CN105458018B - 铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备及其控制方法。该方法包括步骤1，获取L1；步骤2，获取L；步骤3，检测铸轧机当前时刻的压下量Δhi+1与前一时刻的压下量Δhi相比是否有变化，若有变化则获取Δhi+1‑Δhi的数值并执行步骤4，若无变化则经过i+1时刻与i时刻之差的时隙后返回步骤3；步骤4，根据获取的L1、L和Δhi+1‑Δhi，得到伸缩驱动装置的伸缩动作行程变化量ΔS；步骤5，根据伸缩动作行程变化量ΔS，调整伸缩驱动装置的伸缩动作行程；经过i+1时刻与i时刻之差的时隙后返回步骤3，直到整个轧件轧制完毕。应用本发明后避免了铸轧机前扇形段的损害；而且本发明的方法简单，稳定性好。

Description

铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及铸轧一体化技术，尤其涉及一种铸轧一体化中铸轧机与连铸机的联接摆动控制设备及其控制方法。
背景技术
铸轧一体化技术的应用带来了连铸技术的根本性变革，这是个全新的课题，而设备使用寿命常常是制约一项新工艺广泛应用和产生效益的瓶颈。
在公开号为CN102189102A，公开日为2011年9月21日，名称为“一种连铸机在线调厚辊式大压下液芯轧制方法”的中国专利文献中公开了一种全新的工艺技术——铸轧一体化技术：一种连铸机在线调厚辊式大压下液芯轧制方法，其技术方案是在板坯连铸机水平凝固末端设置一架大辊径的二棍轧机，对铸坯进行单道次20％～40％的大压下量轧制，将同一厚度规格铸坯直接轧成各种厚度规格的铸坯产品，实现铸坯厚度在线可调可控。公开的技术和传统连铸的本质差别在于：在连铸机的扇形段内布置一架大辊径铸轧机，实施单道次大压下量轧制。实施单道次大压下量轧制时，铸轧机前扇形段辊道因压下过程金属变形后轧件(铸轧坯)中心线下移导致辊道承受的压力增大而造成辊道轴承等设备损坏以及辊道磨损严重等状况发生。因此铸轧机和连铸机之间如何联接，以及采用怎样的控制方式来提高连铸机扇形段设备使用寿命至关重要。该专利文献中虽然也公开了一种解决方法，即在铸轧机前布置辊道抬升装置，调整辊面标高，但是该专利文献中未提及该装置的设计原理及具体控制方法等。
此外，在公开号为CN202762742U，公开日为2013年3月6日，名称为“用于连铸轧机的辅助夹持装置”的实用新型专利文献中公开了一种能够防止铸坯出现鼓肚变形，同时能够在轧件过程中起到辅助夹持作用的铸轧机和辅助夹持装置，其技术方案是：一种用于连铸机的辅助夹持装置，其包括轨道组件和辅助夹持组件，所述轨道组件包含前轨道、后轨道以及将轨道固定于基础上的轨道固定件，所述前轨道与所述后轨道安装于连铸轧机两侧，所述前轨道与后轨道上分别设置有辅助夹持组件。该实用新型专利文献其原理为利用其公开的辅助夹持装置缩短连铸机和铸轧机间的联接空挡，主要用于防治铸坯在连铸机和铸轧机前产生鼓肚，并使得连铸生产送引锭链环节能够顺利进行。该实用新型专利文献公开了某一具体特例中铸轧一体化工艺中铸轧机与连铸机联接方法中系列设备中的一个小部件，对整体如何联接、如何保护设备、如何控制等都没有阐述。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够实现铸轧机与连铸机的联接以避免铸轧机前扇形段设备因铸轧带来的损坏的铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备及其控制方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一方面，提出一种铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备。该设备包括：将铸轧机前面的连铸机联接扇形段设定长度的末端部分支撑在其上方的支撑框架、位于支撑框架下方的摆动支点、使支撑框架能够围绕摆动支点上下摆动的伸缩驱动装置、以及在伸缩驱动装置上的伸缩动作行程变化检测器。
对于上述的铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备，伸缩驱动装置通过铰链联接在支撑框架下方。
对于上述的铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备，伸缩驱动装置的数量为多个，多个伸缩驱动装置平行于轧辊轴线方向布置。
对于上述的铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备，伸缩动作行程变化检测器是设置在各个伸缩驱动装置上的位移传感器。
对于上述的铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备，伸缩驱动装置是液压缸。
对于上述的铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备，伸缩动作行程变化检测器是液压油流量传感器。
对于上述的铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备，铸轧机前面的连铸机联接扇形段的末端部分的长度设定值
其中，Δhmax为铸轧机的最大压下量，R为铸轧机上下工作辊的半径。
对于上述的铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备，伸缩驱动装置设有水平位和最低位的限位。
另一方面，提出一种铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备的控制方法。该方法包括：
步骤1，获取支撑框架的摆动支点至伸缩驱动装置的支点之间的距离L1；
步骤2，获取支撑框架的摆动支点至铸轧机上下工作辊中心线的距离L；
步骤3，检测铸轧机当前时刻的压下量Δhi+1与前一时刻的压下量Δhi相比是否有变化，若有变化则获取Δhi+1-Δhi的数值并执行步骤4，若无变化则经过i+1时刻与i时刻之差的时隙后返回步骤3，其中，0≤Δh i+1≤Δhmax，0≤Δhi≤Δhmax；
步骤4，根据获取的L1、L和Δhi+1-Δhi，得到伸缩驱动装置的伸缩动作行程变化量ΔS；
步骤5，根据伸缩动作行程变化量ΔS，调整伸缩驱动装置的伸缩动作行程S；
经过i+1时刻与i时刻之差的时隙后返回步骤3，直到整个轧件轧制完毕时结束。
对于上述控制方法，根据获取的L1、L和Δhi+1-Δhi得到伸缩驱动装置的伸缩动作行程变化量ΔS是通过如下关系式：
对于上述控制方法，伸缩驱动装置设有水平位和最低位的限位。
与现有技术相比，本发明技术方案主要的优点如下：
(1)现场应用表明，应用本发明后避免了铸轧机前扇形段的额外损害；
(2)本发明的铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制方法简单，稳定性好，设备寿命大大提高。
附图说明
图1为本发明一个实施例所述的铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备的联接示意图；
图2为本发明一个实施例所述的铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一个实施例所述的铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备包括：将铸轧机前面的连铸机联接扇形段设定长度的末端部分8支撑在其上方的支撑框架2、位于支撑框架2下方的摆动支点3、使支撑框架2能够围绕摆动支点3上下摆动的伸缩驱动装置4、以及设置在伸缩驱动装置4上的伸缩动作行程变化检测器。
支撑框架2托着连铸机联接扇形段的设定长度的末端部分8，连铸机联接扇形段的设定长度的末端部分8固定在支撑框架2上。伸缩驱动装置4通过铰链5联接在支撑框架2下方。支撑框架2下方的摆动支点3联接到支撑框架2的固定支撑装置1上。支撑框架2依靠伸缩驱动装置4提供动力，绕着摆动支点3，在本发明的控制方法的控制下，随着铸轧机的上工作辊6压下或抬起过程进行下降和上升的动作，做上下整体摆动运动，从而避免因受大压下量轧件中心线下移给铸轧机前联接扇形段带来的损害，提高铸轧机前联接扇形段的寿命。
优选地，伸缩驱动装置4的数量为多个，多个伸缩驱动装置4平行于轧辊轴线方向布置。
其中，伸缩动作行程变化检测器可以是设置在每个伸缩驱动装置4上的位移传感器，实时测量伸缩驱动装置4的伸缩动作行程S，并计算伸缩动作行程的变化量ΔS，ΔS＝Si+1-Si，这里，Si为i时刻伸缩驱动装置4的行程，Si+1为i+1时刻伸缩驱动装置4的行程。
优选地，伸缩驱动装置4为液压缸。
伸缩动作行程变化检测器也可以是液压油流量传感器，通过检测液压油流量变化计算液压油柱高度变化，从而计算液压缸的伸缩动作行程变化量ΔS。设单个液压缸的流量变化为ΔQ，液压缸内径为d，则液压缸内油柱高度变化为即液压缸的伸缩动作行程变化量
固定在支撑框架2上的连铸机扇形段的末端部分8的长度L2的设置：
铸轧机前面的连铸机联接扇形段的末端部分8的长度L2与支撑该末端部分8的支撑框架2的长度相同。设支撑框架2的上下摆动角度为α，要求α≤1°，从而使得整个设备尽量平稳，由于角度很小，可以近似取即得到整个支撑框架2的长度设定值即铸轧机前面的连铸机联接扇形段的末端部分8的长度设定值式中，Δhmax为铸轧机的最大压下量，支撑框架2的摆动支点3至铸轧机上下工作辊6、7中心线的距离L近似为L2+R，R为铸轧机上下工作辊6、7的半径。
伸缩驱动装置4的限位：伸缩驱动装置4设置了水平位和最低位的限位，从而保证伸缩驱动装置4在伸缩行程范围内，特别是最高位(水平位)不会高于铸轧机下轧辊7的上表面。
如图2所示，基于上述装置，本发明一个实施例所述的铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制方法包括：
步骤201，获取支撑框架2的摆动支点3至伸缩驱动装置4的支点之间的距离L1。
步骤202，获取支撑框架2的摆动支点3至铸轧机上下工作辊6、7中心线的距离L。
步骤203，设铸轧机的压下量为Δh，有0≤Δh≤Δhmax。检测铸轧机当前时刻(设为i+1时刻)的压下量Δhi+1与前一时刻(设为i时刻)的压下量Δhi相比是否有变化，即判断Δhi+1-Δhi是否为0，若Δhi+1-Δhi≠0则执行步骤204，若Δhi+1-Δhi＝0则经过i+1时刻与i时刻之差的时隙后返回步骤203。
步骤204，获取Δhi+1-Δhi的数值。
步骤205，根据获取的L1、L和Δhi+1-Δhi，得到伸缩驱动装置4的伸缩动作行程变化量ΔS。
步骤206，根据伸缩动作行程变化量ΔS，调整伸缩驱动装置4的伸缩动作行程S。
步骤207，判断整个轧件是否轧制完毕，如果没有轧制完则等待i+1时刻与i时刻之差的时隙后返回步骤203，如果轧制完了则流程结束。
上述步骤205中，根据获取的L1、L和Δhi+1-Δhi得到伸缩驱动装置4的伸缩动作行程变化量ΔS具体算法如下：根据几何关系得出从而得到伸缩驱动装置4的伸缩动作行程从而伸缩动作行程的变化量ΔS，
固定在支撑框架2上的连铸机扇形段末端部分8的长度L2的设置的一个实例如下：
L2的长度设计计算：某项目中铸轧机上下工作辊6、7的半径R＝600mm，铸轧机最大压下量Δhmax＝100mm，则铸轧机前整个支撑框架2的长度设定值：
因此，设计过程中满足连铸机扇形段末端部分8的长度L2≥2265mm即可，本例中取L2＝3500mm。
本发明的铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制方法中液压缸的升降行程变化量ΔS随轧机道次压下量Δh变化的一个实例如下：
结合上面的实例，L2＝3500mm，L1＝3000mm，R＝600mm，则L≈L2+R＝4100mm，根据公式计算出液压缸的升降行程变化量ΔS随铸轧机压下量Δh变化情况如下表：

Claims (9)

1.一种铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备的控制方法，其特征在于，所述铸轧机与连铸机的联接摆动位置控制设备包括：将铸轧机前面的连铸机联接扇形段设定长度的末端部分(8)支撑在其上方的支撑框架(2)、位于支撑框架(2)下方的摆动支点(3)、使支撑框架(2)能够围绕摆动支点(3)上下摆动的伸缩驱动装置(4)以及设置在伸缩驱动装置(4)上的伸缩动作行程变化检测器，所述控制方法包括：
步骤1，获取支撑框架(2)的摆动支点(3)至伸缩驱动装置(4)的支点之间的距离L1；
步骤2，获取支撑框架(2)的摆动支点(3)至铸轧机上下工作辊(6、7)中心线的距离L；
步骤3，检测铸轧机当前时刻的压下量Δhi+1与前一时刻的压下量Δhi相比是否有变化，若有变化则获取Δhi+1-Δhi的数值并执行步骤4，若无变化则经过i+1时刻与i时刻之差的时隙后返回步骤3，其中，0≤Δh i+1≤Δhmax，0≤Δhi≤Δhmax，Δhmax为铸轧机的最大压下量；
步骤4，根据获取的L1、L和Δhi+1-Δhi，得到伸缩驱动装置(4)的伸缩动作行程变化量ΔS；
步骤5，根据伸缩动作行程变化量ΔS，调整伸缩驱动装置(4)的伸缩动作行程S；
经过i+1时刻与i时刻之差的时隙后返回步骤3，直到整个轧件轧制完毕时结束。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据获取的L1、L和Δhi+1-Δhi得到伸缩驱动装置(4)的伸缩动作行程变化量ΔS是通过如下关系式：
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，伸缩驱动装置(4)设有水平位和最低位的限位。
4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，伸缩驱动装置(4)通过铰链联接在支撑框架(2)下方。
5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，伸缩驱动装置(4)的数量为多个，多个伸缩驱动装置(4)平行于轧辊轴线方向布置。
6.如权利要求1或5所述的控制方法，其特征在于，伸缩动作行程变化检测器是设置在各个伸缩驱动装置(4)上的位移传感器。
7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，伸缩驱动装置(4)是液压缸。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，伸缩动作行程变化检测器是液压油流量传感器。
9.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，铸轧机前面的连铸机联接扇形段的末端部分(8)的长度设定值
其中，Δhmax为铸轧机的最大压下量，R为铸轧机上下工作辊(6、7)的半径。
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