CN105903769B - 一种基于液压缸控制的板带轧机辊系抑振系统及方法 - Google Patents

一种基于液压缸控制的板带轧机辊系抑振系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于液压缸控制的板带轧机辊系抑振系统及方法，加速度传感器(1)设置在液压缸刚体(3)的底部，温度传感器(2)设置在液压缸刚体(3)的一侧；液压缸刚体(3)与温度调节器(4)连接，温度调节器(4)与总控制装置(5)连接。对轧机压下装置液压缸油液温度进行控制从而实现抑制轧辊垂直振动的相关技术，以理论研究和现场实际为基础提出一种液压缸油液温度和辊系振动参数相结合的轧制抑振闭环系统，能为解决轧机垂直振动问题提供帮助。本系统构造简单，能够方便快捷实现振动温度相互反馈调节的轧机辊系抑振装置。

Description

一种基于液压缸控制的板带轧机辊系抑振系统及方法
技术领域
本发明属于轧机设备技术领域，更具体地说，是涉及一种基于液压缸油液温度控制的板带轧机辊系抑振系统，本发明同时还涉及应用所述装置抑振的方法。
背景技术
冷轧薄板在工业领域具有十分广泛的应用，随着社会的发展及制造业水平的不断提高，基于高速、高精度轧制过程的高质量薄板需求也日益增加。半个多世纪来，轧机振动问题一直是影响轧制过程的重要因素，严重影响钢铁生产效率和质量。轧机辊系垂直振动是较为主要的振动之一，会造成带钢和轧辊表面形成振纹,影响产品质量，加速轧辊磨损，增加设备维护工作量和费用。
造成轧机振动的很多，包括轧机系统本身引起的振动、轧制张力波动引起的振动、润滑和摩擦引起的轧机振动等。半个多世纪来国内外各专家对轧机振动机理问题做了很多研究，并提出了一系列抑制轧机振动的方法。这些方法主要从引起轧机振动的原因出发制定相应的抑振方案。比如，轧机系统本身引起的振动是由轧机系统本身的固有特性决定，因此人们通过数学及仿真方法最优化轧机设计参数，从而实现降低轧机本身固有特性引起的振动。研究表明轧机辊系垂直振动与轧辊压下装置特性息息相关。轧机压下装置主要由液压缸系统组成，其作用在轧辊轴承座处，轧制过程中由于轧制力的作用压下缸承受较大力，液压缸提供的压下力主要由油液液柱提供，因此油液的特性对轧辊的振动响应较大。研究表明液压缸的稳定性与液压油温度关系密切。液压油温度直接影响油液粘度，根据理论公式油液粘度的改变会影响液压缸摩擦因数从而导致油液动态特性的改变。因此对轧机系统进行液压缸系统监测是非常有必要的。
现有技术中有通过控制液压缸系统实现抑制轧机振动的方法，一种方法是通过轧机振动的的参数反馈给压下液压缸并通过液压缸增大对轧辊的载荷来实现的。此种方法能对轧机辊系振动有一定的抑制作用，但是并没有考虑到液压缸油液特性对液压缸压下稳定性的影响，因此存在一定缺陷，使控制效果误差偏大。
对轧机压下装置液压缸油液温度进行控制从而实现抑制轧辊垂直振动的相关技术，以理论研究和现场实际为基础提出一种液压缸油液温度和辊系振动参数相结合的轧制抑振闭环系统，能为解决轧机垂直振动问题提供帮助。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中的不足，提供一种构造简单，能够方便快捷实现振动温度相互反馈调节的轧机辊系抑振装置。轧机辊系垂直振动会造成带钢和轧辊表面形成振纹,影响产品质量，加速轧辊磨损，增加设备维护工作量和费用。轧机压下装置液压缸的油液特性对轧机辊系振动影响较大，因此有必要对其进行监测控制并加以抑制。
为解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：本发明提供一种应用于轧机设备技术领域的基于液压缸控制的板带轧机辊系抑振系统，该抑振系统包括加速度传感器(1)、温度传感器(2)、温度调节器(4)、总控制装置(5)；
加速度传感器(1)设置在液压缸缸体(3)的底部，温度传感器 (2)设置在液压缸缸体(3)的一侧；液压缸缸体(3)与温度调节器(4)连接，温度调节器(4)与总控制装置(5)连接。
加速度传感器(1)用以完成振动模拟信号的采集；温度传感器 (2)用以完成液压缸油液温度模拟信号的采集；温度调节器(4)用以完成通过本身加热及散热装置实现对液压缸内油液温度的调节。总控制装置(5)用以完成将振动模拟信号和温度模拟信号变送为数字信号并显示在液晶显示器上，并能通过振动值和温度值的大小，通过调节液压缸的外侧的温度调节器(4)改变液压缸油液温度继而改变液压缸刚度属性，从而对辊系振动实现抑振的作用。
所述加速度传感器(1)为磁电式加速度传感器，要求具有较高的采样频率。
所述温度传感器(2)采用热电偶温度传感器，满足测量精度高，热响应快，高压密封性好，工作性能稳定，抗流体压力冲击、热冲击及机械振动性能优良等要求。
所述温度调节器(4)能通过热电阻及风扇散温装置实现升温、降温的连续调节。
该系统的实施方法如下，
1)在振动传感器和支承辊轴承座 (6)上分别加工螺纹孔，将振动传感器(1)通过转接螺钉(7)安装在轧机支撑辊轴承座(6)的竖直方向，用于采集辊系垂直方向上的振动，并将振动信号接入控制装置。
2)将温度传感器(2)通过螺栓安装在液压缸缸体(3)内与油液接触，用于采集液压缸油液温度，并将温度信号接入控制装置。
3)将温度调节器(4)通过紧固钢圈安装在液压缸缸体外表面，实现对液压缸缸体温度调节。
4)将振动值和温度值通过总控制装置(5)中变送器等装置显示在液晶显示屏上。
5)轧机工作过程中实时观察轧辊振动值和油液温度值，调节温度调节器(4)改变液压缸油液温度，直到将振动值降到最低水平。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
能简单有效的对轧机辊系实现振动检测、液压缸油液实现温度检测，并通过调节液压缸温度调节器改变液压缸油液温度，进而改变液压缸的动态特性，最终实现对轧机辊系振动的影响。将轧机辊系垂直振动降到最低，从而提高带钢的质量。
附图说明
图1为本发明基于液压缸控制的板带轧机辊系抑振系统的结构图。
图中：1-加速度传感器，2-温度传感器，3-液压缸缸体，4-温度调节器，5-总控制系统，6-支承辊轴承座。
具体实施方式
以下结合附图1和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种基于液压缸控制的板带轧机辊系抑振系统及方法，该抑振系统包括加速度传感器(1)、温度传感器(2)、温度调节器(4)、总控制装置(5)。
加速度传感器(1)设置在液压缸缸体(3)的底部，温度传感器 (2)设置在液压缸缸体(3)的一侧；液压缸缸体(3)与温度调节器(4)连接，温度调节器(4)与总控制装置(5)连接。
加速度传感器(1)用以完成振动模拟信号的采集；温度传感器 (2)用以完成液压缸油液温度模拟信号的采集；温度调节器(4)用以完成通过本身加热及散热装置实现对液压缸内油液温度的调节。总控制装置(5)用以完成将振动模拟信号和温度模拟信号变送为数字信号并显示在液晶显示器上，并能通过振动值和温度值的大小，通过调节液压缸的外侧的温度调节器(4)改变液压缸油液温度继而改变液压缸刚度属性，从而对辊系振动实现抑振的作用。
所述加速度传感器(1)为磁电式加速度传感器，要求具有较高的采样频率。
所述温度传感器(2)采用热电偶温度传感器，满足测量精度高，热响应快，高压密封性好，工作性能稳定，抗流体压力冲击、热冲击及机械振动性能优良等要求。
所述温度调节器(4)能通过热电阻及风扇散温装置实现升温、降温的连续调节。
该系统的实施方法如下，
1)在振动传感器和支承辊轴承座 (6)上分别加工螺纹孔，将振动传感器(1)通过转接螺钉(7)安装在轧机支撑辊轴承座(6)的竖直方向，用于采集辊系垂直方向上的振动，并将振动信号接入控制装置。
2)将温度传感器(2)通过螺栓安装在液压缸缸体(3)内与油液接触，用于采集液压缸油液温度，并将温度信号接入控制装置。
3)将温度调节器(4)通过紧固钢圈安装在液压缸缸体外表面，实现对液压缸缸体温度调节。
4)将振动值和温度值通过总控制装置(5)中变送器等装置显示在液晶显示屏上。
5)轧机工作过程中实时观察轧辊振动值和油液温度值，调节温度调节器(4)改变液压缸油液温度，直到将振动值降到最低水平。

Claims (5)

1.一种基于液压缸控制的板带轧机辊系抑振系统，其特征在于：该抑振系统包括加速度传感器(1)、温度传感器(2)、温度调节器(4)、总控制装置(5)；
加速度传感器(1)设置在液压缸缸体(3)的底部，温度传感器(2)设置在液压缸缸体(3)的一侧；液压缸缸体(3)与温度调节器(4)连接，温度调节器(4)与总控制装置(5)连接；
加速度传感器(1)用以完成振动模拟信号的采集；温度传感器(2)用以完成液压缸油液温度模拟信号的采集；温度调节器(4)用以完成通过本身加热及散热装置实现对液压缸内油液温度的调节；总控制装置(5)用以完成将振动模拟信号和温度模拟信号变送为数字信号并显示在液晶显示器上，并能通过振动值和温度值的大小，通过调节液压缸的外侧的温度调节器(4)改变液压缸油液温度继而改变液压缸刚度属性，从而对辊系振动实现抑振的作用。
2.根据权利要求1所述的一种基于液压缸控制的板带轧机辊系抑振系统，其特征在于：所述加速度传感器(1)为磁电式加速度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于液压缸控制的板带轧机辊系抑振系统，其特征在于：所述温度传感器(2)采用热电偶温度传感器。
4.根据权利要求1所述的一种基于液压缸控制的板带轧机辊系抑振系统，其特征在于：所述温度调节器(4)能通过热电阻及风扇散温装置实现升温、降温的连续调节。
5.依权利要求1所述系统进行的一种基于液压缸控制的板带轧机辊系抑振方法，其特征在于：该方法实施流程如下，
1)在振动传感器和支承辊轴承座 (6)上分别加工螺纹孔，将振动传感器(1)通过转接螺钉(7)安装在轧机支撑辊轴承座(6)的竖直方向，用于采集辊系垂直方向上的振动，并将振动信号接入控制装置；
2)将温度传感器(2)通过螺栓安装在液压缸缸体(3)内与油液接触，用于采集液压缸油液温度，并将温度信号接入控制装置；
3)将温度调节器(4)通过紧固钢圈安装在液压缸缸体外表面，实现对液压缸缸体温度调节；
4)将振动值和温度值通过总控制装置(5)中变送器装置显示在液晶显示屏上；
5)轧机工作过程中实时观察轧辊振动值和油液温度值，调节温度调节器(4)改变液压缸油液温度，直到将振动值降到最低水平。
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