專利名稱：一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵生產(chǎn)領(lǐng)域中的熱軋精整工藝，尤其涉及一種應(yīng)用于鋼鐵熱軋精整過程中的減少帶鋼腰折缺陷的方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前各家鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的熱軋精整工序主要由熱軋精整橫切機(jī)組完成，其主要由以下工序組成:現(xiàn)有技術(shù)下的熱軋精整工序的鋼卷上料至卷筒后，在深彎輥和直頭機(jī)的幫助下，帶鋼頭部被引入一號夾送輥。接著，帶鋼頭部經(jīng)過一號側(cè)導(dǎo)板的對中后，被送入粗矯機(jī)進(jìn)行矯直。帶鋼被初步矯直后，在切頭剪剪切頭部，然后通過刷輥清理表面殘留的氧化鐵皮。再經(jīng)過二號側(cè)導(dǎo)板和二號夾送輥引導(dǎo)，進(jìn)入圓盤剪和碎邊剪將毛邊切除。接著帶鋼進(jìn)入精矯機(jī)進(jìn)行最后的矯直，再由飛剪將其剪切成用戶所需要的長度。帶鋼被剪切成需要的長度后，鋼印油印機(jī)在帶鋼表面進(jìn)行標(biāo)識，然后在垛板臺進(jìn)行堆垛。而在帶鋼熱軋精整的過程中，關(guān)鍵性零部件之一-深彎輥則位于上料開卷區(qū)域，如圖1所示，深彎輥安裝于深彎輥擺架上。深彎輥擺架的一側(cè)通過液壓缸插頭與深彎輥升降液壓缸連接；深彎輥擺架的另一側(cè)通過鉸鏈與小車連接。小車上安裝有4組輥輪，小車的端部與深彎輥前后移動液壓缸連接，以實(shí)現(xiàn)小車在軌道上前后移動，而安裝在框架上的標(biāo)尺可以直觀地顯示深彎輥前后位置。而現(xiàn)有技術(shù)下的熱軋精整工序，關(guān)鍵性零部件之一-深彎輥，在生產(chǎn)過程中主要存在以下問題:I)由于不同品種規(guī)格的帶鋼深彎輥需要位于不同的前后位置，在帶鋼頭部穿帶至夾送輥后，操作人員必須根據(jù)經(jīng)驗(yàn)將深彎輥擺放至一個前后方向的位置上。由于人員的經(jīng)驗(yàn)存在差異，操作人員選擇的深彎輥位置也存在一定的差異，致使腰折缺陷控制不穩(wěn)定。2)由于深彎輥必須手動操作，而鋼卷的卷徑在生產(chǎn)過程中會不斷減小。為保證深彎輥以一定的前后位置和一定的壓力始終壓住帶鋼，操作人員必須每隔一段時間手動改變深彎棍的前后位置和上下位置，操作負(fù)荷較高。由于上述問題，導(dǎo)致了深彎輥在其實(shí)際生產(chǎn)過程中難以控制和定位，導(dǎo)致了帶鋼鋼卷腰折缺陷忽高忽低，直接影響了產(chǎn)品質(zhì)量，輕則產(chǎn)生劣品次品，重則整個鋼卷因不符合數(shù)據(jù)要求而整卷報(bào)廢，大大影響了生產(chǎn)的有序進(jìn)行和產(chǎn)品收益率。

發(fā)明內(nèi)容
綜上所述，現(xiàn)需要一種新的熱軋精整方法及其裝置，能有效地能改善并減少帶鋼鋼卷腰折所帶來的種種問題，而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，我們發(fā)現(xiàn)深彎輥主要用于與直頭機(jī)配合將帶鋼送入夾送輥，此外還被用來平直帶鋼淡尾部。也就是說，深彎輥一般只在生產(chǎn)至帶鋼頭部和尾部時才使用。但在長期的生產(chǎn)實(shí)踐實(shí)際操作過程中發(fā)現(xiàn)，深彎輥在控制腰折缺陷方面也有非常重要的作用。為此，在生產(chǎn)部分易產(chǎn)生腰折缺陷帶鋼時，帶鋼中部也必須使用深彎輥。本發(fā)明的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法及裝置，其設(shè)計(jì)思路為:生產(chǎn)控制級計(jì)算機(jī)下達(dá)生產(chǎn)指令及相關(guān)數(shù)據(jù)，通過在過程控制級計(jì)算機(jī)內(nèi)以鋼種、屈服強(qiáng)度、厚度為鍵值建立靜態(tài)表，并向基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)下達(dá)深彎輥初始位置設(shè)定值和壓力設(shè)定值。其中深彎輥初始位置設(shè)定值用于深彎輥前后位置的設(shè)定，壓力設(shè)定值用于控制深彎輥上下位置?；A(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)利用卷徑測量裝置測得的鋼卷半徑，并根據(jù)卷徑的實(shí)際變化情況計(jì)算深彎輥的位置，反饋至生產(chǎn)控制級計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)深彎輥位置的動態(tài)跟隨控制，保證深彎輥與帶鋼始終保持正確的接觸位置，以減少腰折缺陷，提高產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法及裝置，其具體如下所述:一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法，其步驟如下所述:一.生產(chǎn)控制級計(jì)算機(jī)向過程控制級計(jì)算機(jī)下達(dá)即將要生產(chǎn)帶鋼的鋼種和厚度
信息；二.過程控制級計(jì)算機(jī)根據(jù)帶鋼的鋼種確定其所屬的屈服強(qiáng)度層別；三.過程控制級計(jì)算機(jī)根據(jù)帶鋼的厚度確定其所屬的厚度層別；四.過程控制級計(jì)算機(jī)根據(jù)鋼種、屈服強(qiáng)度、厚度檢索得到帶鋼所需的深彎輥的初始位置設(shè)定值和深彎輥壓力設(shè)定值，并將其發(fā)給基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)，基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)將收到的設(shè)定值計(jì)算并設(shè)計(jì)出對應(yīng)的深彎輥初始位置設(shè)定值；五.當(dāng)鋼卷上料至卷筒且卷筒漲開后，鋼卷一側(cè)設(shè)置的激光測距儀測量鋼卷半徑并反饋至基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)，基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)根據(jù)深彎輥初始位置設(shè)定值和深彎輥工作位置設(shè)定值的兩者數(shù)據(jù)比較后，控制深彎輥前后移動液壓缸的伺服系統(tǒng)來調(diào)節(jié)深彎輥到達(dá)設(shè)定的工作位置，并通過絕對值編碼器獲得實(shí)測值，比較設(shè)定值與實(shí)測值的差異，根據(jù)差異進(jìn)行調(diào)整并確定深彎輥的實(shí)際位置；六.深彎輥前后移動液壓缸使深彎輥到達(dá)設(shè)定的工作位置以后，基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)通過控制帶有液壓伺服和比例減壓閥裝置的深彎輥升降液壓缸上升，直至達(dá)到壓力設(shè)定值，測壓頭將實(shí)測壓力反饋給基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)，對深彎輥進(jìn)行壓力控制，使深彎輥下壓與帶鋼接觸；七.隨著帶鋼不斷前進(jìn)，鋼卷的半徑逐漸減小，基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)根據(jù)激光測距儀的對鋼卷實(shí)測半徑不斷計(jì)算并動態(tài)實(shí)時調(diào)整深彎輥工作位置設(shè)定值，通過控制深彎輥升降液壓缸的升降，以保證深彎輥與帶鋼始終保持設(shè)定的接觸位置；八.當(dāng)激光測距儀測得鋼卷實(shí)測半徑<最小額定值時，通常該值為10 200MM，深彎輥停止前后和上下位置移動，并保持位置直至鋼卷生產(chǎn)完畢。一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的裝置，包括深彎輥、鋼卷和夾送輥框架，其特征在于:所述的深彎輥安裝于滑架的滑架軸承上，鋼卷則設(shè)置于深彎輥的的下方，而滑架安裝于深彎輥框架一端的的框架滑槽內(nèi)，在該深彎輥框架內(nèi)還設(shè)置有一深彎輥前后移動液壓缸，該液壓缸通過框架滑槽與滑架連接，并控制了該滑架的前后移動，即帶動了深彎輥前后移動；所述的深彎輥框架的另一端通過銷軸安裝在夾送輥框架上，在該深彎輥框架的下方設(shè)置有一深彎輥升降液壓缸，該深彎輥升降液壓缸通過鉸鏈與深彎輥框架相連，通過提升或降下深彎輥框架，實(shí)現(xiàn)了與框架連接的深彎輥的上升和下降。根據(jù)本發(fā)明的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的裝置，其特征在于，所述的深彎輥，其內(nèi)置有位置傳感器。此處設(shè)計(jì)的目的在于，深彎輥內(nèi)置有位置傳感器，用于與下述的激光測距儀配合，精確檢測鋼卷的半徑。根據(jù)本發(fā)明的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的裝置，其特征在于，所述的深彎輥升降液壓缸，該液壓缸內(nèi)置有液壓伺服閥及比例減壓閥裝置。此處設(shè)計(jì)的目的在于，液壓伺服閥及比例減壓閥裝置用于遠(yuǎn)程無級控制深彎輥壓下的壓力。根據(jù)本發(fā)明的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的裝置，其特征在于，鋼卷一側(cè)設(shè)置有一激光測距儀。此處設(shè)計(jì)的目的在于，該激光測距儀與上述的深彎輥內(nèi)置的位置傳感器配合使用，用于檢測鋼卷的半徑，并提供給基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)，進(jìn)行深彎輥前后移動液壓缸位置設(shè)定值的動態(tài)計(jì)算。使用本發(fā)明的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法及裝置獲得了如下有益效果:I)本發(fā)明的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法及裝置，可以實(shí)現(xiàn)深彎輥位置的動態(tài)跟隨控制，保證深彎輥與帶鋼始終保持正確的接觸位置，可減少腰折缺陷，直接提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低了劣品次品的出現(xiàn)概率；2)本發(fā)明的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法及裝置可以減輕操作人員的操作負(fù)荷，降低了勞動強(qiáng)度；3)本發(fā)明的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法及裝置，由于無需手動操作，大大提供了帶鋼熱軋精整過程的安全性。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)下的熱軋精整系統(tǒng)的深彎輥部件的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法及裝置的裝置部分的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法及裝置的裝置部分的使用狀態(tài)時的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法及裝置的原理公式組成示意圖；圖5為本發(fā)明的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法及裝置的具體流程示意圖。圖中:L1_基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)，L2-過程控制級計(jì)算機(jī)，L3-生產(chǎn)控制級計(jì)算機(jī)，A-夾送輥框架，1-深彎輥，2-鋼卷，3-滑架，3a-滑架軸承，4-深彎輥框架，4a_框架滑槽，5-深彎輥前后移動液壓缸，6-銷軸，7-深彎輥升降液壓缸，8-鉸鏈，9-激光測距儀。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法及裝置做進(jìn)一步的描述。
以下為本發(fā)明的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法及裝置的原理公式:如圖4所示，當(dāng)鋼卷上料至卷筒，激光測距儀會測量鋼卷的實(shí)際半徑R，LI會根據(jù)公式I計(jì)算深彎輥工作位置設(shè)定值。公式1:a，= (a*c，)/c其中a’ -深彎輥工作位置設(shè)定值[mm]a-深彎輥初始位置設(shè)定值[_](來自基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)靜態(tài)表)c’ -深彎輥在位置設(shè)定為a’時，鋼卷軸心至深彎輥軸心的距離[mm]c-深彎輥在初始位置設(shè)定值為a時，鋼卷軸心至深彎輥軸心的距離[mm]公式2:c，=R，+R其中R’ -深彎輥半徑[mm]R-鋼卷實(shí)測半徑[mm]公式3:C = >/W其中b-深彎輥在O位時，深彎輥軸心與卷筒軸心的距離[mm]從公式1、2、3我們就可以計(jì)算深彎輥的位置設(shè)定值。在帶鋼頭部穿帶至夾送輥以后，深彎輥將自動擺放至該位置設(shè)定值。隨著卷徑不斷減小，可以通過公式1、2、3不斷動態(tài)計(jì)算深彎輥位置不斷減小，直至接近帶鋼的尾部。需要指出的是，深彎輥初始位置設(shè)定值a是深彎輥與O位之間的水平距離，在深彎輥升降液壓缸抬起至最高位置時，深彎輥框架的滑槽是水平的。但隨著卷徑的不斷減小，深彎輥升降液壓缸不斷下降，深彎輥框架的滑槽的傾斜角會逐漸發(fā)生變化，這會造成深彎輥計(jì)算位置的與實(shí)際位置的差異，這種差異可以被忽略。實(shí)施例本實(shí)施例為應(yīng)用于2050熱軋厚板線具體實(shí)施流程如下:一.首先確認(rèn)過程控制級計(jì)算機(jī)L2的靜態(tài)表結(jié)構(gòu)在過程控制級計(jì)算機(jī)新建的深彎輥初始位置設(shè)定值和壓力設(shè)定值靜態(tài)表對帶鋼的分類區(qū)間等級劃分如下:第一級:鋼種。每一個鋼種為一個等級，請參見表I ;
權(quán)利要求
1.一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法，其步驟如下所述: 一.生產(chǎn)控制級計(jì)算機(jī)(L3)向過程控制級計(jì)算機(jī)(L2)下達(dá)即將要生產(chǎn)帶鋼的鋼種和厚度信息； 二.過程控制級計(jì)算機(jī)(L2)根據(jù)帶鋼的鋼種確定其所屬的屈服強(qiáng)度層別； 三.過程控制級計(jì)算機(jī)(L2)根據(jù)帶鋼的厚度確定其所屬的厚度層別； 四.過程控制級計(jì)算機(jī)(L2)根據(jù)鋼種、屈服強(qiáng)度、厚度檢索得到帶鋼所需的深彎輥的初始位置設(shè)定值和深彎輥壓力設(shè)定值，并將其發(fā)給基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)(LI)，基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)將收到的設(shè)定值計(jì)算并設(shè)計(jì)出對應(yīng)的深彎輥初始位置設(shè)定值； 五.當(dāng)鋼卷上料至卷筒且卷筒漲開后，鋼卷一側(cè)設(shè)置的激光測距儀測量鋼卷半徑并反饋至基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)(LI)，基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)根據(jù)深彎輥初始位置設(shè)定值和深彎輥工作位置設(shè)定值的兩者數(shù)據(jù)比較后，控制深彎輥前后移動液壓缸的伺服系統(tǒng)來調(diào)節(jié)深彎輥到達(dá)設(shè)定的工作位置，并通過絕對值編碼器獲得實(shí)測值，比較設(shè)定值與實(shí)測值的差異，根據(jù)差異進(jìn)行調(diào)整并確定深彎輥的實(shí)際位置； 六.深彎輥前后移動液壓缸使深彎輥到達(dá)設(shè)定的工作位置以后，基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)(LI)通過控制帶有液壓伺服閥和比例減壓閥裝置的深彎輥升降液壓缸上升，直至達(dá)到壓力設(shè)定值，測壓頭將實(shí)測壓力反饋給基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)，對深彎輥進(jìn)行壓力控制，使深彎輥下壓與帶鋼接觸； 七.隨著帶鋼不斷前進(jìn)，鋼卷的半徑逐漸減小，基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)(LI)根據(jù)激光測距儀的對鋼卷實(shí)測半徑不斷計(jì)算并動態(tài)實(shí)時調(diào)整深彎輥工作位置設(shè)定值，通過控制深彎輥升降液壓缸的升降，以保證深彎輥與帶鋼始終保持設(shè)定的接觸位置； 八.當(dāng)激光測距儀測得鋼卷實(shí)測半徑<最小額定值時，通常該值為10 200麗，深彎輥停止前后和上下位置移動，并保持位置直至鋼卷生產(chǎn)完畢。
2.一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的裝置，包括深彎輥(I)、鋼卷(2)和夾送輥框架(A)，其特征在于: 所述的深彎輥(I)安裝于滑架(3)的滑架軸承(3a)上，鋼卷(2)則設(shè)置于深彎輥(I)的的下方，而滑架安裝于深彎輥框架(4) 一端的的框架滑槽(4a)內(nèi)，在該深彎輥框架內(nèi)還設(shè)置有一深彎輥前后移動液壓缸(5)，該液壓缸通過框架滑槽與滑架連接，并控制了該滑架的前后移動，即帶動了深彎輥前后移動； 所述的深彎輥框架(4)的另一端通過銷軸(6)安裝在夾送輥框架(A)上，在該深彎輥框架的下方設(shè)置有一深彎輥升降液壓缸(7)，該深彎輥升降液壓缸通過鉸鏈(8)與深彎輥框架相連，通過提升或降下深彎輥框架，實(shí)現(xiàn)了與框架連接的深彎輥(I)的上升和下降。
3.按權(quán)利要求2所述的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的裝置，其特征在于，所述的深彎輥(I)，其內(nèi)置有位置傳感器。
4.按權(quán)利要求2所述的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的裝置，其特征在于，所述的深彎輥升降液壓缸(7)，該液壓缸內(nèi)置有液壓伺服閥及比例減壓閥裝置。
5.按權(quán)利要求2所述的一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的裝置，其特征在于，鋼卷(2)—側(cè)設(shè)置有一激光測距儀(9)。
全文摘要
一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法及裝置，通過生產(chǎn)控制級計(jì)算機(jī)向過程控制級計(jì)算機(jī)下達(dá)即將要生產(chǎn)帶鋼的鋼種和厚度信息，過程控制級計(jì)算機(jī)根據(jù)其鋼種、屈服強(qiáng)度、厚度，在數(shù)據(jù)庫中檢索到帶鋼所需的深彎輥的初始位置設(shè)定值和深彎輥壓力設(shè)定值，并將此設(shè)定值下達(dá)給基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)，配合鋼卷一側(cè)設(shè)置的激光測距儀測量鋼卷半徑并反饋至基礎(chǔ)自動化級計(jì)算機(jī)，根據(jù)深彎輥初始位置設(shè)定值和深彎輥工作位置設(shè)定值后，控制深彎輥前后移動液壓缸的伺服系統(tǒng)來調(diào)節(jié)液壓缸到達(dá)設(shè)定位置，能實(shí)現(xiàn)深彎輥位置的動態(tài)跟隨控制，保證深彎輥與帶鋼始終保持正確的接觸位置，可減少腰折缺陷，直接提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低了劣品次品的出現(xiàn)概率，適用于鋼鐵熱軋精整領(lǐng)域。
文檔編號B21C47/18GK103084430SQ201110334950
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者幸利軍, 楊征 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司