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用于测量滑动支承或引导元件的磨损状态的设备和方法

文献发布时间:2023-06-19 11:03:41


用于测量滑动支承或引导元件的磨损状态的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的呈用于轧机机架的传感器板形式的滑动支承或引导元件,以及涉及一种用于测量传感器板的滑动支承面处的磨损状态的设备和方法。

背景技术

根据现有技术,从DE 10 2017 205 886 A1已知用于确定磨损面处的磨损的设备和方法。在此,使用电阻形式的磨损传感器,该磨损传感器在磨损面处材料剥离的情况下本身机械地一起被剥离。为了获得关于磨损层厚度或磨损面之上的材料剥离的分布的更好的概览,可以在磨损层中分布地设置有多个磨损传感器。

发明内容

本发明所基于的目的是:优化在滑动支承或引导元件处的磨损测量,进而也在使用轧机机架时改善生产计划。

该目的通过具有权利要求1的特征的传感器板,具有权利要求13中说明的特征的设备和通过具有权利要求17或20的特征的方法来实现。在从属权利要求中限定本发明的有利的改进形式。

根据本发明的传感器板用作轧机机架的滑动支承或引导元件,并且包括:至少一个能够与构件形成接触的且在轧机机架的运行中经受磨损的滑动支承面和至少一个磨损传感器。具体地,设有多个磨损传感器,所述磨损传感器以(m×n)矩阵的形式集成地布置到滑动支承面中。磨损传感器适合于检测在滑动支承面处的材料剥离并且为此分别包括电阻,所述电阻由至少一个电导体形成,所述电导体优选局部地平行于滑动支承面伸展地设置,其中磨损传感器在滑动支承面处材料剥离的情况下本身机械地共同被剥离。

本发明还提出一种用于测量在传感器板的滑动支承面处的磨损状态的设备,并且包括:测量装置,所述测量装置具有上述传感器板的集成到滑动支承面中的磨损传感器,以便在磨损的情况下检测在滑动支承面处的材料剥离。此外,该设备包括与磨损传感器或测量传感器至少处于信号连接的评估装置,能够由所述评估装置接收传感器和尤其各个磨损传感器的信号值。在此,评估装置在程序方面设计成,使得借此能够根据特定的磨损传感器的自身的材料剥离检测特定的磨损传感器的电导体的欧姆电阻的变化、尤其提高,以便由此确保在特定的磨损传感器的位置处从电阻值的识别到的变化中得出在滑动支承面处的材料剥离的大小和/或滑动支承面的剩余厚度的结论。

本发明尤其利用上述设备还提出一种用于在轧机机架运行中测量滑动支承或引导元件的磨损状态的方法,其中尤其使用上述设备。所述方法具有以下步骤:

(i)确定根据权利要求11所述的传感器板处的磨损状态和所对应的滑动支承面的当前的几何形状(外形轮廓),

(ii)确定根据权利要求12所述的传感器板处的磨损状态和所对应的滑动支承面的当前的几何形状(外形轮廓),

(iii)对附接在轧机机架的轧辊的安装件处或轧辊支柱处的所有传感器板执行步骤(i)和(ii),

(iv)将步骤(iii)的测量值传输给具有存储和评估单元的中央系统,其中所述测量值分别与特定的轧辊组相关联,所述轧辊组由特定的轧辊、为轧辊所设的安装件和附接在安装件处的根据权利要求11所述的传感器板构成,并且将测量值与轧机机架的具有根据权利要求12所述的传感器板的特定的轧辊支柱相关联。

本发明首先基于以下基本知识:即借助于将(m×n)矩阵形式的多个磨损传感器特征性地集成到传感器板的滑动支承面中实现:与现有技术相比,关于在所述传感器板的滑动支承面处的磨损获取更精确的信息。基于此,通过本发明还可以借助于在具有存储和评估单元的计算或中央系统中进行适当的测量数据分析求出在轧机机架的特定的轧辊组(由轧辊、所对应的安装件和固定在其上的传感器板构成)一方和特定的轧辊支柱另一方之间的所谓的“配对伙伴”,即关于所对应的传感器板的磨损状态和其在其滑动表面处的相应的“外形轮廓”。

在本发明的一个有利的改进形式中可以提出:磨损传感器的电阻由多个电导体形成,所述多个电导体优选地至少局部平行地且以相对于滑动支承面不同深度的方式布置。借此可行的是:借助便宜的器具且同时高的精度以唯一类型的磨损传感器在传感器板的滑动表面处监控不同的磨损极限。

在本发明的一个有利的改进形式中可以提出:传感器板不仅在其滑动表面上配备有多个磨损传感器,而且还附加设有多个测量传感器,所述测量传感器以(a×b)矩阵的形式邻接于滑动支承面设置。在此,这些测量传感器邻接于传感器板的滑动表面设置,使得它们一方面不在滑动支承面处受到磨损,但另一方面能够检测由于传感器板与构件的面、线或点接触而形的作用于传感器板上的力和/或应变和/或变形。

在这一点上单独指出:就本发明的意义而言,测量传感器是如下传感器,所述传感器能够检测如下力和/或应变和/或变形,当所述传感器板在轧机机架或轧制线运行中与另一构件形成接触时,所述力和/或应变和/或变形会在呈根据本发明的传感器板的形式的板形的元件中或其上出现。

刚刚提到的测量传感器设置在传感器板之内并且优选与该传感器板的滑动支承面邻接地设置,根据本发明的传感器板可以附加地配备所述测量传感器。这意味着:这种测量传感器借此被合适地集成到传感器板中。在此重要的是:测量传感器在此不直接暴露地设置在传感器板的滑动支承面处,使得在使用传感器板进行轧机机架运行时在滑动支承面磨损的情况下不损坏测量传感器或不破坏测量传感器。

在本发明的有利的改进形式中,测量传感器在传感器板内的设置可以通过如下方式进行:在传感器板中构成多个盲孔钻孔。然后,将测量传感器容纳或装入所述盲孔钻孔之内。与之相关地显而易见的是:在制造这种传感器板时可以将盲孔钻孔从相反于滑动支承面的后侧起引入到传感器板中。补充于此地和/或替选于此还可行的是:从传感器板的侧向的边缘面起引入这种盲孔钻孔。在传感器板制造期间用于将测量传感器容纳到传感器板中的相应的盲孔钻孔引入的方向分别取决于传感器板的具体尺寸及其在轧机机架中的装入。

在本发明的一种有利的改进形式中,用以形成用于磨损传感器的布置的(m×n)矩阵的参数m和n和用以形成用于测量传感器的布置的(a×b)矩阵的参数a和b分别由整数值构成,使得借此磨损传感器或测量传感器的矩阵布置匹配于传感器板的周边轮廓。与之相关地的是:将用于磨损传感器的矩阵布置的参数m和n选择得越大,传感器板的磨损状态和其关于磨损的“拓扑”的确定就越准确或越精确。这是由于集成在其中的磨损传感器占滑动支承面的覆盖面积更大。在此,通过邻接于滑动支承面设置的测量传感器相对应地覆盖滑动支承面实现补充的测量值,可以借助补充的测量值验证磨损传感器的所获得的磨损值。

在本发明的一个有利的改进形式中,形成用于磨损传感器的布置的(m×n)矩阵的参数m和n和以相同的方式形成用于测量传感器的布置的(a×b)矩阵的参数a和b分别由整数构成,所述整数选自数值范围{1-100}、优选选自数值范围内{1-50}、更优选选自数值范围{1-20}。例如,测量传感器或磨损传感器可以以2×2矩阵的形式、以3×2矩阵的形式、以3×1矩阵的形式、以3×3矩阵的形式、以4×4矩阵的形式、以5×5矩阵的形式、以6×6矩阵的形式、以6×4矩阵的形式、以7×7矩阵的形式、以8×8矩阵的形式、以9×9矩阵的形式、以10×10矩阵的形式、以11×11矩阵的形式或以12×12矩阵的形式设置。

在本发明的一个有利的改进形式中,将至少一个机器可读的数据存储器附接或设置在测量传感器板处,在所述数据存储器中能够存储磨损传感器的信号或测量值。以相同的方式,如果将测量传感器补充地集成到传感器板的滑动支承面中,则也可以在所述数据存储器中存储测量传感器的测量值。

为了将例如存储在上述数据存储器中的测量值传输给外部通信伙伴,有利的是:传感器板配备发送单元,所述发送单元在任何情况下都与磨损传感器并且可能地还与可选设置的测量传感器处于信号连接。在此,可以经由无线电路径或以线缆连接的方式将传感器的测量值传输给评估装置。

关于尤其磨损传感器的所获得的测量值的空间关联,如下知识是有利的:所述传感器板构建或安装轧机机架中的哪个部位处,例如构建或安装在哪个轧辊组处或哪个具体的轧辊支柱处。为了该目的,本发明的一种有利的改进形式提出:传感器板分别配备有具有机器可读的标识的数据载体,借助所述标识可以明确地识别传感器板,并且定位其在轧机机架中的位置。例如,这种数据载体可以由RFID应答器、由NFC(近场通信)元件和/或由QR码形成。以该方式,对于构建在轧机机架中的传感器板确保单义的识别并结合相应的定位。

关于这一点需单独指出:例如在改装轧机机架期间可行的是,从轧辊拆卸安装件并且用另一安装件更换。在该方面应理解的是,用于传感器板的上述的单义的可识别性或定位总是涉及特定的安装件,所述可识别性或定位由于具有机器可读的标识的数据载体(例如RFID应答器、NFC和/或QR码)而是可行的。因此通常,这种传感器板在任何情况下只要其起作用并且没有过度磨损,就不从相关联的安装件拆卸。

如已经阐述的那样,对于根据本发明的传感器板可以推荐,将其固定在轧辊的安装件处。这以相同的方式对于工作轧辊和/或对于支撑轧辊是可行的,简而言之对于轧机机架中的任意轧辊是可行的。

补充地和/或替选地推荐,将根据本发明的传感器板固定在轧机机架的轧辊支柱处。

在一种有利的改进形式中,对于根据本发明的设备可以提出:所述设备的评估装置与具有存储和评估单元的中央系统处于信号连接。在此,可将评估装置的数据经由信号路径传输到中央系统,并且然后在其中进行评估。为了实现数据传输有利的是,评估装置配备有通信模块,借助所述通信模块对于评估装置可以与中央系统和/或与外部通信伙伴交换数据。

关于在中央系统之内评估数据,所述中央系统的评估单元在程序方面设计成,使得借此可以根据特定的磨损传感器的自身的材料剥离检测该特定的磨损传感器的电导体的欧姆电阻的变化、尤其提高,以便由此确保在特定的磨损传感器的位置处从识别到的电阻值变化中得出在滑动支承面处的材料剥离的大小和/或滑动支承面的剩余厚度的结论。

关于上述的根据本发明的方法还有利的是,对于由特定的轧辊组和特定的轧辊支柱构成的配对,将传感器板的当前的磨损状态或当前的外形轮廓与第一预设极限值比较,其中在超过所述第一预设极限值时触发用于发动对轧机机架和/或轧辊组进行检查或维护的至少一个警告信号。在此期间,也可以确定第二预设的极限值,在超过所述第二预设的极限值的情况下随后触发用于轧机机架的运行停止的至少一个警告信号或者必要时也自动地对于轧机设施采取紧急停止。

本发明旨在对于轧机机架提供“智能磨损测量”,借助所述智能磨损测量实际上在每个时间点且“在线地”、即也在持续的轧制运行期间可以确定:在哪个传感器板处当前出现何种磨损状态或损耗度。在此,以(m×n)矩阵形式设置多个磨损传感器是有利的,这是由于磨损传感器在传感器板的滑动支承面的整个区域之上的借此可行的紧密的或无间隙的设置。

本发明的使用特别适用于厚钢板机架、多辊式机架(例如森吉米尔机架)或热轧机或冷轧轧制线。

附图说明

下面根据示意性简化图详细描述本发明的实施例。

其示出:

图1示出根据本发明的传感器板的俯视图,和具有这种传感器板的根据本发明的设备的视图,

图2示出图1的传感器板的一部分的横截面图,

图3至6分别示出根据本发明的传感器板的另外的实施方式的俯视图,

图7至16示出图1的根据本发明的传感器板的其他细节,

图17示出根据本发明的传感器板的另一实施方式的俯视图,

图18示出图17的传感器板的一部分的横截面图,

图19分别示出由支撑轧辊和工作轧辊以及安装件构成的轧辊组的侧视图和从前方的视图,

图20分别示出轧辊支柱的立体图和侧视图,将根据本发明的传感器板固定在所述轧辊支柱上,和

图21示出根据本发明的方法的步骤顺序。

具体实施方式

在下文中,参考图1至图20示出和阐述根据本发明的传感器板1和设备100的优选的实施方式,借助所述设备可以测量在传感器板的滑动支承面处的磨损状态。此外,图21的流程图说明根据本发明的方法的流程。附图中的相同的特征分别设有相同的附图标记。关于此点需要单独地指出:附图仅是简化的,并且特别未按比例示出。

图1示出根据本发明的传感器板1的俯视图。所述传感器板可以用作用于轧机机架的滑动支承或引导元件。为此,传感器板1在一侧处具有滑动支承面2。如果将传感器板1安装在轧机机架中,例如安装在工作轧辊或支撑轧辊的安装件上或者安装在轧机机架的轧辊支柱处,则传感器板1的滑动支承面2可以和与其邻接的构件形成接触并且在此经受磨损。

传感器板1配备有多个磨损传感器121。所述磨损传感器121在图1的俯视图中简化地分别用“×”符号表示。磨损传感器121或者直接集成到滑动支承面2中,或者邻接地伸展至滑动支承面2。

磨损传感器121以(m×n)矩阵的形式分布地布置在滑动支承面2之上,其中参数m确定竖直方向上的磨损传感器121的数量,参数n确定水平方向上的磨损传感器的数量。用于磨损传感器121的矩阵布置的参数m和n可以从{1-100}的数值范围中选择,其可以彼此任意地组合。

在图1的所示的实施方式中,磨损传感器以3×3矩阵的形式集成到传感器板1的滑动支承面2中。

图3至图6分别以俯视图示出传感器板1的其他实施形式。以与图3的视图相同的方式,在图3至6中分别通过“x”符号表示磨损传感器。图3再次用字母m和n说明用于磨损传感器的矩阵布置的逻辑:用参数“m”定义测量传感器10在竖直方向上的排(=“行”),用参数“n”定义测量传感器在水平方向上的排(=“列”)。

在图3的视图中,磨损传感器121以7×7矩阵的形式设置。在图4中示出用于磨损传感器121的布置的8×4矩阵,在图5中示出6×4矩阵,并且在图6中示出11×7矩阵。

关于根据图5和6的传感器板1要强调的是:与图1、3和4的实施方式不同,所述传感器板不是构造成正方形,而是构造成矩形。在任何情况下,根据在图5和6的实施方式中的矩阵布置的所示示例可看出的是:与参数n相比借助参数m的较大值实现:磨损传感器121的所得出的矩阵布置匹配于传感器板1的(矩形的)周边轮廓。

关于此点要强调的是:在此示出的根据图1和图3至6所示的用于磨损传感器121的矩阵布置的实施方式仅是示例。尤其表现为:如果使用直至值100的可用的数值范围,则磨损传感器121在竖直方向(=参数m)或水平方向(=参数n)上的可能的数量显著大于图1和图3至6的示例。

根据本发明的设备100与传感器板1的总览同样在图1中示出。设备20包括评估装置A,所述评估装置经由信号路径S与磨损传感器121信号连接。相应地,各个测量传感器的信号值可以由评估装置A接收。

评估装置A配备有通信模块K。由此可行的是:将由评估装置A接收的数据经由另一信号路径S发送给中央计算机系统、下文中称作为中央系统Z,所述中央系统包括存储单元5和评估单元6。在图1中,所提到的信号路径S分别用虚线符号表示。

传感器板1可以配备有机器可读的数据存储器7,在所述数据存储器中可以(临时)存储尤其磨损传感器121的测量值。此外,传感器板1可以配备发送单元8,例如以便将磨损传感器121的存储在数据存储器7中的测量值发送给评估装置A。替选于此,发送单元8可以与磨损传感器121直接信号连接,然后在轧制运行中将测量传感器10的测量或信号值从发送单元8直接发送给评估装置A。

传感器板1可以配备有具有机器可读的标识的数据载体9。借助于这种数据载体9可行的是:既可以唯一地识别在轧机机架中的传感器板1,又可以相应地定位该传感器板在轧机机架内的位置。

在下文中,参考图7至16阐述关于磨损传感器121及其工作方式的其他细节:

图7示出图2的传感器板1的下部区域。在此可以识别出:磨损传感器121的电导体122(呈闭合的印制导线的形式)没有引导至滑动支承面2,而是终止于预设的磨损极限,在此简化地通过虚线符号表示并且平行于滑动支承面2伸展。如所阐述的那样,电导体122与评估装置A信号连接。

在图7的实施方式中电导体121在传感器板1内伸展的细长矩形代表传感器单元。传感器单元的基本材料构成为,使得所述基本材料至少具有与传感器板1相同的硬度,但是理想地更软,使得当在轧制运行中在所述传感器板的滑动支承面2处造成材料剥离时,所述基本材料至少以与传感器板1具有相同的程度损耗。印制导线或电导体122在传感器单元中的位置尽可能精确地定义,因为经由此还确定传感器板1的磨损的分辨率,并且必须至少部分地尽可能平行于呈滑动支承面2形式的要测量的表面定向。

根据图8的传感器板1的横截面图示出具有磨损传感器121的两个传感器单元的均匀或规则的布置。

图9示出根据本发明的设备100的另一原理图。所述设备包括测量装置120,所述测量装置在这里示出的实施方式中集成地容纳到传感器板1内的空腔中。测量装置120具有已经提出的磨损传感器121,所述磨损传感器集成到传感器板1的滑动支承面2中,以便在磨损的情况下检测在滑动支承面处的材料剥离。此外,测量装置120包括评估装置A,所述评估装置与磨损传感器121信号连接。相应地,磨损传感器121的信号或测量值可以由评估装置A接收。

此外,测量设备120还可以可选地具有模块129(参见图9),该模块用于将由评估装置A产生的测量数据或评估数据优选地无线传输至远程位置,以进一步处理数据。

在图9中还说明:电阻或导体122由N个电导体122-n形成,其中1≤n≤N,所述电导体分部段彼此平行地且平行于呈滑动支承面2形式的磨损面布置。各个导体122-n距原始的磨损面的间距用字母a表示。字母b在此表示两个相邻导体彼此的间距。该间距越小,分辨率越精确,可以以所述分辨率检测呈滑动支承面2形式的磨损面上的材料剥离。

对于磨损传感器121的工作方式重要的是:总是将电导体122集成到要剥离的磨损面中,以便本身随之被剥离并且以便以该方式本身经历其欧姆电阻值的变化。

根据图9的电导体122的设计方案提出:电导体122-n仅在滑动支承面2的区域中平行于所述滑动支承面且彼此平行地构成。

结合磨损传感器121,通过图10说明:替选于图9的实施方式,电导体122的导带区域122-n或导体也可以U形彼此平行地设置。

在图11中再次示出多个磨损传感器121以(n×m)矩阵形式、例如以在根据图3的传感器板1中7×7矩阵形式的布置的横截面图。在此可行的是:将自身的测量装置120与各个电阻122-k中的每个相关联,其中1≤k≤K=7。但是替选地并且如在图11中示出的那样,也可行的是:各个电阻122-k分别经由线缆连接连接到中央的测量装置120上,并且特别地连接到中央的评估装置A(参见图1、图9、图10)。

图12示出传感器板1的一部分的横截面图。从中可见:呈印制导线形式的电导体122分别以不同的深度或以距滑动支承面2不同的间距集成地容纳到传感器板1中。在图12的视图中用竖直伸展的虚线符号表示用于滑动支承面2的不同的磨损极限。将不同的深度匹配于不同的磨损极限,印制导线122分别以所述深度容纳在传感器板1中。

为了针对不同磨损极限确定在滑动支承面2处的材料剥离也可以提出:唯一的磨损传感器121配备有多个印制导线,所述引导导线处于不同的“深度”中,即距滑动支承面的平行伸展的间距。这种类型的磨损传感器在图13中简化地示出,所述磨损传感器原理上对应于图9的磨损传感器。

在图14中示出具有图13的实施方式的类型的磨损传感器121的测量装置120,但是其在此呈集成单元的形式,所述单元直接地包括评估装置A,所述评估装置与通信模块K处于信号连接。在图14的实施方式中也可以提出:在集成单元中也安置用于磨损传感器121的印制导线122的电源,使得借此实现自给自足的多级的磨损测量。

在测量装置120的该实施方式的一个改进形式中,将上述部件根据图15中的视图例如集成在长形销中,所述销沿着其纵向延伸设有外螺纹,所述外螺纹由螺母头形式的外六边形封端。

图16示出根据本发明的设备100的测量装置120的另一实施方式,其中评估装置A与两个传感器单元(在图16中分别在中间示出的评估装置A的左侧和右侧)连接。由此可行的是:监控传感器板1的多个侧面处的磨损。用竖直伸展的虚线在图16的视图中表明不同的磨损极限,所述磨损极限分别具有距呈滑动支承面2形式的磨损面的不同的间距。

此外还可以考虑的是:在图16的实施方式中,多于两个磨损传感器121与评估装置A连接。

根据本发明的另一实施方式,除了磨损传感器121之外,传感器板1还可以配备有测量传感器10,所述测量传感器10分别邻接于滑动支承面2地容纳在传感器板1内。这种实施方式在图7的视图中示出,其中在此分别用小圆符号表示测量传感器10。

关于测量传感器10需要强调的是:所述测量传感器不直接暴露在传感器板1的滑动支承面2上,这在下文中还被阐述。

根据图17的俯视图,所述测量传感器10在该实施方式中以7×76矩阵设置,即邻接于滑动支承面2,并且以该方式相对于磨损传感器121偏移地定位,所述磨损传感器在此以6×6矩阵的形式集成到滑动支承面2中。在此重要的是:测量传感器10不直接暴露在滑动支承面2上,这引起:在轧制运行中在滑动支承面2材料剥离的情况下不损坏或破坏测量传感器10。在这方面,在图17的视图中象征表示呈6×6矩阵的布置的形式的测量传感器10的圆仅可简化地理解,并且仅可说明邻接于滑动支承面2的所述测量传感器10的位置。

将测量传感器10附接在传感器板1处或之内可以通过盲孔钻孔11来进行,所述盲孔钻孔根据图18的横截面图的上部区域从传感器板1的相反于滑动支承面的后侧3引入。此外,在图18的横截面图中居中地且在传感器板1的下部区域中示出的印制导线122的容纳部对应于图1的视图,使得为了避免重复可参考该图1。

测量传感器10可以具有应变仪,也已知为DMS元件,或者以这种DMS元件12的形式构成。对于这种情况,可以将DMS元件12固定在盲孔钻孔11的端侧处和/或这种盲孔钻孔11的内周面上。在任何情况下,借助测量传感器10可以探测在轧制运行时作用于传感器板1上的力和/或应变和/或变形。

在根据本发明的设备20的所有上述实施方式中可以提出:评估装置配备有能量源128(参见图1、图11、图12)。这种能量源128可以例如常规地通过电池或蓄电池或例如以线缆连接的方式构成。替选于此也可行的是:将能量源构成为能量采集单元,借助所述能量采集单元可以以热学方式和/或机械方式获取能量。

不管能量源128的类型如何,本发明的另一有利的改进形式在于:借助能量源128不仅对评估装置A馈电,而且也对传感器板1的不同的传感器、即磨损传感器121和可能还有测量传感器馈电,并且也还对不同的电结构元件馈电,所述电结构元件可以设置在传感器板1处或附接在其上,电结构元件例如为机器可读的数据存储器7、发送单元8和/或具有用于单义识别传感器板1的机器可读的标识的数据载体9。以该方式,根据本发明的设备20为能量自给自足的系统,所述系统不依赖于外部的单独的能量源。

关于能量源128可以根据另一(未示出的)变型形式提出:只有在将充足的能量用于系统运行或提供给系统时,能量采集单元才唤醒所连接的系统(评估装置A和/或具有磨损传感器121的传感器单元)“以活动”。该处理方式可以刚好用于缓慢磨损的构件。

图19示出具有两个工作轧辊202和两个支撑轧辊204以及所对应的安装件E的轧机机架200。通过图19中(在左侧图中)分别朝轧机机架的方向定向的各个箭头中的多个箭头说明如下位置,传感器板1分别设置在所述位置处或者在所述位置处附接相关联的安装件E。

图19的右侧图以简化的立体图示出轧机机架200,其中在此轧辊组用“212”表示。此外,在图19的右侧图中在此所设的板中的一些标有“1”,其中这些板在轧机机架的后侧处在此不可见。

图20分别示出设置用于图19的轧机机架200的轧辊支柱208的立体图(左侧图)和前视图(右侧图)。以与图19相同的方式,在此在图20中通过箭头表明如下部位,在所述部位处板1固定在轧机机架208的立柱梁210处。

固定部位在图19和图20中用各个箭头表明的传感器板1可以为按照根据图1至6或图17的实施方式之一的传感器板1。

图21示出用于说明具有六个步骤(i)至(iv)的根据本发明的方法的流程图,其中优选地使用上面阐述的根据本发明的设备100。由于如所阐述的那样集成到传感器板1的滑动支承面2中的磨损传感器121可以“在线地”、即在持续的轧制运行中求出或测量在相应的传感器板1的滑动支承面2处的磨损。所属的方法步骤(i)至(iv)如下确定:

(i)确定固定在轧机机架200的轧辊202、204的安装件E处的传感器板1处的磨损状态以及所对应的滑动支承面2的当前的几何形状(外形轮廓),

(ii)确定固定在轧机机架的轧辊支柱208处的传感器板1处的磨损状态以及所对应的滑动支承面的当前的几何形状(外形轮廓),

(iii)对附接在轧辊的安装件E处和轧机机架200的轧辊支柱208处的所有传感器板1执行步骤(i)和(ii),和

(iv)将步骤(iii)的测量值传输给具有存储和评估单元(5、6)的中央系统Z中,其中所述测量值分别与由特定的轧辊、为其所设的安装件和附接在其上的根据权利要求10的传感器板构成的特定的轧辊组相关联,并且与具有根据权利要求11的传感器板的轧机机架的特定的轧辊支柱相关联。

用于确定传感器板1的滑动支承面2处的磨损状态的上面提到的补充的方法的主要优点还在于:为了将特定的轧辊组和特定的轧辊支柱配对,在轧制运行期间还可以将传感器板的当前的磨损状态或当前的外形轮廓与第一预设极限值比较。如果在此超过该第一预设的极限值,则可触发用于发动检查轧机机架和/或轧辊组的至少一个警告信号。在此期间,也可以确定第二预设极限值,在超过所述第二预设的极限值的情况下随后触发用于轧机机架运行停止的至少一个警告信号,或者必要时也自动地采取用于轧制设施的紧急停止。

关于此点还需要指出的是:特征“轧辊组”可以为:

-由轧辊、安装件和固定在其上的传感器板形成的单元,

-由工作轧辊、支撑轧辊和中间轧辊以及所对应的安装件和固定在其上的传感器板形成的单元,和/或

-多辊式机架。

同样地需要指出:轧辊组例如在生产中断期间改装轧机机架的情况下可以设有新的或其他的安装件。换言之,例如在改装时可行的是:将上述示例的轧辊组分别重新组装或者配置,即通过将其他安装件与附接在其上的传感器板安装在特定的轧辊上的方式。

尤其当停止轧机机架200的运行以准备改装时,推荐执行上述方法和其步骤(iv)。就本发明的意义而言,用“改装”例如表示轧辊组(=轧辊加上安装件E以及固定在其上的传感器板1)的更换,以便实现变化的生产条件。在任何情况下,借此可以生成各个传感器板1的滑动支承面2的磨损数据,所述磨损数据描述传感器板1的当前的状态或在运行停止之前的“最后事态”。

最后,在考虑如刚刚阐述的那样可以借助于磨损传感器121获得与传感器板1的滑动支承面2有关的磨损数据的情况下,对于至少一个轧机机架或对于多个轧机机架、尤其呈厚钢板机架、多辊式机架形式或呈热轧或冷轧轧制线形式的轧机机架,可以采取用于生产计划的适当的措施,即通过如下步骤的顺序进行:

(i)通过中央系统Z的评估单元6(参见图1)提供与传感器板1的磨损状态有关的测量值及其在其滑动支承面2处产生的外形轮廓,所述测量值与特定的轧辊组212和轧制线的特定的轧辊支柱208相关联,并且尤其借助根据权利要求20的方法存储在中央系统Z的存储单元5中,

(ii)通过中央系统Z的评估单元6读取步骤(i)的测量值,

(iii)将轧机机架200的特定的安装件(E)一方和特定的轧辊支柱208另一方的滑动支承面2的外形轮廓或当前的几何形状进行比较,和

(iv)根据计划的新的生产条件和根据在步骤(iii)中确定轧制线的特定的安装件的传感器板一方和特定的轧辊支柱(208)另一方的滑动支承面的外形轮廓的一致性,将尤其由轧辊(202;204)、为此所设的安装件(E)以及附接在其上的传感器板(1)构成的特定的轧辊组分配给特定的轧辊支柱。

关于刚刚提到的方法的步骤(iii)和(iv)应阐述强调:在生产计划期间,如果轧机机架应配备新的或其他的轧辊,则也可行的是:从轧辊拆卸安装件以及附接在其上的传感器板。随此之后可以检查,哪种安装件对于哪种类型或哪种大小的轧辊是适合的或允许的,其中随后根据步骤(iii)求出,只要相应的传感器板的滑动支承面与其(磨损)外形轮廓相互匹配,对于这种允许的安装件E和固定在其上的传感器板1是否也存在呈固定在轧辊支柱208处的其他传感器板1形式的匹配的“配对伙伴”。如果对于传感器板1存在这种“配对伙伴”,则预示可以将安装件与附接在其上的匹配的传感器板安装在计划的轧辊上并且补足成轧辊组,所述轧辊组随后根据在此讨论的方法的步骤(iv)分配给特定的轧辊支柱与同其匹配的传感器板。

上述方法的步骤(iv)或生产计划的步骤顺序以如下为目标来执行:通过轧辊支柱和轧辊组的限定的配对建立或实现尽可能最佳的生产条件,所对应的传感器板1的滑动支承面2的外形轮廓对于所述轧辊支柱和轧辊组一致。如果成功发现轧辊支柱和轧辊组的彼此匹配的配对,则一方面可以至少推迟传感器板1的否则昂贵的改型或者甚至更换。另一方面,通过使用所提出的“配对伙伴”提供尽可能最佳的生产条件。

附图标记列表

1 传感器板

2 滑动支承面(=磨损面)

3 (传感器板1的)后侧

4 (传感器板1的)侧向的边缘面

5 存储单元

6 评估单元

7 机器可读的数据存储器

8 发送单元

9 具有机器可读的标识的数据载体,用于明确地识别传感器板1

10 (多个)测量传感器

11 盲孔钻孔

12 DMS元件

20 用于确定轧辊在轧机机架中的方位和/或位置的设备

100 用于测量磨损状态的设备

120 测量装置

121 (多个)磨损传感器

122 电导体

128 能量源

129 用于数据传输的模块

200 轧机机架

202 (多个)工作轧辊

204 (多个)支撑轧辊

208 轧辊支柱

210 立柱梁

212 轧辊组

a,b 范围为{1-100}中的整数参数

m,n 范围为{1-100}中的整数参数

A 评估装置

E 安装件

K 通信模块

S 信号路径

V

V

Z 中央系统

α 两个轧辊轴线206之间的(可能的)角度

相关技术
  • 用于测量滑动支承或引导元件的磨损状态的设备和方法
  • 用于滑动元件的引导装置、家具和用于组装滑动元件的方法
技术分类

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