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工作辊横移轧机防止带 钢跑偏的方法

阅读：819发布：2024-01-17

专利汇可以提供工作辊横移轧机防止带钢跑偏的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种工作辊横移轧机防止带钢跑偏的方法，在冷轧连轧机入口增设压辊装置，压辊装置包括压辊、压辊下安装的两个支撑辊、压辊两端各有一个压下液压缸，支撑辊的辊面上端与轧制线在同一水平面上，压辊和两个支承辊的辊径相同，压辊中心线靠近1# 机架工作辊并垂直平分两个支撑辊的轴心心连线，压辊的压下采用伺服阀液压缸位置闭环控制。压辊的压下位置根据入口单位张力设定值、入口带钢宽度设定值和厚度设定值进行动态调节，保证压辊装置对带钢的轴向摩擦力大于或等于摩擦力阈值 Fmax，以防止工作辊横移过程中带钢跑偏。，下面是工作辊横移轧机防止带钢跑偏的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种工作辊横移轧机防止带钢跑偏的方法，其特征在于：
1)轧机入口增设压辊装置
压辊装置包括压辊、压辊下安装的两个支撑辊、压辊两端各有一个压下液压缸，支撑辊的辊面上端与轧制线在同一水平面上，压辊和两个支承辊的辊径相同，压辊中心线靠近1#机架并垂直平分两个支撑辊的轴心连线；压辊和支撑辊的直径为D，两个支撑辊的中心距为L，L＝2D+12mm；压辊的表面与轧制线相切时，压辊的压下位置为0，当压下位置为h(单位mm)时，支撑辊的包角为α，压辊的包角为2α，压辊的最大压下位置为D(单位mm)，压辊的压下采用伺服阀液压缸位置闭环控制；
2)压辊压下位置
第一步：给定参数，压辊初始位置h0(mm)，压辊直径D(mm)，摩擦系数μ，带钢厚度
2
H(mm)，带钢宽度W(mm)，单位张力p(N/mm)，压辊位置增量步长Δh(mm)，压辊压下位置h＝h0，摩擦力阈值Fmax；
第二步：计算包角α
第三步：计算轴向摩擦力F
式中μ—带钢与压辊、带钢与支撑辊之间的滑动摩擦系数，μ＝0.3～0.5；
第四步：判断轴向摩擦力F是否大于或等于摩擦力阈值Fmax
若F≥Fmax，则跳转到第五步；
若F第五步：输出当前的压下位置h；
3)将计算得到的压下位置值h，作为压辊伺服阀液压缸位置闭环控制回路的输入。
2.根据权利要求1所述的工作辊横移轧机防止带钢跑偏的方法，其特征在于压辊的中心线限定在距离1#机架中心线1.2m以内；压辊和支撑辊的辊身长度与工作辊的辊身长度相同；压辊和支撑辊直径D的范围是200mm-350mm。
3.根据权利要求1所述的工作辊横移轧机防止带钢跑偏的方法，其特征在于伺服阀液压缸位置闭环控制包括压下液压缸(10)、模拟量/数字量转换器(11)、斜坡函数发生器(12)、位置控制器(13)、伺服阀零偏补偿(14)、限幅(15)、放大器(16)、伺服阀(17)，将计算得到的压下位置值h，作为压辊伺服阀液压缸位置闭环控制回路的输入，输入给斜坡函数发生器(12)；斜坡函数发生器(12)的输出作为位置控制器(13)的输入；位置控制器(13)的输出进行伺服阀零偏补偿(14)，再加上其本身，经过限幅(15)，输入给放大器(16)；放大器(16)输出的电流信号驱动伺服阀(17)的阀芯运动；伺服阀(17)的阀芯运动驱动液压缸(10)活塞运动；液压缸(10)的位置测量值通过模拟量/数字量转换器(11)与斜坡函数发生器(12)进行比较，差值作为位置控制器(13)的输入。

说明书全文

工作辊横移轧机防止带 钢跑偏的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种工作辊横移轧机防止带钢跑偏的方法，属于轧制控制领域。

背景技术

[0002] 工作辊横移轧机因具有良好的板形、板凸度、边部减薄调控能力，而被广泛地应用于冷轧带钢生产过程中。

[0003] 冷轧生产为无头连续轧制模式，为满足客户不同产品规格的需求，经常变换产品规格，导致当前正在轧制带钢的宽度和下一卷带钢的宽度、钢种和厚度不同，相邻两卷带钢用激光焊机焊接在一起，两卷带钢之间形成焊缝。对于普通的四辊轧机和六辊轧机，由于工作辊轴向固定，变规格时通过动态调整辊缝、速度和张力能够实现相邻两卷带钢的宽度、钢种、厚度等规格的变换，保证变规格时轧制过程的稳定。

[0004] 对于工作辊横移轧机来说，变规格时需要根据相邻卷带钢宽度的变化动态调整工作辊横移液压缸的位置。工作辊横移过程中，由于上下工作辊的窜动速度不同，上下工作辊与带钢之间的摩擦润滑条件不同，势必造成上下工作辊对带钢的横向摩擦力不同，最终导致带钢在动态变规格横移工作辊的过程中跑偏断带。

发明内容

[0005] 本发明提供了一种工作辊横移轧机防止带钢跑偏的方法。在冷轧连轧机入口安装一个压辊装置，为使压辊的位置不受入口带钢张力波动的影响，压辊的压下采用伺服阀液压缸位置闭环控制。压辊的压下位置根据入口单位张力设定值、入口带钢宽度设定值和厚度设定值进行动态调节，保证压辊装置对带钢的轴向摩擦力大于或等于摩擦力阈值Fmax，以防止工作辊横移过程中带钢跑偏。

[0006] 本发明提供一种工作辊横移轧机防止带钢跑偏的方法，包含以下步骤：

[0007] 1.轧机入口增设压辊装置

[0008] 压辊装置包括压辊、压辊下安装的两个支撑辊、压辊两端各有一个压下液压缸，支撑辊的辊面上端与轧制线在同一水平面上，压辊和两个支承辊的辊径相同，压辊中心线垂直平分两个支撑辊的中心连线。压辊的中心线，在安装控件允许的条件下尽可能靠近1#机架，一般限定在距离1#机架中心线1.2米以内。压辊的直径为D，两个支撑辊的中心距为L，L＝2D+12mm。压辊和支撑辊的辊身长度与工作辊的辊身长度相同。压辊直径D的尺寸范围是200mm-350mm(辊径太小易造成钢板弯折严重而断带；辊径太大设备占据空间大，辊系转动惯量大。)。

[0009] 为使压辊的位置不受入口带钢张力波动的影响，压辊的两端各有一个压下液压缸实现压辊的同步压下，压辊的压下位置根据入口张力设定值、入口带钢宽度设定值和厚度设定值进行调节，压辊伺服阀液压缸位置闭环控制回路，在张力设定值、入口带钢宽度设定值和厚度设定值不变的条件下，液压缸位置不变。

[0010] 2.压辊的表面与轧制线相切时，压辊的压下位置为0。压辊的最大压下位置为D(单位mm)，此时压辊中心线与两个支承辊的中心线在同一平面内。当压下位置为h(单位mm)时，支撑辊的包角为α，压辊的包角为2α

[0011]

[0012] 入口带钢的设定厚度为H(单位mm)，入口带钢的设定宽度为W(单位mm)，入口带钢的单位设定张力为p(单位N/mm2)，则压辊装置对带钢的轴向摩擦力为：

[0013]

[0014] 式中μ—带钢与压辊、带钢与支撑辊之间的滑动摩擦系数，μ＝0.3～0.5。

[0015] 3.防止带钢跑偏的条件

[0016] F≥Fmax

[0017] Fmax—摩擦力阈值。

[0018] 本发明有以下特点和有益效果：

[0019] 在冷轧连轧机入口安装一个压辊装置，为使压辊的位置不受入口带钢张力波动的影响，压辊的压下采用伺服阀液压缸位置闭环控制。压辊的压下位置根据入口单位张力设定值、入口带钢宽度设定值和厚度设定值进行动态调节，保证压辊装置对带钢的轴向摩擦力大于或等于Fmax，以防止工作辊横移过程中带钢跑偏。附图说明

[0020] 图1设备布置图

[0021] 1—S辊；2—转向辊；3—压辊装置；4—1#机架；5—2#机架；6—3#机架；

[0022] 图2压辊装置构成

[0023] 7—支撑辊；8—压辊；9—轧制线；

[0024] 图3液压伺服控制回路

[0025] 10—压下液压缸；11—模拟量/数字量转换器；12—斜坡函数发生器；13—位置控制器；14—伺服阀零偏补偿；15—限幅；16—放大器；17—伺服阀；

[0026] 图4压辊位置

[0027] 7—支撑辊；8—压辊；9—轧制线；

[0028] 图5压辊和支承辊包角；

[0029] 图6压辊位置计算流程。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

[0031] 1.轧机入口增设压辊装置，压辊的中心线，在安装控件允许的条件下尽可能靠近1#机架，一般限定在距离1#机架1.2m以内(见图1)。压辊和支撑辊的直径D(单位mm)为常量，两个支撑辊的中心距为L，L＝2D+12(见图2)。伺服控制回路见图3。压辊的表面与轧制线相切时，压辊的压下位置为0，见图4。当压下位置为h(单位mm)时，支撑辊的包角为α，压辊的包角为2α(见图5)。

[0032] 2.确定压辊压下位置的步骤如下(流程图见图6)：

[0033] 第一步：输入参数，压辊初始位置h0(mm)，压辊直径D(mm)，摩擦系数μ，设定带钢厚度H(mm)，设定带钢宽度W(mm)，设定单位张力p(N/mm2)，压辊位置增量步长Δh(mm)，h＝h0，摩擦力阈值Fmax＝200000N。

[0034] 第二步：计算包角α

[0035]

[0036] 第三步：计算轴向摩擦力F

[0037]

[0038] 第四步：判断计算轴向摩擦力F是否大于或等于摩擦力阈值Fmax[0039] 若F≥Fmax，则跳转到第五步；

[0040] 若F

[0041] 第五步：输出当前的压下位置值h。

[0042] 3.将计算得到的压下位置值h，作为压辊伺服阀液压缸位置闭环控制回路的输入。

[0043] 如图4所示，伺服阀液压缸位置闭环控制包括压下液压缸10、模拟量/数字量转换器11、斜坡函数发生器12、位置控制器13、伺服阀零偏补偿14、限幅15、放大器16、伺服阀17，将计算得到的压下位置值h，作为压辊伺服阀液压缸位置闭环控制回路的输入，输入给斜坡函数发生器12；斜坡函数发生器12的输出作为位置控制器13的输入；位置控制器13的输出进行伺服阀零偏补偿14，再加上其本身，经过限幅15，输入给放大器16；放大器
16输出的电流信号驱动伺服阀17的阀芯运动；伺服阀17的阀芯运动驱动液压缸10 活塞运动；液压缸10的位置测量值通过模拟量/数字量转换器11与斜坡函数发生器12进行比较，差值作为位置控制器13的输入。

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