专利名称：轧机张力检测与失张保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轧机张力检测与失张保护装置，应用于钢板冷轧压延技术领域。
背景技术：
在钢板轧制过程中，发生断带事故的可能性是不可避免的，通过设备技术、控制技术和操作技术的提高，可以减少断带事故的产生，但要彻底避免断带的发生是不现实的。在带钢的高速轧制中，断带事故的发生是突发性的。一旦断带，将给人员和设备造成不可预知的损害。为了尽量减少损失，避免事故，轧机要在最快的时间内完成一系列保护动作。包括液压系统泄荷、辊缝打开，轧辊制动停转，钢卷制动停转、测厚仪关闭并自动退出等。因为操作者的生理反应速度有限，而且每一个操作者的应急处理能力也不尽相同。所以，在断带事故发生时，除了操作员要采取紧急措施，轧机自身也要有一个自动应急保护。 那么，轧机在正常轧制时如何判定轧机断带呢？如图I所示，传统的断带保护采用一对红外线光电开关进行检测，通过光电开关发射源与接受源之间有无遮挡物来确认是否断带，由于光电开关的工作环境恶劣，经常发生故障，轧机的断带自动保护往往不能可靠的发挥作用。一旦发生断带事故，极易发生堆钢叠钢、沾钢爆辊、断十字轴甚至轧辊报废。而处理断带事故还要停产较长时间。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、灵敏度高、安全灵活、可靠寿命长的轧机张力检测与失张保护装置。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是该轧机张力检测与失张保护装置，其结构特点是由张力辊、压力传感器、可编程逻辑控制器、比较器组成，所述的张力辊设置在轧机的除油辊和偏导辊之间，轧机的出入口各安装一个张力辊，所述张力辊与钢带连接，所述压力传感器设置在张力辊两端的轴承座下，共设置有四个压力传感器，所述可编程逻辑控制器通过电流信号与压力传感器相连，所述可编程逻辑控制器通过信号线与比较器相连，所述比较器与轧机的动力装置相连。本实用新型所述的张力辊安装在轧机转向辊近旁靠近轧机牌坊的一侧。由于有转向辊的作用，带钢在张力辊上的包角不会随卷径的大小变化，这就为垂直压力换算成带钢张力带来了方便。本实用新型所要解决的技术问题是在轧机偏导辊内侧安装张力辊，在张力辊的两个轴承座下方各安装一个压力传感器，二个压力传感器受压后发出电流信号，电流强度与所受压力成正比。以二个压力传感器所受压力的算术平均值作为检测值显示在轧机主控制屏幕上，并以此作为失张保护的信号源。轧机的出入口各安装一个张力辊，每个张力辊的两端轴承座下各安装一个压力传感器，一台轧机共四只压力传感器。共显示出口和入口两个张力值。安装张力辊以后，以轧机张力波动是否超过设定或是否突然失去张力作为轧机有没有断带的判定依据，代替了原来靠有没有光电信号作为是不是断带的判定依据。设备运行可靠性、信号发迅的可靠性都得到了保证。失张保护的基本工作原理如下轧机在带钢轧制时必须先建立张力，然后才能轧制，通过张力辊传动侧与操作侧压力传感器模拟电流的输出(4—20mA)检测张力的大小，张力越大输出电流越大，反之越小。其压力传感器的输出电流与带钢张力的关系为正线性关系，关系式为(见附图2):P=FA^Sina式中P:带钢张力；F :系数 A :压力传感器输出的模拟电流(mA) ； a :带钢偏转角带钢在轧制时的张力虽然随着带钢的宽度和厚度不断变化，但只要正 常轧制，张力永远不会为O且彡10KN。我们设定在轧辊转速不等于O的前提下，一旦发生张力< IOKN时，或张力瞬间波动率超过设定值时即判定为断带。计算机立即发出一系列保护信号，轧机自动快速反应，完成一系列保护动作。保证机械、液压、电气设备及轧辊辊系不受损伤。本实用新型同现有技术相比具有以下优点及效果1、由于张力辊的实测值直观的显示在主控制屏上，给操作员一个直观信号，可以将原设定张力与实测张力做比较，便于操作员及时掌控轧机参数。2、以张力信号作为轧机的断带保护信号，其可靠性、反应敏感性大大提高，设备运行可靠，故障率大大降低。3、不管断带还是不断带，轧制过程中只要发生瞬间张力波动过大或失去张力，轧机就会发生严重故障，所以断带保护扩大为失张保护，扩大了轧机保护范围，对保证设备正常运行起到良好的作用。在轧机上加装张力棍，用张力检测来确认是否断带，即张力波动过大或突然失去张力就认为是断带。退一步讲，在高速轧制时，纵使张力波动过大并未造成断带，也会对轧机造成莫大损害，也应该实现轧机的自我保护。实践证明，张力检测的准确性、稳定性、轧机反应的敏感性均达到100%。
图I为背景技术的结构示意图。图2为本实用新型的结构示意图。图3为本实用新型的失张保护控制结构示意图。标号说明支承辊I、中间辊2、工作辊3、除油辊4、偏导辊5、钢卷6、光电管发射源7、光电管接收源8、张力辊9、压力传感器10。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。实施例I :如图2、3所示，本实施例的轧机张力检测与失张保护装置由张力辊9、压力传感器10、PLC (可编程逻辑控制器)、比较器组成。在轧机上依次设置有支承辊I、中间辊2、工作辊3，除油辊4设置在两侧，偏导辊5设置在除油辊5外，偏导辊5内侧安装张力辊9，在张力辊9的两个轴承座下方各安装一个压力传感器10，二个压力传感器10受压后发出电流信号，电流强度与所受压力成正比。以二个压力传感器所受压力的算术平均值作为检测值显示在轧机主控制屏幕上，并以此作为失张保护的信号源。轧机的出入口各安装一个张力辊9，每个张力辊9的两端轴承座下各安装一个压力传感器10，一台轧机共四只压力传感器10。共显示出口和入口两个张力值。安装张力辊9以后，以轧机张力波动是否超过设定或是否突然失去张力作为轧机有没有断带的判定依据，代替了原来靠有没有光电信号作为是不是断带的判定依据。设备运行可靠性、信号发迅的可靠性都得到了保证。压力传感器10传送电流信号给PLC，实测信号与设定信号在比较器中对比分析，当实测张力小于设定张力时即发出保护信号，轧机实现紧急停车，一系列保护动作自动完成。本实用新型应用于钢板冷轧压延行业的HC六辊轧机上，也可应用于单机架四辊轧机、十二辊轧机、二十辊轧机、偏八辊轧机、正八辊轧机等其它形式的单机架轧机上。此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化， 均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种轧机张力检测与失张保护装置，其特征是由张力辊、压力传感器、可编程逻辑控制器、比较器组成，所述的张力辊设置在轧机的除油辊和偏导辊之间，轧机的出入口各安装一个张力辊，所述张力辊与钢带连接，所述压力传感器设置在张力辊两端的轴承座下，共设置有四个压力传感器，所述可编程逻辑控制器通过电流信号与压力传感器相连，所述可编程逻辑控制器通过信号线与比较器相连，所述比较器与轧机的动力装置相连。
2.根据权利要求I所述的轧机张力检测与失张保护装置，其特征是所述的张力辊安装在轧机转向辊近旁靠近轧机牌坊的一侧。
专利摘要本实用新型涉及一种轧机张力检测与失张保护装置，应用于钢板冷轧压延技术领域。该轧机张力检测与失张保护装置，由张力辊、压力传感器、可编程逻辑控制器、比较器组成，所述的张力辊设置在轧机的除油辊和偏导辊之间，轧机的出入口各安装一个张力辊，张力辊与钢带连接，压力传感器设置在张力辊两端的轴承座下，共设置有四个压力传感器，所述可编程逻辑控制器通过电流信号与压力传感器相连，可编程逻辑控制器通过信号线与比较器相连，比较器与轧机的动力装置相连。本实用新型具有灵敏度高、安全灵活、可靠寿命长的优点。
文档编号B21B38/06GK202539186SQ201220162180
公开日2012年11月21日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者任建章, 司祥林, 夏运发, 孙伍铨, 张文其, 徐继生, 金叶华 申请人:浙江富春江环保热电股份有限公司