專利名稱：通過(guò)測(cè)量棒校準(zhǔn)精軋輥裝置的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，更特定的是金屬板特別是鋼板的制造，本發(fā)明涉及不包括所謂的多輥張力平整機(jī)的多輥平整機(jī)的校準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
已知平整機(jī)是被設(shè)計(jì)用來(lái)修正或相當(dāng)多地減少金屬板在各個(gè)生產(chǎn)階段(軋制、成卷、熱處理)中產(chǎn)生的任何缺陷的。可能提及，例如，可發(fā)展的缺陷(初始彎曲，“傾斜”)或不可發(fā)展的缺陷(“沿著邊緣”或“沿著中心”的缺陷)。
將回憶，冷卻平整的原理示意性地包括，通過(guò)交替的彎曲應(yīng)力將幾何缺陷轉(zhuǎn)換成在厚度范圍內(nèi)可變的殘余應(yīng)變系統(tǒng)。因此，被平整的薄板或鋼帶通過(guò)一個(gè)支架，支架由包括至少兩系列相互面對(duì)放置的上軋輥和下軋輥的裝置構(gòu)成。所述兩個(gè)系列被安排成相互大致平行并且垂直于鋼帶的前進(jìn)方向。當(dāng)鋼帶通過(guò)這些軋輥之間時(shí)，它將承受部分塑性變形沿一個(gè)方向彎曲，然后向相反的方向彎曲。彎曲的幅度逐漸減小，因?yàn)檫@些軋輥的疊瓦構(gòu)造向著平整機(jī)出口方向逐漸減少。因此，有可能生產(chǎn)出具有極好平整度并且具有極低水平殘余應(yīng)力的產(chǎn)品，能夠滿足金屬家具、家用電器和汽車產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域的某些應(yīng)用。
關(guān)于平整度或殘余應(yīng)力水平，被用戶強(qiáng)加的始終嚴(yán)格的產(chǎn)品公差需要平整機(jī)的機(jī)械行為始終得到更好地控制，沒有這些，它們的運(yùn)轉(zhuǎn)將變得不可確定。在描述的這個(gè)階段，為了更好地理解各種調(diào)節(jié)參數(shù)，對(duì)多輥平整機(jī)的主要部分進(jìn)行描述看起來(lái)是值得的。
為了這個(gè)目的，圖1以示意性的縱向剖面顯示了傳統(tǒng)的平整機(jī)，它包括一系列下軋輥11(由11a到11n確定，在這個(gè)特殊的例子中有10個(gè)軋輥)和一系列上軋輥12，由12a到12m確定，它們分別由下梁13和上梁14支撐。金屬帶10被驅(qū)動(dòng)沿著尖頭F指示的方向通過(guò)平整機(jī)。軋輥11和12相互疊瓦成一種沿著鋼帶前進(jìn)方向減小的程度。因此，鋼帶在入口軋輥11a、12a、11b之間被彎曲得顯著變形，而在平整機(jī)的出口區(qū)域的出口軋輥11m、12m、11n之間變形非常小。因此，鋼帶中的初始幾何缺陷通過(guò)塑性變形轉(zhuǎn)換為一種殘余應(yīng)變系統(tǒng)，它的幅度隨著軋輥施加的彎曲而減少。
圖2圖示性地顯示了用來(lái)調(diào)節(jié)軋輥疊瓦的已知裝置“傾斜”的特征是上梁14相對(duì)于下梁13沿鋼帶前進(jìn)方向的傾角。下梁被認(rèn)為是一個(gè)參考面。梁14通過(guò)調(diào)節(jié)裝置16a、16b、16c和16d，例如具有錐齒輪的螺桿螺母型或其他技術(shù)的裝置，支撐在上部框架15上。
按照上述螺桿-螺母型例子的調(diào)節(jié)裝置利用馬達(dá)19a和19b通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸17a和17b致動(dòng)。聯(lián)軸器18a和18b被用于臨時(shí)分離它們連接的調(diào)節(jié)裝置，從而能夠同時(shí)在平整機(jī)的入口側(cè)和出口側(cè)調(diào)節(jié)上軋輥和下軋輥之間的橫向平行(或“位錯(cuò)”)。然后，軋輥的疊瓦通過(guò)馬達(dá)進(jìn)行調(diào)節(jié)，該馬達(dá)同時(shí)還驅(qū)動(dòng)平整機(jī)入口或出口處的調(diào)節(jié)裝置。
位錯(cuò)不得不在機(jī)器上利用相當(dāng)多數(shù)量的操作來(lái)消除。為了修改軋輥的疊瓦，特別是根據(jù)被平整鋼帶的特征，傾斜以一種標(biāo)準(zhǔn)的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。
圖3圖示性地顯示了傳統(tǒng)平整機(jī)的正視圖，它圖示了可用于補(bǔ)償承載軋輥彎曲的裝置。這是因?yàn)樵阡搸秸^(guò)程中的反作用力導(dǎo)致軋輥?zhàn)冃巍榱搜a(bǔ)償這樣的變形，平整軋輥通過(guò)支撐臺(tái)和抗壓軋輥、斜面或輥?zhàn)觼?lái)支撐。這個(gè)裝置被安裝在一個(gè)被稱作“盒子”的框架中，該框架放置在一組獨(dú)立的且高度可調(diào)的“抗壓斜面”上，這些斜面沿著平整機(jī)的橫向分布。圖3圖示了用來(lái)補(bǔ)償軋輥11彎曲的11排抗壓裝置21的例子。軋輥的側(cè)向移動(dòng)通過(guò)軸承20限制。這些斜面的垂直位置可以例如通過(guò)可調(diào)節(jié)的斜楔22來(lái)調(diào)節(jié)。
圖4以故意夸大的方式顯示了由下軋輥上的這些抗壓斜面，通過(guò)斜面的或多或少的重要垂直位移產(chǎn)生的變形。該變形可以在不承載或承載的軋輥上再現(xiàn)。
圖5顯示了一個(gè)已知例子，其中這些抗壓裝置的高度可以通過(guò)安置在支撐軋輥11和剛性下部框架15’之間的斜楔23來(lái)調(diào)節(jié)。斜楔的相對(duì)位移通過(guò)氣缸24提供，并且可以利用例如位置傳感器25來(lái)測(cè)量。
在一種包括5-6層重疊的軋輥(此處未示出此例)的平整機(jī)的例子中，偏心的輥?zhàn)右渤霈F(xiàn)，這些涉及到中間的軋輥并且使得調(diào)節(jié)入口軋輥12a和出口軋輥12m的夾緊成為可能。
因此，平整機(jī)的整個(gè)調(diào)節(jié)包括許多參數(shù)，特別是
——通過(guò)例如螺桿-螺母調(diào)節(jié)裝置或抗壓斜面來(lái)實(shí)現(xiàn)的位錯(cuò)調(diào)節(jié)(上軋輥和下軋輥之間的橫向平行)；——通過(guò)傾斜梁實(shí)現(xiàn)的平整機(jī)入口和出口處的軋輥疊瓦的調(diào)節(jié)；——為了補(bǔ)償承載軋輥彎曲的抗壓裝置的調(diào)節(jié)；——鋼帶的張力。
為了根據(jù)鋼帶的特征來(lái)調(diào)節(jié)平整機(jī)，因此，必須校準(zhǔn)或初始化所述平整機(jī)。為了得到想要的效果，這實(shí)際上是確定平整機(jī)的合適的基座調(diào)節(jié)。還想要知道通過(guò)可用的裝置(特別是疊瓦調(diào)節(jié)、抗壓輥?zhàn)痈叨日{(diào)節(jié))實(shí)現(xiàn)的可控制的調(diào)節(jié)值，還想知道平整過(guò)程中所述軋輥的運(yùn)行、彈力和彎曲的量。因此，有可能在調(diào)節(jié)平整機(jī)時(shí)考慮這些參數(shù)。
為了得到好的產(chǎn)品平整度，因此需要——平整機(jī)的入口和出口間隙需要被精確地校準(zhǔn)到，例如±0.05mm；——檢查各梁的寄生傾斜或位錯(cuò)的存在，從操作者的角度看，各梁理論上是平行的；——精確地校準(zhǔn)抗壓裝置的高度到，例如±0.02mm。
現(xiàn)在，平整操作，目前特別是校準(zhǔn)包含一定量的經(jīng)驗(yàn)主義，因?yàn)椤獜S商需要的預(yù)調(diào)節(jié)設(shè)置或圖表可能被證實(shí)是不合適的；——平整機(jī)校準(zhǔn)的定期檢查經(jīng)常是由操作者進(jìn)行的，操作者利用一個(gè)接地棒或一個(gè)具有已經(jīng)校準(zhǔn)直徑的圓形產(chǎn)品插入所述間隙，以在平整軋輥與這個(gè)棒接觸時(shí)檢查所述值。在荷載沒有施加的情況下實(shí)行的這個(gè)操作因此不能保證平整機(jī)在受荷(夾緊在產(chǎn)品上)狀態(tài)下有一個(gè)精確的間隙，因?yàn)闄C(jī)器的運(yùn)行和彈力在這種方法中沒有考慮到。這種校準(zhǔn)方法的精度很難量化，因?yàn)樗苊黠@依賴于操作者的敏感性和經(jīng)驗(yàn)，并且它的再現(xiàn)性不能保證。
然而，提出了一種在動(dòng)態(tài)荷載下描述平整機(jī)特性并且允許它們被校準(zhǔn)的方法(“厚板軋機(jī)和帶材精軋機(jī)的平整過(guò)程模擬及其應(yīng)用”(“Modeling of theleveling process and applications to heavy plate mills and strip finishing mills”)，METEC Düsseldorf 1994)。這種方法依靠不同格式的參考板的使用，參考板包括與抗壓裝置一致放置的應(yīng)變計(jì)。
雖然使用了測(cè)量板的這種方法優(yōu)選地適于確定平整機(jī)的初始調(diào)節(jié)，然而，它很不適于定期監(jiān)測(cè)平整機(jī)的正確運(yùn)行。這是因?yàn)樗枰獧C(jī)器停止幾個(gè)小時(shí)，并且熟練的操作者不得不使用精密復(fù)雜的測(cè)量裝置在機(jī)器上工作，從而極大地妨礙了生產(chǎn)力。另外，在大型平整機(jī)的情況下，這些板的尺寸和它們的操作難度變得不再是一個(gè)可以忽略的問(wèn)題。
因此，非常需要擁有一種容易操作的方法，它將使得下列功能成為可能——探測(cè)平整機(jī)的任何機(jī)械缺陷；——在懷疑的情況下檢查機(jī)器的校準(zhǔn)；——檢查初始確定的調(diào)節(jié)沒有過(guò)期；——比測(cè)量板方法更迅速地執(zhí)行這種校準(zhǔn)，并且具有比當(dāng)前的利用已經(jīng)校準(zhǔn)的棒的手動(dòng)方法更好的精度和再現(xiàn)性；和——通過(guò)作用于偏心或等價(jià)裝置來(lái)精確地調(diào)節(jié)入口軋輥和出口軋輥的夾緊。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是滿足這些需要。特別是，本發(fā)明的目的是利用已知的荷載執(zhí)行可再現(xiàn)的承載校準(zhǔn)，因此精確地和簡(jiǎn)單地確定平整機(jī)的特征。
本發(fā)明的目的還要確定抗壓調(diào)節(jié)的位置以能夠修正平整軋輥的彎曲。
本發(fā)明的目的還要修正平整機(jī)的“位錯(cuò)”并且檢查它與平行的梁的“傾斜”。
本發(fā)明的目的還在于，特別是，確保初始調(diào)節(jié)不隨著時(shí)間改變。
考慮到這些目的，本發(fā)明的主體是一種用來(lái)校準(zhǔn)平整金屬帶的多輥平整機(jī)的裝置，包括至少一個(gè)組件，所述組件包括兩個(gè)系列的軋輥，即下軋輥和上軋輥，它們相互面對(duì)地放置從而使一個(gè)系列的軋輥與另一個(gè)系列的軋輥疊瓦，這些系列的軋輥被基本相互平行且垂直于被平整鋼帶前進(jìn)方向地放置，所述裝置的特征在于它還包括一個(gè)剛性的測(cè)量棒，具有足夠長(zhǎng)度的所述測(cè)量棒被定位在所述成組的所述上下軋輥之間的所述平整方向中延伸越過(guò)軋輥，與棒整合在一起的剛性凸起當(dāng)它們被鉛垂于下軋輥放置時(shí)可以再現(xiàn)所述下軋輥的作用和它們的機(jī)械性質(zhì)，一個(gè)薄金屬板擱置在這些凸起上并且在棒中間的周圍扣緊在其中一個(gè)凸起上，所述的薄金屬板具有用來(lái)測(cè)量它的彈性變形的伸長(zhǎng)計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，所述的測(cè)量薄板的長(zhǎng)度大于所述平整機(jī)第一個(gè)軋輥和最后一個(gè)軋輥之間隔開的距離，并且所述板的寬度優(yōu)選地小于軋輥或抗壓斜面的寬度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利特征，所述薄板的幾何和機(jī)械特征以這樣一種方式選擇，即當(dāng)這個(gè)薄板在所述平整機(jī)中承受對(duì)應(yīng)于平整最小厚度、最低屈服強(qiáng)度和最低彈性模量的鋼帶的力時(shí)，這些將導(dǎo)致所述板的材料在彈性范圍內(nèi)變形。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利特征，所述伸長(zhǎng)計(jì)可以是基于電阻變化的應(yīng)變計(jì)，或測(cè)量Fabry-Perot空腔長(zhǎng)度變化的光纖伸長(zhǎng)計(jì)，或測(cè)量所述薄板局部變形的任何其它裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，所述棒包括一個(gè)校準(zhǔn)樁，它被插入到兩個(gè)下軋輥之間以沿著所述平整機(jī)的縱向以精確的和可再現(xiàn)的方式定位所述棒。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，至少兩個(gè)伸長(zhǎng)計(jì)被定位在板的中心以及板的下部，這樣，一旦測(cè)量棒被放置在平整機(jī)中，所述伸長(zhǎng)計(jì)被定位得與平整機(jī)入口處的第四個(gè)軋輥和平整機(jī)出口處的第N-3個(gè)軋輥一致，其中所述的平整機(jī)總共具有N個(gè)軋輥。
有利地，至少兩個(gè)伸長(zhǎng)計(jì)被定位在板的中心以及板的下部，這樣，一旦測(cè)量棒被放置在平整機(jī)中，所述伸長(zhǎng)計(jì)被定位得與平整機(jī)入口處的第二個(gè)軋輥和平整機(jī)出口處的第N-1個(gè)軋輥一致，其中所述的平整機(jī)總共具有N個(gè)軋輥。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，所述剛性棒有利地包括一個(gè)用來(lái)在所述的平整機(jī)中容易地操作它的延伸部分。
本發(fā)明的主體還是一種利用上述定義的測(cè)量棒裝置來(lái)校準(zhǔn)多輥平整機(jī)的方法，特征在于包括一個(gè)薄測(cè)量板的兩個(gè)所述測(cè)量棒被定位得接近所述平整機(jī)中的軸承，抗壓斜面被完全降低，所述系列的下軋輥和上軋輥通過(guò)夾緊控制裝置的作用被帶動(dòng)接近以在所述測(cè)量棒上作用一個(gè)力，所述參考力對(duì)應(yīng)于通過(guò)所述平整機(jī)對(duì)具有最小厚度、最低屈服強(qiáng)度和最低彈性模量的鋼帶進(jìn)行的平整，所述板處于彈性變形的狀態(tài)。一旦達(dá)到這個(gè)力，棒的變形通過(guò)所述伸長(zhǎng)計(jì)得到測(cè)量以從中推導(dǎo)出一個(gè)參考間隙，所述平整機(jī)的位錯(cuò)和傾斜根據(jù)這些結(jié)果被合適地進(jìn)行修正。
根據(jù)執(zhí)行的優(yōu)選方法，執(zhí)行上述定義的校準(zhǔn)步驟，并且然后，在后續(xù)的步驟中，包括一個(gè)測(cè)量板的兩個(gè)所述測(cè)量棒鉛垂于最接近軸承的抗壓斜面定位，兩個(gè)系列的下軋輥和上軋輥通過(guò)夾緊控制裝置的作用被帶動(dòng)接近以使它們到達(dá)在上一步驟中測(cè)量到的所述參考間隙，兩個(gè)上述的抗壓斜面的位移隨后被改變以得到通過(guò)測(cè)量薄板的變形測(cè)量到的與所述參考力相同的力，并且通過(guò)鉛垂于抗壓斜面的所述棒的側(cè)向移動(dòng)，這個(gè)操作被重復(fù)所需次數(shù)直到所有的抗壓裝置被校準(zhǔn)完。
根據(jù)執(zhí)行的另一種方法，使用了和抗壓斜面一樣多的包括一個(gè)測(cè)量薄板并且由上述定義的許多測(cè)量棒，兩個(gè)所述測(cè)量棒被定位得接近所述平整機(jī)的軸承，兩個(gè)系列的軋輥通過(guò)夾緊控制裝置的作用被帶動(dòng)接近以在所述測(cè)量棒上作用一個(gè)參考力，所述力對(duì)應(yīng)于通過(guò)所述平整機(jī)對(duì)具有最小厚度、最低屈服強(qiáng)度和最低彈性模量的鋼帶進(jìn)行的平整，并且，所述板處于彈性變形的狀態(tài)，所述板承受的變形通過(guò)所述伸長(zhǎng)計(jì)得到測(cè)量以從中推導(dǎo)出參考間隙，并且如果合適的話修正所述平整機(jī)的位錯(cuò)和傾斜，接下來(lái)，所有的測(cè)量棒被放置在平整機(jī)中，定位得分別與各個(gè)抗壓斜面一致，兩個(gè)系列的軋輥通過(guò)夾緊控制裝置的作用被帶動(dòng)接近以得到所述的參考間隙，抗壓裝置的位移被改變以得到所述參考力，所述板承受的變形通過(guò)所述伸長(zhǎng)計(jì)得以測(cè)量以從中推導(dǎo)出軋輥的間隙和施加的夾緊力，并且根據(jù)由此得到的結(jié)果合適地施加修正。
有利地，上述的校準(zhǔn)方法利用包括一個(gè)校準(zhǔn)樁的棒來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中校準(zhǔn)樁被插入到兩個(gè)所述下軋輥之間以精確的和可再現(xiàn)的方式沿著所述平整機(jī)的縱向定位各個(gè)棒，這樣再現(xiàn)了下軋輥?zhàn)饔玫膭傂酝蛊鸨环胖玫门c這些軋輥一致。
現(xiàn)在將參考此處的附圖更明確地但不是限制性地描述本發(fā)明，其中圖1-5圖示了已知的多輥平整機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)，已經(jīng)在上文中進(jìn)行過(guò)討論；圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種測(cè)量棒以及測(cè)量棒定位在多輥平整機(jī)中的方法；圖7圖示了將薄板扣緊在測(cè)量棒的一個(gè)凸起上的方法；圖8圖示了通過(guò)本發(fā)明在平整機(jī)上測(cè)量的夾緊，抗彎曲的斜面被完全降低；圖9圖示了通過(guò)本發(fā)明在平整機(jī)上測(cè)量的夾緊，在縱向和橫向都被均勻化之后。
具體實(shí)施例方式
圖6所示的裝置首先包括一個(gè)例如由鋼制成的剛性棒8，它的長(zhǎng)度大于平整機(jī)的長(zhǎng)度。這個(gè)剛性棒包括也是剛性的固定凸起81，它們的間距如實(shí)地再現(xiàn)了平整機(jī)下梁軋輥11的中心到中心的距離。這些凸起的幾何形狀優(yōu)選地選擇為可以與擱置在其上的薄板形成線接觸。例如，圓柱形的凸起被選擇為它具有的直徑接近于平整機(jī)軋輥的直徑。所述棒的總體設(shè)計(jì)是基于需要最小荷載(平整軋輥的彎曲最小)的產(chǎn)品范圍的平整條件進(jìn)行的。
薄板82擱置在凸起81上。這個(gè)板的存在模擬了薄的產(chǎn)品與凸起的線接觸，凸起具有的硬度比得上平整軋輥的硬度。這個(gè)板的總長(zhǎng)大于第一個(gè)軋輥軸線與最后一個(gè)軋輥軸線之間隔開的距離。板的寬度不超過(guò)抗壓裝置的寬度，如此定義所以全部支撐是充分剛性的。薄板通過(guò)扣緊在棒的一個(gè)中心凸起處而與棒整合在一起，從而在夾緊過(guò)程中允許扣緊點(diǎn)兩側(cè)的板自由變形。這個(gè)板通過(guò)圖7所示的一個(gè)螺釘86或通過(guò)任何其他的等價(jià)系統(tǒng)扣緊。
這個(gè)金屬板的特性根據(jù)以下幾點(diǎn)選擇。如上所述，這個(gè)板的應(yīng)力是通過(guò)需要最小荷載的產(chǎn)品范圍的平整條件的應(yīng)力來(lái)定義的。由定義可知，這些條件導(dǎo)致了被平整產(chǎn)品的塑性變形。然而，所述板的特性必須以這樣一種方式選擇，即這些相同的條件僅僅導(dǎo)致它在彈性范圍內(nèi)變形。這意味著，所述板的至少一個(gè)以下特性——即屈服強(qiáng)度、厚度和彈性模量——必須大于被平整產(chǎn)品的特性。
有利地，該裝置包括一個(gè)延伸部分85，允許它被容易地操作，例如，為了在平整機(jī)內(nèi)橫向移動(dòng)它。這個(gè)延伸部分還用作為應(yīng)變計(jì)提供電連接。
圖6顯示了該裝置擱置在平整機(jī)的下部系列軋輥11上。為了確保它被精確定位，縱向相對(duì)于下方軋輥，使用一種定位系統(tǒng)是有用的。也就是，例如，整合在棒上的一個(gè)校準(zhǔn)樁84，它可以插入到平整機(jī)兩個(gè)下軋輥11之間。這樣，所述棒以精確的和可再現(xiàn)的方式被縱向定位，剛性凸起再現(xiàn)了下軋輥的作用，其中下軋輥被完美地鉛垂于這些軋輥放置。然而，很明顯可以使用等價(jià)的定位裝置，只要滿足可比的精讀水平既可。
正如看到的那樣，兩個(gè)伸長(zhǎng)計(jì)83a和83b(例如應(yīng)變計(jì)、光纖應(yīng)變計(jì)，它可以測(cè)量Fabry-Perot腔的長(zhǎng)度變化，或任何其它用來(lái)測(cè)量薄板局部變形的裝置)被固定在薄板下部。它們的精確位置對(duì)應(yīng)于以下數(shù)據(jù)——兩個(gè)伸長(zhǎng)計(jì)被放置的盡可能接近平整機(jī)的各端(入口和出口)，以盡可能精確地測(cè)量機(jī)器傾斜的差異；——為了獲得最大可能的精確度，伸長(zhǎng)計(jì)被放置在彎曲的高應(yīng)力區(qū)。因此，將它們定位在上軋輥和下軋輥之間的中間距離(零變形)不能達(dá)到想要的目的；——有利地，伸長(zhǎng)計(jì)被定位在薄板處于拉伸應(yīng)力的一個(gè)部分。雖然理論上有可能把它們定位在壓縮應(yīng)力的部分，但是將它們定位在直接與軋輥接觸的表面的難度使得這種選擇基本上更難于實(shí)現(xiàn)；——還推薦將伸長(zhǎng)計(jì)定位在被認(rèn)為是完全埋入的一點(diǎn)，它的邊界條件僅僅由軋輥的位置確定。這個(gè)條件不能滿足與圖6中的軋輥12a和12m一致，因?yàn)楸“逶谲堓?1a和11n上面是自由的。然而，這個(gè)條件實(shí)現(xiàn)了與軋輥12b和12l一致。更一般地，如果N指代平整機(jī)軋輥的總數(shù)(即，m+n為上部和下部系列軋輥的總數(shù))，1指代入口軋輥，N指代出口軋輥，那么伸長(zhǎng)計(jì)被優(yōu)選地定位在薄板的延伸中與第四個(gè)軋輥(并且因此在平整機(jī)的進(jìn)料側(cè))一致和與第N-3個(gè)軋輥(在平整機(jī)的出料側(cè))一致的表面上。為了測(cè)量局部的最大彎曲變形，伸長(zhǎng)計(jì)被放置在板的中心，與上述的兩軋輥一致；——然而，還可以有利地將伸長(zhǎng)計(jì)放置在夾緊被控制得更嚴(yán)格的區(qū)域，并且在此處放置了特定的裝置以作用其上。這是在平整機(jī)入口或出口的情況，在這里，夾緊可以被間接作用在軋輥12a和12m上的偏心作用特殊地修改。在這個(gè)情況中，可以有利地將伸長(zhǎng)計(jì)放置在板的中心與兩個(gè)上述的軋輥(83c和83d，圖6)一致，以測(cè)量局部變形。如果這與在棒的任何其他與軋輥(例如，與軋輥12b和12l對(duì)齊的)一致的縱向點(diǎn)測(cè)量的結(jié)果顯著不同，可以推斷出偏心的調(diào)節(jié)不良，(例如，由于過(guò)分夾緊它引起的)，偏心將不得不被修改。
所述裝置(棒+凸起+板+校準(zhǔn)系統(tǒng))的總厚度足夠大以保證總裝的剛度，同時(shí)仍然保持與平整機(jī)可用最大開口的兼容。
為了實(shí)現(xiàn)測(cè)量，棒8被放置在平整機(jī)上軋輥和下軋輥之間。止塊84(或等價(jià)的定位系統(tǒng))相對(duì)于這些軋輥定位所述棒，因此確保了整個(gè)棒縱向相對(duì)于平整機(jī)被合適的放置。因?yàn)榘舻臋M向位置相對(duì)于抗壓斜面不是關(guān)鍵，因此它可以通過(guò)將棒利用標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量裝置或等價(jià)系統(tǒng)沿著抗壓裝置的軸線放置而被定位。
接下來(lái)的過(guò)程描述想要確定和修正平整機(jī)位錯(cuò)和傾斜的第一個(gè)步驟具有測(cè)量板的兩個(gè)測(cè)量棒8被放置在平整機(jī)中，它們被盡可能接近軸承20放置，同時(shí)抗壓斜面21被完全降低了。在第一個(gè)步驟，兩個(gè)系列的軋輥11和12通過(guò)夾緊控制裝置(馬達(dá)19a和19b)的作用而被帶動(dòng)接近從而作用一個(gè)平整力。在所述的校準(zhǔn)方法中為了確保最大的精確度，這個(gè)參考的平整力被選擇以在平整機(jī)的工業(yè)應(yīng)用范圍內(nèi)再現(xiàn)最低的力，該力對(duì)應(yīng)于最低彈性模量和最低屈服強(qiáng)度的最薄產(chǎn)品的平整。在棒8上測(cè)量的變形，有可能從此推導(dǎo)出間隙(稱作參考間隙)的一個(gè)值。通過(guò)檢查和對(duì)比沿著平整機(jī)縱向和橫向測(cè)量的參考間隙值，例如通過(guò)螺桿/螺母型或等價(jià)裝置的調(diào)節(jié)16a、16b、16c和16d，有可能修正平整機(jī)的位錯(cuò)和傾斜。
接下來(lái)的過(guò)程描述后續(xù)的步驟，目的是確定與抗壓裝置一致的軋輥的間隙和施加的夾緊力。
兩個(gè)測(cè)量棒8被放置得垂直于最接近軸承的第一個(gè)和第二個(gè)抗壓斜面21a和21k。兩個(gè)系列的下軋輥11和上軋輥12通過(guò)夾緊控制裝置的作用而被帶動(dòng)接近以使它們達(dá)到上一步驟測(cè)量的參考間隙。所述的抗壓裝置21a和21k的位移被改變從而得到參考力，測(cè)量是基于棒8的裝有儀器的薄板82的變形進(jìn)行的。通過(guò)將棒側(cè)向移動(dòng)到與兩個(gè)其它的抗壓裝置21一致的位置以根據(jù)需要重復(fù)這個(gè)步驟，直到所有的抗壓裝置21都被校準(zhǔn)完為止。
為了更快地執(zhí)行校準(zhǔn)和調(diào)節(jié)的目的，也可能使用與抗壓斜面21一樣多的包括測(cè)量薄板82的測(cè)量棒8。第一個(gè)步驟保持與上述相同，但是接下來(lái)的步驟包括將棒8放置在各個(gè)斜面21下。
作為一個(gè)例子，以下結(jié)果示例了本發(fā)明所述裝置和所述方法被用于描述多輥平整機(jī)的特征。在圖8中，數(shù)字指示1和9對(duì)應(yīng)于這個(gè)平整機(jī)鉛垂于第一個(gè)和最后一個(gè)抗壓斜面，而數(shù)字指示5代表平整機(jī)的縱軸。圖8圖示了利用測(cè)量板棒在這個(gè)平整機(jī)的入口(E)和出口(S)處測(cè)量的夾緊的橫向變化，其中抗彎曲斜面被完全降低了。第一個(gè)步驟使得確定承載軋輥的任何彎曲和平整機(jī)盒子的任何扭曲成為可能。
圖9圖示了，在考慮了上述特征描述步驟的指示，對(duì)抗壓裝置進(jìn)行修正后，在相同的平整機(jī)上測(cè)量的夾緊。在承載狀態(tài)下的軋輥的彎曲和機(jī)器的間隙已經(jīng)均勻了。在這個(gè)校準(zhǔn)操作之后，測(cè)量棒上的夾緊是0.5mm±0.1mm。
毫無(wú)問(wèn)題的是，本發(fā)明不限于上述實(shí)例，而是延伸到由權(quán)利要求給出的可以再現(xiàn)的定義提供的許多等價(jià)的可供選擇的形式。因此，所述的本發(fā)明使得多輥平整機(jī)的任何調(diào)節(jié)缺陷的快速確定和修正成為可能。對(duì)操作者來(lái)說(shuō)使用簡(jiǎn)單，使得建立任何漂移的診斷成為可能并且有可能通過(guò)實(shí)現(xiàn)更好的平整度和更好的規(guī)律性來(lái)顯著地增加平整產(chǎn)品的質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)校準(zhǔn)平整金屬帶(10)的多輥平整機(jī)的裝置，包括至少一個(gè)組件，所述組件包括兩個(gè)系列的軋輥，即下軋輥(11)和上軋輥(12)，它們相互面對(duì)地放置從而使一個(gè)系列的軋輥與另一個(gè)系列的軋輥疊瓦，這些所述系列的軋輥被基本相互平行且垂直于被平整鋼帶前進(jìn)方向地放置，所述裝置的特征在于，它還包括一個(gè)剛性的測(cè)量棒(8)，具有足夠長(zhǎng)度的所述測(cè)量棒被定位在所述成組的所述上下軋輥之間的所述平整方向中，延伸越過(guò)所有軋輥，與棒整合在一起的剛性凸起(81)當(dāng)它們被鉛垂于下軋輥放置時(shí)可以再現(xiàn)所述下軋輥(11)的作用和它們的機(jī)械性質(zhì)，一個(gè)薄金屬板(82)擱置在這些凸起上并且在棒中間的周圍扣緊在其中一個(gè)凸起上，所述的薄金屬板具有用來(lái)測(cè)量它的彈性變形的伸長(zhǎng)計(jì)(83)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的測(cè)量薄板(82)的長(zhǎng)度大于所述平整機(jī)第一個(gè)軋輥(11a)和最后一個(gè)軋輥(11n)之間隔開的距離，并且所述板的寬度小于抗壓斜面或軋輥(21)的寬度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述薄板(82)的幾何和機(jī)械特征以這樣一種方式選擇，即當(dāng)這個(gè)薄板在所述平整機(jī)中承受對(duì)應(yīng)于平整最小厚度、最低屈服強(qiáng)度和最低彈性模量的鋼帶的力時(shí)，這些將導(dǎo)致所述板的材料在彈性范圍內(nèi)變形。
4.如權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述伸長(zhǎng)計(jì)(83)是基于電阻變化的應(yīng)變計(jì)，或測(cè)量Fabry-Perot空腔長(zhǎng)度變化的光纖伸長(zhǎng)計(jì)，或測(cè)量所述薄板(82)局部變形的裝置。
5.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述棒(8)包括一個(gè)校準(zhǔn)樁(84)，它被插入到兩個(gè)所述下軋輥(11)之間以沿著所述平整機(jī)的縱向以精確的和可再現(xiàn)的方式定位所述棒。
6.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于至少兩個(gè)所述伸長(zhǎng)計(jì)(83)被定位在板(82)的中心和下部，這樣，一旦測(cè)量棒被放置在平整機(jī)中，所述伸長(zhǎng)計(jì)被定位得與平整機(jī)入口處的第四個(gè)軋輥(12b)和平整機(jī)出口處的第N-3個(gè)軋輥(121)一致，其中所述的平整機(jī)總共具有N個(gè)軋輥。
7.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于至少兩個(gè)所述伸長(zhǎng)計(jì)(83)被定位在板(82)的中心和下部，這樣，一旦測(cè)量棒被放置在平整機(jī)中，所述伸長(zhǎng)計(jì)被定位得與平整機(jī)入口處的第二個(gè)軋輥(1a)和平整機(jī)出口處的第N-1個(gè)軋輥(12m)一致，其中所述的平整機(jī)總共具有N個(gè)軋輥。
8.如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述的剛性棒(8)包括一個(gè)用來(lái)在所述的平整機(jī)中操作它的延伸部分(85)。
9.一種利用上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的裝置來(lái)校準(zhǔn)多輥平整機(jī)的方法，其特征在于包括一個(gè)薄測(cè)量板(82)的兩個(gè)所述測(cè)量棒(8)被定位得接近所述平整機(jī)中的軸承(20)，抗壓斜面(21)被完全降低，所述系列的下軋輥(11)和上軋輥(12)通過(guò)夾緊控制裝置的作用被帶動(dòng)接近以在所述測(cè)量棒上作用一個(gè)參考力，所述參考力對(duì)應(yīng)于通過(guò)所述平整機(jī)對(duì)具有最小厚度、最低屈服強(qiáng)度和最低彈性模量的鋼帶進(jìn)行的平整，所述板處于彈性變形的狀態(tài)，并且隨后，一旦這個(gè)力被達(dá)到，棒的變形通過(guò)所述伸長(zhǎng)計(jì)(83)得到測(cè)量以從中推導(dǎo)出一個(gè)參考間隙，所述平整機(jī)的位錯(cuò)和傾斜根據(jù)這些結(jié)果被合適地進(jìn)行修正。
10.如權(quán)利要求9所述的利用權(quán)利要求1-8任何一項(xiàng)所述的裝置校準(zhǔn)平整機(jī)的方法，其特征在于在后續(xù)的步驟中，包括一個(gè)測(cè)量板(82)的兩個(gè)所述測(cè)量棒橫向地且鉛垂于最接近軸承的抗壓斜面(21a)和(21k)定位在所述平整機(jī)中，兩個(gè)系列的下軋輥(11)和上軋輥(12)通過(guò)夾緊控制裝置的作用被帶動(dòng)接近直到得到所述的參考間隙，抗壓斜面(21a)和(21k)的位移分別改變以得到通過(guò)板(82)的變形測(cè)量到的所述參考力，所述棒在所述其它抗壓斜面(21)下側(cè)向移動(dòng)，通過(guò)施加所述的力，與平整機(jī)各個(gè)所述抗壓斜面(21)一致的軋輥的間隙和施加的夾緊力被確定。
11.利用權(quán)利要求1-8任何一項(xiàng)所述的裝置校準(zhǔn)多輥平整機(jī)的方法，其特征在于使用了和抗壓斜面一樣多的包括一個(gè)測(cè)量薄板(82)的許多所述測(cè)量棒，因?yàn)榘ㄒ粋€(gè)薄測(cè)量板(82)的兩個(gè)所述測(cè)量棒被定位得接近所述平整機(jī)的軸承(20)，兩個(gè)系列的軋輥通過(guò)夾緊控制裝置的作用被帶動(dòng)接近以在所述測(cè)量棒上作用一個(gè)參考力，所述力對(duì)應(yīng)于通過(guò)所述平整機(jī)對(duì)具有最小厚度、最低屈服強(qiáng)度和最低彈性模量的鋼帶進(jìn)行的平整，所述板處于彈性變形的狀態(tài)，所述板承受的變形通過(guò)所述伸長(zhǎng)計(jì)(83)得到測(cè)量以從中推導(dǎo)出參考間隙，并且修正所述平整機(jī)的位錯(cuò)和傾斜，接下來(lái)，所有所述的測(cè)量棒被放置在平整機(jī)中，定位得分別與各個(gè)抗壓斜面(21)一致，兩個(gè)系列的軋輥通過(guò)夾緊控制裝置的作用被帶動(dòng)接近以得到所述的參考間隙，抗壓斜面(21)的位移被改變以得到所述參考力，所述板承受的變形通過(guò)所述伸長(zhǎng)計(jì)得以測(cè)量以從中推導(dǎo)出軋輥的間隙和施加的夾緊力，并且根據(jù)由此得到的結(jié)果合適地施加修正。
12.如權(quán)利要求9-11任何一項(xiàng)所述的校準(zhǔn)平整機(jī)的方法，其特征在于如權(quán)利要求5所述的裝置被插入到兩個(gè)所述下軋輥(11)之間以通過(guò)校準(zhǔn)樁(84)以精確的和可再現(xiàn)的方式沿著所述平整機(jī)的縱向定位所述棒(8)，這樣再現(xiàn)了下軋輥(11)作用的剛性凸起(81)被放置得與這些軋輥一致。
全文摘要
一個(gè)剛性棒(8)，它的尺寸是這樣的，即它可以被放置在精軋裝置的下軋輥(11)和上軋輥(12)之間，所述棒包括再現(xiàn)下軋輥(11)作用的剛性部分(81)。一塊厚度小的金屬片(82)通過(guò)在中心點(diǎn)處固定而擱置在所述的剛性部分上，并且所述金屬片包括用于在校精軋裝置執(zhí)行夾緊過(guò)程中測(cè)量彈性變形的伸長(zhǎng)計(jì)(83)。所述棒(8)還包括一個(gè)位于精軋裝置中的縱向定位裝置(84)以及一個(gè)延伸部分(85)。
文檔編號(hào)B21D1/00GK1771099SQ200480009480
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月7日
發(fā)明者奧利維爾·馬德萊恩-杜普伊克, 斯蒂法妮·羅西, 吉爾伯特·佩蒂格, 菲利普·沃倫多夫, 多米尼克·基爾舍, 法布里斯·湯多, 埃里克·瓦休爾, 阿蘭·福拉蒂爾, 雅克-伊維斯·布爾岡, 克里斯琴·霍夫 申請(qǐng)人:Usinor公司