專利名稱：帶側(cè)推裝置的多輥軋機(jī)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軋機(jī)控制的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種帶側(cè)推裝置的多輥軋機(jī)的控制方法。
背景技術(shù)：
在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈、利潤(rùn)越來越低的冷軋帶鋼行業(yè)，而且客戶對(duì)于帶鋼控制精度和板型的要求也越來越高和嚴(yán)，同時(shí)隨著市場(chǎng)的產(chǎn)品多樣化的發(fā)展，客戶需求的冷硬態(tài)薄料帶鋼也逐漸增多，目前市場(chǎng)上的多輥軋機(jī)或偏八輥等多輥軋機(jī)已很難適應(yīng)。主要原因是現(xiàn)有多輥軋機(jī)普遍存在工作輥直徑大的問題，對(duì)于寬而薄的帶鋼往往需要兩個(gè)或更多的軋程軋制，而每多一個(gè)軋程就需要多一次應(yīng)力退火，勢(shì)必造成生產(chǎn)成本的大幅增高，使下游客戶很難接受其價(jià)格，從而也就失去了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。近年來帶側(cè)推裝置的多輥軋機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)，此類軋機(jī)能夠大幅度的減小工作輥的直徑，從而提高軋制效率、減少軋制道次，但是此類軋機(jī)由于工作輥直徑較小，其自身剛度有限，側(cè)推裝置的控制就成了個(gè)關(guān)鍵問題需要本行業(yè)人士詳細(xì)研究，現(xiàn)有的帶側(cè)推裝置的多輥軋機(jī)的側(cè)推控制不是很過關(guān)，不能滿足生產(chǎn)的需求，有待進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種帶側(cè)推裝置的多輥軋機(jī)的控制方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種帶側(cè)推裝置的多輥軋機(jī)的控制方法，該多輥軋機(jī)至少含有工作輥系、側(cè)推裝置、控制系統(tǒng)，工作輥系中設(shè)有主液壓缸及其位移傳感器，側(cè)推裝置中設(shè)有側(cè)推液壓缸及其位移傳感器，位移傳感器給控制系統(tǒng)提供位移信號(hào)，控制系統(tǒng)根據(jù)位移信號(hào)通過液壓系統(tǒng)控制工作輥系中的液壓缸、側(cè)推裝置中的液壓缸從而實(shí)現(xiàn)對(duì)軋機(jī)的控制，工作輥系中包括主動(dòng)工作輥、承壓工作輥，側(cè)推裝置至少包括主動(dòng)工作輥兩側(cè)的主動(dòng)側(cè)推輥和承壓工作輥兩側(cè)的承壓側(cè)推輥，上述控制方法包括如下步驟a.首先進(jìn)行初始空載預(yù)壓靠使工作輥系中的各個(gè)輥充分接觸并有初步的彈性壓扁，同時(shí)消除零部件之間由于加工、安裝形成的間隙，該初始預(yù)壓靠由主動(dòng)工作輥向承壓工作輥壓靠，其壓靠力為Pl ；b.側(cè)推裝置進(jìn)行側(cè)推預(yù)壓靠，此時(shí)主動(dòng)側(cè)推輥和承壓側(cè)推輥的側(cè)推壓力為均為 P2。c.提升上述預(yù)壓靠力Pl到P3，進(jìn)行總體輥系的預(yù)壓靠，當(dāng)主動(dòng)工作輥的壓力達(dá)到 P3時(shí)，設(shè)置此時(shí)的輥縫為零點(diǎn)、側(cè)推輥的位移為零點(diǎn)，完成整個(gè)預(yù)壓靠過程；此時(shí)主動(dòng)工作輥和承壓工作輥的水平切線為該軋機(jī)的軋制水平線，d.預(yù)壓靠結(jié)束后，設(shè)定軋制道次輥縫為Ah，此時(shí)控制系統(tǒng)根據(jù)工作輥直徑D1，主動(dòng)側(cè)推輥直徑D2，主動(dòng)側(cè)推輥中心線與軋制水平線夾角為α，主動(dòng)側(cè)推裝置的運(yùn)動(dòng)方向線和軋制水平線的交點(diǎn)與預(yù)壓靠結(jié)束時(shí)的軋制線的距離為恒定值M ；主動(dòng)側(cè)推裝置的在運(yùn)動(dòng)方向線與主動(dòng)側(cè)推輥中心與工作輥中心的連線的夾角在預(yù)壓靠結(jié)束時(shí)為β 1，軋制時(shí)為β2;運(yùn)算出主動(dòng)側(cè)推裝置的位移變量為ALl = (D^D2- σ k) X (cos ( β 2- α ) -cos ( β r α )) / (2 X cos α ) - (I)其中β ！ = sin-1 ((Di/2-M) *cos α Φ2/ (D^D2))——②β 2 = sirT1 ((D1/2-M+ Δ h) *cos α *2/ (DfD2- σ k))----③；上述式③中的ok為局部壓扁量，Ok = IiXL1XQ-------④L1為主動(dòng)側(cè)推輥與主動(dòng)工作輥接觸的有效長(zhǎng)度，Q為半徑方向上的最大法向力，其值為軋制過程中側(cè)推力的實(shí)際值。公式④中k為常數(shù)在0. 025 0. 03之間取值。e.控制系統(tǒng)通過步驟d中運(yùn)算出來的Δ Ll來控制側(cè)推裝置的液壓缸位移量，從而調(diào)整主動(dòng)側(cè)推輥的位置，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)側(cè)推輥與主動(dòng)工作輥的實(shí)時(shí)隨動(dòng)。f.上述步驟中還包括承壓側(cè)推輥的控制步驟，該步驟與上述步驟e同步進(jìn)行，承壓側(cè)推輥的位移變量AL2 = ok = kXL2XQ-------⑤上式中ok為局部壓扁量，L2為承壓側(cè)推輥與承壓工作輥接觸的有效長(zhǎng)度，Q為半徑方向上的最大法向力，其值為軋制過程中側(cè)推力的實(shí)際值。公式⑤中k為常數(shù)在0. 025 0. 03之間取值?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)上述公式⑤計(jì)算出八L2后，通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)側(cè)推裝置的液壓缸將承壓側(cè)推輥調(diào)整到位。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的帶側(cè)推裝置的多輥軋機(jī)的控制方法，通過在控制系統(tǒng)中嵌入主動(dòng)側(cè)推裝置的位移變量ALl和軋制道次輥縫為Ah之間的關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，控制系統(tǒng)能夠根據(jù)軋制道次輥縫Ah的實(shí)時(shí)變化來實(shí)時(shí)控制主動(dòng)側(cè)推裝置的位移變量AL1，從而完成對(duì)主動(dòng)側(cè)推裝置的實(shí)時(shí)控制，保證主動(dòng)側(cè)推輥與工作輥始終貼緊，從而能夠保證工作輥的剛度。同樣道理，承壓側(cè)推輥的位移變量與軋制側(cè)推力存在相應(yīng)的數(shù)學(xué)映射關(guān)系，即公式⑤，控制系統(tǒng)根據(jù)此關(guān)系來控制承壓側(cè)推輥的位移，使承壓側(cè)推輥與承壓輥始終緊貼，從而能夠保證承壓輥的剛度。在該方法應(yīng)用后，工作輥的直徑能夠進(jìn)一步的減小，從而為大壓下率、小軋制力軋制帶鋼提供了條件，不僅使寬而薄的硬態(tài)板帶交貨成為現(xiàn)實(shí)，而且還可以使軋制道次明顯減少，軋制力也顯著降低，從而降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。


圖1為采用該帶側(cè)推裝置的多輥軋機(jī)的控制方法的軋機(jī)壓靠狀態(tài)的示意圖；圖2為采用該帶側(cè)推裝置的多輥軋機(jī)的控制方法的軋機(jī)在輥縫為Ah時(shí)的示意圖。圖3為圖1中的A部放大示意圖；圖4為圖2中的B部放大示意圖；圖中1.主動(dòng)工作輥、2.主動(dòng)側(cè)推輥、3.承壓工作輥、4.承壓側(cè)推輥。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一種帶側(cè)推裝置的六輥軋機(jī)的控制方法，首先參見圖1，該多輥軋機(jī)至少含有工作輥系、側(cè)推裝置、控制系統(tǒng)，工作輥系中設(shè)有主液壓缸及其位移傳感器，側(cè)推裝置中設(shè)有側(cè)推液壓缸及其位移傳感器，位移傳感器給控制系統(tǒng)提供位移信號(hào)，控制系統(tǒng)根據(jù)位移信號(hào)通過液壓系統(tǒng)控制工作輥系中的液壓缸、側(cè)推裝置中的液壓缸從而實(shí)現(xiàn)對(duì)軋機(jī)的控制，工作輥系中包括主動(dòng)工作輥、承壓工作輥，側(cè)推裝置至少包括主動(dòng)工作輥兩側(cè)的主動(dòng)側(cè)推輥和承壓工作輥兩側(cè)的承壓側(cè)推輥，上述控制方法包括如下步驟a.首先進(jìn)行初始空載預(yù)壓靠使工作輥系中的各個(gè)輥充分接觸并有初步的彈性壓扁，同時(shí)消除零部件之間由于加工、安裝形成的間隙，該初始預(yù)壓靠由主動(dòng)工作輥向承壓工作輥壓靠，其壓靠力為Pl ；b.側(cè)推裝置進(jìn)行側(cè)推預(yù)壓靠，此時(shí)主動(dòng)側(cè)推輥和承壓側(cè)推輥的側(cè)推壓力為均為 P2。c.提升上述預(yù)壓靠力Pl到P3，進(jìn)行總體輥系的預(yù)壓靠，當(dāng)主動(dòng)工作輥的壓力達(dá)到 P3時(shí)，設(shè)置此時(shí)的輥縫為零點(diǎn)、側(cè)推輥的位移為零點(diǎn)，完成整個(gè)預(yù)壓靠過程；此時(shí)主動(dòng)工作輥和承壓工作輥的水平切線為該軋機(jī)的軋制水平線，d.預(yù)壓靠結(jié)束后，設(shè)定軋制道次輥縫為Ah，如圖2所示，此時(shí)控制系統(tǒng)根據(jù)工作輥直徑D1，主動(dòng)側(cè)推輥直徑D2，主動(dòng)側(cè)推輥中心線與軋制水平線夾角為α，主動(dòng)側(cè)推裝置的運(yùn)動(dòng)方向線和軋制水平線的交點(diǎn)與預(yù)壓靠結(jié)束時(shí)的軋制線的距離為恒定值M ；主動(dòng)側(cè)推裝置的在運(yùn)動(dòng)方向線與主動(dòng)側(cè)推輥中心與工作輥中心的連線的夾角在預(yù)壓靠結(jié)束時(shí)為β 1，軋制時(shí)為β2 ；運(yùn)算出主動(dòng)側(cè)推裝置的位移變量為ALl= (D^D2- σ k) X (cos ( β 2_ α ) -cos ( β「α )) / (2 X cos α )-①其中β 丄=sirT1 ((Di/2-M) *cos α *2/ (DfD2))——②β 2 = sirT1 ((D1/2-M+ Δ h) *cos α *2/ (D^D2- σ k))----③；上述式③中的ok為局部壓扁量，Ok = IiXL1XQ-------④L1為主動(dòng)側(cè)推輥與主動(dòng)工作輥接觸的有效長(zhǎng)度，Q為半徑方向上的最大法向力，其值為軋制過程中側(cè)推力的實(shí)際值。公式④中k為常數(shù)在0. 025 0. 03之間取值。e.控制系統(tǒng)通過步驟d中運(yùn)算出來的Δ Ll來控制側(cè)推裝置的液壓缸位移量，從而調(diào)整主動(dòng)側(cè)推輥的位置，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)側(cè)推輥與主動(dòng)工作輥的實(shí)時(shí)隨動(dòng)。f.上述步驟中還包括承壓側(cè)推輥的控制步驟，該步驟與上述步驟e同步進(jìn)行，承壓側(cè)推輥的位移變量AL2= ok = kXL2XQ-------⑤上式中ok為局部壓扁量，L2為承壓側(cè)推輥與承壓工作輥接觸的有效長(zhǎng)度，Q為半徑方向上的最大法向力，其值為軋制過程中側(cè)推力的實(shí)際值。公式⑤中k為常數(shù)在0. 025 0. 03之間取值；控制系統(tǒng)根據(jù)上述公式⑤計(jì)算出八L2后，通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)側(cè)推裝置的液壓缸將承壓側(cè)推輥調(diào)整到位。
上述實(shí)施例中的為六輥軋機(jī)，當(dāng)然該發(fā)明的方案還可以用于其他帶側(cè)推裝置的多輥軋機(jī)中，不受上述實(shí)施例的局限。
權(quán)利要求
1.一種帶側(cè)推裝置的多輥軋機(jī)的控制方法，該多輥軋機(jī)至少含有工作輥系、側(cè)推裝置、 控制系統(tǒng)，工作輥系中設(shè)有主液壓缸及其位移傳感器，側(cè)推裝置中設(shè)有側(cè)推液壓缸及其位移傳感器，位移傳感器給控制系統(tǒng)提供位移信號(hào)，控制系統(tǒng)根據(jù)位移信號(hào)通過液壓系統(tǒng)控制工作輥系中的液壓缸、側(cè)推裝置中的液壓缸從而實(shí)現(xiàn)對(duì)軋機(jī)的控制，工作輥系中包括主動(dòng)工作輥、承壓工作輥，側(cè)推裝置至少包括主動(dòng)工作輥兩側(cè)的主動(dòng)側(cè)推輥和承壓工作輥兩側(cè)的承壓側(cè)推輥，上述控制方法包括如下步驟a.首先進(jìn)行初始空載預(yù)壓靠使工作輥系中的各個(gè)輥充分接觸并有初步的彈性壓扁，同時(shí)消除零部件之間由于加工、安裝形成的間隙，該初始預(yù)壓靠由主動(dòng)工作輥向承壓工作輥壓靠，其壓靠力為Pl ；b.側(cè)推裝置進(jìn)行側(cè)推預(yù)壓靠，此時(shí)主動(dòng)側(cè)推輥和承壓側(cè)推輥的側(cè)推壓力為均為P2；c.提升上述預(yù)壓靠力Pl到P3，進(jìn)行總體輥系的預(yù)壓靠，當(dāng)主動(dòng)工作輥的壓力達(dá)到P3 時(shí)，設(shè)置此時(shí)的輥縫為零點(diǎn)、側(cè)推輥的位移為零點(diǎn)，完成整個(gè)預(yù)壓靠過程；此時(shí)主動(dòng)工作輥和承壓工作輥的水平切線為該軋機(jī)的軋制水平線；d.預(yù)壓靠結(jié)束后，設(shè)定軋制道次輥縫為Ah，此時(shí)控制系統(tǒng)根據(jù)工作輥直徑D1，主動(dòng)側(cè)推輥直徑D2，主動(dòng)側(cè)推輥中心線與軋制水平線夾角為α，主動(dòng)側(cè)推裝置的運(yùn)動(dòng)方向線和軋制水平線的交點(diǎn)與預(yù)壓靠結(jié)束時(shí)的軋制線的距離為恒定值M ；主動(dòng)側(cè)推裝置的在運(yùn)動(dòng)方向線與主動(dòng)側(cè)推輥中心與工作輥中心的連線的夾角在預(yù)壓靠結(jié)束時(shí)為β 1，軋制時(shí)為β2 ； 運(yùn)算出主動(dòng)側(cè)推裝置的位移變量為ALl= (DJD2- σ k) X (cos ( β 2_ α ) -cos ( β「α )) / (2 X cos α )-① 其中 β i = sirT1 ((Di/2-M) *cos α *2/ (DjD2))——② β 2 = sirT1 ((Di/2-M+ Δ h) *cos α *2/ (DfD2- σ k))——③；上述式③中的ok為局部壓扁量，Ok = IcXL1XQ-------④L1為主動(dòng)側(cè)推輥與主動(dòng)工作輥接觸的有效長(zhǎng)度， Q為半徑方向上的最大法向力，其值為軋制過程中側(cè)推力的實(shí)際值， 公式④中k為常數(shù)在0. 025 0. 03之間取值；e.控制系統(tǒng)通過步驟d中運(yùn)算出來的ΔLl來控制側(cè)推裝置的液壓缸位移量，從而調(diào)整主動(dòng)側(cè)推輥的位置，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)側(cè)推輥與主動(dòng)工作輥的實(shí)時(shí)隨動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶側(cè)推裝置的多輥軋機(jī)的控制方法，其特征是上述步驟中還包括承壓側(cè)推輥的控制步驟，該步驟與上述步驟e同步進(jìn)行，承壓側(cè)推輥的位移變量八L2 = ok = k X L2 X Q-------⑤上式中ok為局部壓扁量，L2為承壓側(cè)推輥與承壓工作輥接觸的有效長(zhǎng)度，Q為半徑方向上的最大法向力，其值為軋制過程中側(cè)推力的實(shí)際值，公式⑤中k為常數(shù)在0. 025 0. 03之間取值；控制系統(tǒng)根據(jù)上述公式⑤計(jì)算出AL2后，通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)側(cè)推裝置的液壓缸將承壓側(cè)推輥調(diào)整到位。
全文摘要
一種帶側(cè)推裝置的多輥軋機(jī)的控制方法，該控制方法包括如下步驟預(yù)壓靠，消除誤差，預(yù)壓靠結(jié)束后，設(shè)定軋制道次輥縫為Δh，根據(jù)道次輥縫計(jì)算出主動(dòng)側(cè)推裝置的位移變量△L1，承壓側(cè)推輥的位移變量△L2通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)側(cè)推裝置的液壓缸將側(cè)推輥調(diào)整到位。在該方法應(yīng)用后，工作輥的直徑能夠進(jìn)一步的減小，從而為大壓下率、小軋制力軋制帶鋼提供了條件，不僅使寬而薄的硬態(tài)板帶交貨成為現(xiàn)實(shí)，而且還可以使軋制道次明顯減少，軋制力也顯著降低，從而降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B21B29/00GK102553938SQ20111043039
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者孫萬剛, 張路平, 楊潔, 翟志清, 陳哲宇, 魚泳泉 申請(qǐng)人:河南鴿瑞復(fù)合材料有限公司, 西安凱宏冶金設(shè)備技術(shù)有限公司