[发明专利]张力辊在线研损检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在线检测技术，尤其是一种用于冷连轧机张力辊的在线检测装置及检测方法。

技术背景

张力辊在冷连轧机中起到与带钢形成一定包角，使带钢在运行时张力相对稳定的作用。由于装配原因或轧机生产过程中的若干不稳定因素，可能造成架间的各张力辊发生研死的现象。如果张力辊研死，则与带钢发生相对滑动，产生划伤，影响钢板表面质量。另外，由于带钢表面是由人工进行检查的，其检查速度远远低于轧机的生产速度，所以检查员通常是每隔一定的卷数检查一次。这样一来，等到检查员发现某卷带钢表面有划伤现象时，实际上已经有很多卷带钢表面被划伤，造成大量质量缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种张力辊在线研损检测装置及检测方法，使张力辊轴承在接近研损的时候发出报警信息，从而避免质量事故的发生，减少带钢表面划伤。

本发明的目的是这样实现的，由于张力辊轴承为油气润滑轴承，轴中心不转，不能直接连接码盘信号，因而考虑通过检测接近开关的脉冲信号获取张力辊的转速。同时，为了便于接近开关检测信号，还将张力辊作了进一步改进。具体方案为，一种张力辊在线研损检测装置，在张力辊端盖的圆周上设置若干个凸块，距凸块一定距离设置一个与PLC控制器相连接的接近开关，PLC将接近开关采集的信号进行数据处理后，将处理结果输出给报警装置。

一种利用上述的张力辊在线研损检测装置进行检测的方法，其特征在于：由PLC通过计算得出的张力辊线速度V_g与轧机带钢实际速度V_d进行比较，当V_g+V₀-V_d＜0时，则发出报警信号，提示生产操作人员和设备人员进行检查，其中：V_g为张力辊线速度；V₀为常数，取值范围为0～2米/秒；V_d带钢实际速度，由激光测速仪检测得出。

本发明由于采用了上述的张力辊在线研损检测装置及其相应的检测方法，能够在张力辊轴承接近研损时发出报警信息，提示生产操作人员和设备人员进行检查，可以减少带钢表面划伤，避免质量事故。

附图说明

图1为本发明张力辊在线研损检测装置的结构示意图；

图2为接近开关信号与PLC控制器的一种连接方式；

图3为与图2相配合的张力辊端盖结构示意图；

图4为接近开关信号与PLC控制器的另一种连接方式；

图5为与图4相配合的张力辊端盖结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1～5所示，一种张力辊在线研损检测装置，其特征在于：在张力辊端盖2的圆周上设置若干个凸块5，距凸块5一定距离设置一个与PLC控制器相连接的接近开关1(可将接近开关1安装在张力辊轴承座4上)，PLC将接近开关1采集的信号进行数据处理后，将处理结果输出给报警装置。一种利用上述的张力辊在线研损检测装置进行检测的方法，由PLC通过计算得出的张力辊线速度V_g与轧机带钢实际速度V_d进行比较，当V_g+V₀-V_d＜0时，则向HMI(人机接口)画面上发出报警信号，提示生产操作人员和设备人员进行检查，需要在HMI上确认后才能复位掉报警信息。其中：V_g为张力辊线速度；V₀为常数，取值范围在0～2米/秒；V_d为带钢实际速度，由激光测速仪检测得出。

如图2、3所示，本发明的张力辊在线研损检测装置中的接近开关信号连接到PLC控制器有两种方案，一种方案是：将接近开关信号通过远程I/O站(如ET200)上的一个数字量输入信号与PLC控制器连接。它的优点是节省电缆敷设费用，在原有的远程I/O站上增加一个数字量输入信号即可，缺点是采样速度相对较慢，只能保证张力辊每周采样一个脉冲，经过实际观察，每秒钟可采样16个脉冲。与该连接方案相对应的张力辊端盖2圆周上的凸块5数量为一个，凸块5的弧度为π，相当于在张力辊端盖2处加装半块圆环。张力辊3线速度V_g是通过PLC和接近开关累计每秒钟接受到的脉冲个数除以1(张力辊端盖圆周上的凸块数量)，即每秒钟张力辊旋转的圈数，再由公式V_g＝n×D×π计算出来的，其中：V_g为张力辊线速度；n为每秒钟张力辊旋转的圈数；D为张力辊的直径；π为圆周率。

另一种方案是：接近开关信号直接与PLC控制器的数字量输入模块连接。它的优点是采样速度大大加快，每秒钟可采样超过50个，能满足基本的张力辊速度判断的需要，缺点是需要把信号从现场一直连接到主电室PLC控制柜，距离较长，而且CPU框架上的数字量输入模块的价格高于远程I/O模块的价格。与该连接方案相对应的张力辊端盖2圆周上的凸块5数量为两个，并且均匀分布，每个凸块5的弧度为π/2，相当于在张力辊端盖2处均匀分布两个弧度为π/2的圆环(如图4、5所示)。该方案的张力辊线速度V_g是通过PLC和接近开关累计每秒钟接受到的脉冲个数除以2(张力辊端盖圆周上的凸块数量)，即每秒钟张力辊旋转的圈数，再由公式V_g＝n×D×π计算出来的，其中：V_g为张力辊线速度；n为每秒钟张力辊旋转的圈数；D为张力辊的直径；π为圆周率。