CN1026669C - 轧钢机的油压控制方法及其油压装置 - Google Patents

Abstract

本发明的控制方法和装置是利用设定的轧辊间隙和测定的轧辊间隙的比较运算结果的输出来控制轧辊间隙。

油压控制方法是，设定轧辊间隙，计算此设定值和轧辊间隙测定值的偏差，由该运算结果的输出控制供给下压油缸的油量，从而控制下压油缸的下压量。轧钢机的油压控制装置包括：在轧辊间隙设定和测定装置上，连接该两个装置的比较运算装置，将由前述比较运算装置的输出控制的流动方向相反的两个油量调节装置，并列装入前述轧辊的下压油缸的供油系统。

Description

本发明涉及比较计算轧辊间隙的设定值和测定值且由此输出来调节轧辊间隙的轧钢机的油压下压控制方法及油压下压装置。

以往，在轧钢机的油压下压装置中，为了控制轧辊的压下，将油压轧辊的位置检测器的可动部分，通过弹性体安装在油缸的可动部分上。这一发明（特公昭58-23162号公报）是已知的。另外，还知道另一个发明（特开昭61-13885号公报）的油压压下控制装置，它设有由渍流速检测器流速控制电路构成的流速控制回路，流速控制电路根据流速检测出的信号与流速基准信号的偏差输出控制伺服阀开度的操作电流的基准信号，控制轧辊间隙时，使流速控制系统的增益为定值。还知道一种有关油压轧钢机的自动漏油补偿控制装置的发明（特化昭59-50407号公报）。这种装置具有轧辊位置设定器;对移动位置检测器的输出差积分的积分器;脉冲发生器;脉冲计数器;脉冲数字模拟转换器;比较前述积分器和转换器输出信号的比较器;对应于比较器的输出信号，产生加法运算脉冲或减法运算 脉冲的电路，并将其输出加在伺服阀信号上。

上述以往的各发明，都是为用于大型轧钢机而推出的复杂装置，但是，这些适用于大型轧钢机的控制装置，不具有适用于小型轧钢机的通用性，特别是以加压油的微量移动，来高精度地（例如1/1000mm以上的精度）并且简单地控制轧辊的间隙是很困难的。

本发明的目的是在调节轧辊间隙的方法和装置中高精（例如1/1000min以上）且简单地控制轧辊间隙，提高轧制粘度。

本发明通过在轧辊间隙设定装置和测定装置上连接该两个装置的比较运算装置，将由前述比较运算装置的输出控制的流动方向相反的二个流量调节装置并列装入前述轧辊的压下油缸供油系，并对输入油量进行加减运算来解决上述以往的问题。

即，本发明的轧钢机的油压控制方法是设定轧辊间隙，计算此设定值和轧辊间隙测定值的偏差，并由运算结果的输出来控制轧辊间隙，其特征为，把由前述计算结果的输出控制的正或负的流量差的加压油供给轧辊的压下油缸。另外，正或负的流量差的加压油，对应于压下油缸产生流动方向相反的加压油。

另外，本发明的另一种控制轧钢机的油压方法是设定轧辊间隙，计算此设定值和轧辊间隙测定的偏差，以及轧制后轧制钢材厚度设定值和测定值的偏差，由运算结果的输出控制轧辊间隙的方法，其特征为：把由前述计算结果的输出控制的正或负的流量差的加压油供给轧辊的压下油缸。

再有，本发明的装置是轧钢机的油压控制装置，其特征为：把流动方向相反的二个流量调节装置，并列装入前述轧辊的压下油缸的供油系统中，此二个流量调节装置是靠连接于轧辊间隙的设定装置和测定装置上的比较运算装置的输出来控制的。另外，轧辊间隙测定装置就是磁性位置检测器。而流量调节装置就是流量调节阀。

轧辊间隙测定装置是磁性位置检测器（磁尺），磁性位置检测器的测定杆，位于上部轧辊的轴承和上部支架之间，以及从底座撑起的支架的中间部分和上部轧辊的轴承间。流量调节装置具有以下特征：在定量输出泵的输出端，连接变量输出泵的输入端及压下油缸的供排油导管，向前述变量输出泵的输出控制回路中，输入轧辊间隙设定值和测定值的偏差的运算结果的输出。再者，流量调节装置的特征在于：并列安装定速电机和定量输出泵，以及变速电机和变量输出泵，将定量输出泵的输出端连接于变量输出泵的输入端及压下油缸上，定量输出泵的输入端和变量输出泵的输出端连接于油箱中。

如上所述，在本发明中，使用两个容积效率高的流量调节阀控制流量，因为是将其流量作为供油量，就可以准确地，并且容易以最佳的效率进行控制。

流量调节阀可以用变量输出泵来代替或用变速电机改变泵输出量的方法来代替。

如果采用本发明，可以使轧辊间隙的调节精度为1/1000-5/1000mm，所以轧辊架的弹性自然成了问题。例如，使用铸钢制成的轧辊架，因为在铸造时，形成下方的部分和形成上的部分的弹性形变不同，因此不修正不能使用。就修正而言，由于是弹性形变不同的组合，很复杂，所以，通过调节测定点的高度，来对应轧辊架的不同的弹性形变的方法，更简单，并且具有实用性。

即，测定轧制间隙是测定轧辊架和上部轧辊轴承的间隙，而如果考虑了测的轧辊的弹性形变差，设定轧辊架测定点的高度，那么，因为左右轧辊架的弹性形变（有影响的形变）几乎相同，所以在实用上，可以对轧辊轴承进行上下修正（从而修正了轧辊间隙的大小）。

本发明由于设定轧辊间隙，比较运算该设定值和测定值，由运算结果的输出控制二个流量调节阀，并将这两个调节阀并列装入供油系统，所以可以高效率地调整油的微小流量，提高轧制精度。

因为是将两个流量调节阀的流量差供给轧辊的压下油缸，所以可以以最佳的容积效率使用前述流量调节阀。

以下就附图说明最适合本发明的实施例，而本发明不仅限于此，还可以在权利要求范围和说明书记载的范围内应用。

图1是本发明实施例的方框图。

图2是另一实施例的方框图。

图3是轧钢机轧辊压下控制系统（包括轧辊）实施例的方框图。

图4是轧钢机轧辊压下控制系统（包括轧辊和变量输出泵）的实施例方框图。

图5是轧钢机轧辊下控制系统（包括轧辊和 变速电机的）的实施例方框图。

图6是表示省略了磁性位置检测器设置例的一部分的轧钢机的侧面图。

实施例1

就图1说明本发明的油压控制方法。

在设定器1上设定轧辊间隙的同时，开动油泵2，靠油泵2的作用，油箱3内的油按箭头4，5所示的方向流向轧辊轴承6上的压下油缸7。另一方面，由固定在轧辊架8上的磁性位置检测器9，测定前述轧辊轴承6的位置（测定轧辊间隙），将9的输出端输入到比较运算器10中。于是，在比较运算器10中运算前述设定值和磁性位置检测器9的测定值，由脉冲控制器15接收此运算后的输出，而15的输出脉冲分别输入油量控制阀11，12的步进电机13、14。于是，步进电机13、14与前述脉冲成比较地准确地控制油量调节阀11，12的通油量。前述油量控制阀11按箭头4，5的方向使加压油流过，油量控制阀12按箭头16，17的方向使加压油流过。因而，当接收到减小轧辊间隙的信号时，因为流过油控制阀11的油量比流过油量控制阀12的油量多，所以压下油缸7的压头7a下降。另一方面，当接收到加大轧辊间隙的信号时，流过油量控制阀12的油量比流过油量控制阀11的油量多，压下油缸7内的加压油按箭头16，17的方向返回油箱3，下压油缸7内的加压油减多，压头7a上升。

如前所述，因为由油量控制阀11，12的开度控制向压下油缸7的供油量，所以前述两个油量控制阀11，12可以以最佳的容积效率控制轧辊间隙。因而也能提高控制轧制钢材厚度的精度。

实施例2

图2所示的实施例是在图1所示的实施例基础上，增加厚度设定器24、厚度测定器25和比较器26。测定轧制钢材23轧制后的厚度，由比较器26对厚度设定器24的设定值和厚度测定器25的测定值进行比较，把比较器26的输出输入到比较运算器10中。前述比较运算器10以下的结构信作用与实施例1相同。因而省略说明。

实施例3

图3是应用于轧钢机的实施例。

即，在轧辊架8内架设轧辊20，20a，在轧辊20的轴承6和轧辊8之间，设置压下油缸7，在轧辊架8的一侧固定磁性位置检测器主体9a。其测定杆9a与轴承6的测定突出片21相接触。图中22是安装于前述轴承6和轧辊20a的轴承19之间的平衡缸，在无负荷时，起到保持轧制间隙的作用。

在前述的装置中，用设定器1设定轧辊间隙，泵2起动后，油量控制阀11，12决定压头7a的突出量。当送入轧制材料23时，因为轧辊间隙变化，所以用磁性位置检测器9测定间隙，如果其测定值和设定值有差异，则将比较运算器的输出作为脉冲信号，把它输给步进电机13，14，来控制油量控制阀11，12，通过增减供油量，控制下压油缸7。因此，可以保证轧辊20，20a的间隙始终为一定值，从而提高轧制精度。倘若由于轧辊20，20a的热膨胀，使轧辊间隙减小，轧制品变薄，则可以由轧制钢材轧制后的厚度测定器25的输出信号来修正设定值。

如前所述，由于能同时控制由原材料的厚薄引起的制品厚度精度，以及轧辊热膨胀等其它原因引起的制品厚度精度，所以能得到高精度的轧制品。

实施例4

就图4说明油压调节的实施例。

在轧辊架8内架设轧辊20，20a，在轧辊20的轴承6和轧辊架8之间设置下压油缸7。在电机27的两轴上，连接定量输出泵28和变量输出泵29，在定量输出泵28的输出管路30上，连接着变量输出泵29的输出管路31，在前述变量输出泵29上安装控制器32，控制器32与加压轧辊间隙的测定值的输出端相连接。图中33是定量输出泵28的输入管路，34是变量输出泵29的输出管路，42是油箱。

在前述实施例中，电机27一开动，驱动两个泵28，29，加压油从定量输出泵28按箭头35的方向，经过输出管30输出。另一方面，从变量输出泵20的输入管31按箭头36的方向入加压油，所以当从前述输出管30的输出的加压油，与从吸入管31吸入的加压油相等时，压下油缸7的压头7a的位置保持不变。当轧辊20，20a的间隙比设定值大时，检测出这一情况，并将检测器的输出输入到可变量输出泵29的控制器32中。所以使变量输出泵29的输入量降低，向压下油缸7内供给的只是加压油的流量差，轧辊20，20a的间隙被 调小。

与前述相反，当轧辊20，20a的间隙变小时，若使变量输出泵29的吸入量比定量输出泵28的输出量大（由控制器控制），则因为压下油缸7内的加压油只减少了前述输入量和输出量的差，所以下压力减小，轧辊间隙只对应于这个差值磁大。

如前所述，运算出油压轧辊间隙的测定值和设定值的差，控制变量输出泵29，就可以微量调节油压轧辊间隙。

实施例5

就图5说明油压调节的实施例。

在轧辊架8内设置轧辊20，20a，在轧辊20的轴承6和轧辊架8之间设置压下油缸7。

加压油由定速电机37驱动的定量输出泵28和由变速电机38驱动的变量输出泵29或增或减地输送。

即在定量输出泵28的输出管30上，连接着变量输出泵29的输入管31。这一点与实施例4相同。

在前述构成中，当轧辊20，20a的间隙比设定值小时，间隙测定器的输出被输入到控制器41，因而使变速电机38的转速增加，从而使变量输出泵29的输入量增加。这时，因为通过输出管30，按箭头29的方向引出压下油缸7内的加压油，所以加在轧辊20上的力减小小轧辊20只上升与这个力的减小量相当的距离，轧辊间隙被调节。反之，当轧辊20，20a的间隙比设定值大时，设定值输入到控制器41中，变速电机38的转数下降。这种情况下，变量输出泵29的输入量比定量输出泵28的输出最小，所以这个差量按箭头40方向被送入下压油缸7，轧辊20下降，从而调节了压轧间隙。

如前所述，由变速电机控制变量输出泵，由此控制供给压下油缸7的油量，就可以准确地保持轧辊20，20a的间隙。

实施例6

根据图6说明测定轧辊架形变的实例。

在铸钢制的轧辊架8中，框架8a、8b的弹性形变的不同是很普遍的现象。其原因是，当轧辊架8的框架8b向下铸造时，自然此框架8b的密度大，弹性形变小。因而，对于框架8b，将磁性位置检测器9安装于轧辊20的轴承和框架8b上部之间（即检定总形变）。其次，对于框架8a，在轧辊20的轴承上固定磁性位置检测器9，在与竖立到轧辊架中部的测定杆43之间测定形变。如果采用前述方法，于框架8b测定的全长范围内的弹性形变，对框架8a测定的是从测定杆43到轧辊架上部（与下压油缸接触部分）的弹性形变。而由于对应于长度一定的框架的弹性形变是一定的，所以如果测定框架8a，8b的弹性特性，那么可以使框架8a，8b中测定部位的弹性变形量相等。图中44是微调螺钉。

前述微调螺钉是在实际轧制过程中，操作员根据观察到的轧制品在流动过程中的反射光线，用于调节轧制板横向（与压轧方向垂直的方向）的厚度的。例如微调螺钉转一周上下相差1/100mm。轧辊间隙作为控制装置的输入，可通过按压键盘上的按键，以一次一微米的量调节。对应于前述按键操作（数字操作）的情况，用前述微调螺钉进行调节的方法（模拟操作），随不同种类的轧制钢材有时是有利的。例如，用于弹性变形范围大的材料（不锈钢板等），操作者的感觉也不同。

本发明可以得到以下效果，通过设定轧辊间隙，比较运算此设定值和测定值的差，由装入供油系统的2个油量控制阀，高精度地控制供给下压油缸的油量，从而可以连续生产厚度精度高的轧制品。另外，由于框架的弹性形变也可以测定，并能将其包含在运算值中，所以可以保持更高的厚度精度（3/1000mm以上）。

Claims (8)

1、轧钢机的油压下压控制方法，包括设定轧辊间隙，运算此设定值与轧辊间隙测定值的偏差，由此输出控制轧辊间隙，该方法的特征是：根据上述运算的输出控制在所述压下油缸的供油系统上并列安装的使加压油向正、反方向流动的两个流量调节装置，把供给轧辊的压下油缸的加压油的量作为流地上述两个流量调节装置的加压油的正、反方向的流量差。

2、轧钢机的油压下压控制方法，包括设定轧辊间隙，运算此设定值与轧辊间隙测定值的偏差以及轧制后的轧制材料的厚度设定值与测定值的偏差，由此输出控制轧辊间隙，该方法的特征是，根据上述运算的输出控制在所述压下油缸的供油系统上并列安装的，使加压油向正、反方向流动的两个流量调节装置，把供给轧辊的压下油缸的加压油的量作为流过上述两个流量调节装置的加压油的正、反方向的流量差。

3、轧钢机的油压压下控制装置，其特征在于包括：

轧辊辊隙设定装置;

测定轧辊辊隙用的磁性位置检测器，使其测定杆的前端对着微调螺钉的顶端;

与上述辊隙设定装置及磁性位置检测器相接的比较运算装置，用于比较辊隙设定装置与磁性位置检测器;以及

由上述比较运算装置的输出控制其流向的、流向相反的两个流量调节装置，它们并列装入到所述轧辊的油压下压油缸的供油系统。

4、轧钢机的油压压下控制装置，其特征在于包括：

轧辊辊隙设定装置;

测定轧辊辊隙用的磁性位置检测器，使其测定杆的前端对着微调螺钉的顶端;

与上述辊隙设定装置及磁性位置检测器相接的比较运算装置，用于比较辊隙设定装置与磁性位置检测器，并与轧制后的厚度设定值与厚度测定值的比较器的输出相连，以及

由上述比较运算装置的输出控制其流向的、流向相反的两个流量调节装置，它们并列装入到所述轧辊的油压下压油缸的供油系统。

5、如权利要求3或4的轧钢机的油压压下控制装置，其中，磁性位置检测器的测定杆是位于上轧辊的轴承及上部框架之间以及从底座竖起的支架的中间部分和上轧辊的轴承之间。

6、如权利要求3或4的轧钢机的油压压下控制装置，其中，流量调节装置为流量调节阀。

7、如权利要求3或4的轧钢机的油压压下控制装置，其特征在于：

流量调节装置在定量输出泵的输出端连接变量输出泵的输入端和压下油缸的供油及排油管，在前述变量输出泵的输出量控制回路中连接轧辊间隙的设定值与测定值的偏差的运算输入。

8、如权利要求3或4的轧钢机的油压压下控制装置，其特征在于：

流量调节装置在定速电机与定时输出泵以及变速电机与变量输出泵并列安装，使定量输出泵的输出端与变量输出泵的输入端及压下油缸的供油，排油管相连接，把定量输出泵的输入端与变量输出泵的输出端分别与油箱连接，虽然把辊隙设定值与测定值的偏差的运算输出接入上述变速电机的转速控制电路。

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