CN1293601A - 监测辊对辊间距离的方法及实施该方法所用的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及监测轧制线中辊间距离的方法,所述轧制线包括多个相继的轧辊装置,每个轧辊装置包括一个辊对和一个用于将棒料、坯段或类似原料在轧制操作中引入所述轧辊装置的滚柱导轨。按照本方法,滚柱导轨设有用于连续检测滚柱导轨中的振动的振动测量装置(10,11)。对上述振动进行频率分析以确定紧在有关滚柱导轨之前和/或紧随其后的辊对的辊间距离。本发明也涉及在实施上述方法中所用的装置。

Description

监测辊对辊间距离的方法 及实施该方法所用的装置
本发明涉及监视轧制线或轧机中辊对的辊间距离及所述辊对的滚柱导轨的滚柱的方法，所述轧制线或轧机包括多个相继的轧辊装置，每个轧辊装置包括一个辊对和一个用于在轧制操作中将棒料、坯段或类似原料引入轧辊装置的滚柱导轨。
本发明也涉及在实施本发明方法中使用的装置，其特别用于记录滚柱导轨中的运动，然后在监视过程中加以应用。
棒或形状往往在多个轧辊装置中被轧制，这些轧辊装置在一条轧制线中配合工作，带有多个紧密布置在一起的辊对，所述辊布置在轧制线中，其布置得相当紧密，以致在辊对之间不可能进行轧制程序的检查。另外，轧制线的各部件有可能包封在保护壳中，以便防止冷却水从轧辊溅入周围环境，这也是不能在辊对间检查轧制结果的因素之一。
因此，直至棒／形状离开轧制线后，通过对离开所述轧制线的轧制产品的视觉检查，才能够评估轧制结果。如果需要进行调节，那么，可能必须停止轧制过程，以便能够例如对一个辊进行手工调节。迄今以来，尚未有人提出可以直接确定在轧辊装置中辊的误对准的方法。而这种调节一直是以机器操作者过去的经验为基础的，而且调节通常是在预期调节给出预想结果的地点进行的。
因此，本发明的目的在于提供一种方法和装置，以便能够在轧制过程中监视各轧辊装置的辊间距离，从而使其得到调节以便取得高品质的均匀一致的轧制产品。
上述目的是通过具有各项权利要求所述的特征的方法和装置实现的。
本发明是以滚柱导轨中的振动及其频率分析，可能还有其幅度为基础的，使特定频率的变化可以用来给出在原料喂送方向上滚柱导轨前的，以及可能还有滚柱导轨下游的辊对中的状态指示。
现在对照以下附图、结合非限定性实施例更详细地描述本发明。
图1从上方表示辊对的滚柱导轨，设有在轧制圆棒时应用本发明方法的对准装置；
图2是图1所示滚柱导轨的端视图；
图3的示意图表示应用本发明方法的具有8个辊对的轧制线的一部分；
图4是在轧制线中使用在前和随后辊对的不同调节而得到的振动水平曲线的实例。
图1表示典型的滚柱导轨，用于轧机或轧制线中，具有一个进料端部2和一个导轨端部3。导轨端部3一般包括两个带槽的、可转动的轧辊4和5，在轧制过程中在两轧辊间引导原料6(见图2)。轧辊4和5由固定在轧辊导轨的座9上的臂7，8承载。
振动传感器10和11分别旋入各自的辊臂7，8中，并由在轧辊导轨的导轨端部3安装在上述座上的护罩12保护。振动传感器10和11适于检测臂7和8中的振动，由信号电缆连接于电触头13，一根信号电缆(未画出)可以连接于该触头，以便将所述信号传至处理装置，例如传至一台设有自动分析来自传感器10和11的信号的软件的计算机。
一轧制线或轧机可以包括多个相继的辊对，每隔一个辊对将棒轧成椭圆形，另外每隔一个辊对则将棒轧成圆形。图3的示意图表示这种轧制线的一部分的实例，该轧制线包括8个辊对14，15，16，17，18，19，20，21，其中辊对14，16，18，20将棒轧成圆形，而辊对15，17，19，21则将棒轧成椭圆形。图3中的点划线22表示轧制线，在轧制过程中棒移过该轧制线。滚柱导轨1设置在每个辊对14，16，18，20，即，将棒轧成圆形的辊对的上游，在轧制线中每个辊对处可设置一个这样的滚柱导轨。所有这些滚柱导轨一般都设有振动测量装置，它能够应用本发明的方法。每辊对的辊可以用公知的方式相对调节，例如，能够使各辊对的辊间距离增大或减小，这一方面是由于辊的磨损，另一方面是由于待轧制的材料有不同的品质。
当采用振动测量装置来监视辊的状态时，对滚柱导轨的臂7和8出现的振动进行频率分析。在频率分析的情形中，从辊的正常转动引起的振动可以在原料前进速度和各辊的宽度和直径已知时确定其频率，这种振动可以从分析中分选出来，其它的选择的频率变化可以用作有关辊对的负载的度量。在轧制线或辊机中的其它控制点引发的频率可被分析并从在设备工作过程中的分析中排除。对于一定滚柱导轨取得的频率变化，作为在前和随后辊对的辊间距离变化的结果，进行研究，对于每个滚柱导轨可以取得相应于特定频率的阈值，并使这些阈值可以提供辊是否按照预期的方式工作的指示。
已经进行过试验，在试验中观察在滚柱导轨之前的辊对的辊前距离改变的情形中，以及在所述滚柱导轨之后的辊对的辊间距离改变的情形中所获得的变化结果。图4的示意图表示在选择的频率下，作为在前的辊对(F)中，以及在随后的辊对(E)中距离改变的结果，振动水平的变化情形(在这种情形中为加速度)。在该图中，在O处表示辊对正常设置中的振动水平，“-”和“+”则分别表示各辊时间距离减小和增大时的振动水平。除了加速度以外，振动测量过程还可以针对速度或运动进行。
在手工检测轧机或轧制线，以及通过在各滚柱导轨上、下游辊对间的距离设置的改变而对每个滚柱导轨进行频率分析之后，可以确定阈值，在该阈值提供一个指示需要进行调节的信号。那些源于辊的转动及棒的前进的频率也可以在频率分析中分选出来。借助计算机技术可以容易地实现这一点。例如，引起准备发送的信号可以在计算机屏幕上显示，因而能够对辊对需要的调节进行手工调节。
从上述频率分析得到的数据也可以通过连续地在计算机屏幕上以柱图(stack diagrams)的形式表示各传感器的振动水平而加以表示，其中，不同的振动水平是以不同的颜色给出的，以便能够容易地观察出与正常状态的偏离。
当已进行频率分析，并且已按上述方式得到基础设定值时，处理计算机可以连接于用于设定在轧制线中各辊对的装置。
所使用的振动传感器可以方便地是压电式加速器(piezelectricaccelerators)，它们可以检测所有的运动，在本例中，可以检测其自身的运动，以及滚柱和臂的运动，并提供信号，信号的强度与加速度成正比。这种振动传感器在美国piezotronics公司有售，品名353 B67，这是可以用于此目的的振动传感器的一个实例。
除了用于上述目的以外，这种振动传感器也可以按照公知的方式用于检测辊轴承中的磨损。这可以检测出故障，并使用监视辊间距离的同一设备发生警告，从而及时检测出故障，避免运转中的非计划中断。本发明的方法也可用来检测辊对本身设置中以及关于所述辊对的故障，也能够检测出轧制材料中的缺陷引起的对辊的直接损伤。在辊和滚柱上的磨损引起的在轧辊装置中的其它故障也可以通过监视所述辊和滚柱产生的频率中的变化而检测出来。

Claims (8)

1．用于监视轧制线中辊对的辊间距离的方法，所述轧制线包括多个相继布置的轧辊装置，每个轧辊装置包括一对辊和一滚柱导轨，该滚柱导轨用于在轧制操作中将棒料、坯段或类似原料引入所述轧辊装置，其特征在于：使每个滚柱导轨设有振动测量装置，通过连续阅读振动测量装置提供的信号，并进行频率分析以确定紧靠所述滚柱导轨之前和／或紧随其后的辊对的辊间距离。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于：按照所进行的频率分析调节紧在所述滚柱导轨之前和／或紧随其后的辊对的辊间距离。
3．如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：分别对包括多个轧辊装置的轧制线的每个轧辊装置实施所述方法。
4．如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：在所述频率分析以后，也使用从振动测量装置得到的信号来检测在辊和／或滚柱导轨中的磨损或其它缺陷。
5．用于实施前述权利要求中任一项所述的方法的装置，其中，一条轧制线或轧机包括多个相继的轧辊装置，每个轧辊装置包括一辊对和一个用于将棒料、坯段或类似原料引入有关轧辊装置的滚柱导轨，其特征在于：每个滚柱导轨(1)设有至少一个振动测量装置(10，11)，所述振动测量装置通过信号电缆连接于信号处理装置。
6．如权利要求5所述的装置，其特征在于：所述滚柱导轨(1)包括由臂(7，8)承载的两个或更多的滚柱(4，5)；振动测量装置(10，11)设置在每条臂(7，8)上。
7．如权利要求6所述的装置，其特征在于：所述振动测量装置(10，11)旋入臂(7，8)中的螺纹中。
8．如权利要求6或7所述的装置，其特征在于：所述振动测量装置(10，11)是压电式加速器。
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