一种防止带钢边部冷却不均的控制及导引系统的制作方法

本发明属于带钢冷却技术，尤其涉及一种防止带钢边部冷却不均的控制及导引系统。

背景技术：

目前，国内外的边部遮挡装置的开发，两侧均是对称布置实现带钢两侧遮挡量一致，但未考虑到带钢在实际轧制过程中的游动，导致的带钢两侧实际遮挡量并不一致，导致热轧带钢边部冷却不均从而出现边浪、边裂和宽度方向不均性能等。

在热轧带钢生产中，热轧带钢的最终冷却主要是由层流冷却控制系统来完成。但是层流冷却控制系统只能够控制带钢在轧制方向上的温度，而不能有效调节带钢宽度方向上的温度。这就造成带钢沿宽度方向上的温度分布不均，从而造成钢板宽度方向性能差异并导致边浪、边裂等缺陷，带钢厚度越厚，产生缺陷的带钢的可能性就越大。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种防止带钢边部冷却不均的控制及导引系统，具有防止热轧带钢边部冷却不均导致边浪、边裂和宽度方向不均的性能，提高成材率和质量的稳定和性能的均匀性。

本发明的技术方案是：一种防止带钢边部冷却不均的控制及导引系统，包括动态控制装置和遮挡装置，所述的动态控制装置位于遮挡装置的上部，所述的遮挡装置底侧设有设有辊道，所述的辊道上设有输送的带钢，所述的带钢通过辊道带动移动的方向与滑轨垂直；

所述的动态控制装置，包括左活动挡架、右活动挡架、驱动装置和激光测距定位装置，所述的左活动挡架通过左滚轮组，右活动挡架通过右滚轮组分别安装在两条相互平行的滑轨上，滑轨通过滑轨支座由螺栓联结在层流冷却梁上，所述的驱动装置纵向设置在左活动挡架及右活动挡架底侧的中部，所述的左活动挡架及右活动挡架上分别设有激光测距定位装置。

所述的左活动挡架，包括左侧边部遮挡架、带钢左侧遮挡板和左滚轮组，所述的左侧边部遮挡架通过挡水板联结柱向下垂直连接带钢左侧遮挡板，所述的左侧边部遮挡架两端分别连接有左滚轮组，左滚轮组连接在滑轨上，可以滑动运行；

所述的右活动挡架，包括右侧边部遮挡架、带钢右侧遮挡板和右滚轮组，所述的右侧边部遮挡架通过挡水板联结柱向下垂直连接带钢右侧遮挡板，所述的右侧边部遮挡架两端分别连接有右滚轮组，右滚轮组连接在滑轨上，可以滑动运行。

所述的左滚轮组及右滚轮组，分别包括有上、下两个轮槽，每个轮槽内分别设有一个槽轮，上、下槽轮分别通过上、下方向夹持外形呈圆柱形的滑轨作滑动运行。

所述的驱动装置，包括安装架、驱动轴左遮挡架气动马达和右遮挡架气动马达，所述的安装架设置在右侧边部遮挡架及左侧边部遮挡架的底侧，安装架通过支撑腿固定于地面，安装架一端分别安装有左遮挡架气动马达及右遮挡架气动马达，左遮挡架气动马达通过左驱动轴与左侧边部遮挡架连接，驱动所述左侧边部遮挡架沿所述滑轨往复移动，所述右遮挡架气动马达的右驱动轴与所述右侧边部遮挡架连接，驱动所述右侧边部遮挡架沿所述滑轨往复移动。

所述的激光测距定位装置，包括左侧遮挡架激光靶和右侧遮挡架激光靶，左侧遮挡架激光靶和右侧遮挡架激光靶分别安装左侧边部遮挡架和所述右侧边部遮挡架上，所述左侧遮挡架激光靶和所述右侧遮挡架激光靶分别与设置在所述带钢的移动方向一侧的激光测距仪配对，所述激光测距仪籍由所述左侧遮挡架激光靶和所述右侧遮挡架激光靶测量所述左侧边部遮挡架和所述右侧边部遮挡架的相对位置。

所述的遮挡装置，包括挡水板，挡水板通过螺栓与联结柱、边部遮挡连接，由滚轮带动其在滑轨上移动，滑轨通过滑轨支座由螺栓联结在层流冷却梁上。

本发明的有益效果在于：通过采用上述结构具有能有效防止带钢在实际生产过程中发生跑偏，两侧遮挡量不一致导致的带钢沿宽度方向冷却速度不一致造成的边裂、边浪及宽度方向性能差异，从而可以减少冷轧轧后的边裂及毛刺等质量缺陷，减少后冷轧的切边损失提高成材率和质量，同时对改善带钢沿宽度方向性能的均匀性也有较大作用。

通过采用激光测距进行定位，籍由气动驱动装置进行驱动，两侧的边部遮挡装置均有一套独立的激光测距及启动驱动装置，可实现单独动作，当精轧出口中心线测量装置未检测到带钢的偏移数据时，边部遮挡装置的中心线与主轧线的中心线保持一致，当精轧出口中心线测量装置检测到带钢的偏移数据时，将反馈信号引入plc控制系统中，通过控制算法来实现设备对带钢遮挡位置的控制和动态跟随，保证实际带钢两侧遮挡量一致。

通过边部遮挡装置中心线根据带钢实际中心线的偏移实现动态调整，可有效防止带钢两侧遮挡量不均的现象，使带钢在板宽方向的冷却更加均匀。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的带钢右侧遮挡板、带钢左侧遮挡板与带钢的组合示意图；

图3为本发明的带钢右侧遮挡板、带钢左侧遮挡板、带钢与辊筒的组合示意图；

图4为本发明的刹车控制结构图；

图5为本发明的精轧出口带钢中心线偏移数据示意图。

图中：1滑轨、2安装架、3右侧边部遮挡架、31右滚轮组、4左侧边部遮挡架、41左滚轮组、5带钢右侧遮挡板、6带钢左侧遮挡板、61挡水板联结柱、7左驱动轴、8左遮挡架气动马达、9右侧遮挡架激光靶、10左侧遮挡架激光靶、11滑轨支座、12层流冷却梁、13带钢、14带钢边部、15辊道。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

如图1至3所示，一种防止带钢边部冷却不均的控制及导引系统，包括动态控制装置和遮挡装置，所述的动态控制装置位于遮挡装置的上部，所述的遮挡装置包括挡水板，挡水板通过螺栓与联结柱61、边部遮挡4连接，由滚轮41带动其在滑轨1上移动，滑轨1通过滑轨支座11由螺栓联结在层流冷却梁12上。此种结构可将带钢边部14的喷淋水引出，保证带钢13冷却的均匀性，降低带钢13温降不均而造成的开裂等不利影响，提高产品质量。

所述的动态控制装置，包括左活动挡架、右活动挡架、驱动装置和激光测距定位装置，所述的左活动挡架通过左滚轮组41，右活动挡架通过右滚轮组31分别安装在两条相互平行的滑轨1上，滑轨1通过滑轨支座11由螺栓联结在层流冷却梁12上，所述的驱动装置纵向设置在左活动挡架及右活动挡架底侧的中部，所述的左活动挡架及右活动挡架上分别设有激光测距定位装置。

所述的左活动挡架，包括左侧边部遮挡架4、带钢左侧遮挡板6和左滚轮组41，所述的左侧边部遮挡架4通过挡水板联结柱61向下垂直连接带钢左侧遮挡板6，所述的左侧边部遮挡架4两端分别连接有左滚轮组41，左滚轮组41连接在滑轨1上，可以滑动运行。

所述的右活动挡架，包括右侧边部遮挡架3、带钢右侧遮挡板5和右滚轮组31，所述的右侧边部遮挡架3通过挡水板联结柱61向下垂直连接带钢右侧遮挡板5，所述的右侧边部遮挡架3两端分别连接有右滚轮组31，右滚轮组31连接在滑轨1上，可以滑动运行。

所述的左滚轮组41及右滚轮组31，分别包括有上、下两个轮槽，每个轮槽内分别设有一个槽轮，上、下槽轮分别通过上、下方向夹持外形呈圆柱形的滑轨1作滑动运行。

所述的驱动装置，包括安装架2、驱动轴7左遮挡架气动马达8和右遮挡架气动马达，所述的安装架2设置在右侧边部遮挡架3及左侧边部遮挡架4的底侧，安装架2通过支撑腿固定于地面，安装架2一端分别安装有左遮挡架气动马达8及右遮挡架气动马达，左遮挡架气动马达8通过左驱动轴7与左侧边部遮挡架4连接，驱动所述左侧边部遮挡架4沿所述滑轨1往复移动，所述右遮挡架气动马达的右驱动轴与所述右侧边部遮挡架3连接，驱动所述右侧边部遮挡架3沿所述滑轨1往复移动。

所述的激光测距定位装置，包括左侧遮挡架激光靶10和右侧遮挡架激光靶9，左侧遮挡架激光靶10和右侧遮挡架激光靶9分别安装左侧边部遮挡架4和所述右侧边部遮挡架3上，所述左侧遮挡架激光靶10和所述右侧遮挡架激光靶9分别与设置在所述带钢13的移动方向一侧的激光测距仪配对，所述激光测距仪籍由所述左侧遮挡架激光靶10和所述右侧遮挡架激光靶9测量所述左侧边部遮挡架4和所述右侧边部遮挡架3的相对位置。

所述的带钢右侧遮挡板5与带钢左侧遮挡板6之间的下侧设有辊道15，所述的辊道15上设有输送的带钢13，所述的带钢13通过辊道15带动移动的方向与滑轨1垂直。

所述滑轨1和所述槽轮均采用不锈钢材料制成。

本发明采用左、右遮挡架气动马达代替传统液压作为动力驱动，液压动力驱动，由于环境温度高、水汽大，从而造成主要驱动部件的液压缸油液老化、泄露，运行不稳定，造成对带钢质量的影响；采用电机动力驱动，电机相关材料老化失效，无法满足恶劣环境下正常使用，

因此，为保证控制精度采用带刹车控制形式在断气条件下气动马达锁死遮挡装置迅速停止。这一技术环境适应性更好，有效避免现有技术的缺陷。

气动刹车为气动控制压缩方式，马达工作时，如图4所示，梭阀③将压缩空气充入刹车内部气缸，气缸将刹车弹簧压紧，气动马达正常工作；当换向阀①停电时候，外部无压缩空气进入，刹车气缸内无压缩空气(内部空气通过快排阀ea迅速排除)，压缩弹簧驱动刹车片将马达制动。

所述的带钢右侧遮挡板5与带钢左侧遮挡板6、框架，改成耐高温防腐材料，可以达到长期免维护。

在线运作时，无需任何电气装置，可以消除原有技术因在线电气设备环境适应性差而导致的功能失效、维护成本高、可靠性差。

工作原理：在现有技术中，左、右边部遮挡量是根据规程表工艺设定，但在带钢实际动态偏移过程中，边部遮挡位置保持不变，在原有技术基础上，我们通过精轧出口中心线偏移数据实现两侧边部遮挡非对称动作，如图5所示，首先，通过精轧出口中心线测量装置检测出带钢的中心线偏移数据，纵坐标代表带钢中心线偏移量，正、负偏移量分别代表带钢中心线向右、向左偏移量；接着，通过将精轧出口中心线测量装置检测出带钢的中心线偏移数据上传至plc控制系统，plc控制系统将信号传给左、右遮挡架气动马达，左、右遮挡架气动马达分别驱动左、右驱动轴旋转，从而使左、右侧边部遮挡架通过左、右滚轮组在滑轨上滑动，达到左、右侧边部遮挡架分别单独发生位移的效果；然后，再通过左、左侧遮挡架激光靶分别测量左、右侧边部遮挡架的相对位置，当左、右侧边部遮挡架位移距离达到中心线偏移量时，将信号反馈给plc控制系统，plc得到信号给出指令，使左、右遮挡架气动马达停止动作。

以上步骤是通过两侧的激光测距及气动马达单独驱动，来实现两侧边部遮挡非对称动作，最终实现带钢两侧边部实际的遮挡量一致，有效改善带钢两侧实际遮挡量不一致带来的宽度方向性能不均，此动作过程是plc控制系统根据带钢中心偏移数据对应边部遮挡装置位移量来实现自动控制的，从而使边部遮挡的带钢右侧遮挡板5及带钢左侧遮挡板6将喷淋装置喷射下来的冷却水通过其顶部钢板向下倾斜并向中部引出，从而将对向带钢边部14的冷却水引流到带钢13的中部，有效调节带钢宽度方向上的温度，避免带钢边部14温降过速，保证带钢冷却均匀。

层流冷却水采用机械冷却水，不回收，通过辊道15的转动带动带钢13向前移动，边部遮挡的带钢右侧遮挡板5及带钢左侧遮挡板6将喷淋装置喷射下来的冷却水通过其顶部钢板向下倾斜并向中部引出，从而将对向带钢边部14的冷却水引流到带钢13的中部，有效调节带钢宽度方向上的温度，避免带钢边部14温降过速，保证带钢冷却均匀。

以上通过示例描述，但本发明并不限于上述公开的特定形式，应当理解到，本领域的技术人员对发明技术方案的所有变形或者替换，均不脱离本发明技术方案的实质及保护范围。