平整辊、用于测量平整度的系统和相关的层压作业线技术方案

该平整辊(18)包括主体(20)，该主体(20)包括通过多个槽(30)通向主体(20)的外表面(24)的至少一个腔体(28)，两个连续的槽(30)在它们之间限定确定基片(32)，每个基片(32)通过两个连接部与主体(20)连接，平整辊(18)还包括至少一根光纤(54)，该至少一根光纤(54)包括具有测量轴线的至少一个应变传感器(22)，每个应变传感器(22)容纳在腔体(28)中，并附接在基片(32)的连接部处，测量轴线与正交于主体(20)的旋转轴线(X‑X)的平面形成小于或等于20°的角度，每个应变传感器(22)被配置成发送代表应变传感器(22)沿其测量轴线的应变的光响应波。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】平整辊、用于测量平整度的系统和相关的层压作业线
本专利技术涉及一种平整辊，包括沿旋转轴线延伸并且由外表面径向界定的圆柱形的主体。本专利技术还涉及到包括这种平整辊的一种用于测量平整度的系统，以及包括这种用于测量平整度的系统的轧制作业线。本专利技术应用于轧制领域，特别是金属片诸如薄金属片的轧制，特别是薄金属片的冷轧制。本专利技术也应用于纸张或塑料带的轧制。
技术介绍
已知，使用轧制来生产低厚度(通常大约0.1mm至1mm)的金属片，称作“薄片”。例如，在包装领域，这种薄片的使用旨在减少待回收的废物的量。在输送领域，降低制造成本同时降低车辆的重量的意愿推动了薄片的使用，这导致所述车辆的燃料消耗和污染的减少。图1中示意性示出一种常规的轧制作业线1。在这样的轧制作业线1上，按照箭头的方向朝向轧制机架4输送物料2。所述物料是例如金属、纸浆或塑料。在轧制机架4中，物料2在转动的两个工作辊6之间被压缩，并通过称为“辊隙”的距离分开。工作辊6本身是在两个备用辊8之间放置的。然后由于缠绕机12而缠绕从轧制机架4输出的片10，也称为“带”。已知，轧制(特别是薄片的轧制)通常容易出现从轧制机架4输出的片10的平整度缺陷。这种缺陷主要是由于工作辊6所施加的力不均匀导致内应力的松弛而引起的，导致由工作辊6的弹性弯曲和平整应变引起的、在工作辊6的轴向方向上、间隙的不规则。这种缺陷通常是由于轧制机架的工作辊的弹性弯曲和平整应变造成的。如果产品薄且硬，轧制机架的辊的这种应变就更加关键。轧制片的平整度构成了轧制片的几何形状的质量的基本标准。已知实施一种用于在线控制轧制作业的方法，在此期间，在控制回路中实施来自用于测量从轧制机架4输出的平整度的系统的数据，以控制喷嘴14或者甚至控制致动器16，该喷嘴14旨在局部喷洒轧制机架4的辊6、8以局部改变其应变的状态，该致动器16旨在作用于轧制机架4的辊6、8以改变其弯曲，并且改变其在轧制期间物料2中的力分布。用于测量平整度的系统包括，例如，平整辊18。这样的平整辊18是平行于工作辊6延伸的辊，并布置在轧制机架4的退出处，并且，片10被有意地放置成抵靠平整辊18接触并以根据角度α(称为“张紧角”)弯曲，以便经由片上的张紧应力在平整辊18上产生具有控制值的平均力。然后，配备传感器的平整辊18测量由带10在平整辊18的表面上施加的力曲线，并且更具体地沿着“母线”测量，该母线是沿着与平整辊18的轴线平行的轴线伸长的、平整辊18的表面的一部分。相对于平均力而言，在母线上的差动力的分布是代表片10的平整度。这样的分布，称为“平整度向量”，构成了前面所描述的控制回路中实施的数据。尽管如此，现有技术的平整辊并没有提供完全的满足。事实上，在薄片的情况下，现有技术的平整辊通常具有沿每条母线的空间分辨率、灵敏度，即力分辨率、动态和带宽，这些不足以提供足够精确的平整度向量以保证通过轧制作业线1的调节的有效控制。此外，这种平整辊的制造和维护通常是昂贵的。因此，本专利技术的一个目的是提出一种平整辊，其至少不具有所述缺点中的一些缺点。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的是一种上述类型的平整辊，其中主体包括平行于旋转轴线延伸的至少一个腔体，每个腔体通过多个槽径向通向外表面，每个槽与旋转轴线正交的相应的平面中延伸，多个槽中的、沿平行于旋转轴线的轴线的两个连续的槽在这两个连续的槽之间相互限定基片(lamella)，每个基片通过基片的两个相对的周向端部连接到主体，每个周向端部形成连接部，基片在平行于旋转轴线的方向上对准以形成母线，平整辊还包括至少一根光纤，该至少一根光纤包括至少一个应变传感器，每个应变传感器具有测量轴线，每个应变传感器与基片相关联，每个应变传感器被容纳在对应的腔体中，并在基片的连接部处附接到对应的基片，每个应变传感器被布置成使对应的测量轴线与正交于旋转轴线X-X的平面之间的角度小于或等于20°，优选地小于或等于10°，每根光纤被配置成接收询问信号，每根光纤的每个应变传感器被配置成根据由对应的光纤接收到的询问信号，发送代表应变传感器沿对应的测量轴线的应变的光响应波。事实上，基片被槽分开，相对于所述基片不会在纵向方向上被分开的情况，基片之间的串扰的影响显著降低。此外，对于给定的基片，构成基片的连接部的区域，对于施加在基片上的给定的径向力，具有最大的正交径向应变值，每个应变传感器在基片的连接部处的布置是针对正交径向应变测量给予最大灵敏度的布置。此外，使用布置在同一光纤上的多个传感器允许同时绘制沿平整辊的母线的每个基片的应变图。此外，每个应变传感器布置成使对应的测量轴线与正交于旋转轴线X-X的平面之间的角度小于或等于20°，优选地小于或等于10，这一事实导致应变传感器的应变比在应变传感器将以较大角度布置的情况下更大，这提高了灵敏度。这样的特点给予具有足够的灵敏度，以实现在检测带中应变梯度方面所需的性能，对于非常薄的带厚度(大约0.1mm)，通常为50°微应变。根据本专利技术的其他有利方面，平整辊包括以下特征中的一个或多个特征，该一个或多个特征采取单独地或根据所有技术上可能的组合：-至少一个基片具有恒定的厚度；-至少一个腔体在与旋转轴线正交的平面中具有圆形截面；-每个基片被配置成相对于每牛顿的施加到基片的径向力，具有1微应变至50微应变的周向应变；-每条母线具有可变密度的槽，母线的至少一个外围区域中的槽的密度优选大于母线的中间区域中的槽的密度。-主体由轴向端对端布置的多个部分组成，每个部分与所有应变传感器)都附接到所述部分的基片的至少一根特定的光纤相关联；-主体包括至少一个实体部，该至少一个实体部相对于至少一个腔体径向向内布置和/或在两个腔体之间周向布置；-每个腔体填充有弹性体，该弹性体布置成提供对腔体的密封；-平整辊包括至少一个透明部，该透明部适合于至少部分地发射属于预定频率范围的一个电磁波；-每个应变传感器是纤维布拉格(Bragg)光栅。此外，本专利技术的目的是一种用于测量平整度的系统，包括如上限定的平整辊和检测单元，检测单元被配置成向每根光纤发送询问信号，并从每根光纤接收由光纤的应变传感器产生的光响应波所形成的测量信号，所述检测单元还被配置成测量主体相对于参考位置的转动角度，每条母线与接触角相关联，该检测单元被配置成当主体的转动角度等于接触角时获取来自每根光纤的测量信号，此外，该检测单元被配置成根据每个获取的测量信号计算平整度向量。根据本专利技术的其它有利的方面，用于测量平整度的系统包括以下特征中的一个或多个特征，该一个或多个特征采取单独地或根据所有技术上可能的组合：-每条母线还与进入接触角和退出接触角相关联，接触角在进入接触角和退出接触角之间，检测单元被配置成当主体的转动角度等于进入接触角和退出接触角中的每一个时，获取来自每根光纤的测量信号，此外，该检测单元被配置成实施针对进入接触角、接触角和退出接触角中的每一个所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平整辊(18)，包括沿旋转轴线(X-X)延伸并由外表面(24)径向界定的圆柱形的主体(20)，/n其特征在于，所述主体(20)包括平行于所述旋转轴线(X-X)延伸的至少一个腔体(28)，/n每个腔体(28)通过多个槽(30)径向通向所述外表面(24)，每个槽(30)在与所述旋转轴线(X-X)正交的相应的平面中延伸，所述多个槽(30)中的、沿平行于所述旋转轴线(X-X)的轴线的两个连续的槽(30)在所述两个连续的槽(30)之间限定基片(32)，/n每个基片(32)通过所述基片(32)的两个相对的周向端部(38)连接到所述主体(20)，每个周向端部(38)形成连接部，/n所述基片(32)在平行于所述旋转轴线(X-X)的方向上对准，以形成母线(40)，/n所述平整辊(18)还包括至少一根光纤(54)，所述至少一根光纤(54)包括至少一个应变传感器(22)，每个应变传感器(22)具有测量轴线，每个应变传感器(22)与基片(32)相关联，/n每个应变传感器(22)被容纳在对应的腔体(28)中，并在基片(32)的连接部处附接到对应的基片(32)，/n每个应变传感器(22)被布置成使对应的测量轴线与正交于所述旋转轴线(X-X)的平面之间的角度小于或等于20°，优选小于或等于10°，/n每根光纤(54)被配置成接收询问信号，每根光纤(54)的每个应变传感器(22)被配置成根据由对应的光纤(54)接收到的所述询问信号，发送代表所述应变传感器(22)沿所述对应的测量轴线的应变的光响应波。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180222 FR 18515531.一种平整辊(18)，包括沿旋转轴线(X-X)延伸并由外表面(24)径向界定的圆柱形的主体(20)，
其特征在于，所述主体(20)包括平行于所述旋转轴线(X-X)延伸的至少一个腔体(28)，
每个腔体(28)通过多个槽(30)径向通向所述外表面(24)，每个槽(30)在与所述旋转轴线(X-X)正交的相应的平面中延伸，所述多个槽(30)中的、沿平行于所述旋转轴线(X-X)的轴线的两个连续的槽(30)在所述两个连续的槽(30)之间限定基片(32)，
每个基片(32)通过所述基片(32)的两个相对的周向端部(38)连接到所述主体(20)，每个周向端部(38)形成连接部，
所述基片(32)在平行于所述旋转轴线(X-X)的方向上对准，以形成母线(40)，
所述平整辊(18)还包括至少一根光纤(54)，所述至少一根光纤(54)包括至少一个应变传感器(22)，每个应变传感器(22)具有测量轴线，每个应变传感器(22)与基片(32)相关联，
每个应变传感器(22)被容纳在对应的腔体(28)中，并在基片(32)的连接部处附接到对应的基片(32)，
每个应变传感器(22)被布置成使对应的测量轴线与正交于所述旋转轴线(X-X)的平面之间的角度小于或等于20°，优选小于或等于10°，
每根光纤(54)被配置成接收询问信号，每根光纤(54)的每个应变传感器(22)被配置成根据由对应的光纤(54)接收到的所述询问信号，发送代表所述应变传感器(22)沿所述对应的测量轴线的应变的光响应波。


2.根据权利要求1所述的平整辊(18)，其中至少一个基片(32)具有恒定的厚度。


3.根据权利要求1或2所述的平整辊(18)，其中至少一个腔体(28)在与所述旋转轴线(X-X)正交的平面中具有圆形截面。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的平整辊(18)，其中每个基片(32)被配置成相对于每牛顿的施加到所述基片(32)的径向力，具有1微应变至50微应变的周向应变。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的平整辊(18)，其中每条母线(40)具有密度可变的槽(30)，所述母线(40)的至少一个外围区域(42)中的槽(30)的密度优选大于所述母线(40)的中间区域(44)中的槽(30)的密度。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的平整辊(18)，其中所述主体(20)由轴向端对端布置的多个部分(26A、26B)组成，每个部分与其中所有应变传感器(22)都附接到所述部分(26A、26B)的基片(32)的至少一根特定的光纤(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·马格纳，N·罗格朗，
申请(专利权)人：法国原子能源和替代能源委员会，安赛乐米塔尔集团，
类型：发明
国别省市：法国;FR