1.本发明涉及连铸设备的铸流引导段，
[0002]-其中，铸流引导段布置在连铸设备的连铸模的下游，
[0003]-其中，铸流引导段具有至少一个铸流导辊，铸流导辊用于支承以连铸模铸造的金属铸流，
[0004]-其中，铸流导辊在辊轴承中安置在铸流引导段中。
[0005]
本发明还涉及一种确定系统，其用于确定连铸设备的布置在连铸设备的连铸模下游的铸流引导段的铸流导辊的至少一个辊轴承的状态。
背景技术：[0006]
在连铸设备中，液态金属(通常是钢)通过中间分配器(英文：tundish)从钢包倒入连铸模中。连续铸模用水集中冷却。由此，液态金属在连铸模的侧壁上凝固并形成铸流套。内核仍然是液体。以这种方式形成的部分凝固的金属铸流被从连铸模中取出并进一步集中冷却，使其逐渐完全凝固。在完全凝固之后，金属铸流可以被切断，例如，通过火焰切割机或者在铸轧设施连续运行的情况下可以被直接轧制。
[0007]
金属铸流在被拉出连铸模后被大量铸流导辊支承和引导。铸流导辊本身安置在辊轴承中。
[0008]
铸流导辊也至少从外部通过铸流冷却装置本身一同冷却。铸流导辊通常也通过冷却水进行内部冷却。在这种情况下，铸流导辊具有旋转穿孔，冷却水通过旋转穿孔被供应到相应的铸流导辊并从相应的铸流导辊排出。
[0009]
铸流导辊以及辊轴承承受的热负荷和机械负荷非常大。仅由于这个原因，辊轴承磨损相对较快。此外，辊轴承的冷却和/或润滑不足会导致辊轴承的磨损增加。然而，为了连铸机的无故障运行，必须确保所有铸流导辊的辊轴承都处于正常工作状态。即使仅损坏一个辊轴承也会对连铸工艺产生负面影响。
[0010]
例如，被带动运行的铸流导辊(即未驱动的铸流导辊)会被堵塞，使其外表面不在金属铸流上滚动，而是使金属铸流在不再旋转的铸流导辊上拉动。由此导致至少增加的摩擦力，进而需要增加从动铸流导辊的功率消耗。其结果至少是更高的能源成本，而且铸流导辊的辊轴承上的磨损通常也更大。如果多个被带动运行的铸流导辊发生堵塞，甚至可能发生驱动铸流导辊与金属铸流之间的打滑。这会导致金属铸流跟随时出现错误。只要不注意该错误，金属铸流的实际拉出速度就不再与相应的设定速度一致。因此，在所有使用金属铸流的拉出速度的过程模型中有错误的计算都无法正常工作。此类过程模型的示例是铸流冷却和确定金属铸流离开连铸设备时的温度。结果是质量较差的金属铸流，在极端情况下甚至报废。
[0011]
如果金属铸流与铸流导辊之间存在不同的速度，这会导致铸流导辊的侧表面上的磨损增加并且导致金属铸流中的表面缺陷。结果是增加了铸流导辊的磨损和降低了金属铸流的质量。必须消除金属铸流的表面缺陷，例如通过人工后处理。在极端情况下，金属铸流
不能使用，必须重新熔化。
[0012]
如果金属铸流与铸流导辊之间的速度不同，则可能产生更严重的后果。例如，铸流导辊的辊轴承可能由于机械力的增加而断裂，从而导致相应的铸流导辊由于缺少来自断裂的辊轴承的支承而下垂。由此，在铸流引导部的这个区域没有对金属铸流的支承。在极端情况下，这可能导致铸造中止。更糟糕的是，当铸流导辊堵塞时施加在金属铸流上的力如此之大以致铸流套撕裂。
[0013]
仍然是液体的内核随后会逸出并导致严重的设施损坏。也可能发生人身伤害。
[0014]
堵塞的铸流导辊的另一个问题是，在这种情况下铸流导辊的某个区域与热金属铸流永久直接接触。由此，在金属导辊的这个区域出现金属导辊的局部过热。结果是磨损增加，并最终导致铸流导辊本身失效。
[0015]
尽早及时检测辊轴承磨损可以避免或至少减少所有这些问题。理论上，辊轴承的损坏能够通过检查来检测。然而，实际上无法进行检查，因为即使在连铸设备的生产中断期间也无法接触到辊轴承。
[0016]
jps57209761 a示出了一种用于检测连铸设备中不旋转的支承辊的方法。
[0017]
在de 102010056466 a1中公开了一种便携式振动测量装置。
[0018]
在ep 0982579 a1中有一种用于检查铁路主机轴承的轴承检查装置。
技术实现要素：[0019]
本发明的目的是提供一种可行方案，通过该可行方案，在连铸设备的运行期间以及因此在铸流导辊的旋转期间，铸流导辊的辊轴承的损坏能够被可靠地识别。
[0020]
一方面，该目的通过具有权利要求1的特征的连铸设备的铸流引导段来实现。铸流引导段的有利设计方案是从属权利要求2至6的内容。
[0021]
根据本发明，开头部分所述类型的连铸设备的铸流引导段设计为：
[0022]-铸流引导段具有至少一个传感器装置，该传感器装置在其侧具有至少一个振动传感器，该振动传感器与铸流导辊或其辊轴承在声学方面耦接，通过该振动传感器能够检测铸流导辊在辊轴承中旋转时产生的振动，以及
[0023]-传感器装置具有一个接口，从检测到的振动中得出的振动数据能够通过该接口传输到评估装置。
[0024]
铸流引导段通常设计为辊区段。在这种情况下，铸流引导段具有至少两组铸流导辊，它们又分别具有多个铸流导辊。相应组的铸流导辊位于铸造金属铸流的同一侧。此外，这些组成对地彼此面对，使得铸造的金属铸流在两个相对的组之间通过。单个辊区段最多可以有20对辊。连铸设备可以有10个或更多这种辊区段。
[0025]
铸造的金属铸流的形式可以根据需要而定。它可以是板坯格式、钢坯格式和其他格式。制造金属铸流的金属通常是钢。它也可以是另一种金属，例如是铝。
[0026]
铸流导辊可根据需要被驱动或不驱动，在后一种情况下铸流导辊为空转。如果铸流引导段具有多个铸流导辊，则铸流引导段的铸流导辊中的至少一个通常被驱动，铸流引导段的铸流导辊中的至少另一个铸流导辊不被驱动。但这不是强制性的。
[0027]
辊轴承(即安装有铸流导辊的轴承)通常是滚动轴承，例如是滚珠轴承或短圆柱辊轴承。然而，理论上，作为滑动轴承的实施例也是可以想到的。每条铸流导辊的辊轴承数量
至少为两个。通常，该数字是三，但在某些情况下，它也大于三，例如是四。
[0028]
振动传感器可以是声音传感器，尤其是超声波传感器。振动传感器能够检测可听范围(约20hz至约20khz)内的声学振动。但是，也能够检测不在可听范围内但在例如20khz以上的超声波范围内的声学振动。因此，术语“声学”表征所记录的振动信号的类型，而不是其频率。
[0029]
传感器装置将振动数据优选地以数字化形式传输到评估装置。如果需要，传感器装置还可以在数字化之前对仍然是模拟的传感器信号进行放大。此外，传感器装置可以在数字化之前或之后进行滤波，例如高通滤波、低通滤波、电平限制等。然而，就信息内容而言，振动数据与记录的传感器信号相匹配。
[0030]
传感器装置通常是单个结构单元。因此，它有一个外壳，传感器装置的所有组件(即振动传感器本身、接口、可选的过滤器单元等)都布置在外壳中。另一方面，传感器装置通常没有设置成可相对于彼此移动的部件。
[0031]
铸流导辊通过供应的冷却水进行内部冷却。振动传感器通过冷却水在声学方面耦接至铸流导辊和/或辊轴承。由此，可以非常可靠地检测当铸流导辊在辊轴承中旋转时产生的振动。在与冷却水直接耦接的情况下，即在振动传感器通过与冷却水接触直接检测在冷却水中传播的振动的情况下，振动传感器尤其可以设计为水听器。例如，振动传感器可以是超声波传感器。例如，超声波传感器可以是压电式或电容式超声波传感器。然而，也可以考虑使用电动传感器。振动传感器应具有从500hz至至少5khz、优选至多至少10khz、特别优选至多至少20khz、非常特别优选至至少50khz的频率范围。振动传感器应适用于在25℃至至少50℃、最好高达70℃的温度范围内提供可靠的测量结果。此外，所使用的振动传感器应该能够在高达8bar、优选高达10bar的压力下使用，并且适合在冷却水中永久使用。
[0032]
铸流导辊通常由铸流冷却系统从外部额外冷却。然而，在本发明的上下文中，这是次要的。
[0033]
如果用冷却水从内部冷却铸流导辊，则铸流导辊通常在至少一端具有用于供应和/或排出冷却水的旋转穿孔。在这种情况下，用于供应和/或排出冷却水的供应管路通过旋转穿孔连接到铸流导辊。在这种情况下，振动传感器优选地布置在旋转穿孔上。由此，振动传感器可以布置在比较容易接近的位置。如果传感器装置设置成结构单元，则不言而喻，不仅振动传感器本身而且整个传感器装置都布置在旋转穿孔上。
[0034]
通常，在铸流导辊的两端设置有旋转穿孔，冷却水通过一个旋转穿孔供应至铸流导辊，冷却水通过另一个旋转穿孔从铸流导辊排出。在这种情况下，振动传感器可以根据需要设置在一个或另一个旋转通路上。还可以存在两个振动传感器，其中两个振动传感器之一布置在一个旋转穿孔上，而另一个振动传感器设置在另一个旋转穿孔上。如果传感器装置设计为结构单元，则不言而喻，不仅相应的振动传感器本身，而且整个相应的传感器装置都布置在相应的旋转穿孔上。
[0035]
至评估装置的接口优选设计为无线接口，尤其是无线电接口，并且传感器装置也具有其自身的内部能量源。因此，传感器装置的能量供应是自给自足的。例如，能量源可以设计为电池、蓄电池或具有所谓能量收集的装置。这些措施的组合也是可能的。由于评估装置的接口设计为无线接口和传感器装置自身的内部能量源，因此无需为传感器装置铺设电缆。相反，只有传感器装置必须按原样安装。
[0036]
有利地提出，
[0037]-传感器装置设计为，使得传感器装置根据内部监控的时间流逝或根据通过接口获得的激活命令从钝化状态过渡到激活状态，并且根据内部监控的时间流逝或根据通过接口获得的钝化命令从激活状态过渡到钝化状态，以及
[0038]-仅在传感器装置的激活状态中，振动传感器检测铸流导辊旋转时产生的振动。
[0039]
由此，一方面，出现的数据量受到限制，另一方面，传感器装置的能量消耗被最小化。当传感器装置具有内部自给自足的能量源，即不通过电缆提供能量时，后者尤其重要。这是因为，在需要更换电池或需要对蓄电池充电之前所需的传感器装置的使用寿命因此显著延长。
[0040]
特别是在由于时间到期而过渡到钝化状态的情况下，相应激活的持续时间可以由传感器装置本身定义。无论激活是由于内部监控的超时还是由于激活命令，这都适用。因为在后一种情况下，激活命令的接收可以启动传感器装置的内部定时器，定时器的到期触发到钝化状态的转换。相应激活的持续时间优选地大于1分钟并且通常小于10分钟。特别地，它可以在2和6分钟之间，例如3或4分钟。在典型的铸流拉出速度和铸流导辊的典型直径下，这种时间段对应于铸流导辊的多转。相反，传感器装置的连续激活之间的时间间隔通常明显更大。例如，它可以是1小时或更大的值，例如10小时、12小时或一天。提到的时间段当然只是示例。
[0041]
如果到激活状态的过渡和到钝化状态的过渡都基于经由接口接收的相应命令实现，则从外部确定传感器装置被激活的时间。在这种情况下，评估装置(或传输命令的另一个单元)应该遵守相应的时间。
[0042]
振动传感器优选地以至少在两位数khz范围内的采样率检测铸流导辊旋转时产生的振动。因此，可以可靠地记录所有相关频率。采样可以例如以20khz、50khz或更高、特别是100khz或更高的频率实现。另一方面，100khz的检测通常是完全足够的。尽管更高的采样率是可能的，但它们通常不是必需的。
[0043]
该目的还通过具有权利要求6的特征的确定系统来实现。确定系统的有利设计方案是从属权利要求7至16的内容。
[0044]
根据本发明，开头部分提到的类型的确定系统设计为：
[0045]-确定系统具有至少一个传感器装置，该传感器装置在其侧具有至少一个振动传感器，该振动传感器能够通过冷却水在声学方面耦接至铸流导辊或其辊轴承，振动传感器设计为，使得它能够通过振动传感器与冷却水的直接接触来检测在冷却水中传播的振动，该振动当铸流导辊在辊轴承中旋转时出现，
[0046]-传感器装置具有接口，传感器装置通过该接口将从检测到的振动得出的振动数据传输到确定系统的评估装置，以及
[0047]-评估装置通过评估传输至其的振动数据来确定至少一个辊轴承的状态。
[0048]
例如，振动传感器可以是超声波传感器。例如，超声波传感器可以是压电式或电容式超声波传感器。然而，也可以考虑使用电动传感器。振动传感器应具有从500hz至至少5khz、优选至至少10khz、特别优选至至少20khz、非常特别优选至至少50khz的频率范围。振动传感器应适用于在25℃至至少50℃、最好高达70℃的温度范围内提供可靠的测量结果。
[0049]
此外，这种振动传感器应该能够在高达8bar、优选高达10bar的压力下使用，并且
适合在冷却水中永久使用。
[0050]
评估装置优选地设置成，在评估装置在评估的范畴中确定辊轴承的临界状态时，至少一直向操作员和/或监控系统发送消息。如果发生紧急情况，这意味着可以尽快启动纠正紧急情况的措施。能够通过专用hmi(人机界面)或通过其他操作设备(例如智能手机或平板电脑)向操作员输出。监控系统例如可以是cms(状态监控系统)或mms(维护管理系统)，尤其是计算机化的cms或mms(ccms或cmms)。
[0051]
评估装置优选地设置成，将至少一个辊轴承的振动数据和/或由其确定的状态以历史形式存储在存储器中。这意味着存储的信息可随时用于以后的评估。
[0052]
当以历史形式存储时，新存储的信息(因此在当前情况下是要存储的振动数据和/或状态)添加到已经存储的信息中。但是，已经存储的信息不会被排挤掉而是保留。此外，通常会为数据分配一个相关的时间点。在当前情况下，该时间点尤其可以表征检测时间段，在该检测时间段期间记录振动数据所基于的振动。存储可以根据需要在本地或远端，也可能在云中。
[0053]
优选地，评估装置设置成，在确定至少一个辊轴承的状态时，除了振动数据之外还考虑铸流导辊、铸流引导段和/或连铸设备的运行数据。评估装置因此具有用于运行数据的输入端。由此可以优化评估。根据需要，所考虑的运行数据可以是额定值或实际值。合适的运行数据的例子是铸流导辊的旋转速度或圆周速度，后者也对应于金属铸流从连铸模中拉出的拉出速度。铸流导辊的其他可能运行数据是冷却水的压力和温度以及辊轴承的润滑条件。铸流引导段的可能的运行数据例如可以是辊区段施加在铸流上的接触压力，如果铸流设计成辊区段的话。整个连铸设备的可能运行数据例如是金属铸流从连铸模或铸型的拉出速度。
[0054]
评估装置优选地设置成，确定传输至它的振动数据的二维频谱分解，其中，频谱分解的两个维度中的一个是时间并且另一个是频率。在这种情况下，评估装置可以评估频谱分解以确定至少一个辊轴承的状态。这种类型的评估导致特别可靠的结果。
[0055]
这种频谱分解对于本领域技术人员来说是众所周知的。它涉及信号的(通常是复杂的)频率分析，在此是检测到的振动或从中得出的振动数据。例如，它们可以使用短时傅里叶变换来确定。这种频谱分解的表示对于本领域技术人员来说被称为“频谱图”。
[0056]
使用频谱分解的一种可行方式是评估装置确定所传输的振动数据中时间的最大振幅，将相应的最大振幅与至少一个极限进行比较，并根据比较来确定至少一个辊轴承的状态。
[0057]
例如，如果指定了一个下限和一个上限，则可以针对单个时间点应用以下内容：如果最大振幅低于下限，则铸流导辊在该时间点安静地运行。该单个结果被评为良好。如果最大振幅高于下限但低于上限，则铸流导辊此时运行的声音适中。单个结果被评为一般。如果最大振幅高于上限，则此时铸流导辊运转噪音大。单个结果被评为差。然后，根据单个评估的总体性实现根据这些比较对至少一个辊轴承的状态的确定。例如，评估装置可以根据分级的频率确定状态为安静或良好、中等噪声或或吵闹或差。在这种情况下，“差”的单个评价尤为重要。
[0058]
至少一个极限可以随时间保持不变。可替代地，它可以是随时间变化的，特别是由评估装置根据连铸设备的运行状态来确定。由此，可以在某些情况下优化状态的确定。例
如，对于“铸造”、“恒定、稳定的运行状态”、“铸造结束”、“模具宽度变化”等运行状态，可以使用更多不同的极限。还可以根据运行温度和/或金属铸流的拉出速度(或与其等效的变量)确定至少一个极限。
[0059]
使用频谱分解的另一种可行方式是，评估装置设置成，针对多个时间点和在频谱分解的多个预定的频带中分别确定频谱分解的能量含量，并且评估装置根据所确定的能量含量确定至少一个辊轴承的状态。评估装置可以例如通过在频率上对各个时间点的频谱分解进行积分来确定能量含量。积分边界是相应频带的下限和上限。
[0060]
使用频谱分解的另一种可行方式是，评估装置设置成，对相应的频带内的能量含量进行或者不进行预先过滤，为相应频带确定能量含量的平均值和能量含量的最大值以及根据频带的确定的平均值和确定的最大值确定至少一个辊轴承的状态。
[0061]
例如，评估装置设置为，在相应频带内形成最大值和平均值之间的差。如果该差高于预定极限，则提供负面的单个评价。至少，对单个频带进行评估可能就足够了。然而，其通常执行用于多个频带。在这种情况下，评估装置可以基于否定的单个评价的数量来确定辊轴承的状况。如果否定的单个评价的数量高于上限，则辊轴承的状况被评价为差并且触发警报。如果否定的单个评价的数量低于下限，则判断辊轴承状态良好，不触发警报。如果否定的单个评价的数量介于两个极限之间，则会发出警告。
[0062]
使用频谱分解的另一种可行方式是，评估装置设置成，针对多个频带分别对相应的频带内的能量含量进行或者不进行预先过滤，
[0063]
a)确定能量含量的平均值和能量含量的最大值，
[0064]
b)确定起始时间点，在该起始时间点能量含量首次超过平均值和最大值之间的中间值，
[0065]
c)由所确定的起始时间点出发确定结束时间点，在结束时间点能量含量首次再次低于所述平均值，
[0066]
d)在所确定的起始时间点和所确定的结束时间点之间确定结果时间点，在该结果时间点能量含量最大，
[0067]
e)从最后确定的结束时间点出发，重复步骤b)到步骤d)，直到在相应频带内确定所有结果时间点，
[0068]
f)然后，根据所确定的结果时间点确定相应的周期，能量含量以该周期在相应的频带内变化，并且
[0069]
g)根据为频带确定的周期确定至少一个辊轴承的状况。
[0070]
中间值可以是平均值和最大值之间的大约(或恰好)中间值。几个频带中的相同周期是辊轴承损坏的指示。
[0071]
使用频谱分解的另一种可行方式是，评估装置设置成，在频带内将确定的能量含量的频率分析与铸流导辊的转速进行比较，并根据该比较确定至少一个辊轴承的状态。频率分析可以例如通过傅里叶变换来确定。频率分析可用于确定能量含量随其变化的那些频率。频率分析显示，与铸流导辊的转速(基本振动)或其整数倍(谐波)呈周期性的分量越强，对辊轴承的损坏就越大或越有可能。
附图说明
[0072]
本发明的上述特征、特性和优点以及实现它们的方式将参考附图结合以下实施例的描述变得更加清楚和易懂。图中示出：
[0073]
图1示出了连铸设备，
[0074]
图2示出了铸流引导段，
[0075]
图3示出了铸流导辊、其轴承和供应管路，
[0076]
图4以放大图示出了图3的截面，
[0077]
图5示出了具有传感器装置和评估装置的框图，
[0078]
图6示出了时序图，
[0079]
图7示出了时序图，
[0080]
图8示出了频率-时间分量图，
[0081]
图9示出了流程图，
[0082]
图10示出了流程图，
[0083]
图11示出了流程图，
[0084]
图12示出了流程图，
[0085]
图13示出了能量含量的时间进程，
[0086]
图14示出了流程图，
[0087]
图15示出了流程图，
[0088]
图16示出了流程图，
[0089]
图17示出了傅里叶变换，以及
[0090]
图18示出了另一个傅里叶变换。
具体实施方式
[0091]
根据图1，连铸设备1具有连铸模2。液态金属4、例如液态钢例如通过示意性示出的潜管3被浇注到连铸模2中。连铸模2确定金属铸流5的规格。规格可以是板坯规格、钢坯规格或其他规格。
[0092]
液态金属4在连铸模2的壁上凝固并作为最初部分凝固的并稍后完全凝固的金属铸流5从连铸模2中取出。金属铸流5以拉出速度v被拉出。拉出速度v通常在每分钟几米(m/min)的范围内，例如在3m/min和10m/min之间。
[0093]
从拉出方向看，金属铸流5通过大量铸流导辊6支承在连铸模2的后面。在图1中仅示出了少数铸流导辊6。铸流导辊6整体形成布置在连铸模2下游的铸流引导部。金属铸流5可以在铸流引导部后面直接由铸造热轧制。或者，金属铸流5可以被切割成一定长度，例如通过示意性示出的火焰切割机7。
[0094]
如图2所示，铸流导辊6布置在铸流引导段8中。因此，铸流引导段8以及铸流导辊6本身布置在连铸模2的下游。图2示出了铸流引导段8的常规设计方案。在该设计方案的范围内，铸流引导段8设计为辊区段。从图2中可以看出，辊区段具有第一组g1和第二组g1、g2的铸流导辊6。两组g1、g2的铸流导辊6各有多个铸流导辊6。此外，两组g1、g2的铸流导辊6搁置在金属铸流5的相对侧上并在那里滚动。通常，第一组g1的铸流导辊6和第二组g2的铸流导辊6之间的距离也能够通过调节装置9进行调节。调节装置9例如可以构造为液压缸单元。
[0095]
然而，不管铸流引导段8作为辊区段的设计方案如何，至少一个铸流导辊6安置在每个铸流引导段8中，如图3所示。铸流导辊6由辊轴承10支承。辊轴承10通常设计为滚动轴承。
[0096]
根据图3所示，通常通过冷却水11在内部对铸流导辊6进行冷却。在这种情况下，铸流导辊6可以在至少一端具有旋转穿孔12。例如，根据图3，在铸流导辊6的两端分别布置有一个旋转穿孔12。旋转穿孔12用于将冷却水11输送到铸流导辊6和/或将冷却水11从铸流导辊6中排出。刚性或柔性供应管路13与旋转穿孔12连接，通过该管道，冷却水11被供应到铸流导辊6或从铸流导辊6排出。
[0097]
根据图4的放大图，铸流引导段8具有传感器装置14。根据图5的框图，传感器装置14又具有振动传感器15。振动传感器15、例如声音传感器、特别是超声波传感器在声学方面耦接至铸流导辊6或其辊轴承10。其结果是，振动传感器15能够检测铸流导辊6在辊轴承10中旋转时产生的振动。例如，振动可能由辊轴承10上的污垢引起。振动传感器15发出与检测到的振动对应的传感器信号ss。传感器信号ss通常仍然是模拟的。
[0098]
振动传感器15以至少在两位数khz范围内即10khz或更高的采样率检测铸流导辊6旋转时产生的振动。根据图6中的图示，在对振动的相应信号电平的两个直接连续检测与传感器信号ss的相应输出之间存在最多100μs的采样时间t。例如，采样时间t可以是10μs(对应于100khz的采样率)或20μs(对应于50khz的采样率)或50μs(对应于20khz的采样率)。
[0099]
在根据图3的设计方案的范畴中，铸流导辊6被在内部冷却，振动传感器15通过冷却水11在声学方面耦接至铸流导辊6和/或辊轴承10，如图3所示。振动传感器15(更准确地说：振动传感器15的振动敏感表面)因此也如图5中示意性所示地与冷却水11直接接触。因此冷却水11用作振动的传输介质。特别地，振动传感器15可以设计为水听器，用于良好的信号检测。
[0100]
可以随意选择振动传感器15的布置。如果存在(至少)一个旋转穿孔12，则振动传感器15优选地布置在旋转穿孔12(或旋转穿孔12之一)上。然而，它也可以布置在不同的位置。如果不能通过冷却水11实现信号检测，则振动传感器15也可以布置在能够检测到信号的任何其他位置，特别是紧邻要监测的辊轴承10。
[0101]
如图5所示，传感器装置14具有另外的组件。最重要的另外的组件是接口16，传感器装置14通过该接口将振动数据sd传输到评估装置17。振动数据sd通常是通过例如在模数转换器18中将检测到的传感器信号ss数字化而创建的数字数据。然而，在任何情况下，振动数据sd都是从检测到的振动或传感器信号ss得出的数据，其信息内容对应于传感器信号ss。接口16优选地设计为无线接口，尤其是无线电接口。
[0102]
传感器装置14优选具有至少一个其自身的内部能量源19作为另一组件。在这种情况下，传感器装置14不需要任何用于供电的电线。此外，存在控制装置20，其至少控制接口16并且可能还控制传感器装置14的其他组件。
[0103]
传感器装置14可以将传感器信号ss(可能在数字化之后)原样作为振动数据sd传输至评估装置17。然而，传感器装置14优选地具有附加组件。例如，传感器装置14可以具有根据图5所示的过滤器21，在该过滤器中进行滤波。从信号流的方向看，过滤器21可以根据需要设置在模数转换器18之前或之后。滤波可以根据需要进行高通滤波、低通滤波、限幅等。此外，传感器装置14可以具有放大器22。放大器22放大模拟传感器信号ss—优选在任何
滤波之前，但无论如何在模/数转换之前。
[0104]
根据图7中的图示，传感器装置14只是暂时激活的。例如，当传感器装置14(参见图5)通过接口16接收到激活命令a时，其能总是从钝化状态off过渡到激活状态on。可替换地，传感器装置14(也参见图5)可以具有内部的定时器23并且当定时器23报告特定时间段t'的流逝时总是切换到激活状态on。在这种情况下，基于内部监控的时间流逝发生至激活状态on的转变，从而传感器装置14自身激活。
[0105]
传感器装置14保持激活状态一个时间段t”。时间段t”通常在一位数分钟范围内，例如在3分钟和8分钟之间。传感器装置14然后从激活状态on变回到钝化状态off。例如，定时器23可以用于监视时间段t”的流逝。在这种情况下，基于内部监视的时间经过发生到钝化状态off的转变，使得传感器装置14去激活。可替换地，在传感器装置14通过接口16接收到钝化命令p时，传感器装置14可能总是转入到钝化状态off。在这种情况下，必须由将钝化命令p发送到传感器装置14的装置保证遵守时间段t”。例如，相应的装置可以是评估装置17。
[0106]
传感器装置14被激活的时间段t”通常比两次连续激活之间的时间段t'短得多。例如，时间段t'可以是1小时或更长，也可以是几个小时，以及甚至几天。
[0107]
从图7还可以看出，仅在传感器装置14处于激活状态on时才实现由振动传感器15对铸流导辊6旋转时产生的振动的检测。如果立即实现向评估装置的传输，则这同样适用于从传感器信号ss得出的振动数据sd通过接口16向评估装置17的传输。
[0108]
评估装置17评估传感器装置14传输至它的振动数据sd。在该评估的范畴中，评估装置17确定铸流导辊6的至少一个辊轴承10的状态z。用于确定状态z的可能措施将在后面详细说明。然而，应该已经提到，评估装置17在确定状态z时除了考虑到振动数据sd之外，还可以考虑铸流导辊6、铸流引导段8和/或连铸设备1整体的运行数据。这将在后面对可能的评估类型的解释中变得清楚。
[0109]
根据图5中的图示，评估装置17至少在评估的范畴中确定辊轴承10的临界状态时总是向操作者24和/或监控系统25发送消息m。因此，即使确定的辊轴承10的状态z不是关键的，评估装置17也可以向操作者24和/或监控系统25输出消息m。然而，在这种情况下，也可以省略消息m的传输。另一方面，如果确定的状态z是关键的，则评估装置17总是输出消息m。
[0110]
此外，评估装置17可以根据图2中的图示将振动数据sd存储在存储装置26中。这种存储根据历史的类型实现。新存储的振动数据sd因此被添加到已经存储的振动数据sd中，但不取代它们。此外，时间信息被分配给所存储的数据，尤其是用于检测振动数据的时间规范。可以添加更多数据，例如关于评估类型或评估时间的数据。作为振动数据sd的替代或补充，评估装置17也可以以相同的方式在存储装置26中存储所确定的状态z以及可能还有其他数据。另外的有意义地存储的数据的示例是来自操作员24的确认，操作员24或监控系统25利用该确认来确认报告的危急状态。
[0111]
在对确定的振动数据sd的评估的范畴中，评估装置17首先确定振动数据sd的二维频谱分解fz。因此，它确定了一个二维场，其中，根据图8中的图示，频谱分解fz的两个维度-也就是频谱分解fz的输入参量-一个是时间t，另一个是频率f，并且输出参量给出振动数据sd的分量，其在相应的频率f时存在于相应的时间t。
[0112]
在时间轴上，频谱分解fz从起始时间点t1延伸到结束时间t2。起始时间点t1和结
束时间t2是传感器信号ss在各自激活期间由振动传感器装置14检测到的时间。频率轴上的延伸可以根据需要进行。根据时间t和频率f的函数确定的分量可以是一个复数值，或者-等价地-一对实数值-或单个实数值。
[0113]
为了确定频谱分解fz，评估装置17可以在步骤s1中对振动数据sd进行短时傅里叶变换(英文：short time fourier transformation)，例如图9所示。短时傅立叶变换首先产生复分量(或者，在这里等价的，将相同频率划分为正弦和余弦)。此外，评估装置17然后可以在步骤s2中基于复分量确定实分量。特别是，它可以确定各个复分量的绝对值或绝对值的平方。在这种情况下，频谱分解fz直接表示相应时间点t和相应频率f的能量含量e。在步骤s3中，评估装置17然后评估频谱分解fz。该评估用于确定至少一个辊轴承10的状态z。下面结合其他图来说明图9中步骤s3的实施可能性。
[0114]
步骤s2只是可选的，因此在图9中仅以虚线示出。然而，通常存在步骤s2。下面还总是假设频谱分解fz是根据步骤s1和s2执行的，得出的频谱分解fz已经提供了短时傅里叶变换量的平方。
[0115]
在图9的步骤s3的一个可能的实施例中，评估装置17可以在步骤s1l中确定频谱分解fz的最大值max，例如，如图10所示。在步骤s12中，评估装置17将所确定的最大值max与在这种情况下的下限lim1进行比较。如果最大值max低于下限lim1，则评估装置17在步骤s13中将状态z设置为值“好”，在图1中用“+”表示。可选地，评估装置17可以在随后的步骤s14中输出相应的消息m。另一方面，如果最大值max高于下限lim1，则评估装置17进行到步骤s15。在步骤s15中，评估装置17将确定的最大值max与上限lim2进行比较。当然，上限lim2大于下限lim1。如果最大值max低于上限lim2，则评估装置17在步骤s16中将状态z设置为值“中等”(在图10中用“0”表示)并在步骤s17中输出相应的消息m。如果最大值max高于上限lim2，则评估装置17在步骤s18(在图10中用
“‑”
表示)将状态z设置为值“差”，并在步骤s19输出相应的消息m。
[0116]
适当地选择下限lim1和上限lim2。例如，可以在试验的范畴中确定和指定它们。此外，下限lim1和/或上限lim2可以是随时间变化的。例如，如图11所示，评估装置17可以在执行步骤s11～s19之前在步骤s21中接收连铸设备1的运行状态bz，在步骤s22中根据连铸设备1的运行状态bz确定下限lim1和/或上限lim2。
[0117]
上面定义了下限和上限lim1、lim2的示例纯粹是示例性的。也可以只指定一个极限。此外，还可以指定两个以上的极限。
[0118]
在图9中步骤s3的另一可能实施例中，评估装置17可以根据图12中的图示在步骤s31中确定频谱分解fz的能量含量e。在最简单的情况下，步骤s31具有简单的性质，因为确定能量含量e已经是步骤s1的主题。否则必须明确执行。例如，如果评估装置17在步骤s1中确定(复)分量，则在步骤s31中确定该分量的值的平放(或该分量与该分量的共轭复数的乘积)。然而，步骤s31的确定总是在两个维度(即时间t和频率f两者)中实现。
[0119]
在步骤s32中，评估装置17选择预定频带fb。所选频带fb从下极限频率f1延伸到上极限频率f2。为清楚起见，此处指出，本发明上下文中的术语“极限频率”与信号滤波和那里的极限频率无关。术语“极限频率”仅表示频带fb下限或上限。
[0120]
在随后的步骤s33中，评估装置17将所选频带fb的能量含量确定为时间t的函数。因此它形成了能量含量e在从下极限频率f1到上极限频率f2的频率f上的积分。因为，如已
经提到的，在本发明的范围内假设频谱分解fz已经直接指示了各个时间点t和各个频率f的能量含量，频谱分解fz本身的积分可以是在步骤s33中形成。
[0121]
在可选的步骤s34中，评估装置17然后可以对确定的能量含量e进行滤波，特别是随时间平均。如果执行滤波，则滤波涉及比记录振动数据sd并且因此也确定频谱分解fz的时间段显著更短的时间段。例如，如果结束时间t2和起始时间点t1之间的差为5分钟，则可以在例如每次1秒的时间范围内进行滤波。提到的数值纯粹是示例性的，但显示了原理。
[0122]
在步骤s35中，评估装置17检查它是否已经针对所有频带fb执行了步骤s33并且可能还执行了步骤s34。如果不是这种情况，则评估装置17返回到步骤s32。当再次执行步骤s32时，评估装置17选择尚未执行步骤s33并且可能还执行步骤s34的另一频带fb。
[0123]
否则，评估装置17进入步骤s36，在该步骤中进行进一步的评估。该评估基于先前确定的能量含量e。具体地，在步骤s36中，评估装置17不仅评估在步骤s33的最后执行中确定的能量含量e，而且评估所有频带fb的确定的能量含量e。
[0124]
根据图12的措施提供了频带fb的能量含量e的时间曲线。图13中示出了单个频带fb的可能的时间曲线。
[0125]
可以根据需要确定其能量含量e作为时间t的函数确定的频带fb的数量。至少，仅使用单个频带fb。然而，能量含量e通常是针对多个频带fb确定的。频带fb的数量通常在三到八之间。
[0126]
如果针对多个频带fb确定能量含量e，则频带fb通常仍然彼此分离(不相交)。所以它们不会重叠。如果-仅举例来说-频带fb的一个从100hz的下极限频率f1延伸到200hz的上极限频率f2，那么这个频率范围可以说是所有其他频带fb的禁区。另一个频带fb，其具有高于200hz的上极限频率f2-500hz，仅作为示例-因此可以具有例如300hz的下极限频率f1。该其他频带fb的下极限频率f1也可以小于300hz。在任何情况下，该其他频带fb的极限频率f1都不应小于200hz。然而，频带fb的上极限频率f2与另一频带fb的下极限频率f1相等的临界情况几乎是允许的。
[0127]
在本发明的具体实施中，实验中使用了四个频带fb。在这个实验中，一个频带fb从7khz扩展到11khz，另一个频带fb从11khz到15khz，另一个频带fb从30khz到37khz，另一个频带fb从42khz到49khz。因此，第一次提及的频带fb和第二次提及的频带fb正好彼此邻接，而第二次提及的频带fb和两个另外的频带fb分别彼此间隔开。
[0128]
下面结合其他附图说明步骤s36的可能实现方式。
[0129]
在图12的步骤s36的一个可能的实施例中，评估装置17可以在步骤s41中选择频带fb之一，如图14所示。在所选择的频带fb内，评估装置17在步骤s42中确定能量含量e的平均值e1和能量含量e的最大值e2。在步骤s43中，评估装置17形成两者之间的差δe。在步骤s44中，评估装置17然后确定所选频率范围fb的先前状态z。该确定基于差值δe。例如，如果差δe低于预定极限，则评估装置17可以在步骤s44中将值“好”确定为先前状态z，否则将值“差”确定为先前状态z。预定极限可以相对较小。特别地，它可以在平均值el的1％和10％之间，例如在2％和5％之间。
[0130]
在步骤s45中，评估装置17检查它是否已经针对所有频带fb执行了步骤s42到s44。如果不是这种情况，则评估装置17返回到步骤s41。当再次执行步骤s41时，评估装置17选择尚未对其执行步骤s42至s44的另一频带fb。
[0131]
否则，评估装置17进行到步骤s46，在该步骤中进行进一步的评估。特别地，评估装置17在步骤s46中使用先前状态z来确定状态z。例如，评估装置17可以
[0132]-在有足够多、尤其是所有的先前状态z为“好”时确定值“好”作为状态z，
[0133]-在有足够多、尤其是所有的先前状态z是为“差”是确定值“差”作为状态z，以及
[0134]-否则确定“平均”值作为状态z。
[0135]
其他措施也是可能的，例如状态z仅根据坏的先前状态z的数量来确定。也可以将值“好”或值“差”排他地确定为状态z。
[0136]
在图12中步骤s36的另一可能实施例中，评估装置17可以在步骤s51中选择频带fb中的一个，如图15中所示，以类似于图14中的步骤s41的方式。在所选择的频带fb内，评估装置17在步骤s52中-类似于图14的步骤s42-确定能量含量e的平均值e1和能量含量e的最大值e2。在步骤s53中评估装置17确定能量含量e的最大值e2和平均值e1之间的中间值e3。例如，评估装置17可以形成最大值e2和平均值e1的总和并将该总和除以2。
[0137]
然后评估装置17分析所确定的能量含量e的时间曲线。具体地，在步骤s54中，评估装置17将开始时间点t0设置为起始时间t1。在步骤s55中，评估装置17然后确定起始时间点ta。起始时间点ta这样是简单的，在该时间点能量含量e首次超过中间值e3。基于所确定的起始时间点ta，评估装置17然后在步骤s56中确定结束时间点te。结束时间点te是从起始时间点ta开始能量含量e第一次低于平均值el的时间点。然后评估装置17在步骤s57中确定结果时间点tr。结果时间点tr是位于从起始时间点ta到结束时间点te的时间间隔内的时间点，并且在该时间间隔内具有最大能量含量e。
[0138]
在步骤s58中，评估装置17检查是否基于作为新起始时间点ta的先前结束时间点te，它应该再次执行步骤s55至s58。如果是这种情况，则评估装置17进行到步骤s59。在步骤s59中，评估装置17将上次的结束时间点te设定为新的起始时间点ta。然后返回步骤s55。结果，在相应频带fb内确定所有结果时间点tr。
[0139]
频带fb结束后，评估装置17进入步骤s60。在步骤s61中，评估装置17确定紧接连续的结果时间点tr的时间间隔δt。基于时间间隔δt，评估装置17然后在步骤s62中确定结果时间tr的周期tr。例如，评估装置17可以计算时间间隔δt的平均值并将该平均值作为周期tr。评估装置17因此可以假设所选频带fb内的能量e平均随着周期tr而变化。
[0140]
在步骤s62中，评估装置17检查它是否已经针对所有频带fb执行了步骤s52至s61。如果不是这种情况，则评估装置17返回到步骤s51。当再次执行步骤s51时，评估装置17选择尚未执行步骤s52至s61的另一频带fb。
[0141]
否则，评估装置17进行到步骤s63，在该步骤中进行进一步的评估。该评估基于先前确定的周期tr。特别是，辊轴承10的状态z越差，所确定的周期tr越一致。因此，评估装置17例如可以检查针对不同频带fb确定的周期tr有多接近。如果确定的周期tr接近，则将值“差”分配给状态z。如果确定的周期tr相距很远，则将值“好”分配给状态z。如果一种情况或另一种情况都不存在，则将值“中等”分配给条件z。
[0142]
在图12中步骤s36的另一可能实施例中，评估装置17可以在步骤s71中选择频带fb中的一个，如图16所示，其方式类似于图14中的步骤s41。在步骤s72中，评估装置17在选择的频带fb内执行确定的能量含量e的频率分析。例如，评估装置17可以在步骤s72中确定能量e的傅里叶变换。
[0143]
图17和图18仅作为示例示出这种傅里叶变换的可能结果，即频带的fb的可能的能量含量e的傅里叶变换。在横坐标上输入的数字被归一化为考虑的铸流导辊6的转速并且因此与考虑的铸流导辊6的转速相关。
[0144]
如果如图17所示，在所考虑的铸流导辊6的转速及其整数倍处出现明显的振幅，则这可以被认为是辊轴承10的状态z不良的指示。因此可以将值“差”设置为所考虑的频带fb的先前状态z，前提是出现这种明显的振幅。另一方面，如图18所示，如果不存在明显的振幅，则值可以用作考虑中的频带fb的初步状态z被认为是“好”。因此，评估装置17可以在步骤s73中确定对应的分量，将分量与极限值进行比较，并根据比较确定所选频带fb的先前状态z。
[0145]
在步骤s74中，评估装置17检查它是否已经针对所有频带fb执行了步骤s72和s73。如果不是这种情况，则评估装置17返回到步骤s71。当再次执行步骤s71时，评估装置17选择尚未对其执行步骤s72和s73的另一频带fb。
[0146]
否则，评估装置17进行到步骤s75，在该步骤中进行进一步的评估。特别地，评估装置17在步骤s75中使用先前的状态z来确定状态z。例如，评估装置17可能类似于图14的步骤s46，
[0147]-在有足够多、尤其是所有的先前状态z为“好”时确定值“好”为状态z，
[0148]-在有足够多、尤其是所有的先前状态z为“坏”时确定值“坏”为状态z，并且
[0149]-否则确定“平均”值为状态z。
[0150]
与图14类似，这里也可以有其他措施。特别是，状态z可以仅根据不良的先前状态z的数量来确定。
[0151]
上面已经结合单个传感器15和单个传感器装置14解释了本发明。然而，本发明也可以在存在多个传感器15和/或多个传感器装置14用于铸流导辊6的情况下实施。本发明通常也适用于所有的铸流导辊6。此外，结合其中在已经检测到传感器信号ss之后立即将振动数据sd传送到评估装置17的实施例来解释本发明。然而，也可以设想，首先将振动数据sd存储在传感器装置14内并且仅在稍后的时间点将它们传输到评估装置17。例如，传感器装置14可以在特定时间间隔记录和存储相应的测量序列-参见图7的解释。在这种情况下，例如，可以在连铸设备1空闲时将评估装置17短暂地连接到接口16，并且可以累积读取多个测量序列的振动数据sd。
[0152]
本发明具有许多优点。首先，也可以在连铸设备1运行时以简单且可靠的方式检测信号。此外，检测到的传感器信号ss或由此得出的振动数据sd也可以以可靠的方式被评估。此外，信号检测和信号评估都可以自动化。在将振动数据sd立即传输到评估装置17的情况下，在连铸设备1的运行期间也能够检测出在铸流导辊6或其辊轴承10中出现的问题。损坏和磨损的铸流导辊6可以很容易地识别和定位。在连铸设备1运行时，已经可以计划在下一次停止连铸设备时执行的维护措施。提高了连铸设备1的可用性和可靠性。如果多个振动传感器15用于单股导辊6，也可以在单股导辊6内定位哪个辊轴承10有缺陷或磨损。
[0153]
尽管已通过优选实施例对本发明进行了详细说明和描述，但是本发明不受所公开的示例限制，并且本领域技术人员可以从其中得出其他变体而不脱离本发明的保护范围。
[0154]
参考标号列表
[0155]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连铸设备
[0156]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连铸模
[0157]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
潜管
[0158]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
液态金属
[0159]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
金属铸流
[0160]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
铸流导辊
[0161]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
火焰切割机
[0162]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
铸流引导段
[0163]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
执行器
[0164]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
辊轴承
[0165]
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
冷却水
[0166]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
旋转穿孔
[0167]
13
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
供应管路
[0168]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
传感器装置
[0169]
15
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
振动传感器
[0170]
16
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
接口
[0171]
17
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
评估装置
[0172]
18
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
模数转换器
[0173]
19
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
能量源
[0174]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制器
[0175]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
过滤器
[0176]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
放大器
[0177]
23
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
定时器
[0178]
24
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
操作员
[0179]
25
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
监控系统
[0180]
26
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
存储装置
[0181]
a，a'
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
激活命令
[0182]
bz
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
运行状态
[0183]eꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
能量含量
[0184]
el
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
能量含量的平均值
[0185]
e2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
能量含量的最大值
[0186]
e3
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
中间值
[0187]fꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
频率
[0188]
fl，f2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
极限频率
[0189]
fb
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
频带
[0190]
fz
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
频谱分解
[0191]
gl，g2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
铸流导辊组
[0192]
lim1，lim2
ꢀꢀꢀ
极限
[0193]mꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
消息
[0194]
max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
频谱分解的最大值
[0195]
off
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
钝化状态
[0196]
on
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
激活状态
[0197]
p，p'
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
钝化命令
[0198]
s1至s75
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
步骤
[0199]
sd
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
振动数据
[0200]
ss
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
传感器信号
[0201]
t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
时间或时间点
[0202]
t0
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
开始时间点
[0203]
t1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
起始时间
[0204]
t2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
结束时间点
[0205]
ta
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
起始时间点
[0206]
te
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
结束时间点
[0207]
tr
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
结果时间点
[0208]
t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
采样时间
[0209]
t'，t"
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
时间段
[0210]
tr
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
周期
[0211]vꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
拉出速度
[0212]zꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
状态
[0213]zꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
先前状态
[0214]
δe
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
能量值差
[0215]
δt
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时间间隔。
技术特征：1.一种连铸设备(1)的铸流引导段，-其中，所述铸流引导段布置在所述连铸设备(1)的连铸模(2)的下游，-其中，所述铸流引导段具有至少一个铸流导辊(6)，所述铸流导辊用于支承以所述连铸模(2)铸造的金属铸流(5)，-其中，所述铸流导辊(6)在所述铸流引导段中安置在辊轴承(10)中，其特征在于，-所述铸流引导段具有至少一个传感器装置(14)，所述传感器装置在传感器装置侧具有至少一个振动传感器(15)，所述振动传感器与所述铸流导辊(6)或所述铸流导辊的辊轴承(10)在声学方面耦接，借助于所述振动传感器能够检测所述铸流导辊(6)在所述辊轴承(10)中旋转时产生的振动，以及-所述传感器装置(14)具有接口(16)，从检测到的振动得出的振动数据(sd)能够通过所述接口传输到评估装置(17)，-所述铸流导辊(6)借助于供应至所述铸流导辊(6)的冷却水(11)进行内部冷却，并且所述振动传感器(15)通过所述冷却水(11)在声学方面耦接至所述铸流导辊(6)和/或所述辊轴承(10)。2.根据权利要求1所述的铸流引导段，其特征在于，所述铸流导辊(6)为了供应和/或排出所述冷却水(11)而在至少一端具有旋转穿孔(12)，供应管线(13)为了供应和/或排出所述冷却水(11)而通过所述旋转穿孔与所述铸流导辊(6)连接，并且所述振动传感器(15)布置在所述旋转穿孔(12)处。3.根据权利要求1或2所述的铸流引导段，其特征在于，通至所述评估装置(17)的所述接口(16)设计为无线接口，特别是无线电接口，并且所述传感器装置(14)具有自身的内部能量源(19)。4.根据前述权利要求中任一项所述的铸流引导段，其特征在于，-所述传感器装置(14)设计为，使得所述传感器装置根据内部监控的时间流逝或根据通过所述接口(16)获得的激活命令(a)从钝化状态(off)过渡到激活状态(on)，并且根据内部监控的时间流逝或根据通过所述接口(16)获得的钝化命令(p)从激活状态(on)过渡到钝化状态(off)，以及-仅在所述传感器装置(14)的所述激活状态(on)中，所述振动传感器(15)检测所述铸流导辊(6)旋转时产生的振动。5.根据前述权利要求中任一项所述的铸流引导段，其特征在于，所述振动传感器(15)以至少在两位数khz范围内的采样率来检测所述铸流导辊(6)旋转时产生的振动。6.一种用于确定连铸设备(1)的铸流引导段(8)的铸流导辊(6)的至少一个辊轴承(10)的状态(z)的确定系统，所述铸流引导段布置在所述连铸设备(1)的连铸模(2)的下游，其中，所述铸流导辊(6)能通过供应的冷却水(11)进行内部冷却，其特征在于，-所述确定系统具有至少一个传感器装置(14)，所述传感器装置在传感器装置侧具有至少一个振动传感器(15)，所述振动传感器能够通过所述冷却水在声学方面耦接至所述铸流导辊(6)或所述铸流导辊的辊轴承(10)，其中，所述振动传感器设计为，使得所述振动传感器能够通过所述振动传感器与所述冷却水的直接接触来检测在所述冷却水中传播的振动，所述振动当所述铸流导辊(6)在辊轴承(10)中旋转时出现，
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所述传感器装置(14)具有接口(16)，所述传感器装置(14)将从检测到的振动得出的振动数据(sd)通过所述接口传输到所述确定系统的评估装置(17)，以及-所述评估装置(17)通过评估传输至所述评估装置的所述振动数据(sd)来确定至少一个所述辊轴承(10)的所述状态(z)。7.根据权利要求6所述的确定系统，其特征在于，所述评估装置(17)设置成，当所述评估装置(17)在所述评估的范畴中确定所述辊轴承(10)的临界状态时，至少一直向操作员(24)和/或监控系统(25)传输消息(m)。8.根据权利要求6或7所述的确定系统，其特征在于，所述评估装置(17)设置成，将至少一个所述辊轴承(10)的所述振动数据(sd)和/或由所述振动数据确定的所述状态(z)以历史形式存储在存储器中。9.根据权利要求6、7或8所述的确定系统，其特征在于，所述评估装置(17)具有用于运行数据的输入端，并且所述评估装置(17)设置成，在确定至少一个所述辊轴承(10)的所述状态(z)时，除了考虑所述振动数据(sd)之外，还考虑所述铸流导辊(6)的、所述铸流引导段(8)的和/或所述连铸设备(1)的运行数据。10.根据权利要求7至9中任一项所述的确定系统，其特征在于，所述评估装置(17)设置成，利用传输至所述评估装置的所述振动数据(sd)来执行二维的频谱分解(fz)，使得所述频谱分解(fz)的两个维度中的一个维度是时间(t)并且另一个维度是频率(f)，并且所述评估装置(17)为了确定至少一个所述辊轴承(10)的所述状态(z)而评估所述频谱分解(fz)。11.根据权利要求10所述的确定系统，其特征在于，所述评估装置(17)设置成，针对被传输的所述振动数据(sd)的时间点分别确定最大振幅(max)，使得所述评估装置(17)将相应的所述最大振幅(max)与至少一个极限(lim1、lim2)进行比较，并且所述评估装置(17)根据所述比较确定至少一个所述辊轴承(10)的所述状态(z)。12.根据权利要求11所述的确定系统，其特征在于，所述至少一个极限(lim1，lim2)是随时间变化的，尤其由所述评估装置(17)根据所述连铸设备(1)的运行状态(bz)确定。13.根据权利要求10所述的确定系统，其特征在于，所述评估装置(17)设置成，针对多个时间点并且在所述频谱分解(fz)的多个预定的频带(fb)中分别确定所述频谱分解(fz)的能量含量(e)，并且所述评估装置(17)根据确定的所述能量含量(e)来确定至少一个所述辊轴承(10)的所述状态(z)。14.根据权利要求13所述的确定系统，其特征在于，所述评估装置(17)设置成，对相应的所述频带(fb)内的所述能量含量(e)进行或者不进行预先过滤，针对相应的所述频带(fb)得出所述能量含量(e)的平均值(e1)和所述能量含量(e)的最大值(e2)，并且根据所述频带(fb)得出的所述平均值(el)和得出的所述最大值(e2)来确定至少一个所述辊轴承(10)的所述状态(z)。15.根据权利要求13所述的确定系统，其特征在于，所述评估装置(17)设置成，针对多个所述频带(fb)，分别对相应的所述频带(fb)内的所述能量含量(e)进行或者不进行预先过滤，a)得出所述能量含量(e)的平均值(el)和所述能量含量(e)的最大值(e2)，b)得出起始时间点(ta)，所述能量含量(e)在所述起始时间点首次超过在所述平均值(e1)与所述最大值(e2)之间的中间值(e3)，
c)从得出的所述起始时间点(ta)出发得出结束时间点(te)，所述能量含量(e)在所述结束时间点又首次低于所述平均值(e1)，d)在得出的所述起始时间点(ta)与得出的所述结束时间点(te)之间，得出结果时间点(tr)，所述能量含量(e)在所述结果时间点是最大的，e)从最后得出的所述结束时间点(te)出发，重复步骤b)到步骤d)，直到在相应的所述频带(fb)内得出全部结果时间点(tr)为止，f)然后根据得出的所述结果时间点(tr)确定相应的周期(tr)，所述能量含量(e)以所述周期在相应的所述频带(fb)内变化，以及g)根据针对所述频带(fb)得出的所述周期(tr)确定至少一个所述辊轴承(10)的所述状态(z)。16.根据权利要求13所述的确定系统，其特征在于，所述评估装置(17)设置成，在所述频带(fb)内将得出的所述能量含量(e)的频率分析与铸流导辊(10)的转速进行比较，并且根据所述比较确定至少一个所述辊轴承(10)的所述状态(z)。
技术总结连铸设备(1)的铸流引导段(8)布置在连铸设备(1)的连铸模(2)的下游。铸流引导段(8)具有至少一个铸流导辊(6)，其用于支承以连铸模(2)铸造的金属铸流(5)。铸流导辊(6)在铸流引导段中安置在辊轴承(10)中。铸流引导段(8)具有至少一个传感器装置(14)，其在其侧具有至少一个在声学方面耦接至铸流导辊(6)或其辊轴承(10)的振动传感器(15)，借助于振动传感器检测铸流导辊(6)在辊轴承(10)中旋转时产生的振动。铸流导辊(6)通过供应的冷却水(11)进行内部冷却。振动传感器(15)通过冷却水(11)在声学方面耦接至铸流导辊(6)和/或辊轴承(10)。评估装置(17)通过评估振动数据(SD)确定至少一个辊轴承(10)的状态(Z)。辊轴承(10)的状态(Z)。辊轴承(10)的状态(Z)。
技术研发人员：弗朗茨
受保护的技术使用者：普锐特冶金技术奥地利有限公司
技术研发日：2021.03.10
技术公布日：2022/11/1
