专利名称：带侧推装置的多辊轧机的控制方法
技术领域：
本发明涉及轧机控制的技术领域，特别是涉及一种带侧推装置的多辊轧机的控制方法。
背景技术：
在市场竞争越来越激烈、利润越来越低的冷轧带钢行业，而且客户对于带钢控制精度和板型的要求也越来越高和严，同时随着市场的产品多样化的发展，客户需求的冷硬态薄料带钢也逐渐增多，目前市场上的多辊轧机或偏八辊等多辊轧机已很难适应。主要原因是现有多辊轧机普遍存在工作辊直径大的问题，对于宽而薄的带钢往往需要两个或更多的轧程轧制，而每多一个轧程就需要多一次应力退火，势必造成生产成本的大幅增高，使下游客户很难接受其价格，从而也就失去了市场竞争力。近年来带侧推装置的多辊轧机已经出现，此类轧机能够大幅度的减小工作辊的直径，从而提高轧制效率、减少轧制道次，但是此类轧机由于工作辊直径较小，其自身刚度有限，侧推装置的控制就成了个关键问题需要本行业人士详细研究，现有的带侧推装置的多辊轧机的侧推控制不是很过关，不能满足生产的需求，有待进一步的改进和完善。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种带侧推装置的多辊轧机的控制方法。本发明的技术方案是一种带侧推装置的多辊轧机的控制方法，该多辊轧机至少含有工作辊系、侧推装置、控制系统，工作辊系中设有主液压缸及其位移传感器，侧推装置中设有侧推液压缸及其位移传感器，位移传感器给控制系统提供位移信号，控制系统根据位移信号通过液压系统控制工作辊系中的液压缸、侧推装置中的液压缸从而实现对轧机的控制，工作辊系中包括主动工作辊、承压工作辊，侧推装置至少包括主动工作辊两侧的主动侧推辊和承压工作辊两侧的承压侧推辊，上述控制方法包括如下步骤a.首先进行初始空载预压靠使工作辊系中的各个辊充分接触并有初步的弹性压扁，同时消除零部件之间由于加工、安装形成的间隙，该初始预压靠由主动工作辊向承压工作辊压靠，其压靠力为Pl ；b.侧推装置进行侧推预压靠，此时主动侧推辊和承压侧推辊的侧推压力为均为 P2。c.提升上述预压靠力Pl到P3，进行总体辊系的预压靠，当主动工作辊的压力达到 P3时，设置此时的辊缝为零点、侧推辊的位移为零点，完成整个预压靠过程；此时主动工作辊和承压工作辊的水平切线为该轧机的轧制水平线，d.预压靠结束后，设定轧制道次辊缝为Ah，此时控制系统根据工作辊直径D1，主动侧推辊直径D2，主动侧推辊中心线与轧制水平线夹角为α，主动侧推装置的运动方向线和轧制水平线的交点与预压靠结束时的轧制线的距离为恒定值M ；主动侧推装置的在运动方向线与主动侧推辊中心与工作辊中心的连线的夹角在预压靠结束时为β 1，轧制时为β2;运算出主动侧推装置的位移变量为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为局部压扁量，Ok = IiXL1XQ-------④L1为主动侧推辊与主动工作辊接触的有效长度，Q为半径方向上的最大法向力，其值为轧制过程中侧推力的实际值。公式④中k为常数在0. 025 0. 03之间取值。e.控制系统通过步骤d中运算出来的Δ Ll来控制侧推装置的液压缸位移量，从而调整主动侧推辊的位置，实现主动侧推辊与主动工作辊的实时随动。f.上述步骤中还包括承压侧推辊的控制步骤，该步骤与上述步骤e同步进行，承压侧推辊的位移变量AL2 = ok = kXL2XQ-------⑤上式中ok为局部压扁量，L2为承压侧推辊与承压工作辊接触的有效长度，Q为半径方向上的最大法向力，其值为轧制过程中侧推力的实际值。公式⑤中k为常数在0. 025 0. 03之间取值。控制系统根据上述公式⑤计算出八L2后，通过液压系统驱动侧推装置的液压缸将承压侧推辊调整到位。本发明的有益效果本发明的带侧推装置的多辊轧机的控制方法，通过在控制系统中嵌入主动侧推装置的位移变量ALl和轧制道次辊缝为Ah之间的关系的数学模型，控制系统能够根据轧制道次辊缝Ah的实时变化来实时控制主动侧推装置的位移变量AL1，从而完成对主动侧推装置的实时控制，保证主动侧推辊与工作辊始终贴紧，从而能够保证工作辊的刚度。同样道理，承压侧推辊的位移变量与轧制侧推力存在相应的数学映射关系，即公式⑤，控制系统根据此关系来控制承压侧推辊的位移，使承压侧推辊与承压辊始终紧贴，从而能够保证承压辊的刚度。在该方法应用后，工作辊的直径能够进一步的减小，从而为大压下率、小轧制力轧制带钢提供了条件，不仅使宽而薄的硬态板带交货成为现实，而且还可以使轧制道次明显减少，轧制力也显著降低，从而降低了生产成本，提高了企业的市场竞争力。
图1为采用该带侧推装置的多辊轧机的控制方法的轧机压靠状态的示意图；图2为采用该带侧推装置的多辊轧机的控制方法的轧机在辊缝为Ah时的示意图。图3为图1中的A部放大示意图；图4为图2中的B部放大示意图；图中1.主动工作辊、2.主动侧推辊、3.承压工作辊、4.承压侧推辊。
具体实施例方式实施例一种带侧推装置的六辊轧机的控制方法，首先参见图1，该多辊轧机至少含有工作辊系、侧推装置、控制系统，工作辊系中设有主液压缸及其位移传感器，侧推装置中设有侧推液压缸及其位移传感器，位移传感器给控制系统提供位移信号，控制系统根据位移信号通过液压系统控制工作辊系中的液压缸、侧推装置中的液压缸从而实现对轧机的控制，工作辊系中包括主动工作辊、承压工作辊，侧推装置至少包括主动工作辊两侧的主动侧推辊和承压工作辊两侧的承压侧推辊，上述控制方法包括如下步骤a.首先进行初始空载预压靠使工作辊系中的各个辊充分接触并有初步的弹性压扁，同时消除零部件之间由于加工、安装形成的间隙，该初始预压靠由主动工作辊向承压工作辊压靠，其压靠力为Pl ；b.侧推装置进行侧推预压靠，此时主动侧推辊和承压侧推辊的侧推压力为均为 P2。c.提升上述预压靠力Pl到P3，进行总体辊系的预压靠，当主动工作辊的压力达到 P3时，设置此时的辊缝为零点、侧推辊的位移为零点，完成整个预压靠过程；此时主动工作辊和承压工作辊的水平切线为该轧机的轧制水平线，d.预压靠结束后，设定轧制道次辊缝为Ah，如图2所示，此时控制系统根据工作辊直径D1，主动侧推辊直径D2，主动侧推辊中心线与轧制水平线夹角为α，主动侧推装置的运动方向线和轧制水平线的交点与预压靠结束时的轧制线的距离为恒定值M ；主动侧推装置的在运动方向线与主动侧推辊中心与工作辊中心的连线的夹角在预压靠结束时为β 1，轧制时为β2 ；运算出主动侧推装置的位移变量为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为局部压扁量，Ok = IiXL1XQ-------④L1为主动侧推辊与主动工作辊接触的有效长度，Q为半径方向上的最大法向力，其值为轧制过程中侧推力的实际值。公式④中k为常数在0. 025 0. 03之间取值。e.控制系统通过步骤d中运算出来的Δ Ll来控制侧推装置的液压缸位移量，从而调整主动侧推辊的位置，实现主动侧推辊与主动工作辊的实时随动。f.上述步骤中还包括承压侧推辊的控制步骤，该步骤与上述步骤e同步进行，承压侧推辊的位移变量AL2= ok = kXL2XQ-------⑤上式中ok为局部压扁量，L2为承压侧推辊与承压工作辊接触的有效长度，Q为半径方向上的最大法向力，其值为轧制过程中侧推力的实际值。公式⑤中k为常数在0. 025 0. 03之间取值；控制系统根据上述公式⑤计算出八L2后，通过液压系统驱动侧推装置的液压缸将承压侧推辊调整到位。
上述实施例中的为六辊轧机，当然该发明的方案还可以用于其他带侧推装置的多辊轧机中，不受上述实施例的局限。
权利要求
1.一种带侧推装置的多辊轧机的控制方法，该多辊轧机至少含有工作辊系、侧推装置、 控制系统，工作辊系中设有主液压缸及其位移传感器，侧推装置中设有侧推液压缸及其位移传感器，位移传感器给控制系统提供位移信号，控制系统根据位移信号通过液压系统控制工作辊系中的液压缸、侧推装置中的液压缸从而实现对轧机的控制，工作辊系中包括主动工作辊、承压工作辊，侧推装置至少包括主动工作辊两侧的主动侧推辊和承压工作辊两侧的承压侧推辊，上述控制方法包括如下步骤a.首先进行初始空载预压靠使工作辊系中的各个辊充分接触并有初步的弹性压扁，同时消除零部件之间由于加工、安装形成的间隙，该初始预压靠由主动工作辊向承压工作辊压靠，其压靠力为Pl ；b.侧推装置进行侧推预压靠，此时主动侧推辊和承压侧推辊的侧推压力为均为P2；c.提升上述预压靠力Pl到P3，进行总体辊系的预压靠，当主动工作辊的压力达到P3 时，设置此时的辊缝为零点、侧推辊的位移为零点，完成整个预压靠过程；此时主动工作辊和承压工作辊的水平切线为该轧机的轧制水平线；d.预压靠结束后，设定轧制道次辊缝为Ah，此时控制系统根据工作辊直径D1，主动侧推辊直径D2，主动侧推辊中心线与轧制水平线夹角为α，主动侧推装置的运动方向线和轧制水平线的交点与预压靠结束时的轧制线的距离为恒定值M ；主动侧推装置的在运动方向线与主动侧推辊中心与工作辊中心的连线的夹角在预压靠结束时为β 1，轧制时为β2 ； 运算出主动侧推装置的位移变量为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为局部压扁量，Ok = IcXL1XQ-------④L1为主动侧推辊与主动工作辊接触的有效长度， Q为半径方向上的最大法向力，其值为轧制过程中侧推力的实际值， 公式④中k为常数在0. 025 0. 03之间取值；e.控制系统通过步骤d中运算出来的ΔLl来控制侧推装置的液压缸位移量，从而调整主动侧推辊的位置，实现主动侧推辊与主动工作辊的实时随动。
2.根据权利要求1所述的带侧推装置的多辊轧机的控制方法，其特征是上述步骤中还包括承压侧推辊的控制步骤，该步骤与上述步骤e同步进行，承压侧推辊的位移变量八L2 = ok = k X L2 X Q-------⑤上式中ok为局部压扁量，L2为承压侧推辊与承压工作辊接触的有效长度，Q为半径方向上的最大法向力，其值为轧制过程中侧推力的实际值，公式⑤中k为常数在0. 025 0. 03之间取值；控制系统根据上述公式⑤计算出AL2后，通过液压系统驱动侧推装置的液压缸将承压侧推辊调整到位。
全文摘要
一种带侧推装置的多辊轧机的控制方法，该控制方法包括如下步骤预压靠，消除误差，预压靠结束后，设定轧制道次辊缝为Δh，根据道次辊缝计算出主动侧推装置的位移变量△L1，承压侧推辊的位移变量△L2通过液压系统驱动侧推装置的液压缸将侧推辊调整到位。在该方法应用后，工作辊的直径能够进一步的减小，从而为大压下率、小轧制力轧制带钢提供了条件，不仅使宽而薄的硬态板带交货成为现实，而且还可以使轧制道次明显减少，轧制力也显著降低，从而降低了生产成本。
文档编号B21B29/00GK102553938SQ20111043039
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者孙万刚, 张路平, 杨洁, 翟志清, 陈哲宇, 鱼泳泉 申请人:河南鸽瑞复合材料有限公司, 西安凯宏冶金设备技术有限公司