一种用于五机架冷连轧机组的带钢卷开卷输送系统的制作方法

本实用新型涉及带钢生产加工技术领域，尤其是一种用于五机架冷连轧机组的带钢卷开卷输送系统。

背景技术：

当前，采用五机架冷连轧机组对带钢进行生产加工时，在其前侧给料端设有带钢卷开卷输送系统，该输送系统设有上、下两组开卷机构及沿着带钢的输送方向依次布置的焊接机、张力辊组、纠偏辊组和活套。在实际工作时，两组开卷机构交替进行开卷工作，焊接机实现将两卷带钢的带头和带尾对应进行焊接，以便五机架冷连轧机组对带钢进行连续轧制。

五机架冷连轧机组在生产过程中，开卷机上的开卷的带钢在张力辊组的驱动下，以较快的速度展开后进入活套，以供五机架冷连轧机组进行连续轧制。在控制开卷机运行时，根据开卷机的转速计算带钢卷的实际卷径（开卷机的转速与带钢卷的实际卷径存在一一对应关系），但是随着带钢卷的卷径逐步减小后，开卷机的转速与带钢卷的开卷速度会存在一定的偏差，因而导致计算得到的带钢卷的实际卷径不正确。在此情况下，如果开卷机减速不及时，则带钢会出现“抽带”现象，即开卷带钢的带尾被抽入至活套中，使得开卷的带钢的带尾不能与另一卷还未开卷的带钢的带头通过焊接机焊接为一体，这需要人工将带尾从活套中抽出以便焊接，在操作上费时费力。在实际控制中，通常通过降低开卷机的开卷速度来防止“抽带”现象的发生，但是开卷机的开卷速度降低又影响到五机架冷连轧机组的生产效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是要解决当前由于开卷机上带钢卷的实际卷径计算不正确导致带钢出现“抽带”现象，而降低开卷机的开卷速度又影响到五机架冷连轧机组的生产效率的问题，为此提供一种用于五机架冷连轧机组的带钢卷开卷输送系统。

本实用新型的具体方案是：一种用于五机架冷连轧机组的带钢卷开卷输送系统，包括上、下两组开卷机构和五机架冷连轧机组；在两组开卷机构的出料端与五机架冷连轧机组之间，沿着带钢的输送方向依次设有焊接机、张力辊组、纠偏辊组和活套；开卷机构包括开卷机和用于开卷的带钢转向与前进的转向辊、引导辊，其中开卷机由变频器进行驱动控制，其特征是：在开卷输送系统中配备有PLC控制器；在两台开卷机的传动轴和张力辊组的其中一个辊轴上分别装有编码器；在两台开卷机的一侧均装有与其传动轴相对应的超声波传感器；所述PLC控制器分别根据编码器和超声波传感器采集到的数据计算同一台开卷机上带钢卷的实时卷径，选取其中卷径小的数值，并根据该数值实时控制开卷机的开卷速度。

本实用新型中在每组开卷机构的转向辊、引导辊之间，沿着带钢的输送方向依次设有光电感应器和液压剪切机构；所述光电感应器检测到带钢的带尾经过时，向PLC控制器发出反馈信号，PLC控制器实时控制液压剪切机构动作，以实现对带尾的剪切，并且PLC控制器根据两个光电感应器反馈的信号控制两台开卷机进行交替运行。

本实用新型中所述光电感应器与液压剪切机构之间间隔距离为1-5m。

本实用新型结构简单、设计巧妙，实现了对带钢卷当前实际卷径的精确测量，达到了对开卷机在开卷时的高速运行控制和即将完成开卷时的及时减速运行控制，有效防止了“抽带”现象的发生，提高了五机架冷连轧机组的生产效率，并对五机架冷连轧机组的节能降耗起到较大的促进作用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的控制结构框图；

图3是本实用新型中超声波传感器对带钢卷的卷径进行测量的示意图。

图中：1—开卷机a，2—带钢卷a，3—转向辊a，4—引导辊a，5—开卷机b，6—带钢卷b，7—转向辊b，8—引导辊b，9—变频器a，10—变频器b，11—五机架冷连轧机组，12—焊接机，13—张力辊组，14—纠偏辊组，15—活套，16—PLC控制器，17—编码器a，18—编码器b，19—编码器c，20—超声波传感器a，21—超声波传感器b，22—光电感应器，23—液压剪切机构。

具体实施方式

参见图1-2，一种用于五机架冷连轧机组的带钢卷开卷输送系统，包括上、下两组开卷机构和五机架冷连轧机组11，其中一组开卷机构包括开卷机a1和对开卷机a1上带钢卷a2的开卷的带钢进行转向与前进输送的转向辊a3、引导辊a4，另一组开卷机构包括开卷机b5和对开卷机b5上带钢卷b6的开卷的带钢进行转向与前进输送的转向辊b7、引导辊b8,开卷机a1和开卷机b5对应由变频器a9和变频器b10进行驱动控制；在两组开卷机构的出料端与五机架冷连轧机组11之间，沿着带钢的输送方向依次设有焊接机12、张力辊组13、纠偏辊组14和活套15；在开卷输送系统中配备有PLC控制器16；在开卷机a1的传动轴上装有编码器a17,在开卷机b5的传动轴上装有编码器b18，在张力辊组13的其中一个辊轴上装有编码器c19；在两台开卷机的一侧分别装有与其传动轴相对应的超声波传感器a20和超声波传感器b21。

设定在t时刻，开卷机a1上带钢卷a2的处于开卷状态，则开卷机b5上带钢卷b6的处于准备待令状态。带钢卷a2当前的实际卷径d可以采用如下两种方法进行计算：

(1)通过编码器对带钢卷a2当前的实际卷径d进行计算的方法：

设定编码器a17测得的开卷机a1当前的转速为n₁,设定编码器c19测得的张力辊组13当前的转速为n₂，张力辊组13的其中一个滚筒的直径为D；根据在t时刻，通过带钢卷a2的带钢的线速度与通过张力辊组13的带钢的线速度相等，可得到如下方程：2πn₁·d/2＝2πn₂·D/2，则PLC控制器16可根据公式d＝n₂·D/n₁计算得到带钢卷a2当前的实际卷径；

(2)通过超声波传感器对带钢卷a2当前的实际卷径d进行计算的方法：

参见图3，设定安装超声波传感器a20到带钢卷a2的中心卷轴的距离为L，在开卷机a1运行时，超声波传感器a20检测到其距离当前带钢卷a2表面的距离为L1，则PLC控制器16可根据公式d＝2(L-L1)计算得到带钢卷a2当前的实际卷径；

与此同时，PLC控制器16将上述两种方式计算得到的带钢卷a2当前的实际卷径进行对比，选取其中卷径小的数值，并根据该数值实时控制开卷机的开卷速度，并在带钢卷即将完成开卷时，控制开卷机减速甩尾，例如：在实际控制时，如果带钢卷a2的内径为610mm，在检测到带钢卷a2的卷径达到1000mm时，PLC控制器16通过变频器a9控制开卷机a1对带钢的开卷速度减速到260m/min，在检测到带钢卷a2的卷径达到700mm时，通过变频器a9控制开卷机a1对带钢的开卷速度减速到160m/min，在检测到带钢卷a2的卷径达到650mm时，通过变频器a9控制开卷机a1对带钢的开卷速度减速到60m/min直至带钢卷a1开卷完毕。

在带钢卷a1开卷完毕后，开卷机b5即刻启动，以实现对带钢卷b6的开卷作业，并由焊接机12将带钢卷a1的带尾与带钢卷b6的带头焊接为一体。

本实施例中在每组开卷机构的转向辊、引导辊之间，沿着带钢的输送方向依次设有光电感应器22和液压剪切机构23；所述光电感应器22检测到带钢的带尾经过时，向PLC控制器16发出反馈信号，PLC控制器16实时控制液压剪切机构23动作，以实现对带尾的剪切，并且PLC控制器16根据两个光电感应器反馈的信号控制两台开卷机进行交替运行。

本实施例中所述光电感应器22与液压剪切机构23之间间隔距离为1-5m。