[发明专利]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

说明书

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。

技术领域

本发明涉及一种用于控制张力减径轧机的方法。此外，本发明涉及一种用于张力减径轧机的控制单元。此外，本发明涉及一种张力减径轧机。

背景技术

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DE 29 47 233 A1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US 3,496,745 A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US 3,496,745 A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。