一种判断十八辊轧机工作辊状态的方法及基于此的应用与流程

文档序号：15688196发布日期：2018-10-16 21:26阅读：880来源：国知局

本发明属于板带材冷轧轧制技术领域，具体涉及一种判断十八辊轧机工作辊状态的方法及基于此的应用。

背景技术：

十八辊轧机辊系布置如图3所示，十八辊轧机辊系及侧支撑装置结构如图4所示，目前应用较为广泛。

十八辊轧机是从六辊轧机发展而来，与六辊轧机相比，十八辊轧机除了常规的支承辊、中间辊及工作辊外，因其工作辊直径仅是传统六辊轧机工作辊直径的1/3左右，轧制过程中工作辊易产生水平外弯，需要对工作辊采取侧向支撑，因此十八辊轧机带有工作辊侧支撑装置。如图3、4所示，上下工作辊入口出口两侧各有一组侧支撑装置，共有4组侧支撑装置。每一组侧支撑装置包括一个横向支撑辊和位于其后的两排背衬轴承。每一组侧支撑装置通过安装在轧机牌坊上的2个液压缸进行位置控制和压力控制(共有8个液压缸，均安装有位置传感器和压力传感器。图4中标示了其中4个液压缸，具体液压缸压力施加位置如图5、6、7所示)，则在轧制状态下，可得到8个液压缸的实测压力值(即侧支撑力)f1、f2至f8。

十八辊轧机侧支撑装置的工作原理如下：侧支撑装置采用位置控制的方式，首先二级计算机系统根据工作辊辊径、中间辊辊径、侧支撑辊辊径等信息设定侧支撑装置的位置，保证工作辊中心线与中间辊和支承辊的中心线在一条直线上。安装在牌坊上的液压缸根据上述设定值通过位置传感器对侧支撑装置进行定位，定位完成后与工作辊之间预留一个很小的间隙，完成上述位置控制后即可以进行轧制。各液压缸安装的压力传感器用于检测侧支撑装置传动侧和操作侧的受力，压力检测装置主要用于对工作辊等轧机设备的保护，当压力检测装置检测到压力超过预设定报警值时，轧机将紧急停车，液压压下系统将快速打开，避免设备损伤。

十八辊轧机与传统六辊轧机控制部分的核心区别为工作辊无轴承座结构，而工作辊的工作状态是影响十八辊轧机轧制过程稳定及板形良好的重要因素，其中初始侧支撑力、弯辊力、窜辊量的给定，以及初始工作辊位置等因素，都会影响轧制稳定阶段上下工作辊的位置以及弯曲程度，进而影响十八辊轧机当前的工作状态，实际生产中对于工作辊工作状态的判断只能根据来料规格、预设轧制力大小及出口板形凭经验来进行判断。

申请号为：201410836958.4的发明申请，公开了一种新型的十八辊冷轧机，包括上、下工作辊。工作辊的带材入口侧与出口侧分别设有上侧支撑与下侧支撑。上侧支撑采用分段结构而下侧支撑采用整体结构。上侧支撑的分段结构数量至少为5块。在大行程调整装置与被分段的上侧支撑的段块之间设有微行程调整装置。在大行程调整装置上配备有大行程调整平衡缸而在摆臂上配备有摆臂平衡缸。

申请号为：201610930935.9的发明申请，公开了一种十八辊轧机侧支撑结构，采用分段的芯轴通过止口连接在一起成为一整根的芯轴，若干个背衬轴承均匀的分布在芯轴上，背衬轴承采用无内圈设计，每个背衬轴承两端设计有隔板、密封挡环以及调整环，在调整环上设计一孔，销轴穿过该孔，隔板及密封挡环上均开有凹槽，销轴卡在凹槽内，起到防转作用。

技术实现要素：

为提供一种简便有效的反映工作辊当前工作状态的方案，本发明从侧支撑辊的侧支撑力入手，通过检测各侧支撑辊的支撑力，并以刚度为基础将各支撑力进行相应数值计算，将计算出的各数值用以表征表征当前工作辊的各个工作状态；为后续衔接的调控作业提供方向性依据，亦可为后续调整板形提供数值依据和调整的现况依据，并可作为板形修正调控的前端修正构成部分；其技术方案具体如下：

一种判断十八辊轧机工作辊状态的方法，其特征在于：

所述的方法通过检测设立于工作辊侧的侧支撑辊的支撑力，并对检测到的各侧支撑辊的支撑力进行相应运算，通过运算结果表征当前工作辊的各个工作状态，具体步骤如下：

s1：对上、下工作辊的操作端及传动端的相应侧支撑辊设立支撑力传感器，用于检测当前各侧支撑辊的支撑力，所述各侧支撑辊的支撑力包括：

上工作辊左侧操作端侧支撑力f1，

上工作辊左侧传动端侧支撑力f2，

上工作辊右侧操作端侧支撑力f3，

上工作辊右侧传动端侧支撑力f4，

下工作辊左侧操作端侧支撑力f5，

下工作辊左侧传动端侧支撑力f6，

下工作辊右侧操作端侧支撑力f7，

下工作辊右侧传动端侧支撑力f8；

s2：将各侧支撑辊的支撑力f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8进行数值运算，得出当前工作辊的各工作状态。

根据本发明的一种判断十八辊轧机工作辊状态的方法，其特征在于：

步骤s2中，当前工作辊的各工作状态包括有轧制方向，

所述轧制方向通过比较f1+f2与f3+f4的差值判定。

根据本发明的一种判断十八辊轧机工作辊状态的方法，其特征在于：

步骤s2中，当前工作辊的各工作状态包括有工作辊水平弯曲度，

所述工作辊水平弯曲度通过分别比较f1与f2两者的大小、f5与f6两者的大小判定。

根据本发明的一种判断十八辊轧机工作辊状态的方法，其特征在于：

步骤s2中，当前工作辊的各工作状态包括有工作辊垂直弯曲度，

所述工作辊垂直弯曲度通过分别比较f1+f3与f2+f4两者的大小、f5+f7与f6+f8两者的大小判定。

根据本发明的一种判断十八辊轧机工作辊状态的方法，其特征在于：

步骤s2中，当前工作辊的各工作状态包括有上、下工作辊水平偏度，

所述的上、下工作辊水平偏度通过比较(f1+f2)-(f3+f4)与(f5+f6)-(f7+f8)的差值判定。

一种基于十八辊轧机工作辊状态的控制方法，其特征在于：通过检测当前工作辊的状态，并根据检测到的当前工作辊的状态实时修正轧制进行中工作辊的标度，包括如下步骤：

sa1：设立检测各侧支撑辊支撑力的传感器，所述传感器将各侧支撑辊的支撑力信号实时传递至基础自动化控制机的信号接收端；包括有上工作辊左侧操作端侧支撑力f1，上工作辊左侧传动端侧支撑力f2，上工作辊右侧操作端侧支撑力f3，上工作辊右侧传动端侧支撑力f4，下工作辊左侧操作端侧支撑力f5，下工作辊左侧传动端侧支撑力f6，下工作辊右侧操作端侧支撑力f7，下工作辊右侧传动端侧支撑力f8；

sa2：所述基础自动化控制机将接收到的各侧支撑辊的支撑力信号上传至过程控制机的信号接收端；

sa3：所述过程控制机将接收到的各侧支撑辊的支撑力信号送入数据存储与分析单元，通过相应计算得出当前工作辊的各个状态；

sa4：所述过程控制机的数学模型单元根据数据存储与分析单元计算出的、用以表征当前工作辊的各个状态的数值，调整各侧支撑辊的支撑力的初始值，并将基于调整后的各个工作参数送至基础自动化控制机相应参数接收端；

sa5：所述基础自动化控制机根据接受到的工作参数下发相应动作调整指令至动作执行端。