自动优化矫直干涉扭矩的方法与流程

本发明涉及轧钢生产领域，特别涉及自动优化矫直干涉扭矩的方法。

背景技术：

钢轨矫直时，矫直速度的计算是以与钢轨接触的矫直辊工作面来确定的。但各个矫直辊的压下量不一样，钢轨的弯曲半径也就不同，根据公式(2-1)钢轨中心层的矫直速度也不一样。同时，根据公式(2-2)钢轨与矫直辊接触工作面的线速度也不一样。

钢轨中心层速度：pn(n为转速)(2-1)

钢轨与矫直辊接触点处的线速度：vj＝2π(r-t)·n(2-2)

矫百米钢轨时，矫直机由于长时间在高干涉扭矩的状态下工作，对设备，钢轨的影响十分严重，米轨的影响尤为严重。因此，矫直机将各辊矫直速度设置成相同，就出现了各个矫直辊“拖拽”的现象。导致如下问题：

(1)电机跳闸或损坏：连续生产百米轨就会发生矫直机跳闸的现象，同时电阻发热大，严重时出现烧电阻的情况。影响生产作业时间，导致生产无法正常进行。

(2)能耗严重：由于实际线速度的不一致，有的主动辊变成了被动辊，且被速度高的拉着转动，造成主动电机成了阻力电机，也就成了发电机，电机功率相互消耗，严重浪费电力资源。

(3)矫直辊及连接件损坏：矫直辊采用辊套与矫直圈的高压涨紧连接，没有销子，在径向力过大时会产生滑动，对两个配合面产生损伤。损伤严重后涨紧配合力降低，更易滑动，产生对矫直辊的损伤的恶性循环。滑动还会造成轴向窜动，挤压橡胶圈，造成胶圈变形与损坏。

(4)打滑、磨损加剧、噪音：在干涉扭矩力大于摩擦力后就会造成轧件与矫直辊接触点打滑的情况，打滑会使矫直过程中产生120分贝以上噪音、矫直辊及机构磨损加剧。矫直工艺典型职业病“职业性噪声聋”就是矫直机的巨大噪音造成。

现轨梁厂采用一套工艺计算的线速度控制程序，在初期使用中取得的很好的效果，但是随着矫直辊磨损的增大，造成矫直压下量与实际压下量的差异扩大，且每次换辊，各套矫直辊磨损均不相同，造成换辊后人工扭矩调整费时、费力，造成矫直辊及设备磨损较大。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种自动优化矫直干涉扭矩的方法，用以解决矫直状态判断从而进行矫直扭矩调整。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：自动优化矫直干涉扭矩的方法，包括以下步骤：

步骤1：从判断模块获取其输出的q值，若q＝1，则表明矫直机的矫直辊需要进行优化，此时进入步骤2；若q＝0，则表明矫直机的矫直辊不需要进行优化，延迟一段时间t2之后；

其中，判断模块输出q值的步骤包括：

s1：设置一个参考速度v，其中，v小于最高生产速度，且大于进钢速度；

s2：判断矫直机上是否有钢轨，如果矫直机上有钢轨，则进入步骤s3，否则输出q＝0的信号，并在延迟一段时间t2后返回步骤s2；

s3：任意选择两个能真实反应矫直机生产状态的矫直辊；

s4：利用传感器采集步骤s3所选中的两个矫直辊的线速度v1和v2，并判断v、v1、v2三者之间的关系；如果v1≥v且v2≥v，则计数+1，并进入步骤s5，否则输出q＝0的信号，并在延迟一段时间(k-n)*t1后返回步骤s2；

s5：在每次计数+1后判断目前的计数值n是否大于计数阈值k，如果是，则计数清零，并输出q＝1的信号，同时返回步骤s2；否则延迟一段时间t1后返回步骤s4，其中，t2＝k*t1；

步骤2：选择一个矫直辊；

步骤3：判断所选择的矫直辊的实际扭矩值大小，如果实际扭矩值nns处于扭矩上限nn+与扭矩下限nn-之间，则选取下一个矫直辊，并返回步骤3；如果实际扭矩值nns大于等于扭矩上限nn+，则将该矫直辊对应的速度调节系数减少一定数值，并返回步骤3；如果实际扭矩值nns小于等于扭矩下限nn-，则将该矫直辊对应的速度调节系数增加一定数值，并返回步骤3。

为了更准确的设置参考速度，步骤s1设置的v一般小于最高生产速度的98％。

进一步的，为了合理的设置调节幅度，步骤3中，如果实际扭矩值nns大于等于扭矩上限nn+，则将该矫直辊对应的速度调节系数一般减少0.2-1.5‰，如果实际扭矩值nns小于等于扭矩下限nn-，则将该矫直辊对应的速度调节系数一般增加0.2-1.5‰。

本发明的有益效果是：本发明通过收集矫直机任意两个矫直辊的速度以及有无钢轨情况，综合判断是否适合进行运行扭矩的调节，并输出可以调节的信号q，如果实际扭矩值大于等于设定上限，则将该矫直辊对应的速度调节系数减少一定数值，并如果实际扭矩值小于等于设定下限，则将该矫直辊对应的速度调节系数增加一定数值，实现了矫直辊运行干涉扭矩的自动调节。

附图说明

图1为实施例中判断模块的工作原理框图。

图2为实施例中矫直辊扭矩调节模块的工作原理框图。

图3为实施例中判断模块的工作原理的流程图。

图4为实施例中矫直辊扭矩调节模块的工作原理的流程图。

具体实施方式

为了解决矫直状态判断从而进行矫直扭矩调整，本发明提供了一种自动优化矫直干涉扭矩的方法，包括以下步骤：

步骤1：从判断模块获取其输出的q值，若q＝1，则表明矫直机的矫直辊需要进行优化，此时进入步骤2；若q＝0，则表明矫直机的矫直辊不需要进行优化，延迟一段时间t2之后返回步骤1；

其中，判断模块输出q值的步骤包括：

s1：设置一个参考速度v，其中，v一般是小于最高生产速度的98％，且大于进钢速度；

s2：判断矫直机上是否有钢轨，如果矫直机上有钢轨，则进入步骤s3，否则输出q＝0的信号，并在延迟一段时间t2后返回步骤s2；

s3：任意选择两个能真实反应矫直机生产状态的矫直辊；

s4：利用传感器采集步骤s3所选中的两个矫直辊的线速度v1和v2，并判断v、v1、v2三者之间的关系；如果v1≥v且v2≥v，则计数+1，并进入步骤s5，否则输出q＝0的信号，并在延迟一段时间(k-n)*t1后返回步骤s2；

s5：在每次计数+1后判断目前的计数值n是否大于计数阈值k，如果是，则计数清零，并输出q＝1的信号，同时返回步骤s2；否则延迟一段时间t1后返回步骤s4，其中，t2＝k*t1；

步骤2：选择一个矫直辊；

步骤3：判断所选择的矫直辊的实际扭矩值大小，如果实际扭矩值nns处于扭矩上限nn+与扭矩下限nn-之间，则选取下一个矫直辊，并返回步骤3；如果实际扭矩值nns大于等于扭矩上限nn+，则将该矫直辊对应的速度调节系数减少一定数值，并返回步骤3；如果实际扭矩值nns小于等于扭矩下限nn-，则将该矫直辊对应的速度调节系数增加一定数值，并返回步骤3。

实施例

下面通过实施例对本发明做进一步说明。

实施例提供了一种自动优化矫直干涉扭矩的方法，执行该方法的系统包括判断模块、扭矩调节模块、矫直辊。传感器等，其中，判断模块用于输出代表矫直机的矫直辊是否需要进行优化的q值，其工作原理如图1所示；扭矩调节模块用于根据q值、矫直辊的实际扭矩以及矫直辊扭矩的上下限输出对应速度调节系数，从而实现矫直辊运行干涉扭矩的调节，其工作原理如图2所示。

实施例实现自动优化矫直干涉扭矩的步骤如图3所示，包括：

步骤1：扭矩调节模块从判断模块获取其输出的q值，若q＝1，则表明矫直机的矫直辊需要进行优化，此时进入步骤2；若q＝0，则表明矫直机的矫直辊不需要进行优化，延迟一段时间t2之后返回步骤1；

本步骤1中，如图4所示，判断模块获输出q值的步骤包括：

s1：设置一个设定速度v，其中，v小于最高生产速度的98％，且大于进钢速度；

s2：判断矫直机上是否有钢轨，如果矫直机上有钢轨，即t＝1，则进入步骤s3，否则，即t＝0，输出q＝0的信号，并在延迟一段时间t2后返回步骤s2；

s3：任意选择两个能真实反应矫直机生产状态的矫直辊；

s4：利用传感器采集步骤s3所选中的两个矫直辊的线速度v1和v2，并判断v、v1、v2三者之间的关系；如果v1≥v且v2≥v，则同时计数+1，并进入步骤s5，否则输出q＝0的信号，并在延迟一段时间(k-n)*t1后返回步骤s2；其中，计数值n的初始值为0；

s5：在每次计数+1后判断目前的计数值n是否大于计数阈值k＝3，如果是，则计数清零，并输出q＝1的信号，同时返回步骤s2；否则延迟一段时间t1后返回步骤s4，其中，t2＝k*t1；

实施例中通过上述步骤s2、s4和s5中各个返回时间之间的关系设定，可以保证一个周期内判断模块只输出一个q值。

步骤2：选择一个矫直辊；

步骤3：判断所选择的矫直辊的实际扭矩值大小，如果实际扭矩值nns处于扭矩上限nn+与扭矩下限nn-之间，则选取下一个矫直辊，并返回步骤3；如果实际扭矩值nns大于等于扭矩上限nn+，则将该矫直辊对应的速度调节系数wn减少0.2-1.5‰，并返回步骤3；如果实际扭矩值nns小于等于扭矩下限nn-，则将该矫直辊对应的速度调节系数wn增加0.2-1.5‰，并返回步骤3。