专利名称：具有带形检测装置的轧机设备,带形检测方法和轧制方法
技术领域：
本发明涉及一种具有带形检测设备的轧机设备，特别是涉及一种具有包括带形检测装置的带形检测设备的轧机设备，所述带形检测装置至少安装在轧制金属带的轧机入口侧和出口侧中的一侧上，允许采用这种形状检测设备测量带形，这种轧机具有高的生产率，并且理想地适合于获得具有优异带形的带材S。
按照惯例，如在由The Iron and Steel Institute of Japan(日本钢铁学院)出版的“Theory and Practice of Rolling”《轧制理论与实践》中第269-270页上已经描述的那样，应用最广泛的类型是分段式辊，其中形状检测装置被安装在用于在轧制金属带材S后测量带形的形状检测设备上，检测辊的本体部分以约50mm的间距被分段，测量那些圆环中的每一个上的重量载荷，由此计算张力分布，并且通过计算将所述张力分布转换为带的带形，由此测量所述带的形状。由于分段式辊允许测量每一分段圆环的直接张力分布，所以这种分段式辊的精度高。
可是，在所述的传统技术中存在着下列问题。
即，由于传统分段式辊的带形检测装置将旋转的传感辊的本体部分分成若干段并具有复杂的结构，其中每一段都包括不同的测力计，所以虽然检测精度高，但这种检测装置变得极其昂贵。此外，由于是分段式辊，具有在每一段划伤带材表面的危险，并且由于来自所述带材的热传递，所以对热变形有不良影响。
本发明的目的是提供一种具有结构简单的带形检测设备的轧机设备，利用这种设备能够容易地测量轧制后的金属带材的形状。
为了实现上述目的，按照本发明的具有带形检测设备的轧机设备采用了下列结构。
(1)首先，在本发明中，轧机设备包括至少一架具有一对轧制带材的上工作辊和下工作辊的轧机，以及一个带形检测设备，在该带形检测设备中，一个带形检测装置至少安装在轧机入口侧和出口侧中的一侧上，所述带形检测装置包括一个辊，金属带缠绕在该辊上，在所述辊的工作侧端部和驱动侧端部上分别每一侧设有至少两个轴承箱，且在两侧上具有四个轴承箱，这些轴承箱分别以自由转动的方式支撑着所述辊，在所述辊的一侧上至少有两个测力计，或在其两侧上有四个测力计，而且测力计分别设置在轴承箱上，并且能够测量每一个轴承箱上的支撑载荷。
通过构造这样的带有一个辊、每一侧上具有两个轴承箱或在两侧上具有四个轴承箱并且每侧上具有两个测力计或在两侧上具有四个测力计的带形检测装置，能够由通过测力计测量的载荷值计算带材的张力分布，这种张力分布可被转换为带材的带形，这样间接地测量带材的形状，由此就能够在轧制后用一个简单的结构容易地测量金属带材的形状。
此外，由于辊是不分段的整体构造的辊，不存在在带材表面产生划痕的问题，而且也没有由于来自所述带材的热传递而产生热变形的不良影响，因此延长了使用寿命。
(2)在上述(1)中，最好带形检测设备另外还设有一个用于由通过带形检测装置的测力计测量的载荷值计算带材的张力分布并将该张力分布转换为带材的形状的装置。
因此，能够在测量载荷值后自动并瞬时地进行带形的计算。
(3)进一步地，在上述(2)中，用于计算带材形状的装置最好将通过设置在带形检测器工作侧端部上的轴承箱中的两个测力计测量的载荷转换为带材工作侧半边的带材形状，并且将由设置在带形检测器驱动侧端部上的轴承箱中的两个测力计测量的载荷转换为带材驱动侧部分半边的带材形状。
因此，能够计算整个带材的形状。
(4)进一步地，在上述(1)中，对于分别在每一侧的两个轴承箱上的带形检测装置，最好另外配备一个在该每一侧的两个轴承箱中的任一轴承箱上的装置，该装置用于沿支撑载荷的方向给轴承箱施加一个预载荷。
因此 由于能够消除轴承箱和测力计之间的间隙，所以能够利用测力计非常准确地测量所述载荷。
(5)在上述(1)中，最好所述带形检测设备另外设有一个检测带材的弯曲移动量的边缘位置检测装置，以及一个这样的装置，即其不仅按由边缘位置检测装置检测到的值计算工作侧钢板宽度范围和驱动侧钢板宽度范围，而且还将由设置在所述带形检测装置工作侧端部的轴承箱上的两个测力计测量的载荷转换为工作侧上带材的钢板宽度范围的带形，而且将由设置在所述带形检测装置驱动侧端部的轴承箱上的两个测力计测量的载荷转换为驱动侧上的带材的钢板宽度范围的带形。
所以，即使在有钢板弯曲移动的情况下，也能够通过补偿该弯曲移动来检测带材形状。
(6)在上述(1)中，上述带形检测设备最好额外设有一个位移测量装置，其在带形检测装置的辊的至少一个位置上沿张力支撑方向测量辊表面的位移；还提供有一个用于由通过带形检测装置的测力计测量的载荷和通过上述位移测量装置测量的值来计算带材的张力分布并且将所述张力分布转换为带材形状的装置。
因此，除了中心弯曲和边缘弯曲形状外，还能够检测复合弯曲形状。
(7)在上述(1)中，最好轧机设备具有一个控制装置，其进行轧机的带形控制装置的反馈控制，从而由轧机设备出口侧的带形检测装置测量的形状与预先设定的目标带形之间的差别变小。
因此，能够在开始轧制操作时增加加速度变化率，并且由于带抽空频率降低，所以也能够增加生产效率。
(8)进一步地，在本发明中，轧机设备包括至少一架具有一对轧制带材的上、下工作辊的轧机和一个其中将一个形状检测装置至少安装在轧机入口侧和出口侧中的一侧上的带形检测设备，所述带形检测装置包括一个辊，金属带缠绕在该辊上，在所述辊的工作侧端部和驱动侧端部分别至少在一侧设有两个轴承箱且在两侧上具有四个轴承箱，这些轴承箱以自由转动的方式支撑着所述辊，所述带形检测设备测量在该带形检测装置轴承箱上的支撑载荷和支撑力矩，由这些测量值计算带材的张力分布，并且将所述张力分布转换为带材的形状。
因此，能够计算带材的张力分布，将所述张力分布转换为带材形状，这样就间接地测量出带材的形状，由此在轧制后易于用一个简单的结构测量金属带材的带形。
此外，由于辊是一个不分段的整体构造的辊，所以不存在在带材表面产生划痕的问题，而且没有由于来自所述带材的热传递而产生热变形的不良影响，因而延长了使用寿命。
(9)进一步地，在本发明中，轧机设备至少包括一架具有一对轧制带材的上、下工作辊的轧机和一个其中将一个形状检测装置至少安装在轧机入口侧和出口侧中的一侧上的带形检测设备，所述带形检测装置包括一个辊，金属带缠绕在该辊上，在所述辊的工作侧端部和驱动侧端部上分别至少在一侧设有一个轴承箱且在两侧具有两个轴承箱，这些轴承箱以自由转动的方式支撑着所述辊，所述带形检测设备利用在钢板宽度方向的一个函数和若干未知系数近似地估计出带材的张力分布，并在轴承箱上的支撑载荷、轴承箱上的支撑力矩、辊的偏件、辊的偏转角和/或辊弯曲应力等参数中测量出其个数与未知系数个数相同的参数，并且由这些测量值列出数量等于未知系数个数的条件方程式，计算未知系数和带材张力分布，并将张力分布转换为带材形状。
因此，能够计算带材的张力分布，将所述张力分布转换为带材的形状，这样就间接地测量出带材的形状，由此在轧制后易于用一个简单的结构测量金属带材的带形。
此外，由于辊是一个不分段的整体构造辊，所以不存在在带材表面产生划痕的问题，而且没有由于来自所述带材的热传递而产生热变形的不良影响，因而延长了使用寿命。
附图的简要说明
图1是按照本发明第一个优选实施例的带有形状检测设备的轧机设备的主视图；图2是沿图1中的II-II线的截面图；图3是沿图2中的III-III线的截面图；图4是说明带材张力分布、辊支撑点上的支撑反作用力和支撑力矩之间的关系的视图；图5是说明带材张力分布的近似方程式的视图；图6是按照本发明第二个优选实施例的采用一些函数程序模块的带有带形检测设备的轧机设备的视图；图7是按照本发明第三个优选实施例的带形检测设备的重要部分的侧视图；图8是类似于图2的按照本发明第四个优选实施例的带形检测设备的侧视图；图9是说明带材张力分布的近似方程式的视图；图10是类似于图2的按照本发明第五个优选实施例的形状检测设备的侧视图11是按照本发明第六个优选实施例的采用一些函数程序模块的带有带形检测设备的轧机设备的视图；以及图12是按照本发明第七个优选实施例的采用一些函数程序模块的带有带形检测设备的轧机设备的视图。
下面将参考附图描述本发明的几个优选实施例。
首先参照附图1-附图5描述本发明的第一个优选实施例。
在图1中，按照本发明第一个优选实施例的带有一带形检测设备的轧机设备包括一个轧机4，该轧机4具有一对轧制带材1的上、下工作辊2和3和设置于轧机4入口侧和出口侧上的卷曲和供给辊7和8。轧机4是一个可逆式轧机，即在该轧机中，是来自卷取/供给辊7的欲轧制材料的带材1由轧机4的工作辊2和3轧制，然后由卷取/供给辊8卷取。带形检测装置5和6已被安装在轧机4入口侧和出口侧上且位于卷取/供给辊7和8之间。形状检测装置5和6构成与本发明的第一优选实施例相关的带形检测设备，而且这两个检测装置5和6具有相同的构造。
图2和图3表示出形状检测装置5的详细构造。形状检测装置5具有一个辊14，其部分地被带材1缠绕(以一个特定角度缠绕)；分别在辊14的工作侧端部和驱动侧端部上每侧具有两个轴承箱且在两侧上共具有四个轴承箱9A、10A、9B、10B，这些轴承箱装有以自由转动的方式支撑着辊的轴承(图中未示出)；设置在这些轴承箱9A、10A、9B、10B的受力表面上的测力计11A、12A、11B、12B，其中一侧具有两个测力计或者两侧具有四个测力计，这些测力计测量每一个轴承的支撑载荷；以及支撑所述测力计11A、12A、11B、12B的框架13A和13B。
这里，测力计11A和11B支撑内侧轴承箱9A和9B的作为受力表面的底面，并且由框架13A和13B支撑，而测力计12A和12B支撑外侧轴承箱10A和10B的作为受力表面的顶面，并且在上侧由框架13A和13B支撑，测力计11A、12A、11B和12B以及框架13A和13B作为一个固定支点支撑着辊14的两端。
下面描述使用形状检测装置5和6的形状检测方法。
在图4中，带材1以一个特定角度接触辊14，带材1的张力作用在辊14上。此时，由于测力计11A、12A、11B和12B以及框架13A和13B如上所述地作为一个固定支点地支撑着辊14的两端，所以内侧测力计11A和11B及框架13A和13B的支撑反作用力Fa和Fb沿向上方向作用在辊14的两端上，而外侧测力计12A和12B及框架13A和13B的支撑反作用力Qa和Qb沿向下方向作用。这些支撑反作用力Fa、Fb、Qa和Qb分别由测力计11A、11B、12A和12B检测为垂直载荷。
此外由于测力计11A、12A和框架13A产生的支撑力矩Ma以及由于测力计11B、12B和框架13B产生的支撑力矩Mb作用在辊14的两端上，如果将测力计11A和12A之间的距离以及测力计11B和12B之间的距离取为L，则相应的支撑力矩由下列公式给出Ma＝L·(Fa－Qa)Mb＝L·(Fb－Qb)由于杠杆平衡原理，所以带材1的张力分布由支撑反作用力Fa和Fb以及支撑力矩Ma和Mb平衡。
从概念上说，当支撑反作用力Fa和Fb具有相同的值阻带材1具有如图4(a)所示的中心弯曲形状时，在板材中心具有低的张力分布值，而在边缘外具有高的张力分布值，这样就具有一个凹形分布。当带材1具有如图4(b)所示的平坦形状时，张力分布将是平坦的。在这种情况下，由所测得的支撑反作用力Fa、Fb、Qa和Qb计算出的支撑力矩Ma和Mb将具有中间值。当带材1具有如图4(c)所示的边缘弯曲的形状时，在板材中心具有高的张力分布值，而在边缘处具有低的张力分布值，这样就具有一个凸形分布。在这种情况下，由所测得的支撑反作用力Fa、Fb、Qa和Qb计算出的支撑力矩Ma和Mb将具有较大值。
当计算带材形状时，例如如图5所示，张力分布由一个二次方程σ(x)＝α·x2＋β近似地表示。在这种情况下，张力分布在辊14的中点处被分成左部分和右部分，在这些部分上的张力分布分别由二次方程σ(x)＝αa·x2＋βa(图中的右半部分)和σ(x)＝αb·x2＋βb(图中的左半部分)近似地表示。在每侧上要得到的未知系数为两个，总共有四个，它们是系数 a、βa、αb和βb。在每一侧上的两个未知系数由垂直力平衡方程式和固定支点部分的杆偏转角0的条件方程式联合获得。这里，垂直力平衡方程是基于由σ(x)＝αa·x2＋βa(图中的右半部分)或σ(x)＝αb·x2＋βb(图中的左半部分)计算出的张力分布的垂直载荷和支撑反作用力Fa、Fb、Qa和Qb之间的平衡方程式，而固定支点部分的杆偏转角度0的条件方程是由张力分布的垂直载荷计算出的支撑力矩和支撑力矩Ma之间的平衡方程。
计算结果由下式给出。该计算结果由图5中所示的右半部分的张力分布获得。
αa＝(15Fa·(3C2－A2)－90C·Ma)/(4A5)……(1)βa＝(Fa·(27A2－45C2)－90C·Ma)/(12A3)……(2)换句话说，通过测量支点反作用力Fa和Qa并且计算支撑力矩Ma，就可从上述公式获得未知系数αa和βa，由此计算张力分布。以类似的方式，对于图5中的左半部分，通过测量支点反作用力Fb和Qb并且计算支撑力矩Mb，就可从上述公式获得未知系数αb和βb，由此计算张力分布。
另外，从张力分布到形状的转换利用下列方程式进行。这里，Δσ(x)是与张力分布的最小值的偏差，E是带材的弹性常数。
带材形状(I－unit)＝(Δσ(x)·105)/E……(3)按照本发明的这一优选实施例，可以采用具有简单构造的形状检测装置5和6来检测出等同于图5所示张力分布的中心弯曲和边缘弯曲形状。
此外，由于辊是一个不分段的整体构造辊，所以在带材表面上不存在产生刮痕的问题，而且也没有由于来自所述带材的热传递而产生热变形的不良影响，因此延长了使用寿命。
图6表示出本发明的第二个优选实施例。在该优选实施例中，由通过形状检测装置5和6检测的载荷计算形状的过程通过计算机进行。
在图6中，与该优选实施例有关的形状检测设备除了所述形状检测装置5和6外还包括一个具有载荷检测部分30、张力分布计算部分31、带形计算部分32和屏幕显示部分33的计算机100。
载荷检测部分30从形状检测装置5和6接收检测信号的输入，并且计算支撑反作用力Fa、Fb、Qa和Qb。
张力分布计算部分31利用上述公式(1)和(2)由在载荷检测部分30中获得的支撑反作用力计算未知系数αa、βa、αb和βb，并得到张力分布的近似函数σ(x)＝αa·x2＋βa和σ(x)＝αb·x2＋βb。
带形计算部分32利用上述公式(3)由在张力分布计算部分31中得到的所述张力分布近似函数σ(x)＝αa·x2＋βa和σ(x)＝αb·x2＋βb计算带材形状I-unit
屏幕显示部分33显示出在带形计算部分32中计算出的带材形状。
按照本发明的这一优选实施例，能够自动并瞬时进行对应于图5中的张力分布的中心弯曲和边缘弯曲带形的检测和计算。
图7表示本发明的第三个优选实施例。该优选实施例消除了支撑部分中的间隙。
在图7中，与该优选实施例有关的形状检测设备具有一个形状检测装置25，该形状检测装置25具有支撑在辊14的工作侧端部上的测力计11A和12A的框架13A、螺栓16A和17A以及板15A，所述螺栓通过螺钉连接到框架13A上，所述板由这些螺栓16A和17A推靠在测力计12A上，通过紧固螺栓16A和17A，沿支撑载荷方向将一个预载荷通过板15A施加到测力计12A上。甚至在形状检测装置25中的辊14的驱动侧端部也具有类似的结构。此外，形状检测装置25对应于本发明第一个优选实施例中的形状检测装置5，它也可以以类似方式等同于形状检测装置6地构造。
按照本发明的这一优选实施例，由于可以使轴承箱9A和9B、测力计11A和12A和框架13A的间隙为零，所以能够以高精确度由测力计11A和12A测量载荷。
下面借助图8和图9描述本发明的第四个优选实施例。
在图8中，与该优选实施例有关的形状检测设备具有一个形状检测装置35，该形状检测装置35具有一个设置在辊14的中点下侧上的间隙传感器18，辊14中点的偏转由该间隙传感器18检测。
在所述优选实施例中，如图9所示，张力分布由二次函数σ(x)＝α·(x－β)2＋γ近似表示，在这种情况下，在左侧和右侧的每一侧上要得到的未知系数是α、β和γ，共有6个系数。在每一侧上的三个未知系数利用三个联合方程式得到，这三个方程式除了垂直方向力平衡方程式和固定支点部分的杆偏转角度0的条件方程式外还包括用于计算辊14的中点偏转的方程式。换句话说，对于图9所示的右半部分，系数α、β和γ的值是通过测量支撑反作用力Fa和Qa、计算支撑力矩Ma并且测量辊的中点偏转量来获得的，然后就计算出张力分布。以类似的方式，对于图9所示的左半部分，也测量出Fb和Qb，计算支撑力矩Mb，同样也测量辊的中点偏转量，然后就计算出所述的张力分布。
按照本发明的这一优选实施例，除了可探测出等同于图9所示张力分布的中心弯曲和边缘弯曲形状外，还能够检测出复合弯曲形状。
此外，甚至在该优选实施例中，类似于图6所示的优选实施例，最好利用计算机进行各种各样的计算并显示带材形状。
另外，在到此为止所描述的这些优选实施例中，以给出利用沿板材宽度方向的一个带有两个或三个未知系数的二次函数近似地表示带材张力分布的一些例子。可是，能够采用沿板材宽度方向的具有多个未知系数的一个函数进行这种近似计算，测量支撑反作用力、支撑力矩、辊偏转量、辊偏转角度和辊弯曲应力中的任何参数，并且参数的个数等于所述未知系数的个数，列出个数与未知系数个数相同的条件方程式，作为联合方程式地解这些方程，以确定所述未知系数并计算张力分布，然后将该张力分布转换为带材的形状。当未知系数的个数增加时检测的精度增加。
利用图10描述作为本发明第五个优选实施例的优选实施例。
在图10中，与该优选实施例有关的形状检测设备具有一个形状检测装置45，该形状检测装置45在辊14的工作侧端部和驱动侧端部上具有轴承箱9A和9B，一侧具有一个轴承箱，或者两侧共有两个轴承箱，并且具有对应于这些轴承箱的测力计11A和11B，一侧具有一个测力计，或者两侧共有两个测力计。此外，在辊14的中点下侧设有一个间隙传感器18，并且由该间隙传感器18检测辊14中点的偏转。另外，在辊14的两端设有延伸的辊轴部分14A和14B，它们伸出轴承箱9A和9B外一个特定的长度，并且在这些延伸的辊轴部分14A和14B的下侧上设置间隙传感器19A和19B，通过利用这些间隙传感器19A和19B检测所述延伸的辊轴部分14A和14B的端部偏转量而测得辊14两端的偏转角。另外，辊14被制成中空的，并且在该中空辊中点处的内壁上装设变形量规20，利用该变形量规20测量出辊中点处的弯曲应力。其个数等于未知系数个数的状态值可利用这些传感器测量，通过列出其个数等于未知系数个数的条件方程式，就能够如上面所述的以高精度准确地计算出带材的形状。
下面参照图11描述本发明的第六个优选实施例。
在图11中，与本优选实施例有关的形状检测设备具有用来检测带材的弯曲移动量的板材边缘位置检测器40和41；一个计算机101，除了载荷检测部分30、张力分布计算部分31、带形计算部分32和屏幕显示部分33外，该计算机101还带有一个板材边缘位置检测部分42和一个弯曲移动量校正计算部分43。所述板材边缘位置检测部分42将来自板材边缘位置检测器40和41的检测信号作为输入值并计算弯曲移动量δ，而所述弯曲移动量校正计算部分43如下所述地按照该弯曲移动量δ的值改变图5中的尺寸A和B。
A＝板材宽度/2－δB＝板材宽度/2＋δ在弯曲移动量校正计算部分43中的计算结果被发送到张力分布计算部分31，并在此以类似于图6所示优选实施例中的方式得到处理。
按照这一优选实施例，即使当存在板材的弯曲运动时，也能够进行校正并检测所述形状。
下面利用图12描述本发明的第七个优选实施例。
在图12中，该优选实施例另外又设有一个带形反馈控制计算部分47和一个带形控制装置48，带形反馈控制计算部分47执行轧机4的带形控制装置48的反馈控制，从而由带形计算部分32计算的带形和已经预先输入的目标带形之间的差别变小。
按照该优选实施例，通过进行轧机4的带形控制装置48的反馈控制，可以增加开始轧制操作时的加速度变化率，而且由于带材抽空的频率降低。所以也可以提高生产效率。
另外，尽管在上述优选实施例中给出了具有单架轧机机座的轧机的实施例，但是可以具有串列的几个轧机机座，并且在每一架轧机的出口侧上安装这种形状检测器。在这种情况下，由于在每一机座中测量形状，所以可以在每一机座中进行形状控制，由此能够使得带材S具有优异的带材形状。此外，即使在这种情况下，也能够通过进行每一架轧机的形状控制装置的反馈控制而增加加速度变化率，从而测量形状与目标形状之间的差别变小，并且由于板材在不同机座之间的抽空频率变小，所以也提高了生产效率。
此外，由于所述形状检测器可以通过支撑点处的载荷差异计算带材的张力，所以该形状检测器也能够同时被用作一个张力测量仪。在这种情况下，在图4中，当将带材缠绕角度取为θ时，带材的张力T由下列公式给出T＝((Fa－Qa)＋(Fb－Qb))/(2·sin(θ/2))按照本发明，可以在轧制后采用一个简单结构容易地测量金属带材S的形状。另外，作为其结果，由于能够在轧机中进行带形控制，所以能够获得具有优异带形的带材S，并且由于板材被抽空的频率变小，所以使生产效率得到提高。
此外，由于所述辊是一个不分段的整体构造辊，所以在带材表面上不会产生划痕问题，而且也没有由于来自所述带材的热传递而发生热变形这样的不良影响，因此延长了使用寿命。
权利要求
1.一种轧机设备，包括至少一架具有一对轧制带材的上、下工作辊的轧机和一个其中的一个带形检测装置至少安装在所述轧机入口侧和出口侧中的一侧上的带形检测设备，其特征在于，所述带形检测装置包括一个辊，金属带缠绕在该辊上，在所述辊的每一侧有至少两个轴承箱或者在两侧上具有四个轴承箱，这些轴承箱被设置在工作侧端部和驱动侧端部上，并以自由转动的方式支撑所述辊，在每一侧上有至少两个测力计，或者在两侧具有四个测力计，这些测力计分别设置在所述轴承箱上并且测量在所述每一个轴承箱上的支撑载荷。
2.如权利要求1所述的轧机设备，其特征在于，所述带形检测设备另外具有一个用于由通过带形检测装置的测力计测量的载荷计算张力分布并且将该张力分布转换为带材的带形的装置。
3.如权利要求2所述的轧机设备，其特征在于，用于转换带材形状的所述装置将由通过设置在所述带形检测器工作侧端部上的轴承箱中的两个测力计测量的载荷转换为该带材工作侧半边的带材形状，并且将由通过设置在所述带形检测器驱动侧端部上的轴承箱中的两个测力计测量的载荷转换为该带材驱动侧半边的带材形状。
4.如权利要求1所述的轧机设备，其特征在于，对于分别在每一侧的两个轴承箱上的带形检测装置，在每一侧的两个轴承箱中的任一轴承箱上另外又配置一个用于沿支撑载荷的方向给轴承箱施加一个预载荷的装置。
5.如权利要求1所述的轧机设备，其特征在于，所述形状检测设备具有一个检测带材的弯曲移动量的边缘位置检测装置，以及一个这样的装置，即其不仅按照由该边缘位置检测装置检测到的值计算工作侧板材宽度范围和驱动侧板材宽度范围，而且还将由设置在所述带形检测装置工作侧端部的轴承箱上的两个测力计测量的载荷转换为工作侧上的带的板材宽度范围的带形，并将由设置在所述带形检测装置驱动侧端部的轴承箱上的两个测力计测量的载荷转换为驱动侧上的带的板材宽度范围的带形。
6.如权利要求1所述的轧机设备，其特征在于，所述带形检测设备额外设有一个位移测量装置，其在所述带形检测装置的辊的至少一个位置上沿张力支撑方向测量辊表面位移，还设有一个用于由通过带形检测装置的测力计测量的载荷和由通过上述位移测量装置测量的值计算带材的张力分布并且将所述张力分布转换为带材形状的装置。
7.如权利要求1所述的轧机设备，其特征在于，所述轧机设备设有一个控制装置，其执行轧机的带形控制装置的反馈控制，从而由轧机设备出口侧上的带形检测装置测量的形状与预先设定的目标带形之间的差别变小。
8.一种轧机设备，包括至少一架具有一对轧制带材的上、下工作辊的轧机和一个其中的一个带形检测装置至少安装在所述轧机的入口侧和出口侧中的一侧上的带形检测设备，其特征在于，所述带形检测装置包括一个辊，金属带缠绕在该辊上，在一侧上有至少两个轴承箱，或者在两侧上具有四个轴承箱，这些轴承箱被分别设置在所述辊的工作侧端部和驱动侧端部上并以自由转动的方式支撑所述辊；所述带形检测设备测量在所述带形检测装置的所述轴承箱上的支撑载荷和支撑力矩，由这些测量值计算带材的张力分布，并且将所述张力分布转换为带材的带形。
9.一种轧机设备，包括至少一架具有一对轧制带材的上、下工作辊的轧机和一个其中的一个带形检测装置至少安装在轧机入口侧和出口侧中的一侧上的带形检测设备，其特征在于，所述带形检测装置包括一个辊，金属带缠绕在该辊上，在所述辊的一侧上有至少两个轴承箱，或者在两侧上具有四个轴承箱，这些轴承箱被分别设置在所述辊的工作侧端部和驱动侧端部上，并且以自由转动的方式支撑所述辊；并且所述带形检测设备利用沿板材宽度方向的一个具有若干未知系数的函数近似估计出带材的张力分布，并在包括所述轴承箱上的支撑载荷、所述轴承箱上的支撑力矩、所述辊的偏转、所述辊的偏转角和辊弯曲应力的参数中测量出个数与未知系数个数相同的参数，并且由这些测量值列出其个数等于未知系数个数的条件方程式，计算未知系数和带材张力分布，并将张力分布转换为带材的带形。
10.一种轧机设备，包括一个接触带材的辊；至少两个设置在所述辊的两个端侧的每一个上的轴承箱，其可转动地支撑所述辊；以及一个带形检测装置，其具有用于基于通过带材接触所述辊而作用在每一所述轴承箱上的载荷来计算带材形状的装置。
11.一种带形检测装置，包括一个与带材接触的辊；至少两个设置在所述的两个端侧的每一个上的轴承箱，其可转动地支撑所述辊；以及其中带材的带形基于通过带材接触所述辊而作用在所述轴承箱上的载荷来计算。
12.一种通过带形检测装置进行的带形检测方法，其中所述带形检测装置包括一个与带材接触的辊和至少两个设置在所述辊的两个端侧的每一个上的轴承箱，所述轴承箱可转动地支撑所述辊，该方法的特征在于，带材的带形是基于通过带材接触所述辊而作用在所述轴承箱上的载荷来计算的。
13.一种通过一种设有一带形检测装置的轧机设备进行的轧制方法，所述带形检测装置包括一个与带材接触的辊和至少两个设置在所述辊的两个端侧中的每一个上的轴承箱，所述轴承箱可转动地支撑所述辊，该方法的特征在于，带材的带形是基于通过带材接触所述辊而作用在所述轴承箱上的支撑载荷和支撑力矩来控制的。
14.一种通过一种设有一带形检测装置的轧机设备进行的轧制方法，所述带形检测装置包括一个与带材接触的辊和至少两个设置在所述辊的两个端侧中的每一个上的轴承箱，所述轴承箱可转动地支撑所述辊，该方法的特征在于，所述带材的张力分布是由在带材接触所述辊时作用在所述轴承箱上的载荷计算的，所述带材的形状是根据所述张力分布而受到控制的。
全文摘要
在具有带形检测设备的轧机设备中,可在轧制后易于用简单的结构测量金属带材的带形。该轧机设备包括一架或多架轧机,该轧机具有一对轧制带材的上、下工作辊以及安装在轧机入口侧和出口侧中的至少一侧上的带形检测装置,后者包括一个带材在其上缠绕的辊,在该辊的每一侧上分别至少有两个、或者在两侧具有四个以自由转动的方式支撑辊的轴承箱,而且在每一侧上至少有两个测力计,或者在两侧上具有四个测力计,它们用于测量每一个轴承箱上的支撑载荷。由通过这些测力计测量的载荷值计算带材的张力分布并将该张力分布转换为带材的带形。
文档编号B21B37/00GK1336259SQ0111624
公开日2002年2月20日 申请日期2001年2月28日 优先权日2000年8月7日
发明者乘鞍隆 申请人:株式会社日立制作所