[发明专利]被配置为向轧机提供冷却剂的故障冷却单元的检测

说明书

本发明涉及一种用于检测冷却单元(106a)的集合中的故障冷却单元的方法，冷却单元(106a)被配置为向工作辊(100a至100b)提供冷却剂，工作辊(100a至100b)被布置为加工工作辊之间的工件(102)，该方法包括：使从冷却单元(106a)的子集喷射的冷却剂的流速变化；响应于使流速变化，针对冷却单元的子集中的冷却单元中的至少每个冷却单元，确定工件的平坦度变化值，平坦度变化值指示工作辊(100a至100b)下游的工件平坦度变化；以及基于将平坦度变化值与参考平坦度变化值进行比较来检测故障冷却单元。

技术领域

本发明涉及用于检测冷却单元的集合中的故障冷却单元的方法，冷却单元被配置为向工作辊提供冷却剂，工作辊被布置为加工工作辊之间的工件。本发明还涉及对应的控制单元、系统和轧机。

背景技术

金属轧制通常涉及通过在两个工作辊之间轧制金属工件，来生产具有减小和均匀厚度的金属工件。在冷轧中，在低于金属的结晶温度的相对较低温度下加工金属工件。冷轧机的热控制很重要，因为跨工作辊的横向的温差会影响所生产产品的平坦度。

热控制可以由加热系统和冷却系统两者提供。冷却系统通常包括被布置为将冷却流体喷洒到工作辊上的喷嘴。故障的喷嘴可能影响平坦度，并且因此影响最终产品的质量。

传统上，执行离线冷却测试以便检查冷却系统。为此，控制喷嘴以将冷却液喷洒到工作辊上，由此执行喷洒图案的目视检查。然而，这既费时又需要体力劳动。

因此，在评估轧机中的冷却系统操作方面存在改进空间。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺陷和其他缺陷，本发明的一个目的是提供一种用于在线诊断轧机中的冷却单元操作的方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于检测冷却单元的集合中的故障冷却单元的方法，冷却单元被配置为向工作辊提供冷却剂，工作辊被布置为加工工作辊之间的工件，方法包括：使从至少一个冷却单元喷射的冷却剂的流速变化；响应于使流速变化，至少针对至少一个冷却单元，确定工件的平坦度变化值，平坦度变化值指示工作辊下游的工件的平坦度变化；以及基于将平坦度变化值与参考平坦度变化值进行比较，来检测故障冷却单元。

本发明至少部分基于以下认识：通过使冷却单元的流速变化，工件的平坦度将被改变，并且与故障冷却单元相比，对于功能齐全的冷却单元，平坦度改变将不同。因此，流速的变化被用作工作辊上的激励，并且所测量的平坦度变化是激励的响应。因此，由变化的流速引起的平坦度响应被评估以用于冷却单元诊断。

为此，平坦度变化值被确定。平坦度值指示冷却单元下游的工件的平坦度。平坦度值可以从工件的横向应变轮廓导出，横向应变轮廓根据测量的工件张力轮廓进行计算。因此，平坦度值可以指示工件中的测量应力。根据该横向应变轮廓，分开的部分可以通过空间相关性与相应的冷却单元相关联。基于多个部分中的每个部分，可以确定相应的平坦度变化值，每个冷却单元一个平坦度变化值。平坦度变化值可以是两个平坦度值之间的差。平坦度测量技术本身是已知的，包括基于测量工件张力轮廓的技术。

平坦度变化值指示平坦度的变化，该变化是由于使流速从一个水平变化到另一个水平而引起。换句话说，如果连续测量工件的平坦度，则可以检测流速的变化对工件的平坦度的影响。因此，当工件被馈送在工作辊之间时，响应于使施加到工作辊上的冷却剂的流速变化，平坦度值有变化。

冷却单元可以包括用于将冷却剂喷洒到工作辊上的各种组件。冷却单元可以包括喷嘴和阀门，其中阀门打开和关闭对喷嘴的冷却剂的供应。加压的冷却剂通过打开的阀门流向喷嘴，从喷嘴处，冷却剂被喷洒到工作辊上。故障可能在冷却单元中的任何地方出现，但最常见的故障在阀门或喷嘴中出现。

冷却单元中的故障可以由许多可能的情况引起，并且可以具有不同的性质。例如，故障可能是来自喷嘴的喷洒角度改变、喷洒的宽度改变、喷嘴完全或部分堵塞或阀门故障等。

流速的变化意指流速从一个流速水平变化到另一个流速水平。