CN1772405A - 检测轧辊机架的振动的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测轧辊机架(1)振动的方法。轧辊机架(1)配有液压千斤顶(6)作为调节轧辊(4、5)的装置。液压千斤顶包括测量活动部分相对于固定部分的位置的可提供数字信号(POS)的传感器(64)。根据本发明，通过直接观察位置信号(POS)并与时空窗口(F)进行对比来检测振动，时空窗口的大小作为待测频率的函数来确定。根据本发明，可定出适用于不同振动现象探测的不同观察窗口(F)。在连轧机中，本发明方法可观察到每个轧辊机架(1)的液压千斤顶(6)的位置信号(POS)由此可检测各机架振动的开始并确定该现象始于哪个机架。

Description

检测轧辊机架的振动的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在各种材料的热轧和冷轧过程中检测轧辊机架(roll stand)的振动的方法。本发明可特别用于检测在带材形式的扁平轧材的轧制过程中特别是在使用连轧机(tandem mills)时影响厚度的振动。

背景技术

冶金产品，特别是扁平轧材(例如金属板、条材或者带材)，不管它们由钢铁、铝还是其他材料或合金制成，其通常都是通过使用轧机(mill)进行轧制(rolling)来制造的，所述轧机是由至少一个轧辊机架形成的轧机和例如由一组连续排列以形成为公知的连轧机串(tandem milltrain)的机架形成的轧机。

通常，轧辊机架包括大的旋转质量块(rotating mass)，例如工作辊(working roll)和支承辊(backing roll)，以及减速装置。这些质量块在不被注意的情况下就会开始振动，特别是在高速轧制中。

在冷连轧机系列中尤其显著的、有时被成为“震颤(chatter)”的这一现象类似于共振现象，因为对于给定的轧辊机架，它会以基本上固定的频率产生振动并且该现象在超过了特定的速度阈值时就会发生。这一现象会导致带材的厚度不规则或使得带材破裂，或者在辊子上留下疤痕。这样更加影响生产，因为可以应用的最直接的补救方法是降低轧制速度。

人们对这些振动的起因知道得很少，但是它似乎主要是由于机架中带材向上和向下的牵引力之间的相互作用以及机架的厚度减小过程而造成的。

为了更好地理解这些现象，对轧辊机架的行为建立了模型，并在其上设置了加速度计。从这些试验中得到的模拟和测量显示出，一方面，最主要的振动干扰具有处在100赫兹到250赫兹的频段(3倍频程)以及500赫兹到700赫兹的频段(5倍频程)中的频率。

另外，这两类振动的效果似乎并不相同，因为已经证实3倍频程的振动会导致厚度缺陷以及带材的破裂，而5倍频程的振动会在支承辊上产生疤痕。此外，由于精确的轧制条件，振动并不总是开始于相同的频率但是会处于上述范围之一中。

为了克服这种震颤现象的缺点，需要尽快检测到这种振动的出现，以采取必要的校正措施，例如降低轧制速度。

为了实现这一点，在例如BE 890928中已经提出在机架上设置加速度计、将其发出的信号滤波至合适的频带，以及当经过滤波的信号超过特定阈值时触发校正动作。

这种方式使得最重要的损坏(例如带材的破裂)得以避免。然而，加速度计型的传感器对于所有的加速度都非常敏感，并且其信号通常受到背景噪声的干扰。因此，通常将其尽可能地安装在所不期望的振动可能发生的位置。还提出将其安装在轧辊的轴承处，这样就必须装备所有的轴承组，并且在辊子的每个转换处重新建立连接。

近来，已经可以将这些传感器安装在轧辊机架的顶部并且记录工作信号，接下来重要的是对信号进行处理，以选取并检测所得到的伪信号(artefact)。

然而这一用于消除背景噪声的信号处理过程会产生延迟，该延迟会影响警报触发和在所需时刻的相关动作。另外，频带内简单的处理不能使具有有害起因的振动的频率与那些由设备的某些转动质量块所产生的正常振动的频率相区分。

在更近的申请EP1 125 649中，通过提出对来自于话筒的声学信号进行处理来试图补偿这些缺点。由此解决了传感器位置的问题以及其易损性，但是信号处理的问题仍然存在，因为话筒会检测存在的所有声学频率，并且该信号受到主背景噪声的干扰。为了消除背景噪声，该申请提出了一种基于多种方法结合的信号处理方法，其目的是确定有害振动的产生。为了实现这一目的，其结合了带通滤波器、峰值检波、共振因子计算、傅立叶分析，并且在当这些参数之一或者其组合超出预定频带中的特定阈值时触发报警。

这一方法仍然存在缺点，因为用于处理信号的时间过长，并且其主要是检测轧机机架的振动开始点的发散(divergence)。最近观察到可以产生无发散的振动，所述振动损害了轧制轧材的厚度或表面状态。

另外，由于每个机架的轧制力和每个机架的上下牵引力之间的相互作用，振动现象通常会在一个机架中产生并且传递到其他的机架。上述所提出的装置只能检测连轧机的机架作为一个整体所发出的声学频率，而不能直接将机架彼此区分开来。

发明内容

本发明的目的是通过提出一种基于测量信号工作的新的检测方法来解决这些问题，该方法不具有上述缺点，并且特别是不需要进行用于产生振动检测信号的初步处理。

在根据本发明的方法中，使用了形成现代轧辊机架的部件和传感器，即，装备有高分辨率数字位置传感器的液压调节千斤顶，其精度通常至少为1微米。

本发明人发现，由于通过组成轧辊机架的整套辊子和液压调节千斤顶的振动传输的无法预期的效果，位置传感器的信号受到振动的干扰。多个补充试验以非常可靠和详确的方式证实了位置信号在频率和幅度方面完全受振动的调制。在振动开始产生时即出现调制，并且幅度根据振动的变化而变化，振动的变化叠加在由系统的运动产生的用于调节厚度的信号的幅度变化上。

因此能够提供一种用于通过观察液压调节千斤顶的位置传感器的测量信号来检测装备有液压调节装置的轧辊机架的振动的方法，该数字位置信号去除了全部背景噪声，通常通过采样操作来对其进行观测，所述采样操作的周期在毫秒量级，并且只需在给定的时间间隔内直接观察其幅度变化。不需要使用将会导致相对于待被检测的振动有几个周期延迟的滤波器。在本发明的方法中，所述位置传感器的所述测量信号(POS)被实时且永久地存储，所述信号的采样被直接与时空观察窗口(F)相比较，所述窗口的维度和所述采样的大小被选择作为所述轧辊机架和待被检测的振动的频率的函数，并且当所述信号采样不包含在所述窗口(F)内时触发振动检测信号。

根据本发明的方法，观察窗口(F)的所述时间维度可具有足够的时间长度以包含用来表示待被检测的振动现象的位置信号的采样，如果所述现象对位置信号产生了干扰并且从而也包含在所述采样中。在本发明方法的实践方式中，观察窗口(F)的所述时间维度可具有这样的长度，即其至少等于相当于待被检测的振动现象的信号的2个周期的时间。

根据本发明的方法，观察窗口(F)的高度具有这样的空间维度，它可表现出大于所述液压调节千斤顶的位置测量信号(POS)的最大重复变化的幅度的大小。在本发明方法的实践方式中，观察窗口(F)的高度具有这样的空间维度，它可表现出大于4微米的液压调节千斤顶的位置测量信号(POS)的幅度。

根据本发明的检测方法，记录液压调节千斤顶的位置测量信号(POS)的幅度超出所述观察窗口(F)的次数并且当液压调节千斤顶的位置测量信号(POS)的幅度超过所述观察窗口(F)的次数大于所述轧辊机架的控制系统允许的最大幅度的校正动作期间通常观察到的次数时，发出进行振动检测的信号。在一般方式中，并且根据本发明的方法，当液压调节千斤顶的位置测量信号(POS)的幅度超出所述观察窗口(F)的次数大于2时，发出进行振动检测的信号。

根据本发明方法的一个改进所述，对于触发了振动检测信号的所述观察窗口，测量每个超出量相对于所述窗口(F)的维度的幅度，并且对于触发了振动检测信号的所述观察窗口，在同一观察窗口(F)中确定每个超出量的幅度变化的斜率(D)。

根据本发明方法的一种变型所述，对于触发了振动检测信号的所述观察窗口，在不同的观察窗口(F)中确定每个超出量的幅度变化的斜率。

仍然根据本发明所述，所述方法被用于连轧机的每个机架，以用来决定每个机架的液压调节千斤顶的位置测量信号(POS)的采样的大小并且确定观察窗口的大小，从而达到使其与连轧机的每个机架的待被检测的振动频率相适应的目的。

在连轧机的情况下，对连轧机的每个机架上产生的超出量的幅度变化的斜率(D)进行比较。然后确定至少在超出量的幅度中变化的斜率(D)为最大的机架上执行待被执行的校正动作。

根据本发明方法的另一种变型，采用液压调节千斤顶的位置测量信号(POS)的不同采样大小和不同观察窗口(F)的维度来检测轧辊机架的不同振动模式，其每个都与对应于待被检测的每个振动模式的振动频率相适应。

附图说明

通过对具体实施方案的描述，本发明将得到更好的理解。

图1示出了装备有液压调节系统的轧辊机架的剖视图；

图2示出了图1的侧视图；

图3示出了受到振动干扰的位置传感器的测量信号的典型记录；

图4示出了本发明的方法。

具体实施方式

如图1和图2所示，轧辊机架1本身为本领域技术人员所公知的四辊式轧辊机架，它包括两个支撑架(support column)2和2’。支撑架2和2’被横梁3、3’隔开并且由所述横梁连接，支撑架2和2’之间设置有一组具有平行的轴线的叠置的辊子，所述轴线基本上位于与轧材P的移动方向相垂直的同一调节平面S中。

各个架2、2’具有闭合的形状以形成环形，并且各个架包括两个立柱(upright pillar)21、22(21’、22’)以及两个水平部分23，24(23’，24’)。

所述一组叠置的辊子包括两个工作辊4、4’和两个支承辊(backingrolls)5、5’，轧材P从工作辊4、4’中间穿过，工作辊抵靠在支承辊5、5’上。

顺便提及的是，可以注意到除了四辊式轧辊机架外，还有多种其他类型的包括更多辊子的轧辊机架(例如六辊式)，或者包括更少辊子的轧辊机架(例如二辊式)。本发明可以应用于所有的轧辊机架。

辊子沿着抵靠线(resting line)相互抵靠，所述抵靠线基本上是平行的并且根据母面(generatrix)来确定方向，所述母面的轮廓(它通常由直线围成)取决于所施加的力以及辊子的强度。通常，通过插入在机架和上支承辊5、下支承辊5’(它通过其末端直接抵靠在轧辊机架1上)的轴的末端之间的螺丝或千斤顶(jack)6、6’来施加调节力。除了这一最后提到的辊子外，其他的辊子必须由此能够相对于机架运动，为此它们由称为轴承座(chock)的支撑部件51、51’来承载。这些支撑部件被安装为在两个窗口中竖直滑动，所述窗口分别形成在轧辊机架1的两个支撑架2和2’的立柱21、22和21’、22’之间。

辊子被设置为绕着它们的安装在这些支撑部件中的轴承中的轴线旋转。因此，上支承辊5的端部配备有两个支撑部件51a、51b，它们在轧辊机架1的两个支撑架2和2’的立柱21、22和21’、22’之间竖直滑动。下支承辊5’的端部配备有两个支撑部件51’a、51’b，它们可以在轧辊机架1的两个支撑架2和2’的立柱21、22与21’、22’之间滑动以便于拆卸和更换支承辊。

在轧制阶段，下支承辊5’的支撑部件51’a、51’b直接抵靠在轧辊机架1的支撑架2、2’的下水平部分24、24’上。

本发明涉及其调节装置由液压千斤顶组成的轧辊机架。在对应于图1和图2而描述的实施方案中，这些液压千斤顶安装在机架的上部。然而，也可存在这种结构，即千斤顶安装在轧辊机架的下部。在后一种情况中，上支承辊通过其支撑部件51a、51b直接抵靠在轧辊机架1的支撑架2、2’的上水平部分23、23’上。

本发明可以同等地应用于上述任一结构，这些都不会背离权利要求的保护范围。

由抵靠在轧辊机架1的支撑架2、2’的上水平部分23、23’的下表面上的液压千斤顶组成的调节装置在辊子的闭合(closing direction)方向施加垂直的力，以用于对穿过工作辊4、4’之间的轧材P进行轧制。

通常，各个工作辊被安装为绕着其在轴承中的轴线旋转，所述轴承由称为轴承座41a、41b和41’a、41’b的两个支撑部件承载，这些支撑部件被安装为平行于通过工作辊的轴线的调节平面S滑动，每个工作辊位于两个平坦的导引面之间，所述导引面形成为在调节平面的各侧一个，位于机架的相应窗口的两边。由于支承辊具有大的直径，因此相应的导引面52、52’通常直接形成在机架的相应支撑架的两个立柱上。

另一方面，由于工作辊具有较小的直径，因此其轴承座较小，并且相应的导引面42、42’(其相互靠近)通常形成在两个固体块7上，所述固体块7固定至构成窗口的两个立柱，并且以凸出的方式朝着窗口的内部延伸。这些块可以包括用于控制工作辊的偏斜的设备，它通常是一些千斤顶(图中未示出)。对于这些已经是大量刊物和专利主题的众所周知的轧辊机架设备不需要进行进一步的描述。

因此，通过转动的辊子的叠置(由此可允许轧材P通过)，可以在待被轧制的轧材P上施加可通过千斤顶的液压来调节的挤压力。每个液压千斤顶由千斤顶本体61和活塞62组成，在二者之间注入有油。液压来自于配备有泵的动力设备，并且通常通过伺服阀将油注入到千斤顶中。这些装置未示出。在轧机设备和轧制领域中这些装置是众所周知的，并且其已经是大量专利和刊物的主题。

为了控制作用在轧材上的挤压动作，液压千斤顶配备有位置传感器。在图1所示的实施方案中，千斤顶的本体61构成调节装置的固定部分并且其抵靠在轧辊机架1的支撑架2的水平部分23的下表面上。活塞62构成调节装置的活动部分，它将力施加到上支承辊5的轴承座51a、51b的上部。活塞的运动由杆65传输至安装在支撑架上方的传感器64。通常提供设置在液压调节千斤顶的轴线上的单个位置传感器。为此，在支撑架2的上水平部分23中钻有孔25。通过密封装置63对千斤顶的主体61和连接至活塞62的杆65进行密封。对于这类已经是本申请人的多个专利主题的安装不需要进行进一步的描述。可以理解，相同的装置也被安装在轧辊机架的另一个支撑架2’中，在所描述的实施方案中，该装置在支撑架2’的水平部分23’和上支承辊5的轴承座51b之间施加调节力。

另外，位置传感器在多年前已经是众所周知的，例如精度至少在1微米范围内的可提供数字位置信号的数字光学尺。还存在其他类型的基于其他技术、能够提供同类信号的位置传感器。最后还应注意到，由于空间或者千斤顶技术，以相反的方式实现安装是可能的，即，将千斤顶的本体安装在支承辊5的轴承座51a、51b顶部，活塞62则抵靠在轧辊机架1的支撑架2和2’的水平部分23、23’上。

轧制过程中，在传输至轧材P的力的作用下，轧辊机架的多个部分会产生弹性变形，立柱21、21’和22、22’变长，工作辊4、4’和支承辊5、5’受到挤压，并且支承辊的轴承座在较小的程度上受到挤压。这些变形作为一个整体被称为轧辊机架的屈服(yielding)，它的值与调节力成比例。因此，活塞相对于千斤顶本体的位移值一定大于工作辊之间(轧材在其间被轧制)存在的气隙所产生的变化。然而，众所周知应该如何建立决定所有这一切的公式、并且如何建立轧辊机架模型和屈服模型以确定作为调节千斤顶的位置变化和轧制力变化的函数的气隙变化。因此通过液压千斤顶的位置就可以控制轧制操作中的气隙。

另外，机架的各种部件有可能开始振动。这些振动特别地被传输至调节千斤顶和这些千斤顶的位置传感器，从而可以记录下所述振动。

图3示出了根据本发明的方法能够观察到的内容。中间部分POS中的记录显示出了用于测量液压调节千斤顶的位置的传感器的信号。通过一种令人惊奇的效果(surprising effect)，该位置信号以非常清楚和可靠的方式显现了整个轧机的震颤振动的开始。这里观察到的是一些逐步变得更大的搏动(beating)形式。

如以上提到过的，连轧机的所有机架可以按照略微不同的频率振动，这样可以解释搏动现象。在作为发明人所进行的试验和研究的主题并且还没有装备自动系统的本轧机中，操作者已经在曲线V中引入了减速效果。其效果可以在位置传感器的信号中立刻看到。当信号达到足够的幅度时，检测变得迟缓，因为这一操作由操作者以手控方式执行。

以100毫秒的时间间隔(它相当于频率接近100赫兹)可以从该记录中数出约10个信号周期。曲线FT是位置信号POS的傅立叶变换。对曲线FT的分析已证明通过观察位置信号POS可以清楚地识别出振动现象，因为傅立叶变换(它是在能使采样表征出所观测到的待获取信号的时间间隔内计算的)在约110赫兹的频率处显示出峰值，并且在约105赫兹和115赫兹处显示出两个较小的侧峰，它们代表导致搏动的二次振动频率。

这一记录显示了来自于位置传感器的信号可以清楚地表示出希望检测的振动。

因此，不需要另外的传感器(类似于那些经常易损的加速度计类型，它难于安装并且其信号经常伴随有主背景噪声)，也不需要精密复杂的信号处理过程来从所提供的所有信号中选择主要信号，并且不需要为了检测轧辊机架中振动状态的开始而进行的会产生较大延迟的大量转换。

在本发明的方法中，在恰当选择的时间间隔内可以直接观察到来自于数字传感器(其配备在轧辊机架的调节装置的液压千斤顶上)的位置信号POS，并且由此可以监测信号的形状和其幅度随着时间的变化以触发振动检测信号。根据本发明的方法，通过直接观察位置信号POS可以实现这一点。

位置测量传感器的信号以数字形式提供，并且其采样频率会高到足以观察到频率约为100赫兹到200赫兹的信号，而且同时还遵守信号处理规则，例如香农定理(Shannon’s law)。在实践中，每毫秒或每两毫秒对位置传感器进行一次读取。该信号对是由厚度调节系统执行的控制的反映。有可能看到辊子的圆形形状或者偏心率中的缺陷所产生的特定周期信号的外观，但是对于范围在1500米/分钟到2000米/分钟的轧制速率来说，这些信号中包含的最高频率将在20赫兹到30赫兹左右。另外，液压千斤顶活动部分的位置变化幅度通常是几微米，并且在正常操作中和稳定状态中可达到几十微米。

在连轧机全部的控制系统中，轧辊机架被预设至作为待被轧制的轧材和需减少的厚度的函数的明确确定的值，然后将这些设定有意地限制在其动作幅度内，以当这些设定达到例如动作限制时检测任何的操作或者预设的异常情况。因此，以其幅度值为基础，完全有可能知道位置信号中的变化是其他现象的反映。

在图3的实施例中，在几十毫秒的时间间隔内，震颤现象直接导致了幅度的变化超过10微米。

在本发明的方法中，通过给定数量的点来存储位置信号，然后将其与一时空窗口(spatio-temporal window)的大小一起观察或者将二者进行比较。当信号不再包含在该窗口内时，将触发振动检测报警。窗口的宽度沿着时间轴具有这样的维度，该维度对应于与待被检测的信号的周期相关的重要时间间隔。在实践中，可以采用例如长于或者等于信号的两个周期的时间。如上所述，沿着空间轴，窗口的高度具有对应于大于设定系统给出的重复校正的大小的维度，在实践中，可以固定一个阈值，例如4微米。尚有待确定观察窗口外的信号的超出量的频率。为了实现这一点，记录窗口外的超出量(overshoot)的数目并且将其与最大数目相比较，以此观察设定系统最强的运动(例如那些对应于预定限制的运动)的这些超出量。在实践方式中，如果期望检测100赫兹左右的振动频率，并且在等于待测信号两个周期的时间间隔内(即约20毫秒)存储了位置信号，那么如果有超过两个幅度大于固定阈值的超出量在窗口外，则该频率将会明确地显现出来。

然后，在另一个时间间隔中随着位置信号的存储再次开始测量，以创建另一个观察窗口。根据情况，并且为了考虑到某些装置的特定特征，可使用不同的方法来记录和存储测量，例如，给定数量的测量点的瞬时冻结(锁存)、FIFO(先入先出)队列的填充和清空、或者通过为每个新的测量增加新的点并通过去除已计入的第一个点来创建滑移平均(sliding average)。所有这些方法都创建了调节装置的液压千斤顶的位置信号的连续测量点采样，它可与所定出的观察窗口进行连续比较。

图4示出了本发明的方法的观察方法。其提供了一段时间内沿着图3中所示信号的水平轴线延伸的视图，在所述这段时间内，位置信号受到震颤振动现象的干扰。图4中示出了观察窗口F，该窗口对应于在上文中定出的一些阈值的最小值。根据装置的特征和进入有害的振动状态的倾向必须对这些阈值进行调整，因为不希望造成装置频率的减低，然而，在另一方面，尽可能快地检测振动是有利的，因为在出现发散(divergent)和导致更实质性的损害之前它们会影响轧制轧材P的厚度或表面状态。

还应该注意到，利用本发明的方法，可以对应于不同的现象，在观察位置信号的基础上来检测轧辊机架的振动状态或者振动状态中的变化。以上已经提到了轧辊的圆形形状及偏心率中的缺陷，但是还可以检测其它缺陷，例如由来自于驱动系统部件(如减速齿轮或者转矩传输传动系)的磨损而造成的缺陷。为了实现这一点，有必要仅表征出频率和幅度缺陷并且根据本发明的方法定出观察窗口。然后就可以通过所定出的并且对应于待被检测的不同缺陷的各种窗口来观察所存储的位置信号的采样。

在连轧机中，可以建立根据每个机架不同的、并且适应于各机架的特定特征的多个观察窗口。例如，如果某些机架是四辊式的并且其它机架是六辊式的，那么它们将具有不同的特征，并且在所有情况下每个机架所使用的辊子的直径范围以及其驱动特征都是不同的。由于通常对所有的机架使用同一电机，并且需要考虑轧材在连续的机架中的各种速率，因此所使用的减速器的减速比是不同的。当震颤现象出现时，最快的和最有效的操作手段是使装置慢下来。然而，如果希望防止这一现象再次出现在随后的加速过程中，则需改变其他的参数，否则就必须以较低的速度操作装置并且生产率会由此大大降低。所以确定该现象最先出现在哪个机架上从而可以调整该机架的工作状态是尤其重要的，上述调整工作的例子包括更换润滑油或改变润滑剂的温度，或者改变任何对于设置振动的轧辊机架的工作状态的影响是已知的其它参数。

因此，在本发明的方法的一种改进中，计算了每个观察窗口中位置信号的超出量的幅度。此举可通过利用选择作为待被监测的不同振动现象的函数的不同观察窗口而在预定的机架上实现。也可以在相同类型的一些观察窗口的基础上在整个连轧机上实现此举，这些窗口被设定在每个机架的特定值上。因此可以根据机架来估计所述现象的幅度。然而，为了可靠地确定是连轧机中的哪个机架最先开始振动，在特定的情况下幅度的单一标准可能是不确定的，因为如图3所示，震颤现象可能具有被搏动调制的形式，其幅度是变化的。这样可能使现象开始点的定位变得复杂。

在本发明的方法的另一种改进中，在计算了超出量的幅度后，每个观察窗口内部的这些超出量的变化被确定，并且当所述现象在连轧机的每个机架上出现时计算这些变化的梯度。图4中通过直线D的斜率示出了这一点，直线D连接表示位置信号振动的曲线的极点。问题最先出现的机架是直线D的斜率被测出为最大的机架。因为在那个机架上信号被放大得最快，进而那个机架承受初始的激励现象并引起其他机架的振动，然后在连轧机的机架之间会出现共振和波动现象。

在本发明的方法中，可以尽可能快地检测可能会影响轧制轧材P的厚度或表面状态的振动现象，并且能够检测发散现象并发出能够触发校正动作的警报。在使得连轧机减速并且避免了主要损坏之后，归功于本发明的方法，指出该现象开始于哪个机架的指示使得能够调整该机架的工作状况，以防止在随后的重新加速期间再次出现上述问题。

然而，本发明并不仅限于所描述的这一个实施方案。在本发明的范围内，可以以不同的方式提供轧机的液压调节装置，并且为其配备各种可能的液体，另外也可以为调节装置的活动部分和/或固定部分配置能够提供所述两个部分中的一个相对于另一个的位置的不同类型的数字传感器。如上所述，在用于轧制带钢的冷连轧机中振动现象最常出现，但是本发明的方法也可以应用于热轧机和单机架的轧机以及那些用于生产由非铁或钢的材料(例如铝)制成的带材的轧机。另外，已经提到本发明的方法可用于检测轧辊机架的不同振动模式，并且还可以利用它检测在位置信号中引入重复或者非重复的脉冲类型的快速变化的任何异常情况，而这些都不会脱离本发明的范围。例如，辊子上的疤痕将会产生这样的缺陷，即，在辊子的每个转动过程中产生短暂的停顿，要根据本发明的方法对其进行检测，只需要确定观察窗口的合适维度即可。因此，为了简化描述，在权利要求中使用了术语“振动”，但是在不背离本发明范围的情况下，其可以引申为任何产生快速变化的重复或非重复信号的异常情况。

同样，权利要求中所提到的在技术特征之后插入的参考标号仅旨在便于权利要求的理解，而并非用于限制权利要求的范围。

Claims (15)

1.一种用于检测轧辊机架(1)的振动的方法，所述轧辊机架包括两个支柱(2、2’)，每个所述支柱形成环形，并且在所述支柱之间设置有一组轧辊，所述轧辊由至少两个工作辊(4、4’)形成，用于减小待被轧制的轧材(P)的厚度，所述工作辊叠置在一个构成调节面的基本上竖直的平面(S)内，并且被安装为在形成有轴承的轴承座(41、41’、51、51’)中转动，所述轴承的轴承座被安装成能够在由所述支柱的直立部分(21、22)支撑的导引面之间竖直滑动，所述轧辊机架包括用于通过液压千斤顶(6、6’)来调节辊子的装置，所述液压千斤顶抵靠在每个所述支柱的水平部分(23、23’)上，并且在所述辊子的轴承座上施加调节力，所述液压千斤顶还包括位置传感器(64)，所述位置传感器在每个瞬时提供所述液压千斤顶的活动部分(62)和所述轴承座(51)相对于所述液压千斤顶的固定部分(61)和所述每个支柱的所述水平部分(23)的位置的信号表示(POS)，所述方法的特征在于，所述位置传感器的所述测量信号(POS)被实时和永久地存储，其中所述信号的采样被直接与时空观察窗口(F)相比较，所述采样的大小和所述窗口的维度被选择作为所述轧辊机架和待被检测的振动的频率的函数，并且其中当所述信号采样不包含在所述窗口(F)内时触发振动检测信号。

2.如权利要求1所述的用于检测轧辊机架(1)的振动的方法，其特征在于，所述观察窗口(F)的时间维度具有这样一个时长，该时长足以使其内包含的采样能够表征出待被检测的振动现象。

3.如权利要求2所述的用于检测轧辊机架(1)的振动的方法，其特征在于，所述观察窗口(F)的所述时间维度具有这样一个长度，该长度至少等于相当于待被检测的振动现象的信号的2个周期的时间。

4.如权利要求2或3之一所述的用于检测轧辊机架(1)的振动的方法，其特征在于，所述观察窗口(F)的高度具有这样一个空间维度，该空间维度表现出大于所述液压调节千斤顶(6)的位置测量信号(POS)的最大重复变化的幅度的大小。

5.如权利要求4所述的用于检测轧辊机架(1)的振动的方法，其特征在于，所述观察窗口(F)的高度具有这样一个空间维度，该空间维度表现出大于4微米的液压调节千斤顶(6)的位置测量信号(POS)的幅度。

6.如上述权利要求中的任意一项所述的用于检测轧辊机架(1)的振动的方法，其特征在于，记录液压调节千斤顶(6)的位置测量信号(POS)的幅度超出所述观察窗口(F)的次数。

7.如权利要求6所述的用于检测轧辊机架(1)的振动的方法，其特征在于，当液压调节千斤顶(6)的位置测量信号(POS)的幅度超出所述观察窗口(F)的次数大于所述轧辊机架的控制系统允许的最大幅度的校正动作期间通常观察到的次数时，发出进行振动检测的信号。

8.如权利要求6所述的用于检测轧辊机架(1)的振动的方法，其特征在于，当液压调节千斤顶(6)的位置测量信号(POS)的幅度超出所述观察窗口(F)的次数大于2时，发出进行振动检测的信号。

9.如权利要求6所述的用于检测轧辊机架(1)的振动的方法，其特征在于，对于触发了振动检测信号的所述观察窗口，测量每个超出量相对于所述窗口(F)的维度的幅度。

10.如权利要求9所述的用于检测轧辊机架(1)的振动的方法，其特征在于，对于触发了振动检测信号的所述观察窗口，在同一观察窗口(F)中确定每个超出量的幅度变化的斜率(D)。

11.如权利要求9所述的用于检测轧辊机架(1)的振动的方法，其特征在于，对于触发了振动检测信号的所述观察窗口，在不同的观察窗口(F)中确定每个超出量的幅度变化的斜率。

12.一种根据前述权利要求中的任意一项所述的方法对轧辊机架(1)的不同振动模式进行检测的方法，其特征在于，采用液压调节千斤顶(6)的位置测量信号(POS)的不同的采样大小以及不同的观察窗口(F)的维度，此二者的每一个都和与待被检测的各个振动模式相对应的振动频率相适应。

13.一种利用上述权利要求中的任意一项所述的方法对包括多个机架的连轧机的机架振动进行检测的方法，其特征在于，对于各个轧辊机架采用液压调节千斤顶的位置测量信号(POS)的采样大小和观察窗口的维度，此二者与待被检测的所述轧辊机架的振动频率相适应。

14.利用权利要求13所述的方法对包括多个机架的连轧机的机架振动进行检测的方法，其特征在于，对于所述连轧机的每个机架确定所述超出量的幅度变化的斜率(D)。

15.一种根据权利要求14对连轧机的机架振动进行检测和校正的方法，其特征在于，至少在超出量的幅度变化的斜率(D)为最大的机架上执行待要执行的校正动作。

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