ES2966703T3 - Método para controlar el espacio entre rodillos en un tren de laminación - Google Patents

Método para controlar el espacio entre rodillos en un tren de laminación Download PDF

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Abstract

Se proporciona un método para controlar un espacio entre los rodillos de trabajo primero y segundo (102, 104) de un laminador (100), estando dispuestas las superficies de trabajo (102a) del primer y segundo rodillos de trabajo (102, 104) en posiciones opuestas. relación y respectivos ejes longitudinales de los rollos (102, 104) que se encuentran en un plano común, estando en uso dichas superficies de trabajo (102a) espaciadas para formar el espacio para recibir un producto metálico para laminar, comprendiendo el método: definir un una pluralidad de ubicaciones de superficies de trabajo espaciadas a lo largo del primer rodillo de trabajo (102) en la dirección longitudinal; obtener un radio de la superficie de trabajo (102a) del primer rodillo de trabajo (102) en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo; basándose en los radios de las ubicaciones de la superficie de trabajo, obteniendo un perfil longitudinal de la superficie de trabajo (102a); basándose en dicho perfil longitudinal, inclinar el primer rodillo de trabajo (102) con respecto al segundo rodillo de trabajo (104) en el plano común para reducir una diferencia en el tamaño promedio del espacio a cada lado de una línea central (CL) que biseca los ejes longitudinales del primer y segundo rodillos de trabajo (102, 104). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método para controlar el espacio entre rodillos en un tren de laminación
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un método para controlar un espacio entre rodillos de trabajo de un tren de laminación.
Antecedentes
En un tren de laminación, dos rodillos de trabajo alargados están dispuestos uno encima del otro en orientación horizontal. Las superficies de trabajo de los rodillos de trabajo están separadas por un espacio. En uso, los rodillos de trabajo forman una tira metálica a medida que pasa a través del espacio en una orientación generalmente horizontal y en una dirección de desplazamiento que es perpendicular a los ejes longitudinales de los rodillos de trabajo.
El ajuste correcto del espacio entre los rodillos de trabajo es fundamental para un funcionamiento eficiente. El espacio absoluto debe tener el tamaño correcto para lograr el grosor requerido de la tira. Además, es importante mantener el espacio en un tamaño uniforme a lo largo de los rodillos de trabajo. Si el tamaño del espacio no es esencialmente uniforme a lo largo de la longitud, es decir, de modo que hay una diferencia en el tamaño del espacio entre los lados izquierdo y derecho de los rodillos de trabajo, el grosor de la tira objetivo no se logrará dentro de la longitud deseada al comienzo de un paso de la tira por los rodillos de trabajo. Además, esta diferencia en el tamaño del espacio entre los lados izquierdo y derecho, o "espacio diferencial", hará que la tira se desvíe lateralmente del eje de desplazamiento.
La razón de la presencia del espacio diferencial es la siguiente. Cuando se insertan nuevos rodillos de trabajo en un laminador, se habrán rectificado con un perfil de rodillo simétrico, siendo el radio de cada rodillo de trabajo esencialmente constante a lo largo de la longitud del rodillo de trabajo. En uso, las fuentes de generación y disipación de calor no son necesariamente simétricas con respecto a la línea central de la tira y, por lo tanto, puede acumularse una diferencia de temperatura a lo largo del laminador. Ejemplos de las causas de esta asimetría térmica son la disposición del husillo (sólo en un lado), el cojinete de empuje (nuevamente, sólo en un lado) y las diferentes velocidades de eliminación de calor de los cojinetes del rodillo de trabajo. Este perfil térmico da como resultado una expansión térmica asimétrica del rodillo y, por lo tanto, el espacio del rodillo es mayor en un lado de la línea central que en el otro.
Cuando una tira se desvía del centro del eje de desplazamiento, a menudo se produce un "alabeo" o atasco, lo que produce un retraso inevitable en la producción mientras se elimina el desecho. En casos extremos, la plancha entrante puede enfriarse tanto que no se puede laminar y hay que cortarla y desecharla, con el consiguiente retraso adicional. Estos retrasos repercuten en el tren de desbaste, que puede que ya esté laminando las pasadas de desbaste para la siguiente bobina.
Es común realizar recortes laterales después del soporte final de un laminador en tándem en caliente. Esto se hace con un par de cabezales de corte compuestos por cuchillas giratorias que recortan unas pocas decenas de milímetros de cada borde de la tira. El recortador está normalmente a tres o cuatro metros del soporte final. Cuando la tira se desvía del centro, es posible que se atasque en uno de los cabezales de corte. Es posible que la tira también pase completamente por alto el cabezal de corte en el lado opuesto.
Muchos productores se esfuerzan por laminar en sus laminadoras productos cada vez más finos y de mayor resistencia. Esto aumenta el riesgo de formación de alabeo a medida que el espacio diferencial aumenta en relación con el grosor de la tira en términos porcentuales. Cuanto mayor sea la diferencia en el porcentaje de reducción en los dos lados, más severa será la curvatura de la tira.
De vez en cuando, los operadores juntarán los rodillos sin ninguna tira para establecer una referencia para el ajuste del espacio. Esto comúnmente se llama cero de laminador. Pero un cero total puede llevar mucho tiempo. También las diferencias de fricción entre los dos rodillos de trabajo llevan a errores en el propio proceso de puesta a cero y, por tanto, a errores en el ajuste del espacio.
En uso, un operador observa el progreso de la tira e interviene si la tira comienza a desviarse del centro. La intervención consiste en inclinar uno de los rodillos de trabajo para reducir el espacio diferencial mientras la tira continúa pasando por los rodillos de trabajo. De esta manera, el operador puede llevar la tira hacia la línea central. Si bien esta operación puede evitar un alabeo, requiere mucha mano de obra y no permite correcciones muy precisas y rápidas del tamaño promedio del espacio del rodillo de trabajo.
El documento US 4,397,097 se refiere a un calibre para medir el tamaño de una línea de contacto entre un par de rodillos.
Teniendo en cuenta lo anterior, existe la necesidad de mejorar el control del espacio entre los rodillos de trabajo de un tren de laminación.
Resumen de la invención
De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un método para controlar un espacio entre los rodillos de trabajo primero y segundo de un tren de laminación, las superficies de trabajo de los rodillos de trabajo primero y segundo que están dispuestas en relación opuesta y en ejes longitudinales respectivos de los rodillos que se encuentran en un plano común, dichas superficies de trabajo que en uso están separadas para formar el espacio para recibir un producto metálico para laminar, el método que comprende: definir una pluralidad de ubicaciones de superficies de trabajo separadas a lo largo del primer rodillo de trabajo en la dirección longitudinal; obtener un radio de la superficie de trabajo del primer rodillo de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo; basándose en los radios de las ubicaciones de la superficie de trabajo, obtener un perfil longitudinal de la superficie de trabajo; basándose en dicho perfil longitudinal, inclinar el primer rodillo de trabajo con respecto al segundo rodillo de trabajo en el plano común para reducir una diferencia en el tamaño promedio del espacio a cada lado de una línea central que divide en dos los ejes longitudinales del primer y segundo rodillos de trabajo.
Durante las operaciones de laminado, los rodillos de trabajo aumentarán de temperatura debido a la transferencia de calor desde la tira metálica a los rodillos. Este aumento de temperatura hace que los rodillos se expandan en diámetro, provocando por tanto que se reduzca el tamaño del espacio entre los rodillos. Mientras que los modelos convencionales de temperatura y/o desgaste pueden compensar la reducción en el tamaño del espacio, los modelos no pueden atender la asimetría en la temperatura y, por tanto, la expansión del rodillo. Por consiguiente, los modelos no solucionan el problema de la separación diferencial entre los rodillos.
El método inventivo resuelve este problema, mediante la obtención del radio del rodillo en una pluralidad de ubicaciones a lo largo de la longitud del rodillo, usando los radios para obtener un perfil longitudinal del rodillo, y usando el perfil longitudinal para inclinar el rodillo para reducir (preferiblemente minimizar o eliminar) la diferencia en el tamaño medio del espacio a cada lado de la línea central, es decir, corregir el espacio diferencial.
Aunque la corrección del espacio diferencial es la principal ventaja, un beneficio adicional es que también se puede identificar y compensar cualquier error en el espacio de la línea central (es decir, promedio).
El método puede comprender: basándose en dicho perfil longitudinal, definir un componente lineal de la superficie de trabajo del primer rodillo de trabajo; y basándose en dicho componente lineal, inclinar el primer rodillo de trabajo con respecto al segundo rodillo de trabajo en el plano común para reducir la diferencia en el tamaño promedio del espacio a cada lado de la línea central que divide en dos los ejes longitudinales del primer y segundo rodillos de trabajo.
Obtener dicho radio de la superficie de trabajo del primer rodillo de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo puede comprender: definir una referencia en una superficie de no trabajo del primer rodillo de trabajo; definir una pluralidad de puntos de referencia separados en la dirección longitudinal, cada punto de referencia que está situado en el espacio radialmente de una de las ubicaciones de la superficie de trabajo y que está a una distancia radial predeterminada de la referencia; medir las distancias radiales entre los puntos de referencia y las respectivas ubicaciones de la superficie de trabajo; obtener diferencias entre las distancias radiales predeterminadas de los puntos de referencia desde la referencia, y las respectivas distancias radiales medidas; y basándose en dichas diferencias, obtener dicho radio de la superficie de trabajo del primer rodillo de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo.
Definir dicha pluralidad de puntos de referencia separados en la dirección longitudinal puede comprender: proporcionar un sensor en cada uno de los puntos de referencia, cada uno de los sensores que está configurado para medir la distancia radial entre el punto de referencia y la ubicación de la superficie de trabajo respectiva.
El primer rodillo de trabajo puede comprender un material metálico y los sensores pueden comprender sensores de corrientes parásitas para inducir corrientes parásitas en el material metálico.
Obtener dicho radio de la superficie de trabajo del primer rodillo de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo puede comprender: con respecto a cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo, obtener un radio de la superficie de trabajo en una pluralidad de posiciones radiales alrededor de la circunferencia de la superficie de trabajo para obtener una pluralidad de radios; y promediar la pluralidad de radios para obtener dicho radio de la superficie de trabajo en la ubicación respectiva de la superficie de trabajo.
El método puede comprender: antes de obtener el radio de la superficie de trabajo del primer rodillo de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo, doblar el primer y segundo rodillos de trabajo a lo largo de los ejes longitudinales de los mismos hasta una cantidad predeterminada.
El método puede comprender: obtener dicho radio de la superficie de trabajo del primer rodillo de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo cuando la superficie de trabajo del primer rodillo de trabajo está en contacto con la superficie de trabajo del segundo rodillo de trabajo.
El método puede comprender: obtener dicho radio de la superficie de trabajo del primer rodillo de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo cuando la superficie de trabajo del primer rodillo de trabajo está separada de la superficie de trabajo del segundo rodillo de trabajo.
El método puede comprender: definir una pluralidad de ubicaciones de superficies de trabajo separadas a lo largo del segundo rodillo de trabajo en la dirección longitudinal; obtener un radio de la superficie de trabajo del segundo rodillo de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo del segundo rodillo de trabajo; basándose en los radios de las ubicaciones de la superficie de trabajo del segundo rodillo de trabajo, obtener un perfil longitudinal de la superficie de trabajo del segundo rodillo de trabajo; basándose en los perfiles longitudinales de las superficies de trabajo del primer y segundo rodillos de trabajo, inclinar el primer rodillo de trabajo con respecto al segundo rodillo de trabajo en el plano común para reducir la diferencia en el tamaño promedio del espacio a cada lado de la línea central que divide en dos los ejes longitudinales del primer y segundo rodillos de trabajo.
Inclinar el primer rodillo de trabajo puede comprender aplicar simultáneamente primera y segunda fuerzas a las respectivas primera y segunda porciones de extremo del primer rodillo de trabajo, la primera y segunda fuerzas que son iguales en magnitud y opuestas en dirección, de modo que el primer rodillo de trabajo se gira alrededor de un eje central que se extiende a través y normal a cada uno de los ejes longitudinales del primer rodillo de trabajo y la línea central que divide en dos los ejes longitudinales del primer y segundo rodillos de trabajo.
Breve descripción de los dibujos
Ahora se describirán ejemplos, a modo de ejemplo, haciendo referencia a las figuras adjuntas en las que:
La figura 1 muestra una vista lateral esquemática de un tren de laminación que comprende un par de rodillos de trabajo;
La figura 2 muestra una vista frontal esquemática de los rodillos de trabajo y un espacio entre los mismos;
Las figuras 3a y 3b muestran respectivas vistas lateral y frontal de un dispositivo de medición del rodillo de trabajo; Las figuras 4a-5b muestran el dispositivo de medición en uso con uno de los rodillos de trabajo; y
La figura 6 muestra datos relativos a mediciones del rodillo de trabajo.
Descripción detallada de modos de realización de la invención
Haciendo referencia a la figura 1, un tren 100 de laminación comprende un primero y un segundo rodillos 102, 104 de trabajo, cada uno soportado por un respectivo rodillo 106, 108 de respaldo. Los ejes longitudinales del primer y segundo rodillos 102, 104 de trabajo y los rodillos 106, 108 de respaldo se encuentran en un único plano común (un plano vertical, en el sentido de la figura 1). Un par de cilindros 110a, 110b hidráulicos de carga de rodillos (sólo uno de los cuales es visible en la figura 1) están dispuestos para aplicar una fuerza de rodadura al primer rodillo 102 de trabajo a través de su respectivo rodillo 106 de respaldo. La posición del segundo rodillo 104 de trabajo y su respectivo rodillo 108 de respaldo se fija mediante un par de cuñas 112a, 112b ubicadas en la base del tren 100 de laminación. En este ejemplo, el primer y segundo rodillos 102, 104 de trabajo están construidos de acero. (El tren 100 de laminación de la figura 1 es una disposición normal de laminador en caliente. En los laminadores en frío, los cilindros hidráulicos de carga de rodillos a menudo están en la parte inferior y las cuñas están en la parte superior. La presente invención es aplicable tanto a un laminador en caliente como en frío y, por lo tanto, se entenderá que las posiciones de las cuñas y los cilindros hidráulicos de carga de rodillos pueden invertirse).
El primer y segundo rodillos 102, 104 de trabajo tenderán a desgastarse durante las operaciones de laminado y, por lo tanto, se rectifican periódicamente para garantizar que las superficies de sus rodillos sean adecuadas para el laminado. El rectificado hace que los diámetros de los rodillos 102, 104 de trabajo disminuyan desde su nuevo tamaño (máximo) hasta un tamaño de rechazo (mínimo). Una mezcla de rodillos de trabajo nuevos, parcialmente desgastados y de diámetro de rechazo puede estar presente en el laminador 100 en cualquier momento. No es práctico que los cilindros 110a, 110b hidráulicos de carga de rodillos atiendan el rango de posiciones en el que resultan estos cambios de diámetro, de ahí la inclusión de las cuñas 112a, 112b cuyo ajuste asegura que la parte superior del segundo rodillo 104 de trabajo esté en la posición deseada. Esta posición generalmente está en o cerca de la línea 114 de paso de la tira, que se determina a partir de los valores del diámetro del rodillo de trabajo introducidos por el operador.
Haciendo referencia a la figura 2, durante las operaciones de laminado puede existir un espacio diferencial entre el primer y segundo rodillos 102, 104 de trabajo opuestos, por ejemplo debido a las razones comentadas anteriormente en el presente documento. Como se muestra en el dibujo, una línea CL central divide en dos los ejes longitudinales del primer y segundo rodillos 102, 104 de trabajo. En el lado izquierdo de la línea CL central el espacio tiene un componente G1 de tamaño mayor mientras que en el lado derecho de la línea central CL el espacio G tiene un componente G2 de tamaño menor, mientras que en la línea central CL el espacio tiene un componente G3 de tamaño promedio, es decir (G1+G2)/2. Se entenderá que en el dibujo la diferencia en el tamaño del espacio entre los dos lados se ha exagerado con fines ilustrativos. Se entenderá además que el espacio podría tener en cambio un componente menor en el lado izquierdo y un componente mayor en el lado derecho.
Haciendo referencia aún a la figura 2, una porción media del primer rodillo 102 de trabajo comprende una superficie 102a de trabajo que se extiende entre un par de superficies 102b, 102c de no trabajo ubicadas en las porciones de extremo del primer rodillo 102 de trabajo. Aunque no se muestra en el dibujo, el segundo rodillo 104 de trabajo comprende de manera similar una superficie de trabajo que se extiende entre un par de superficies de no trabajo. Como se usa en el presente documento con respecto a los rodillos 102, 104 de trabajo, "superficie de trabajo" significa la superficie del rodillo de trabajo que está en contacto con la tira metálica durante las operaciones de laminado, mientras que "superficie de no trabajo" significa una superficie del rodillo de trabajo que generalmente no está en contacto con la tira metálica. Durante las operaciones de laminado, se espera que las superficies 102b, 102c de no trabajo estén considerablemente más frías que la superficie 102a de trabajo y, por lo tanto, deberían ser menos propensas al desgaste y la deformación. Fuera del ancho de la tira metálica no habrá desgaste (cualquier desgaste por contacto entre rodillos durante un laminado cero será insignificante). Debido a que los rodillos 102, 104 de trabajo están más fríos en estos puntos, también tienen una expansión térmica menor. Se entenderá que la relación entre la longitud longitudinal de la superficie 102a de trabajo y la longitud longitudinal de las superficies 102b, 102c de no trabajo podría diferir de la que se muestra en la figura 2.
Volviendo a las figuras 3a y 3b, en este ejemplo un dispositivo 200 de medición del rodillo de trabajo comprende un par de brazos 202a, 202b de soporte telescópicos que están separados y conectados entre sí por un miembro 204 transversal alargado. En cada extremo del miembro 204 transversal se proporciona un pie 206a, 206b de soporte que está dispuesto para pivotar alrededor del eje longitudinal del miembro 204 transversal. Los dos extremos de una barra 208 de sensores alargada están unidos a los respectivos pies 206a, 206b de soporte (por ejemplo, mediante pernos) de modo que la barra 208 de sensores se extienda entre los pies 206a, 206b de soporte debajo del miembro 204 transversal y en relación paralela con el mismo. En la barra 208 de sensores están montados varios sensores 210. En este ejemplo, los sensores 210 están dispuestos en una única fila (o línea) a lo largo de la barra 208 de sensores en dirección longitudinal y están separados entre sí por espacios. En este ejemplo hay 25 sensores 210. En este ejemplo los sensores 210 comprenden sensores de corrientes parásitas.
El dispositivo 200 de medición del rodillo de trabajo está adaptado para unirse al tren 100 de laminación (o, como alternativa, puede formar parte integral del tren 100 de laminación) de manera que la barra 208 de sensores se puede acercar y alejar selectivamente del primer y segundo rodillos 102, 104 de trabajo por medio de los brazos 202a, 202b de soporte telescópicos. A continuación se describirá una secuencia de funcionamiento del tren 100 de laminación.
(1) Cuando se introducen nuevos rodillos de trabajo en el laminador, no tendrán curvatura térmica, solo curvatura rectificada (si la hay). En este punto siempre se requiere una secuencia a cero del laminador. A esto le seguirá la secuencia de medición del perfil como se describe a continuación para establecer una referencia para la medición del perfil. Por tanto, el tren 100 de laminación se pone a cero. La puesta a cero del laminador es una secuencia de operaciones para establecer la extensión de los cilindros 110a, 110b hidráulicos de carga de rodillos cuando los rodillos 102, 104 de trabajo se tocan. Esta información es útil para establecer espacios. Para poner a cero el tren 100 de laminación, los cilindros 110a, 110b hidráulicos de carga de rodillos se desplazan hasta su posición hasta que los rodillos 102, 104 de trabajo se tocan, momento en el que el control cambia a control de fuerza y la fuerza se aumenta hasta la carga de puesta a cero. Los rodillos 102, 104 de trabajo se giran mientras todavía están en contacto. Una vez que las fuerzas se estabilizan y son iguales en los dos lados, las extensiones del cilindro se registran y se promedian sobre un número definido de revoluciones (por ejemplo, dos) de los rodillos 106, 108 de respaldo. La extensión promedio del cilindro obtenida se convierte en la extensión cero o de referencia.
(2) El primer y segundo rodillos 102, 104 de trabajo se giran a una velocidad constante y se pasa una tira metálica entre los rodillos 102, 104 de trabajo. El espacio diferencial y las posiciones de los cilindros 110a, 110b hidráulicos de carga de rodillos se muestrean durante el laminado y se almacenan los valores promedio de ejecución. Preferiblemente, también se promedia y almacena el recorte de dirección de tira.
(3) Hacia el final del paso de la tira, el primer y segundo rodillos 102, 104 de trabajo se ralentizan. En este momento, los valores promedios del espacio diferencial y las posiciones de los cilindros 110a, 110b hidráulicos de carga de rodillos (y preferiblemente el valor promedio del recorte de dirección de tira) se captan y almacenan en preparación para el inicio de la siguiente bobina.
(4) Una vez que la tira ha salido de estar en contacto con el rodillo, se controlan los cilindros 110a, 110b hidráulicos de carga de rodillos para aplicar fuerzas con el fin de doblar el primer y segundo 102, 104 rodillos de trabajo a lo largo de los ejes longitudinales de los mismos hasta un grado predeterminado de flexión.
(5a) Haciendo referencia ahora a las figuras 4a-5b, los brazos 202a, 202b de soporte telescópicos del dispositivo 200 de medición del rodillo de trabajo se extienden para mover la barra 208 de sensores al primer rodillo 102 de trabajo. Cada pie 206a, 206b de soporte del dispositivo 200 de medición del rodillo de trabajo comprende un cojinete 206a1, 206b1 que permite que el pie 206a, 206b de soporte pivote sobre el miembro 204 transversal, y un par de ruedas (o rodillos) 206a2 de guía separadas que se ponen en contacto con el primer rodillo 102 de trabajo, la acción de pivote de los pies 206a, 206b de soporte proporciona la autoalineación de las ruedas 206a2 de guía en el primer rodillo 102 de trabajo. Preferiblemente, las ruedas 206a2 de guía están construidas a partir de un material que no dañará ni marcará la superficie del primer rodillo 102 de trabajo, por ejemplo poliuretano.
Haciendo referencia en concreto a las figuras 4b y 5b, con el dispositivo 200 de medición del rodillo de trabajo colocado de esta manera, la barra 208 de sensores se encuentra sobre y a lo largo de la superficie 102a de trabajo del primer rodillo 102 de trabajo en la dirección longitudinal, estando separada la barra 208 de sensores de la superficie 102a de trabajo por un pequeño espacio radial. Por tanto, cada uno de los sensores 210 que están<montados en la barra>208<de sensores sobresale hacia abajo sobre una ubicación respectiva en la superficie 102a>de trabajo por debajo del sensor 210, extendiéndose dichas ubicaciones respectivas a lo largo de la superficie 102a de trabajo. Además, cada uno de los pies 206a, 206b de soporte del dispositivo 200 de medición del rodillo de trabajo está situado en una de las dos superficies 102b, 102c de no trabajo del primer rodillo 102 de trabajo.
Con respecto al dispositivo 200 de medición del rodillo de trabajo, la distancia de cada uno de los sensores 210 desde las ruedas 206a2 de guía está predeterminada. Por tanto, las posiciones de las ruedas 206a2 de guía, en las superficies 102b, 102c de no trabajo del primer rodillo 102 de trabajo, proporcionan una referencia para las mediciones. Es decir, los puntos de contacto de las ruedas 206a2 de guía en las superficies 102b, 102c de no trabajo proporcionan una referencia. Dicho de otro modo, las superficies 102b, 102c de no trabajo proporcionan de manera efectiva una referencia de medición. Además, las posiciones de los sensores 210 proporcionan una pluralidad de puntos de referencia. Se pueden proporcionar sensores de temperatura adyacentes a las ruedas 206a2 de guía, para medir la temperatura de las superficies 102b, 102c de no trabajo para ayudar en el establecimiento de la referencia.
El primer rodillo 102 de trabajo se gira a una velocidad constante y los sensores 210 se activan. A medida que gira el primer rodillo 102 de trabajo, cada uno de los sensores 210 mide repetidamente la distancia radial entre el sensor y la ubicación (que sobresale) respectiva en la superficie 102a de trabajo por debajo del sensor 210. Las mediciones se almacenan en una base de datos. Cualquier variación en el radio de rodadura de las superficies 102b, 102c de no trabajo se acomoda mediante los cojinetes 206a1,206b1 lo que permite que los pies 206a, 206b de soporte pivoten. Una vez que se han tomado y almacenado las mediciones, los brazos 202a, 202b de soporte telescópicos del dispositivo 200 de medición del rodillo de trabajo se retraen para alejar la barra 208 de sensores del primer rodillo 102 de trabajo.
(5b) Utilizando el conocimiento mencionado anteriormente, de la distancia radial predeterminada desde cada sensor hasta la referencia en las superficies 102b, 102c de no trabajo, se obtiene la distancia radial desde la referencia de cada una de dichas ubicaciones en la superficie 102a de trabajo. Con respecto a cada una de las ubicaciones, se calcula un promedio del radio alrededor de la circunferencia de la superficie 102a de trabajo. De este modo se obtiene un radio de rodadura de la superficie 102a de trabajo en cada una de dichas ubicaciones a lo largo de la superficie 102a de trabajo.
La figura 6 muestra un trazado de ejemplo del radio de rodadura a lo largo de la superficie 102a de trabajo, es decir, un perfil 102aPA longitudinal de la superficie 102a de trabajo real. También se incluye en la figura una parábola que representa un perfil 102aPI óptimo en donde el radio de rodadura es simétrico con respecto a la línea CL central. Por tanto, se apreciará que el perfil 102aPA longitudinal real de la superficie 102a de trabajo no es óptimo y por lo tanto se requiere una corrección para reducir una diferencia en el tamaño promedio del espacio a cada lado de la línea CL central.
(5c) Para este fin se obtiene una componente 102aL lineal del perfil 102aPA longitudinal, usando un método matemático convencional adecuado. Una amplitud de pico a pico del componente 102aL lineal se utiliza como entrada para los cilindros 110a, 110b hidráulicos de carga de rodillos para inclinar el primer rodillo 102 de trabajo con respecto al segundo rodillo 104 de trabajo en el plano del primer y segundo rodillos 102, 104 de trabajo. De esta manera, se reduce y preferiblemente se minimiza la diferencia en el tamaño promedio del espacio entre rodillos a cada lado de la línea central. Preferentemente se proporciona al operador una indicación visual de la inclinación. Durante la inclinación del primer rodillo 102 de trabajo, uno de los cilindros 110a, 110b hidráulicos de carga de rodillos se retrae mientras el otro se extiende, los ajustes que son iguales y opuestos de modo que la fuerza de rodadura total se mantendrá constante y por tanto el grosor de la tira no cambiará durante una operación de laminado.
Preferiblemente, los valores promedios previamente obtenidos y almacenados del espacio diferencial y las posiciones de los cilindros 110a, 110b hidráulicos de carga de rodillos (y preferiblemente el valor promedio del recorte de dirección de tira) se combinan con los datos de inclinación y espacio promedio para ajuste fino durante las operaciones de laminado.
Las posiciones de dirección y diferencial de los cilindros 110a, 110b hidráulicos de carga de rodillos de una pasada anterior de la tira, junto con el perfil 102aPA longitudinal de la superficie 102a de trabajo del primer rodillo 102 de trabajo, pueden proporcionarse para modelos de desgaste y/o térmicos del tren 100 de laminación. Las mediciones almacenadas de los radios de la superficie 102a de trabajo pueden usarse para obtener conocimiento de cómo cambia el perfil del rodillo con el tiempo durante la vida útil del primer rodillo 102 de trabajo.
En el ejemplo descrito, las mediciones del sensor de la superficie 102a de trabajo del primer rodillo 102 de trabajo se toman mientras el primer rodillo 102 de trabajo está girando y, con respecto a cada una de las ubicaciones a lo largo de la longitud de la superficie 102a de trabajo, se calcula un promedio de los radios alrededor de la circunferencia de la superficie 102a de trabajo. Menos preferiblemente, las mediciones del sensor de la superficie 102a de trabajo se pueden tomar mientras el primer rodillo 102 de trabajo está estacionario y, con respecto a cada una de las ubicaciones a lo largo de la superficie 102a de trabajo, se puede tomar una única medición de la distancia radial y estas mediciones únicas se utilizan para obtener el perfil longitudinal de la superficie 102a de trabajo.
Se entenderá que el perfil 102aPA longitudinal de la superficie 102a de trabajo del primer rodillo 102 de trabajo podría obtenerse utilizando una variedad de funciones, siendo el componente 102aL lineal sólo una de las mismas. Por ejemplo, el perfil 102aPA longitudinal podría obtenerse en términos del área bajo la curva por unidad de longitud del rodillo de trabajo.
Se entenderá que los sensores podrían adoptar cualquier forma adecuada para medir la distancia a la superficie 102a de trabajo del primer rodillo 102 de trabajo, siendo los sensores de corrientes parásitas sólo un ejemplo. También se pueden omitir los sensores 210 y usarse algún otro medio para obtener los radios de la superficie 102a de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo a lo largo del primer rodillo 102 de trabajo. Por ejemplo, se pueden tomar imágenes fotográficas de la superficie 102a de trabajo y obtenerse los radios a partir de estas.
En el ejemplo descrito, sólo se mide la superficie 102a de trabajo del primer rodillo 102 de trabajo y se obtiene el perfil longitudinal. En este ejemplo se supone que el perfil longitudinal de la superficie de trabajo del segundo rodillo 104 de trabajo será generalmente similar al del primero. En otro ejemplo, también se mide la superficie de trabajo del segundo rodillo 104 de trabajo y también se obtiene el perfil longitudinal de dicha superficie de trabajo, de la manera descrita anteriormente. Este conocimiento del segundo rodillo 104 de trabajo puede permitir un control más preciso del espacio del rodillo.
Ya sea que se mida la superficie de trabajo de uno o ambos del primer y segundo rodillos 102, 104 de trabajo, durante la medición los rodillos pueden estar en contacto entre sí o pueden estar separados por un espacio.
Puede ser deseable medir la temperatura de las superficies 102b, 102c de no trabajo del primer y segundo rodillos 102, 104 de trabajo. Esto se puede hacer mediante un sensor de temperatura con contacto o sin contacto. Con estas temperaturas será posible extrapolar la temperatura del rodillo en toda la anchura utilizando el crecimiento medido del rodillo de trabajo.
El dispositivo y el esquema de control podrían ampliarse en las mediciones tomadas. También podría usarse en algunos o en todos de los demás soportes en el tren de laminación. Se podrían instalar sensores de distancia adicionales entre los puntos de referencia para medir la curvatura general del rodillo de trabajo. Esta retroalimentación de la curvatura real podría luego usarse como entrada para modelos matemáticos para establecer la configuración de flexión del rodillo para la siguiente pieza de trabajo. Se podrían instalar sensores de temperatura para medir el perfil térmico.
Ha de entenderse que la invención se ha descrito en relación con sus modos de realización preferidos y puede modificarse de muchas maneras diferentes sin apartarse del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Un método para controlar un espacio entre el primer y segundo rodillos (102, 104) de trabajo de un tren (100) de laminación, las superficies (102a) de trabajo del primer y segundo rodillos (102, 104) de trabajo que están dispuestas en relación opuesta y respectivos ejes longitudinales de los rodillos (102, 104) que se encuentran en un plano común, dichas superficies (102a) de trabajo que están, en uso, separadas para formar el espacio para recibir un producto metálico para laminar, el método caracterizado por:.
definir una pluralidad de ubicaciones de superficies de trabajo separadas a lo largo del primer rodillo (102) de trabajo en la dirección longitudinal;
obtener un radio de la superficie (102a) de trabajo del primer rodillo (102) de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo;
basándose en los radios de las ubicaciones de la superficie de trabajo, obtener un perfil (102aPA) longitudinal de la superficie (102a) de trabajo;
basándose en dicho perfil (102aPA) longitudinal, inclinar el primer rodillo (102) de trabajo con respecto al segundo rodillo (104) de trabajo en el plano común para reducir una diferencia en el tamaño promedio del espacio a cada lado de una línea (CL) central que divide en dos los ejes longitudinales del primer y segundo rodillos (102, 104) de trabajo.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende:
basándose en dicho perfil (102aPA) longitudinal, definir un componente (102aL) lineal de la superficie (102a) de trabajo del primer rodillo (102) de trabajo; y
basándose en dicho componente (102aL) lineal, inclinar el primer rodillo (102) de trabajo con respecto al segundo rodillo (104) de trabajo en el plano común para reducir la diferencia en el tamaño promedio del espacio a cada lado de la línea (CL) central que divide en dos los ejes longitudinales del primer y segundo rodillos (102, 104) de trabajo.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde obtener dicho radio de la superficie (102a) de trabajo del primer rodillo (102) de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo comprende: definir una referencia (D) en una superficie (102b, 102c) de no trabajo del primer rodillo (102) de trabajo; definir una pluralidad de puntos de referencia separados en la dirección longitudinal, cada punto de referencia que está ubicado en el espacio radialmente de una de las ubicaciones de la superficie de trabajo y que está a una distancia radial predeterminada de la referencia (D);
medir las distancias radiales entre los puntos de referencia y las respectivas ubicaciones de la superficie de trabajo; obtener diferencias entre las distancias radiales predeterminadas de los puntos de referencia desde la referencia (D), y las respectivas distancias radiales medidas; y
basándose en dichas diferencias, obtener dicho radio de la superficie (102a) de trabajo del primer rodillo (102) de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo.
4. Un método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde definir dicha pluralidad de puntos de referencia separados en la dirección longitudinal comprende:
proporcionar un sensor (210) en cada uno de los puntos de referencia, cada uno de los sensores (210) que está configurado para medir la distancia radial entre el punto de referencia y la ubicación de la superficie de trabajo respectiva.
5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde:
el primer rodillo (102) de trabajo comprende un material metálico; y
los sensores (210) comprenden sensores de corrientes parásitas para inducir corrientes parásitas en el material metálico.
6. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde obtener dicho radio de la superficie (102a) de trabajo del primer rodillo (102) de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo comprende: con respecto a cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo, obtener un radio de la superficie (102a) de trabajo en una pluralidad de posiciones radiales alrededor de la circunferencia de la superficie (102a) de trabajo para obtener una pluralidad de radios; y
promediar la pluralidad de radios para obtener dicho radio de la superficie (102a) de trabajo en la ubicación respectiva de la superficie de trabajo.
7. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende:
antes de obtener el radio de la superficie (102a) de trabajo del primer rodillo (102) de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo, doblar el primer y segundo rodillos (102, 104) de trabajo a lo largo de los ejes longitudinales de los mismos hasta una cantidad predeterminada.
8. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende obtener dicho radio de la superficie (102a) de trabajo del primer rodillo (102) de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo cuando la superficie (102a) de trabajo del primer rodillo (102) de trabajo está en contacto con la superficie de trabajo del segundo rodillo (104) de trabajo.
9. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende obtener dicho radio de la superficie (102a) de trabajo del primer rodillo (102) de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo cuando la superficie (102a) de trabajo del primer rodillo (102) de trabajo está separada de la superficie de trabajo del segundo rodillo (104) de trabajo.
10. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende:
definir una pluralidad de ubicaciones de superficies de trabajo separadas a lo largo del segundo rodillo (104) de trabajo en la dirección longitudinal;
obtener un radio de la superficie de trabajo del segundo rodillo (104) de trabajo en cada una de las ubicaciones de la superficie de trabajo del segundo rodillo (104) de trabajo;
basándose en los radios de las ubicaciones de la superficie de trabajo del segundo rodillo (104) de trabajo, obtener un perfil longitudinal de la superficie de trabajo del segundo rodillo (104) de trabajo;
basándose en los perfiles (102aPA) longitudinales de las superficies (102a) de trabajo del primer y segundo rodillos (102, 104) de trabajo, inclinar el primer rodillo (102) de trabajo con respecto al segundo rodillo (104) de trabajo en el plano común para reducir la diferencia en el tamaño promedio del espacio a cada lado de la línea (CL) central que divide en dos los ejes longitudinales del primer y segundo rodillos (102, 104) de trabajo.
11. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde inclinar el primer rodillo (102) de trabajo comprende aplicar simultáneamente primera y segunda fuerzas a las respectivas primera y segunda porciones de extremo del primer rodillo (102) de trabajo, siendo iguales la primera y segunda fuerzas en magnitud y de dirección opuesta, de modo que el primer rodillo (102) de trabajo gira alrededor de un eje central que se extiende a través y normal a cada uno de los ejes longitudinales del primer rodillo (102) de trabajo y la línea (CL) central que divide en dos los ejes longitudinales del primer y segundo rodillos (102, 104) de trabajo.
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