用于为了进行壁厚补偿而对张力减径轧机进行控制的方法和设备技术

介绍一种方法和一种控制单元，所述方法和控制单元用于控制用来对管进行轧制的张力减径轧机，所述张力减径轧机具有多个沿着有待轧制的管(6)的输送方向先后依次布置的轧制机架(7)。壁厚测量装置(2－2、9)在轧制之前确定有待轧制的管(6)的壁厚变化曲线(4)。控制单元(1、1A、1B)在对管进行轧制期间在所确定的壁厚变化曲线(4)的基础上控制所述轧制机架(7)的各自的转速，以便对所述管的壁厚波动进行补偿。在此提出，沿着输送方向布置在所述轧制机架(7)上游的管位置测量装置(8)连续地测量所述管(6)的当前的纵坐标(1x)，将所述管(6)的纵坐标(1x)的测量值传输给所述控制单元(1A、1B)，并且所述控制单元(1A、1B)在对所述管进行轧制期间也在所述管的当前的纵坐标(1x)的所传输的测量值的基础上控制所述轧制机架(7)的转速，以便对所述管的壁厚波动进行补偿。此外，介绍一种被构造用于执行所述方法的张力减径轧机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于为了进行壁厚补偿而对张力减径轧机进行控制的方法和设备
本专利技术涉及一种用于控制根据独立权利要求1的类型的张力减径轧机的方法。此外，本专利技术涉及一种用于根据独立权利要求7的类型的张力减径轧机的控制单元。此外，本专利技术涉及一种根据独立权利要求8的类型的张力减径轧机。
技术介绍
在制造无缝管时要使用张力减径轧机，所述张力减径轧机具有多个沿着有待轧制的管的输送方向先后依次布置的轧制机架。为了实现管的壁厚的、必然随着管的沿着轴向方向的拉伸或延长而产生的减小，所述轧制机架的轧制速度沿着输送方向而增加。由于进入到张力减径轧机中的轧件的壁厚的波动，所轧制的、从张力减径轧机中出来的轧件具有壁厚的波动。引起这样的波动的原因比如是不均匀的轧制条件、比如像轧制温度的变化、布置在张力减径轧机上游的机组的不均匀的工具磨损等等。张力减径轧机出于这个原因而能够配备有控制系统，所述控制系统用于在对管进行轧制期间控制壁厚或者降低壁厚的波动。一种已知的、用于对壁厚波动进行补偿的技术上的解决方案在于，通过所述轧制机架的相应的转速的有针对性的改变来影响有待轧制的管的拔长。如果比如对管的进入到张力减径轧机中的、具有相对于额定值而太大的壁厚的区段进行轧制，那就能够通过较陡的转速曲线、也就是相邻的轧制机架之间的升高的转速差来提高瞬时的拔长并且由此较大幅度地降低壁厚。如果另一方面对具有相对于额定值而太小的壁厚的区段进行轧制，那就能够通过比较平缓的转速曲线在张力减径轧机中降低瞬时的拔长。通过这种方式，对进入到张力减径轧机中的管的壁厚波动进行补偿，从而实现从张力减径轧机中出来的管的壁厚的均匀化以及轧制质量的改进。根据管的壁厚来控制轧制机架的转速的前提是，将关于有待轧制的和/或所轧制的管的壁厚的信息输送给用于所述张力减径轧机的控制单元。文献DE2947233A1提出一种调节机构，该调节机构基于用同位素辐射测量仪在有待轧制的管进入到张力减径轧机中之前、也就是在通过张力减径轧机的轧制机架进行变形之前对其的壁厚进行的测量、在有待轧制的管进入到张力减径轧机中之前对其速度进行的测量以及在所轧制的管从张力减径轧机中出来之后对其速度进行的测量。这样的调节机构遭受以下缺点：不能对具有低于轧机长度的伸展的、短波的壁厚波动进行调整。文献US3,496,745A提出，放弃调整回路并且实施对于有待轧制的管的中等的壁厚和壁厚变化曲线的测量、也就是仅仅在通过张力减径轧机的轧制机架进行变形之前来实施所述测量。为了确定有待轧制的管的壁厚变化曲线而通过壁厚测量设备在管的不同的纵向位置或纵坐标处测量有待轧制的管的瞬时的壁厚并且在分配给纵向位置的情况下将所测量的壁厚作为壁厚变化曲线加以存储。在所述张力减径轧机中对管进行轧制期间，控制单元按照壁厚控制算法在事先终结性地通过壁厚测量设备来确定的壁厚变化曲线的基础上调节所述张力减径轧机的轧制机架的各自的转速，以便对有待轧制的管的、在张力减径轧机中对管进行轧制期间的壁厚波动进行补偿。此外，文献US3,496,745A提出，所述控制单元根据光学传感器的信号来开始对于壁厚波动的补偿，所述光学传感器布置在张力减径轧机的内部或者布置在张力减径轧机的第一轧制机架上游并且被设置用于探测管的沿着输送方向处于前部的端部。一般来说，按照文献US3,496,745A的记载，不是紧挨着在有待轧制的管移入到张力减径轧机的轧制机架中上游、而是在工艺技术上在张力减径轧机上游较远处、比如在有待轧制的管在布置在张力减径轧机上游的再加热炉中得到加热之前确定所述壁厚变化曲线。所述管壁厚在运输中不变化。为了探测管的前部的端部而设置的光学传感器暴露在蒸汽、灰尘和喷溅水之下，这可能导致不精确的或者错误的探测结果。如果由于所述光学传感器被污染也仅仅稍许太迟地探测到管的前部的端部，那么所述控制单元就推迟地开始所述控制，以进行壁厚补偿。在这种情况下，所述轧制机架的由控制单元所促成的转速变化在时间上在所述管的在张力减径轧机中的实际位置之后进行，使得所轧制的管的壁厚可能具有任意的不能预测的波动。现有技术的另一缺点在于：将管运送或者输送到张力减径轧机中的速度不是绝对恒定的，而是可能在轧制期间变化。由此，不能从用于前部的管端的纯粹的传感器信号和理论上的输送速度中精确地确定，管的哪个区段暂时处于张力减径轧机中。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是，提供用于对张力减径轧机进行控制的一种方法以及一种控制单元以及一种用于对管进行轧制的张力减径轧机本身，所述方法、控制单元和张力减径轧机保证在狭小的公差范围之内对有待轧制的管的壁厚波动和所轧制的管的壁厚进行可靠的补偿。本专利技术的任务通过一种下面所介绍的、具有权利要求1的特征的方法来解决。所述方法的有利的实施方式从从属权利要求2到6的特征中得出。本专利技术的任务也通过一种具有权利要求7的特征的控制单元来解决。此外，本专利技术的任务通过一种具有权利要求8的特征的张力减径轧机来解决。所述张力减径轧机的有利的实施方式从从属权利要求9到13的特征中得出。为了解决本专利技术的任务，专利技术人提出，在将有待轧制的管输送给张力减径轧机的轧制机架期间连续地通过沿着管的输送方向布置在轧制机架上游的管位置测量装置来测量有待轧制的管的、相对于张力减径轧机的第一轧制机架的瞬时的位置。将所述管位置测量装置的测量值连续地传输给用于张力减径轧机的控制单元。所述控制单元不仅在有待轧制的管的通过壁厚测量装置来确定的壁厚变化曲线的基础上而且也在所述管位置测量装置的连续传输的测量值的基础上控制轧制机架的各自的转速，以便在张力减径轧机中对有待轧制的管的壁厚波动进行补偿。准确地讲，按照所介绍的方法，所述管位置测量装置在所述管的、目前还没有被张力减径轧机轧制的区段上测量所述管的当前的纵坐标。在通过所述管位置测量装置连续地对有待轧制的管的当前的纵坐标实施测量期间，使所述管相对于所述管位置测量装置沿着输送方向朝张力减径轧机运动。所述输送方向对应于管的纵向方向或者管的纵坐标的方向。所述管位置测量装置被构造用于在所述管的这种相对运动期间检测所述管的沿着输送方向处于前部的端部(也被称为管尖端)的位置以及管的后部的端部(也被称为管尾)的位置并且为这些位置分配相应的所测量的纵坐标。所述管的在一个时刻所测量的纵坐标代表着有待轧制的管的、已经通过由管位置测量装置所实施的纵坐标测量的区段的长度。按照所介绍的方法，由此通过所述管位置测量装置来进行长度测量，所述长度测量在当前并且以高的时间上的分辨率来测量，哪个纵向区段或者哪个管长度已经经过了所述管位置测量装置。所述管位置测量装置将由其确定的测量值连续地传输给控制单元或者将测量值传输给为了传输给控制单元而构成的接口设备。所述管位置测量装置能够借助于针对管长的本身已知的连续的测量方法、比如像光学的、电磁的和/或成像的测量方法来确定管的纵坐标。所述管位置测量装置是直接测量纵坐标还是通过最初的测量变量的数学上的变型、比如单次或者多次积分来间接地测量纵坐标对本专利技术来说并不重要。所述控制单元从所述管的纵坐标的、连续地由管位置测量装置所传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制张力减径轧机来对管进行轧制的方法，所述张力减径轧机具有多个沿着有待轧制的管(6)的输送方向先后依次布置的轧制机架(7)，其中壁厚测量装置(2－2、9)在轧制之前确定有待轧制的管(6)的壁厚变化曲线(4)，并且控制单元(1、1A、1B)在对管进行轧制期间在所确定的壁厚变化曲线(4)的基础上控制所述轧制机架(7)的各自的转速，以便对管的壁厚波动进行补偿，其特征在于，沿着输送方向布置在所述轧制机架(7)上游的管位置测量装置(8)连续地测量所述管(6)的当前的纵坐标(1x)，将所述管(6)的纵坐标(1x)的测量值传输给所述控制单元(1A、1B)，并且所述控制单元(1A、1B)在对管进行轧制期间也在所述管的当前的纵坐标(1x)的所传输的测量值的基础上控制所述轧制机架(7)的转速，以便对所述管的壁厚波动进行补偿。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180820 DE 102018214002.21.一种用于控制张力减径轧机来对管进行轧制的方法，所述张力减径轧机具有多个沿着有待轧制的管(6)的输送方向先后依次布置的轧制机架(7)，其中壁厚测量装置(2－2、9)在轧制之前确定有待轧制的管(6)的壁厚变化曲线(4)，并且控制单元(1、1A、1B)在对管进行轧制期间在所确定的壁厚变化曲线(4)的基础上控制所述轧制机架(7)的各自的转速，以便对管的壁厚波动进行补偿，其特征在于，沿着输送方向布置在所述轧制机架(7)上游的管位置测量装置(8)连续地测量所述管(6)的当前的纵坐标(1x)，将所述管(6)的纵坐标(1x)的测量值传输给所述控制单元(1A、1B)，并且所述控制单元(1A、1B)在对管进行轧制期间也在所述管的当前的纵坐标(1x)的所传输的测量值的基础上控制所述轧制机架(7)的转速，以便对所述管的壁厚波动进行补偿。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述管位置测量装置(8)在所述管的第二区段上连续地测量所述管的当前的纵坐标(1x)期间，所述控制单元(1A、1B)在所述管的纵坐标(1x)的测量值的基础上控制对于所述管的第一区段的轧制。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述壁厚测量装置(8)在所述管的第二区段上连续地测量壁厚变化曲线(4)期间，所述控制单元(1B)控制对于所述管的第一区段的轧制。


4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，将所述管的纵坐标(lx)的通过管位置测量装置(8)所测量的测量值用于确定所述壁厚变化曲线(4)并且用于传输给所述控制单元(1B)。


5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述管位置测量装置(8)只有在所述壁厚测量装置(2-2)已经在有待轧制的管(6)的总长(lges)的范围内确定所述壁厚变化曲线时才测量所述管的纵坐标(lx)。


6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制单元(1A、1B)也在布置在张力减径轧机的内部并且/或者沿着管的输送方向布置在张力减径轧机的下游的传感器的信号的基础上控制所述轧制机架(7)的转速，以便在轧制期间对所述管的壁厚波动进行补偿。


7.一种用于对管进行轧制的张力减径轧机用的控制单元(1A、1B)，所述张力减径轧机具有多个沿着有待轧制的管(6)的输送方向先后依次布置的轧制机架(7)，其中所述控制单元(1A、1B)被构造用于在所述有待轧制的管的、通过壁厚测量装置(2-2、9)在轧制之前所确定的壁厚变化曲线(4)的基础上控制所述轧制机架(7)的各自的转速，以便对所述管的壁厚波动进行补偿，其特征在于，所述控制单元(1A、1B)此外被构造用于接收所述管(6)的、通过沿着输送方向布置在轧制机架(7)上游的管位置测量装置(8)连续测量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·古尔，P·蒂文，
申请(专利权)人：SMS集团有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE