[发明专利]测定在两辊之间成形薄金属产品的颈部间隙的方法和装置

说明书

本发明属于金属产品的制造领域，一般是平形的和薄的，如钢或其它金属的带材的制造，这是通过使产品通过有两个基本上平行轴线的辊时使之成型的，辊对产品施加一个压缩力。

它特别适用于金属与合金的双辊连续铸造，在此期间，大量的热在铸造金属和构成容纳熔融金属铸模的两个壁的，被强烈冷却的辊子之间交换，它还适用于其它的成型方法，比如轧制。

获得优质产品的主要问题之一是已知的实际上整个时间的辊子间隙问题，为了能影响到厚度和凸面控制使得到好几何性质的产品，也就是说得到具有需要的和恒定立形状横截面和产品长度尺寸的产品。

因此术语“辊子间隙”此后不仅表示辊子之间在颈部分隔辊子的平均距离(处在两辊轴线的共用平面中的最狭窄的通道)，还表示在颈部的通道的形状，一般不正好是矩形，不是有意目的得到横向微凸的产品，就是装置和辊子中变形的结果。

这些变形起因于产品施加的力，它引起：

—通过其支座中的弹簧或通过位置上调节其轴承座的装置的收缩使辊子分离(此外，这些间距的变化在该辊的两侧不必是相同的，这导致了相对于与辊轴线垂直的中平面的间隙的不对称性)；

—辊轴弯曲；

—或甚至是辊面的特有的弯曲。

这些变形也是因热交换而引起的，在辊子加热时热交换在辊上产生一般热凸起效应，而在辊子旋转时还引起交变负荷变形，这是由于辊的每个区与所形成的产品连续接触和分离的缘故，在辊间铸造的情况下，铸件在与辊接触时的凝固时尤为如此。

为了尽可能精确地知道这个间隙的形状和尺寸，因而需要测量在辊子之间颈部的间隙，这不只是在辊子的整个宽度的一点上测，而是在整个宽度上测，或至少在沿形成颈部的两条母线的若干点上测。

由于不可能在铸造工序过程中进行这种测量，所以已知的是在产品成形后用厚度和能确定其形状和尺寸的轮廓量规来测量。除了这些量规的费用问题之外，实际上它们只能放置在远离颈部之处，因此仅在相当长的延迟之后测量才反映出间隙值。这值将会偏移，因而只能延迟进行修正，这导致了沿制造产品的纵向轮廓的不规则性。

本发明的目的在于解决这些问题，特别是能在产品成形过程中迅速而连续地确定间隙，从而能实际上即时地作用于调整辊的位置的部件或作用于控制成形操作的其它参数的部件，为的是保持恒定的所需的形状和尺寸的间隙，比如作用于控制辊子的“凸起”的装置。

考虑到这些目的，本发明的主题是一种连续测定两辊之间在颈部的间隙的方法，该两辊有基本平行的轴线，是属于使薄金属产品在所述辊之间通过而使之热成形的装置的辊，其特征在于，中心的间隙值、即在该装置的横向中平面中的间隙值，是在没有产品和冷时在起始阶段及在所述产品成形期间测定的；而每根辊来说：

—相对于此起始阶段，沿一条相对辊轴线与颈部成180°的母线是、测量在该辊表面上至少三个点位置中的变化值，即与颈部正好相对的母线测量，这些点至少分别位于所述中平面及两个与所述中平面平行的、且位于其两侧的第二平面中；

—相对于起始阶段，测量在位于相对辊轴线与颈部成90°的母线上的点的位置变化值；

—在所述各平面中的，该颈部和相对辊轴线与颈部成90°或180°位置之间的辊的径向长度变化，用计算机模式或经验曲线确定；

—用分别相对辊轴线与颈部成90°和180°处，在中平面中的各点位置测量的变化值，及所述径向长度变化分别在中平面中、一方面在颈部和相对辊轴线与颈部成90°位置之间的径向长度变化，另一方面，在相对辊轴线与颈部成90°和180°置之间的径向长度变化，从此计算出相对于起始阶段的在颈部的轧辊中心的弹跳值和径向长度的变化值；

—用冷时在中心的间隙值和在轧辊中心的弹跳值以及径向长度变化值，从此计算出在中心的间隙的瞬时值及间隙的瞬时轮廓。

因此，由于本发明方法的优点，从而可能在制造产品的过程精确、迅速和连续地知道间隙实际上的精确的尺寸和形状，从而保证这些尺寸和形状保持在所要求的允许范围中，或产生偏差时，借助常规用来装备这类装置的各种操作机构进行事实上的和瞬时的修正。这样就可得到在整个长度上恒定横截面的优质产品。

较好地是，还测量在位于所述第二平面中并相对辊轴线与颈部成90°的表面上的点的位置变化。然后用分别位于所述第二平面和相对辊轴线与颈部成所述90°和180°位置中的点的位置变化的测量值精桷地确定该间隙的不对称度，即辊的两端间的、两辊的间距的差。