專利名稱：串列式軋制設(shè)備輸出端的軋制制品的厚度調(diào)節(jié)方法與裝置的制作方法
串列式軋制設(shè)備輸出端的軋制制品的厚度調(diào)節(jié)方法與裝置
本發(fā)明涉及在串列式軋制設(shè)備輸出端的軋制制品最終厚度的調(diào)節(jié) 方法與裝置，其可消除制品中周期性厚度變化缺陷。特別是，本發(fā)明 的方法可消除軋機機架產(chǎn)生的周期性缺陷、軋輥缺陷及其在軸承中的 安裝缺陷、軋輥的失圓度和不圓度缺陷。
本發(fā)明特別適用于串列式金屬帶(例如鋼帶)冷軋機，但是，一般可應(yīng)用于具有多個串列運轉(zhuǎn)軋機機架的任何i殳備，以逐漸減小相繼 在所述機架的工作輥之間通過的制品的厚度。
公知的是，軋機一般具有至少兩個工作輥，所述工作輥安裝在機 架中，且限定待軋制品的軋道，機架具有軋輥間可調(diào)整夾緊力的施加 裝置。軋輥數(shù)量可根據(jù)軋機類型加以改變，例如二輥式軋機、四輥式 軋^/L、六輥式軋^L,其具有一組兩個、四個或六個軋輥，用于對軋制 品施加夾緊力，或者是其它類型的軋機。
這些軋輥旋轉(zhuǎn)地安裝在稱為軋輥軸承座的軸承中，所述軋輥軸承 座可在機架內(nèi)垂直滑動，以使所述軋輥壓緊，對制品施加夾緊力。這 種布置是公知的，在許多專利中已有描述，不必再描述其優(yōu)越性。
如果軋輥在這些軸承中的安裝具有由軋輥或其在軸承中的安裝引 起的缺陷，出現(xiàn)較大的不均勻磨損，存在同心度缺陷，或者如果軋輥 本身具有圓度缺陷，那么，軋輥的旋轉(zhuǎn)就不完全呈圓形，從而產(chǎn)生夾 緊力的人為的和非必要的變化。
為使制品在軋輥之間前移，且減小厚度，所述軋輥由動力裝置驅(qū) 動圍繞其軸轉(zhuǎn)動，所述動力裝置或者直接對工作輥施加驅(qū)動力矩，或 者在四輥式軋機或六輥式軋機配置的情況下，間接對支承輥或?qū)χ虚g 專昆施加驅(qū)動力矩。
長時間以來，公知的"串列式"軋制設(shè)備具有至少兩個連續(xù)的機 架，每個機架實施一部分的厚度減小。從在第一才幾架輸入端的毛厚度 開始，制品在第一機架中經(jīng)受第一次厚度減小，且以取決于工作輥轉(zhuǎn)速的速度從該機架輸出。制品在第二機架中經(jīng)受第二次厚度減小，且 高速輸出，遵守質(zhì)量流量守恒定律。第二機架的工作輥的轉(zhuǎn)速必須高 于第 一機架的軋輥的轉(zhuǎn)速，第 一機架與第二機架的速度之比為第 一機 架所進行的厚度減小的反比。按照串列式軋機所具有的軋機機架總數(shù)， 從機架到機架，情況就是如此。
另一方面，施加在工作輥上的轉(zhuǎn)動力矩被調(diào)整成，每個機架對/人 前一個機架輸出的帶材施加牽引力。為獲得理想的最終厚度，必須確 保一 方面調(diào)節(jié)每個軋機機架中所進行的厚度減小，以便在設(shè)備的輸出 端獲得具有一定精度的固定厚度的制品，另一方面，使帶材保持完全 張緊在連續(xù)兩個機架間的每個間隙即"軋道"中，以免到達很可能引 起帶材斷裂的牽引部位。
通常，在帶材在串列式軋機的連續(xù)的機架中通過的過程中，其厚 度的控制由質(zhì)量流量的控制加以確保。
要確保串列式軋機的厚度調(diào)節(jié)，以便在設(shè)備的輸出端獲得完全不 變的帶材厚度，為此，長時間以來，人們一方面力求在第一機架的輸 出端使帶材厚度保持在一恒定值，另 一方面力求使第 一機架與最后一 個機架的速度之比保持在 一 恒定值。
中間機架的速度可從這些條件推斷出來，因為它們遵循通過軋機 機架的金屬的質(zhì)量守恒定律，且為每個軋機機架所給予的厚度減小的 反比。在第一機架輸出端，厚度的調(diào)節(jié)在新式軋機上一般由液壓夾緊 裝置確保，所述液壓夾緊裝置由位于該機架下游的厚度計控制。 一些 比較完善的系統(tǒng)在該機架的上游也具有厚度計。
但是，厚度調(diào)節(jié)系統(tǒng)在軋輥的夾緊件由機電螺桿系統(tǒng)構(gòu)成、對控
式軋機已經(jīng)相當(dāng)現(xiàn)代化，取代了液壓控制渦輪螺桿作動裝置，其位置 控制和響應(yīng)時間控制的精確性能是很高的。但是，有人也發(fā)明了混合 設(shè)備，根據(jù)機架，這種混合設(shè)備具有兩個裝置。所有這些夾緊裝置及 其實施例已予以充分說明，因而這里無需贅述。
前述串列式軋機的傳統(tǒng)的厚度調(diào)節(jié)系統(tǒng)通常稱為"自動厚度控制 系統(tǒng)"。
因此，使用該系統(tǒng)，不能作用于機架軋輥的旋轉(zhuǎn)速度以調(diào)節(jié)帶材 在軋道中的牽引而不影響輸出厚度。因此， 一般使用機架夾緊裝置， 以調(diào)節(jié)帶材的牽引。為此，配設(shè)軋道牽引力測量裝置，其一般由張力 計用輥構(gòu)成，對位于下游的機架夾緊裝置起調(diào)節(jié)作用。厚度計布置在 軋制設(shè)備的輸出端，作用于最后 一個或最后兩個串列式軋機機架的速 度，并控制最終厚度。軋道牽引力控制系統(tǒng)也稱為"自動牽引力控制 系統(tǒng)"。
這種調(diào)節(jié)方案完全適用于軋機機架，不具有任何機械缺陷，特別 是，在軋輥轉(zhuǎn)動期間對軋制品施加夾緊力時，沒有任何缺陷。不過， 所有這些機械組件可能具有裝配缺陷、調(diào)節(jié)缺陷，或者具有不均勻的 磨損一一其將產(chǎn)生制品的厚度缺陷。實際上，軋輥的這些缺陷會改變 對制品的緊固力，因為鑒于軋輥在轉(zhuǎn)動過程中其直徑數(shù)值的變化，緊 固力施加裝置和制品之間的距離不是恒定的。因此，好像要改變這些 夾緊裝置的位置調(diào)節(jié)范圍，這會導(dǎo)致施加的作用力的變化，因而導(dǎo)致 制品的厚度變化。這種厚度缺陷是周期性的，其出現(xiàn)頻率相應(yīng)于軋輥 的轉(zhuǎn)動頻率。因此，沿軋制品出現(xiàn)比較緩慢的厚度變化和比較快速的 厚度變化，所述比較緩慢的厚度變化相當(dāng)于大直徑支承輥的偏心度缺 陷，所述比較快速的厚度變化相當(dāng)于直徑較小的工作輥的圓度缺陷。
因此，人們發(fā)明 一些用于彌補軋輥的失圓度缺陷對厚度影響的方
的信號。 一般通過厚度計的信號的頻率分析進行處理，將處理裝置的 頻率調(diào)諧到某個機架的頻率上，得出所述機架的某個軋輥的有關(guān)變化。 在比較精細的方法中，也可以從軋道牽引力的測試信號得出軋輥的失
圓度信號。因此，法國專利FR2735046提出機架的軋輥偏心度缺陷的 補償方法，其根據(jù)在機架上游的帶材中所進行的牽引力測試得出信號， 確定該機架的軋輥偏心度缺陷。然后，補償信號用于校正所述機架的 夾緊裝置的調(diào)節(jié)范圍。
雖然該方法用于彌補所有軋輥的缺陷，但是尤其用于彌補支承輥 的缺陷。鑒于其直徑大，轉(zhuǎn)動頻率比較低，約為數(shù)赫茲，直至約10 赫茲。然而，這些缺陷由厚度計加以;險測，所述厚度計的測試予以濾波。實際上，這些厚度計一般為輻射式厚度計，具有分散現(xiàn)象，其表 現(xiàn)為本底噪聲，為便于使用和調(diào)節(jié)，濾波是有益的。通常，厚度計的
濾波器是低通濾波器，其截止頻率調(diào)整到8赫茲左右。因此，由其直 徑比支承輥的直徑約小三倍的工作輥引起的缺陷，在高軋制速度下， 幾乎總是不被人注意。
因此，本申請人發(fā)現(xiàn)，不管前述類型的偏心度補償怎樣布置，在 低速下都會出現(xiàn)厚度缺陷，其主要與工作輥的轉(zhuǎn)動頻率有關(guān)。事實上， 這些缺陷始終存在，只是在較高的軋制速度下，被厚度計的濾波器所 掩蓋。然而，所要求的厚度公差越來越嚴(yán)密，通常約為標(biāo)稱厚度的 0.7%。舉例來說，用于深拉的鋼板的厚度約為0.25毫米，這種公差要 求1.75微米的絕對值控制，這樣，可與軋輥的圓度缺陷一致。鋼板生 產(chǎn)廠家必須確保其所制造的制品的厚度，應(yīng)借助于配設(shè)的厚度計進行 控制。相反，這些例如要制造沖制部件的鋼板的使用者可用其它控制 方法觀測與厚度缺陷有關(guān)的制造缺陷。因此，尋求這些被掩蓋的缺陷 的補償方法非常重要。
本申請人判定，現(xiàn)有技術(shù)中通常實施的以及圖3示出的偏心度補 償對某些類型的缺陷不起作用。因此，這種補償僅可處理可稱為"垂 直方式，，的缺陷，即由軋輥在垂直平面上的寄生運動引起的缺陷。這 些缺陷可通過對產(chǎn)生這些缺陷的機架施加補償信號加以校正。相反， 觀測到的殘留缺陷產(chǎn)生"水平方式"的缺陷。實際上，轉(zhuǎn)動缺陷，特 別是工作輥的轉(zhuǎn)動缺陷，引起一定機架的上游牽引力和下游牽引力的 變化。
本申請人的經(jīng)驗表明，基于上游牽引力信號的、影響機架本身夾 緊的這種缺陷的補償，不能彌補在最終厚度上產(chǎn)生的缺陷。
因此，可設(shè)計成借助于驅(qū)動電動機作用于牽引力，補償"水平方 式"的缺陷。但是， 一般來說，這些電動機的響應(yīng)時間太高，在高軋 制速度下，不能對與工作輥的轉(zhuǎn)動頻率有關(guān)的缺陷起作用。因此，有 人發(fā)明另 一種補償方法，其利用調(diào)諧到待校正缺陷的頻率上的調(diào)節(jié)器， 通過作用于位于下游的另一機架的夾緊裝置，補償一定機架的缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的方法，使用至少一個配有液壓夾緊裝置的機架，在 該機架上補償在整個軋制設(shè)備上產(chǎn)生的所有"水平方式"的缺陷。這 樣，在本發(fā)明的方法中，使用液壓操縱式夾緊裝置，其安裝在設(shè)備的 至少最后一個機架上，用于根據(jù)調(diào)節(jié)方法，利用調(diào)諧到周期性缺陷的 頻率上的調(diào)節(jié)器，作用于所述液壓操縱式夾緊裝置，補償帶材上所述 周期性厚度缺陷一一其可在串列式軋機上測得。
根據(jù)本發(fā)明的方法，帶材上周期性缺陷由厚度計加以檢測，其一 般由軋機機架的機械缺陷、特別是軋輥的失圓度缺陷和偏心度缺陷造 成。
根據(jù)本發(fā)明的方法，由第i列機架的軋輥的偏心度缺陷引起的制 品的周期性厚度缺陷，由調(diào)節(jié)裝置對位于所述第i列機架下游的至少 一個機架的液壓夾緊裝置的作用加以補償。優(yōu)選地，第i列機架產(chǎn)生 的缺陷由調(diào)節(jié)裝置對位于所述第i列機架下游的最近的機架的液壓夾 緊裝置的作用加以補償，并且為所述第i列機架配設(shè)液壓操縱式夾緊 裝置和位于其輸出端的厚度計。但是，根據(jù)本發(fā)明的方法，根據(jù)軋機 機架的設(shè)備，也可通過調(diào)節(jié)裝置對所述串列式軋機的最后一個機架的 液壓夾緊裝置的作用，彌補由第 一 串列式軋機機架的軋輥的偏心度缺 陷引起的制品周期性厚度缺陷。最后，根據(jù)本發(fā)明的方法，由串列式 軋機的最后 一個機架的軋輥的偏心度缺陷引起的制品周期性厚度缺 陷，也由調(diào)節(jié)裝置對所述串列式軋機的最后一個機架的液壓夾緊裝置 的作用加以補償。
在由至少兩個本發(fā)明的串列式機架構(gòu)成的軋制設(shè)備的輸出端，帶 材厚度調(diào)節(jié)裝置具有可調(diào)節(jié)的軋輥夾緊裝置，其液壓操縱裝置至少作 用于最后一個機架，所述設(shè)備連接至自動厚度調(diào)節(jié)裝置和一般的速度 控制裝置，所述自動厚度調(diào)節(jié)裝置自動調(diào)節(jié)制品的輸出厚度以及制品 在兩個連續(xù)的機架間每個軋道中的張力，所述一般的速度控制裝置控 制軋機機架組的速度，所述厚度調(diào)節(jié)裝置還具有至少一個補償電路， 其補償軋制的帶材上的周期性厚度缺陷，從厚度計的信號得到補償信 號，以閉合電路實時地作用于液壓操縱式夾緊裝置。
本發(fā)明的帶材厚度調(diào)節(jié)裝置被設(shè)計成，特別是校正由串列式軋機 機架的機械缺陷引起的帶材的周期性厚度缺陷。本發(fā)明的補償裝置具 有諧振電路，其調(diào)諧到待校正的周期性缺陷的頻率上。補償各種不同 的周期性缺陷的補償裝置具有諧振電路，每個諧振電路調(diào)諧到待校正 的周期性缺陷之一的頻率上。在本發(fā)明的帶材厚度調(diào)節(jié)裝置中，第i 列機架的周期性缺陷的補償裝置，施作用于位于所述第i列機架下游 的第一機架的液壓夾緊裝置，所述第一機架配有軋輥夾緊力調(diào)節(jié)裝置， 以及在位于所述第i列機架下游的所述軋機機架的輸出端配有厚度計。
根據(jù)本發(fā)明另一實施方式，第一串列式軋機機架的周期性缺陷的 補償裝置，利用串列式軋機的輸出厚度計的信號，完全施作用于串列 式軋機的最后一個機架的液壓夾緊裝置，所述補償裝置具有諧振電路， 其調(diào)諧到待補償?shù)拿總€第 一 串列式軋機機架的周期性缺陷的頻率上。 本發(fā)明的補償裝置的諧振電路具有傅里葉分析器，所述傅里葉分析器 在厚度計的信號的主頻率上實時工作。
在本發(fā)明的軋制設(shè)備中，軋制設(shè)備具有至少兩個串列式軋機機架， 其配有可調(diào)節(jié)的軋輥夾緊裝置，所述設(shè)備連接至自動厚度調(diào)節(jié)裝置和 一般的速度控制裝置，所述自動厚度調(diào)節(jié)裝置自動調(diào)節(jié)制品的輸出厚 度以及制品在兩個連續(xù)的機架間每個軋道中的張力，所述 一 般的速度 控制裝置控制軋機機架組的速度，至少在最后一個軋機機架上配設(shè)用 于夾緊軋輥的液壓操縱裝置，并且配設(shè)至少一個補償電路，用于以閉 路作用于液壓操縱式夾緊裝置，補償在軋制的帶材上的周期性厚度缺 陷。
本發(fā)明的軋制設(shè)備具有至少 一個輸出厚度計，所述輸出厚度計提 供補償電路所用的測試信號。
但是，通過對實施方式的描述，本發(fā)明將得到更好的理解。


圖1示出在用于實施本發(fā)明的最低配置中具有4機架的串列式軋機；
圖2示出用于實施本發(fā)明的具有5機架的新式串列式軋機；
圖3示出現(xiàn)有技術(shù)中的補償作用；
圖4示意地示出本發(fā)明的補償作用；
圖5示出本發(fā)明的補償作用的試驗記錄；
圖6示出本發(fā)明的諧振電路的原理示意圖。
圖1示意地示出四輥式軋才幾配置中具有四個才幾架1、 2、 3、 4的一 個串列式軋機，其中，每個才幾架配有兩個工作輥11、 12、 21、 22...和 兩個支承輥13、 14、 23、 24...。由金屬帶B構(gòu)成的軋制品，沿前送方 向F從機架1朝機架4移動，其厚度由每個機架1、 2、 3、 4逐漸減小。
機架1、 2和3的夾緊裝置是螺桿傳動系統(tǒng)15、 25、 35,其中， 螺桿由未示出的電動機使之機械化，以便作用于軋輥的夾緊力。機架 4配有液壓夾緊裝置45，軋制設(shè)備具有輸出厚度計J5，以便根據(jù)自動 厚度控制類型的串列式軋機的公知的調(diào)節(jié)工作方式，通過作用于機架 4的電動機，或作用于機架3和4的兩個電動機，控制輸出厚度。具有張力計用輥T12、 T23、 T34的牽引力測量裝置安裝在每個機架之間，每個所述測量裝置都施作用于位于下游的緊接的機架的夾緊裝置，應(yīng) 用流量守恒定律，使帶材上的牽引力保持恒定。
圖2示意地示出具有五個才幾架1、 2、 3、 4和5的新式串列式軋制 設(shè)備的配置，所有機架都配有低響應(yīng)時間的液壓夾緊裝置15、 25、 35、 45和55，它們是四輥式軋機配置。圖中示出了連續(xù)串列式軋機，其在 第一機架的輸入端配有張緊裝置S。自動厚度控制類型的厚度調(diào)節(jié)總 方案是傳統(tǒng)的總方案，與圖l所示的為同一類型。但是，第一機架的 調(diào)節(jié)比較精細，包括使用輸入厚度計J。的上游調(diào)節(jié)和使用布置在機架 1下游的厚度計L的下游調(diào)節(jié)。顯然，輸出厚度計Js可在設(shè)備的輸出 端，通過作用于最后幾個機架的電動機，控制最終厚度。由張力計用輥T12、 T23、 T34和T45構(gòu)成的帶材B上牽引力的測試裝置，可分別作用于夾緊裝置25、 35、 45和55，夾緊裝置25、 35、 45和55中的每 一個在位于測試裝置下游的機架上，應(yīng)用流量定律，確保軋道中恒定 的牽引力。
機架可具備傳統(tǒng)方式的偏心度補償作用，例如，根據(jù)專利文獻FR 2 735 046，機架2的偏心度缺陷由上游張力計丁12測試，補償信號通 過傅里葉分析或可得到相應(yīng)于才幾架2的軋輥的轉(zhuǎn)動頻率的任何其它方 法獲得。圖3示出觀測情況。圖3a示出無補償?shù)姆绞?。圖中相繼示出產(chǎn)生缺陷的機架的上游牽引力信號Tam、產(chǎn)生缺陷的機架的下游牽引
力信號Tav。這兩個牽引力信號受周期性正弦曲線特性缺陷和反相缺陷 的影響。作用力F通過調(diào)節(jié)保持恒定，因此，它不改變受缺陷影響的
所述機架的輸出厚度和最終輸出厚度E5。
顯然，為了進行在現(xiàn)在的情況下與工作輥的偏心度缺陷有關(guān)的觀 測，必須降低軋機的轉(zhuǎn)速，或者最好采用未濾波的厚度計的信號，因 為如前所述，這些缺陷在額定軋制速度下一般觀測不到，因為它們被 厚度測量儀的濾波裝置所掩蓋。它們是殘留缺陷，主要由工作輥ll、
12、 21、 22、…的圓度缺陷引起。不管傳統(tǒng)類型的偏心度補償如何布 置，這些缺陷都是存在的，因此，它們相當(dāng)于以新的方式從機架的機 械缺陷轉(zhuǎn)變成帶材B的厚度缺陷。實際上，如果使用傳統(tǒng)類型的補償 方法消除缺陷，則獲得出人意外的結(jié)果。
圖3b示出采用傳統(tǒng)的偏心度缺陷補償方式所獲得的結(jié)果。上游牽 引力T^保持穩(wěn)定，因為將該信號的測量作為偏差信號，相反，軋制 力F受到校正信號的干擾，因為它被施加在軋機的機架夾緊裝置上。 相反，由于出人意外的作用，輸出厚度Es沒有任何變化，始終具有同 一缺陷，以及軋機機架下游牽引力Tav。因此，在存在缺陷的情況下， 如果所述缺陷不受待校正機架的作用力變化的影響，而受牽引力引起 的缺陷的影響，則我們稱之為"水平方式"的缺陷。
這樣，才艮據(jù)本發(fā)明的方法，機架i產(chǎn)生的"水平方式"的缺陷， 通過作用于至少i+l列下游的至少一個4幾架加以4交正。這種缺陷也可 在最后一個才幾架上予以一交正。
實際上，流量定律可建立"質(zhì)量流量"類型的厚度調(diào)節(jié)定律，對 于整個設(shè)備來說，所述厚度調(diào)節(jié)定律可寫為Viei=V5e5(1)。
如果考慮厚度e是標(biāo)稱厚度e與缺陷Ae之和，則根據(jù)式(1 ), 可寫為
V1 (E1+ Ae1) = V5 (E5 + Ae5) (2) 由此得V1E1二VsEs (3)
該公式表明，自動厚度控制的調(diào)節(jié)可確保獲得厚度E5的額定值。
而且也可得V1Ae,二Vs △ e5 (4),其表明，厚度缺陷也由
速度/牽引力引起("水平方式")。
顯然，"垂直方式"的缺陷在產(chǎn)生該缺陷的機架的下游因其影響 牽引力而產(chǎn)生"水平方式"的缺陷，也可在產(chǎn)生該缺陷的機架下游的 機架上進行校正，甚至在串列式軋機的最后 一個機架上予以校正。
因為公知的是，對中間機架的夾緊力的作用，在該機架的每一側(cè) 改變上游牽引力和下游牽引力，所以可通過對產(chǎn)生缺陷的機架下游的 機架的夾緊力的作用，尋求"水平方式"的缺陷的補償方法。因此， 在本發(fā)明的方法中，為了補償周期性厚度缺陷，要產(chǎn)生補償信號，且 使之施加("垂直方式")在下游機架的夾緊力上，并與故障缺陷反 相。
這種新的補償作用方式的效果示于圖4。從輸出厚度Es的信號獲 得的信號調(diào)諧到具有缺陷的機架(這里是機架2)的軋輥的轉(zhuǎn)動頻率 上，用來控制最后一個機架5的夾緊力。機架2的上游牽引力和下游 牽引力Tam2和Tav2，如同沒有補償時那樣保持被干擾。施加在機架5
上的補償作用，表現(xiàn)為對機架5的上游牽引力Tams的干擾以及保持穩(wěn)
定的輸出厚度E5。
這里，應(yīng)當(dāng)指出本發(fā)明的關(guān)于將補償調(diào)節(jié)器調(diào)諧到應(yīng)當(dāng)補償缺陷 的機架的頻率上的特性。待補償機架的缺陷的頻率與軋輥的轉(zhuǎn)速有聯(lián) 系，帶材上產(chǎn)生的厚度缺陷的周期為p。如果在最后一個機架上或者
在下游機架上進行補償，那么，軋制的帶材B要經(jīng)受延伸A,周期變 成P*A。但是，同時，帶材的速度要乘以A，這樣，缺陷的頻率 V*A/P*A=V/P沒有變化，且始終相當(dāng)于應(yīng)當(dāng)補償缺陷的機架的電動機 轉(zhuǎn)速的頻率。
因此，在其許多測試過程中，本申請人進行過模擬試-險，以確i人 一些現(xiàn)象的真實性，其測試結(jié)果示于圖5中。"水平方式"的缺陷在 機架3上進行過模擬，將正弦曲線特性的寄生振蕩疊加于該機架的電 動機的速度控制。立即發(fā)現(xiàn)對上游牽引力123的影響。圖5b示出模型 試驗產(chǎn)生的未補償?shù)娜毕荩瑘D5a示出本發(fā)明的方法的效果。若無補償， 應(yīng)當(dāng)指出，輸出厚度E5非常容易受到模型試驗所用信號的干擾。
如圖5a所示，從輸出厚度計J5獲得的補償信號 一 一其調(diào)諧到產(chǎn)生缺陷的機架3的軋輥轉(zhuǎn)動頻率上，由調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)其振幅及其相位，施 加到機架4的夾緊裝置上。立即驗證了前面理論上的估計，即
-夾緊力S4受到干擾(補償對機架4起作用)；
-因此，干擾出現(xiàn)在軋道牽引力丁34上；
-流量定律以及機架4處的反相作用使輸出厚度Es保持穩(wěn)定。
因此，根據(jù)本發(fā)明的方法，對位于產(chǎn)生這些缺陷的機架下游的機 架的夾緊裝置施以作用，可補償"水平方式"類型的周期性殘留缺陷。 實際上，對配有液壓操縱夾緊裝置的機架實施補償。使用補償方法的 機架的選擇也取決于所用厚度計的數(shù)量與位置。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實 施方式，盡可能立即在產(chǎn)生缺陷的機架下游，對配有液壓夾緊裝置的、 且在下游緊接地配有厚度測量儀的機架實施周期性缺陷的補償。
因此，本發(fā)明的裝置在自動厚度控制類型的軋制設(shè)備的厚度調(diào)節(jié) 方案中，接納周期性缺陷調(diào)節(jié)器R，如圖2所示。
根據(jù)該圖，調(diào)節(jié)器從輸出厚度計Js獲得補償信號，施作用于串列 式軋機的最后一個機架。該調(diào)節(jié)器接收每個產(chǎn)生缺陷的機架的頻率信 號，調(diào)諧到該頻率上，且得到厚度計的信號，分量相當(dāng)于待校正缺陷。
圖6示意地示出具有一諧振器的補償電路的工作原理。在許多專 利、例如斯圖爾特等人的專利US 4 656 854中，使用傅里葉變換器， 以便從厚度信號或牽引力信號得到失圓度信號。該方法的缺陷在于不 能進行待校正缺陷的實時應(yīng)用。實際上，必須在至少一個表示缺陷的 分量周期上獲得信號，然后，計算該信號離散值的傅里葉變換式，以 獲得缺陷在所有頻率上的振幅。然后，計算待施加的用于消除這些振 幅的補償值，最后，實施傅里葉逆變換式，以使補償信號與軋輥的旋 轉(zhuǎn)運動同步地施加于所述軋輥的夾緊力控制裝置。
本發(fā)明的方法使用傅里葉分析，無需計算完全變換式和逆變換式， 這樣，可具有實時工作的調(diào)節(jié)裝置。傅里葉定理提出，任何周期函數(shù) 可表示為常數(shù)項與正弦頻率函數(shù)f、 2f、 3f等的級數(shù)之和，我們按其角 頻率表示為co。t、 co，t、 ...cont。諧波n的振幅an和K由下式給出an = 1/27T fFcos wnt， bn = 1/27T fFsin cont。
一般來說，為了解決軋機的軋輥偏心度缺陷的問題，它足以校正與軋輥的主頻率即轉(zhuǎn)速相應(yīng)的缺陷。但是，借助于本發(fā)明的裝置，也可校正諧波2、 3等。
本發(fā)明的調(diào)節(jié)器R為實時傅里葉分析器，其作為調(diào)諧電路進行工 作。如圖6所示，輸入信號是厚度誤差Δe和角頻率ωnt的信號。正弦 函數(shù)和余弦函數(shù)在模塊100和101中實現(xiàn)，模塊102和103實現(xiàn)與待解析函數(shù)的乘積Δe。
接著是集成模塊104和105，在其輸出端輸送待校正諧波n的振幅an和bn，使之乘以誤差信號Δe，且在模塊106、 107和108中求和，以獲得校正信號c，用于控制軋機機架的軋輥的液壓夾緊裝置。這種裝置及時工作，并且在每次變化時逐漸將校正信號施加到誤差信號Δe中。該裝置為實時工作的隨動、諧振裝置。顯然，如果需要，可增加這些電路和使用調(diào)諧到諧波頻率2f、3f等上的其它電路。此外，在振幅和相位上調(diào)諧這些電路是有益的，所需的電路可加入到位于校正信號c的輸入級和輸出級之間的調(diào)節(jié)器R中。這些技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員所常用的，因而這里無需贅述。
但是，本發(fā)明不局限于所述的實施方式，如圖2所示，可用輸出厚度計的信號作用于最后一個機架，補償所有軋機機架的缺陷。而且，也可根據(jù)產(chǎn)生缺陷的機架的數(shù)量、配有液壓夾緊裝置的機架的數(shù)量和所用厚度計的數(shù)量，在不超出本發(fā)明的范圍的情況下，設(shè)計其它可能的組合，其中，第i列機架產(chǎn)生的缺陷通過作用于位于下游的第i+j列機架加以校正，條件是該機架配有液壓夾緊裝置，并且厚度計緊接著位于所述第i+j列一幾架的下游。
在不超出本發(fā)明的范圍的情況下，也可校正在軋制的、例如來自 熱軋的帶材上存在的周期性缺陷，配設(shè)成這些缺陷可由厚度計測試， 此外，可在帶材B前送期間檢測其頻率。
權(quán)利要求書中提及的技術(shù)特征之后插入的標(biāo)號，只是為了便于理 解所述技術(shù)特征，而絕不限制其保護范圍。
權(quán)利要求
1.軋制品(B)在軋制設(shè)備的輸出端的最終厚度的調(diào)節(jié)方法，所述軋制設(shè)備具有至少兩個串列式軋機機架(1，2，...)，所述機架配有可調(diào)節(jié)的軋輥夾緊裝置(15，25，...)，所述設(shè)備連接至輸出厚度自動調(diào)節(jié)裝置和一般的速度控制裝置，所述輸出厚度自動調(diào)節(jié)裝置自動調(diào)節(jié)制品的輸出厚度及其在兩個連續(xù)的機架之間的每個軋道中的張力，所述一般的速度控制裝置控制軋機機架組的速度，其特征在于，液壓操縱夾緊裝置(45)至少安裝在最后一個機架上；所述調(diào)節(jié)方法實施帶材(B)上出現(xiàn)的周期性厚度缺陷的補償，所述周期性厚度缺陷可借助于調(diào)諧到所述周期性缺陷的頻率上的調(diào)節(jié)器(R)，通過作用于所述液壓操縱夾緊裝置，而在串列式軋機上測得。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋制品(B)的最終厚度調(diào)節(jié)方法，其 特征在于，待補償?shù)闹芷谛院穸热毕萦珊穸扔?J5)加以檢測。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的軋制品(B)的最終厚度調(diào)節(jié)方法，其 特征在于，周期性厚度缺陷由串列式軋機機架(1， 2， 3，...)的機械 缺陷引起。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，待補償?shù)闹破?B) 的周期性厚度缺陷由串列式軋機機架(11, 12， 13， 14， 21， 22， 23， 24,...)的軋輥的偏心度缺陷引起。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，由第i列機架的軋 輥(31, 32， 33， 34)的偏心度缺陷引起的制品(B)的周期性厚度 缺陷，通過調(diào)節(jié)裝置(R)對位于所述第i列機架下游的至少一個機架 的液壓夾緊裝置(45)的作用加以補償。
6. 才艮據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，由第i列機架的軋輥的偏心度缺陷引起的制品(B)的周期性厚度缺陷，通過調(diào)節(jié)裝置 (R)對位于所述第i列機架下游的最近的機架的液壓夾緊裝置的作用 加以補償，并且為所述第i列機架配設(shè)液壓操縱夾緊裝置和下游厚度 計。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，由第 一串列式軋機機架(l， 2, 3，...)的軋輥的偏心度缺陷引起的制品(B) 的周期性厚度缺陷，通過調(diào)節(jié)裝置(R)對所述串列式軋機的最后一 個機架(5)的液壓夾緊裝置(45)的作用全部得到補償。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，由串 列式軋機的最后一個才幾架(4)的軋輥(41, 42， 43， 44)的偏心度缺 陷引起的制品(B)的周期性厚度缺陷，通過調(diào)節(jié)裝置對串列式軋機 的所述最后一個機架(4)的液壓夾緊裝置(45)的作用加以補償。
9. 帶材(B)在軋制設(shè)備輸出端的厚度調(diào)節(jié)裝置，所述軋制設(shè)備 具有至少兩個串列式軋機機架(1， 2， 3， 4，…)，所述機架配有可 調(diào)節(jié)的軋輥夾緊裝置(15， 25, 35， 45,...)，至少在最后一個機架 上具有液壓操縱裝置(45)，所述設(shè)備連接至輸出厚度自動調(diào)節(jié)裝置 和一般的速度控制裝置，所述輸出厚度自動調(diào)節(jié)裝置自動調(diào)節(jié)制品(B)的輸出厚度及其在兩個連續(xù)的機架之間的每個軋道中的張力， 所述一般的速度控制裝置控制軋機機架組的速度，其特征在于，所述 厚度調(diào)節(jié)裝置還包括至少一個補償電路(R)，所述至少一個補償電 路(R)用于補償在軋制的帶材(B)上出現(xiàn)的周期性厚度缺陷，從厚 度計(J5)的信號獲得補償信號(c)，并且以閉合電路實時地作用于 液壓操縱夾緊裝置(45)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶材厚度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，帶 材(B)的周期性厚度缺陷由串列式軋機機架(1， 2, 3，…)的機械 缺陷引起。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9和10中任一項所述的帶材(B)的厚度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，補償裝置具有諧振電路(R)，所述諧振電路(R) 調(diào)諧到待校正的周期性缺陷的頻率上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9和10中任一項所述的帶材(B)的厚度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，補償各種不同的周期性缺陷的補償裝置具有諧振 電路，每個諧振電路調(diào)諧到待校正的周期性缺陷之一的頻率上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項所述的帶材(B)的厚度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，第i列機架的周期性缺陷的補償裝置，施作用于 位于所述第i列機架下游的第一機架的液壓夾緊裝置(45),所述第 一機架配有軋輥夾緊力調(diào)節(jié)裝置，并且在位于所述第i列機架下游的 所述軋機機架的輸出端配有厚度計。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項所述的帶材(B)的厚度調(diào)節(jié) 裝置，其特征在于，第一串列式軋機機架(1， 2， 3，...)的周期性缺 陷的補償裝置，利用串列式軋機的輸出厚度計(J5)的信號，完全施 作用于串列式軋機的最后一個機架的液壓夾緊裝置(45),所述補償 裝置具有諧振電路(R),所述諧振電路(R)調(diào)諧到待補償?shù)拿總€第 一串列式軋機機架的周期性缺陷的頻率上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的帶材(B)的厚度調(diào)節(jié)裝置，其特征 在于，所述諧振電路(R)包括傅里葉分析器(100， 101， 102, ...105 )， 所述傅里葉分析器在厚度計(J5)的信號的主頻率上實時工作。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14和15中任一項所述的帶材(B)的厚度調(diào)節(jié) 裝置，其特征在于，配設(shè)有諧振電路(R)和其它一些類似的諧振電 路，所述諧振電路(R)具有在厚度計(J5)的信號的主頻率上實時工 作的傅里葉分析器(100， 101， 102， ...105),所述其它一些類似的 諧振電路中的每一個都具有在傅里葉分析中在厚度計(J5)的信號的 每個諧波上實時工作的傅里葉分析器。
17. —種軋制設(shè)備，其具有至少兩個串列式軋機機架(l， 2,...)， 所述機架配有可調(diào)節(jié)的軋輥夾緊裝置(15， 25， 35,...),所述設(shè)備 連接至自動厚度調(diào)節(jié)裝置和一般的速度控制裝置，所述自動厚度調(diào)節(jié) 裝置自動調(diào)節(jié)制品(B)的輸出厚度及其在兩個連續(xù)的機架間每個軋 道中的張力，所述一般的速度控制裝置控制軋機機架組的速度，其特 征在于，至少在最后一個軋制機架上配設(shè)用于夾緊軋輥的液壓操縱裝 置(45)，并且配設(shè)至少一個補償電路(R)，用于以閉合電路作用 于液壓操縱式夾緊裝置，補償在軋制的帶材(B)上出現(xiàn)的周期性厚 度缺陷。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的軋制設(shè)備，其特征在于包括至少一個 輸出厚度計(J5)，所述至少一個輸出厚度計(J5)提供補償電路所用 的測試信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及在串列式軋制設(shè)備輸出端軋制制品(B)的最終厚度的調(diào)節(jié)方法與裝置，可消除制品的周期性厚度變化缺陷。本發(fā)明特別適用于串列式金屬帶冷軋機。根據(jù)本發(fā)明的方法，使用至少一個機架(4)，其位于串列式軋機的輸出端，配有液壓夾緊裝置(45)，并且，借助于調(diào)諧到缺陷的頻率上的調(diào)節(jié)器(R)，在該機架上，對整個軋制設(shè)備上在上游產(chǎn)生的周期性厚度變化缺陷實施補償。根據(jù)本發(fā)明的方法，厚度缺陷用厚度計(J₅)加以檢測。本發(fā)明還涉及使用所述方法的裝置和設(shè)備。
文檔編號B21B37/16GK101203334SQ200680022693
公開日2008年6月18日 申請日期2006年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月23日
發(fā)明者斯蒂芬尼·古特布羅澤, 米歇爾·阿比·卡拉姆 申請人:西門子Vai金屬技術(shù)股份公司