特别大的、用于对有待轧制的管的壁厚波动进行补偿的能力，如果所述管位置测量装置8测量所述管的后部的区段的当前的纵坐标，而所述控制机构1A则同时在对所述管的前部的区段进行轧制期间控制轧制机架7的转速。在这种情况下，所述管的从张力减径轧机的管位置测量装置8到第一轧制机架7-1的输送行程比有待轧制的管6的总长lges更短。

如果要在对于壁厚波动的补偿的精确度方向改进具有已经存在的壁厚测量装置的张力减径轧机，其中所述壁厚测量装置较远地在移入到轧制机架中之前测量有待轧制的管，则优选使用在图2中所说明的实施例。

图3说明了所提出的张力减径轧机的另一种实施例，其中与图2的实施例有区别的是，壁厚测量装置9布置在张力减径轧机的第一轧制机架7-1上游的近处。所述有待轧制的管的、从壁厚测量装置9到第一轧制机架7-1的输送行程比有待轧制的管6的总长lges更短。所述管优选在轧制时间的主要部分里同时在张力减径轧机的壁厚测量装置9和轧制机架7中。所述管位置测量装置8优选与壁厚测量装置9一起被构造为所集成的设备10，使得所述管位置测量装置8和所述壁厚测量装置10同时测量所述管6。

如在图3中所示，所述管位置测量装置8的测量值被加倍并且同时被输送给用于确定壁厚变化曲线4的分析单元3和用于对轧制机架的转速进行控制的控制单元1B。在所述管位置测量装置8连续地测量纵坐标lx并且将相应的数据流连续地传输给控制单元1B期间，所述分析单元3连续地将数据流传输给所述控制单元1B，所述数据流代表着已经测量的管段的所确定的壁厚变化曲线4。如已经参照图2所解释的那样，所述控制单元1B在考虑到所述管位置测量装置和壁厚测量装置的所集成的设备10到第一轧制机架7-1的已知的间距a的情况下从所述管的、当前由管位置测量装置所传输的所测量的纵坐标中确定，哪个管位置或者管坐标当前进入到第一轧制机架中并且哪个管段已经移入到所述轧制机架7中。同时，所述控制单元1B从壁厚变化曲线4的数据流中确定在当前进入到第一轧制机架7-1中的管位置处的当前的壁厚并且在这些数据的基础上计算可能必需的转速校正，以便在轧制期间对有待轧制的管的壁厚波动进行校正。

在图3中所说明的实施例在对于有待轧制的管的壁厚波动的补偿方面提供特别大的精确度，因为在对管的前部的区段进行轧制的同时以相对于第一轧制机架的较小的间距来测量所述管的当前的壁厚和当前的纵坐标。

附图标记列表：

1、1A、1B 控制单元

2-1 管位置测量装置

2-2 壁厚测量装置

3 分析单元

4 所确定的壁厚变化曲线

5 接近传感器

6 管

7 轧制机架

7-1 第一轧制机架

8 管位置测量装置

9 壁厚测量装置

10 集成的测量设备

a 接近传感器或者管位置测量装置与第一轧制机架之间

的间距

lges 管的总长

lx 纵坐标

lx1 已经由管位置测量装置所测量的管长

s 管的壁厚

t0 管尖端探测的时刻

t 当前的时间

v 管的接近速度

Claims (13)

1.一种用于控制张力减径轧机来对管进行轧制的方法，所述张力减径轧机具有多个沿着有待轧制的管(6)的输送方向先后依次布置的轧制机架(7)，其中壁厚测量装置(2－2、9)在轧制之前确定有待轧制的管(6)的壁厚变化曲线(4)，并且控制单元(1、1A、1B)在对管进行轧制期间在所确定的壁厚变化曲线(4)的基础上控制所述轧制机架(7)的各自的转速，以便对管的壁厚波动进行补偿，其特征在于，沿着输送方向布置在所述轧制机架(7)上游的管位置测量装置(8)连续地测量所述管(6)的当前的纵坐标(1x)，将所述管(6)的纵坐标(1x)的测量值传输给所述控制单元(1A、1B)，并且所述控制单元(1A、1B)在对管进行轧制期间也在所述管的当前的纵坐标(1x)的所传输的测量值的基础上控制所述轧制机架(7)的转速，以便对所述管的壁厚波动进行补偿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述管位置测量装置(8)在所述管的第二区段上连续地测量所述管的当前的纵坐标(1x)期间，所述控制单元(1A、1B)在所述管的纵坐标(1x)的测量值的基础上控制对于所述管的第一区段的轧制。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述壁厚测量装置(8)在所述管的第二区段上连续地测量壁厚变化曲线(4)期间，所述控制单元(1B)控制对于所述管的第一区段的轧制。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，将所述管的纵坐标(lx)的通过管位置测量装置(8)所测量的测量值用于确定所述壁厚变化曲线(4)并且用于传输给所述控制单元(1B)。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述管位置测量装置(8)只有在所述壁厚测量装置(2-2)已经在有待轧制的管(6)的总长(lges)的范围内确定所述壁厚变化曲线时才测量所述管的纵坐标(lx)。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制单元(1A、1B)也在布置在张力减径轧机的内部并且/或者沿着管的输送方向布置在张力减径轧机的下游的传感器的信号的基础上控制所述轧制机架(7)的转速，以便在轧制期间对所述管的壁厚波动进行补偿。

7.一种用于对管进行轧制的张力减径轧机用的控制单元(1A、1B)，所述张力减径轧机具有多个沿着有待轧制的管(6)的输送方向先后依次布置的轧制机架(7)，其中所述控制单元(1A、1B)被构造用于在所述有待轧制的管的、通过壁厚测量装置(2-2、9)在轧制之前所确定的壁厚变化曲线(4)的基础上控制所述轧制机架(7)的各自的转速，以便对所述管的壁厚波动进行补偿，其特征在于，所述控制单元(1A、1B)此外被构造用于接收所述管(6)的、通过沿着输送方向布置在轧制机架(7)上游的管位置测量装置(8)连续测量的当前的纵坐标(1x)的测量值，并且所述控制单元(1A、1B)此外被构造用于在对管进行轧制期间也在所述管的当前的纵坐标(lx)的所接收的测量值的基础上控制所述轧制机架(7)的转速，以便补偿所述管的壁厚波动。

8.一种用于对管进行轧制的张力减径轧机，所述张力减径轧机具有多个沿着有待轧制的管的输送方向先后依次布置的轧制机架(7)，所述轧制机架与沿着输送方向布置在所述轧制机架上游的、用于确定有待轧制的管(6)的壁厚变化曲线(4)的壁厚测量装置(2-2、9)以及用于在管的轧制期间在所确定的壁厚变化曲线(4)的基础上对所述轧制机架(7)的各自的转速进行控制的控制单元(1、1A、1B)相耦合或者设有所述壁厚测量装置(2-2、9)和控制单元(1、1A、1B)，以便对管的壁厚波动进行补偿，其特征在于，所述张力减径轧机此外与沿着输送方向布置在所述轧制机架(7)上游的管位置测量装置(8)相耦合或者设有所述位置测量装置，该管位置测量装置用于连续地测量所述管的当前的纵坐标(lx)并且用于将所述管的当前的纵坐标(lx)的测量值传输给所述控制单元(1A、1B)，并且所述控制单元(1A、1B)此外被构造用于在所述管的轧制期间也在所述管的当前的纵坐标(lx)的所接收的测量值的基础上控制所述轧制机架(7)的转速，以便对所述管的壁厚波动进行补偿。

9.根据权利要求8所述的张力减径轧机，其特征在于，所述有待轧制的管(6)的、从所述张力减径轧机的管位置测量装置(8)到所述张力减径轧机的沿着输送方向的第一轧制机架(7-1)的输送行程比所述有待轧制的管(6)的总长(lges)、优选总长的一半、特别优选总长的四分之一更短。

10.根据权利要求8或9所述的张力减径轧机，其特征在于，所述有待轧制的管(6)的、从所述张力减径轧机的壁厚测量装置(9)到所述张力减径轧机的沿着输送方向的第一轧制机架(7-1)的输送行程比所述有待轧制的管(6)的总长(lges)、优选总长的一半、特别优选总长的四分之一更短。

11.根据权利要求8到10中任一项所述的张力减径轧机，其特征在于，所述管位置测量装置(8)和所述壁厚测量装置(9)被构造用于同时测量同一根有待轧制的管(6)并且优选被构造为一个集成的设备(10)。

12.根据权利要求8或9所述的张力减径轧机，其特征在于，所述有待轧制的管的、在壁厚测量装置(2-2)与管位置测量装置(8)之间的输送行程比所述有待轧制的管(6)的总长(lges)更长。

13.根据权利要求8到11中任一项所述的张力减径轧机，其特征在于，所述张力减径轧机与在该张力减径轧机的内部并且/或者沿着管的输送方向布置在该张力减径轧机的下游的传感器相耦合或者设有所述传感器，并且所述控制单元(1A、1B)被构造用于也在所述传感器的信号的基础上控制所述轧制机架(7)的转速，以便在轧制期间对管的壁厚波动进行补偿。

Images