CN105903771A - 一种自动测控热轧机跑偏量的装置及其测控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自动测控热轧机跑偏量的装置，由直射式红外光电传感器、平衡电桥电路、偏差信号放大电路、偏差信号显示电路、AGC、压上油缸组成，所述直射式红外光电传感器由红外光电发射管和红外光电接收管组成，以热轧机的中心为基准分为传动侧和操作侧，所述红外光电发射管和所述红外光电接收管上下对应地装设于所述传动侧和所述操作侧，而且所述红外光电发射管发出的红外光正好被所述红外光电接收管所接收。本发明还提供了一种所述装置的测控方法。其中，所述装置结构简单、操作灵活、容易上手、精准度高、控制及时，而且其不像现有技术那样受所轧带材的厚度的限制，即适用于各种厚度的铝带等带材，尤其适用于厚度为4‑350mm的带材的跑偏控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种装置，尤其涉及一种自动测控热轧机跑偏量的装置及其测控方法。
背景技术
铝带等带材在热轧制过程中，轧件跑偏是困扰各板带生产厂家的主要难题之一，而且是自板式或带式轧制工艺出现至今一直存在的主要问题。具体来说，跑偏是指轧件在轧制区强压变形过程中其运动参数在宽度方向逐渐失去横向对称性，在出轧制区后中心线偏离并急剧扩大的横向失稳演变过程。从整个轧制过程来看，沿轧制方向只要轧件的中心线与轧制的中心线不重合，便可认为轧件出现跑偏现象。当压下时，尤其是辊缝不一致时，轧件跑偏就会给生产的顺利进行带来很大的困难，特别是轧件尾部跑偏，轻者会产生向工作辊、短导尺一侧挤压，将短导尺装置碰撞变形，导致短导尺夹紧时的中心线与轧制的中心线偏离不重合，影响后续轧制；重者则产生轧件尾部叠轧现象，即甩尾，甩尾对轧机会造成巨大冲击，不仅可能会破坏工作辊辊面，如黏辊、掉肉等，增加非正常换辊次数，而且可能会破坏轧机机架，迫使生产长期瘫痪。由于热轧辊具有一定的原始辊型及轧制过程中高温造成辊面热凸度，所以跑偏对热轧带材本身的影响也很大，会导致成品率降低、板型不好、边部卷不齐等缺陷，影响后道冷轧过程的正常生产和产品质量。
目前来看，对于跑偏问题，人们常通过手动操作或通过一些预置的手段进行调控来降低或改善跑偏。其中，靠主操手的经验，主动手动干预跑偏，有一定的效果，但具有局限性；而装有压磁式压力传感器的小推床和Thermo 的SIPRO多功能凸度仪，能对热轧机跑偏量进行一定的检测，但是受轧制的厚度限制。
在实际应用中，虽然其它一些措施，如加上AGC调偏、分段冷却、液压弯辊控制等措施等能够达到一定的效果，但是具有一定的局限性，包括依赖于人工程度高、操作不灵活、精准度低等缺陷；即使基本能够控制出现的跑偏问题，但是仍然存在适用范围小、使用周期短、结构复杂、 操作繁琐等弊端；而且，一旦控制不住或失手控制，跑偏常会损坏设备，使生产中断。因此，分析跑偏原因并开发出关联装置，以防止热轧作业中的跑偏问题的出现，具有现实意义。
发明内容
针对现有技术在实际应用过程中存在的各种问题，本申请发明人通过热轧制过程中轧件容易跑偏的成因分析，以及根据累积的实战经验，提出了实际影响跑偏的一些易被忽略的因素，发现尤其是轧辊磨损和热凸度对轧制过程轧件的跑偏影响很大，并强调预防性维护与保养的积极作用。最终，本发明提供了一种自动测控热轧机跑偏量的装置及其测控方法，所述装置结构简单、操作灵活、容易上手，更重要的是其精准度高、控制及时，而且其不像现有技术那样受所轧带材的厚度的限制，即适用于各种厚度的铝带等带材，尤其适用于厚度为4-350mm的带材的跑偏控制；除此以外，可以大大提高轧制过程的稳定性、保证产品的质量一致性。
本发明的技术方案包括：一种自动测控热轧机跑偏量的装置，由直射式红外光电传感器、平衡电桥电路、偏差信号放大电路、偏差信号显示电路、AGC、压上油缸组成，其中，所述直射式红外光电传感器由红外光电发射管和红外光电接收管组成，以热轧机的中心为基准分为传动侧和操作侧，所述红外光电发射管和所述红外光电接收管上下对应地装设于所述传动侧和所述操作侧，而且所述红外光电发射管发出的红外光正好被所述红外光电接收管所接收。
其中，所述红外光电发射管和所述红外光电接收管的数量根据带材的宽度决定，其装设的紧密程度由带材的生产要求决定。
所述红外光电发射管和所述红外光电接收管从所述热轧机的中心向所述传动侧和所述操作侧的方向均匀地装设。所述红外光电发射管和所述红外光电接收管从所述热轧机的中心向所述传动侧和所述操作侧的方向不均匀地装设，其中，靠近所述热轧机的中心的区域间距大，远离所述热轧机的中心的区域间距小。
带材的宽度越大，带材的生产要求越高，则所述红外光电发射管和所述红外光电接收管的数量越多，装设得也就越紧密。
在本发明的一个实施例中，所述直射式红外光电传感器由60只红外光电发射管和60只红外光电接收管组成，所述传动侧和所述操作侧各装设30只红外光电发射管和30只红外光电接收管。
上述所述的带材的厚度是没有限定的，但是优选地，所述带材的厚度为4-350mm。
优选地，所述红外光电发射管装设于带材的上方，所述红外光电接收管装设于带材的下方。
另外，所述红外光电发射管和所述红外光电接收管上下之间的间距可以根据需要进行固定装设，或者可以调节地装设。
本发明的技术方案还包括：一种上述所述的自动测控热轧机跑偏量的装置的测控方法，具体为：当带材偏向左侧的传动侧，则左侧的红外光电接收管被遮挡的个数大于右侧的红外光电接收管被遮挡的个数，此时偏差信号放大电路就输出一个大于零的信号给AGC，然后所述AGC输出一个正的位置倾斜量给压上油缸，从而抬高传动侧的压上油缸的位置，加大传动侧的轧制力，降低操作侧的压上油缸的位置，减小操作侧的轧制力；当带材偏向右侧的操作侧，则左侧的红外光电接收管被遮挡的个数小于右侧的红外光电接收管被遮挡的个数，此时偏差信号放大电路就输出一个小于零的信号给AGC，然后所述AGC输出一个负的位置倾斜量给压上油缸，从而抬高操作侧的压上油缸的位置，加大操作侧的轧制力，降低传动侧的压上油缸的位置，减小传动侧的轧制力；当带材正好处于中间，则左侧的红外光电接收管被遮挡的个数等于右侧的红外光电接收管被遮挡的个数，此时偏差信号放大电路就输出一个等于零的信号给AGC，然后所述AGC输出的位置倾斜量为零。
优选地，所述测控方法还包括对直射式红外光电传感器进行电气调零，即在暗态时（即带材在直射式红外光电传感器内），带材的几何中点与传感器的机械中点处在同一点，如果不在同一点，可通过调整电位器W1达到中点，使的电桥电路中左侧的红外光电接收管被遮挡的个数等于右侧的红外光电接收管被遮挡的个数，这一调整过程称为直射式红外光电传感器的电气调零。
在现场调试过程中，要尽量做到传感器的电气中点与传感器的机械中点相一致，保证测量带材的偏差真实性。
上述所述的带材的厚度是没有限定的，但是优选地，所述带材的厚度为4-350mm。
本发明的技术方案还包括一种热轧机，其装设有上述所述的自动测控热轧机跑偏量的装置，并使用上述所述的测控方法。
其中，所述热轧机可以为单机架4辊可逆热轧机。
本发明设计的所述自动测控热轧机跑偏量的装置，是一种自动检测热轧机跑偏量并对其加以自动控制的装置，由于其测控方法及装置的合理设计，使得其在实际应用过程中，不受带材厚度的限制，而且可以根据生产要求，灵活地装设红外光电发射管和红外光电接收管的分布间距，可以均匀，也可以不均匀，当需要严格控制带材的跑偏量，保证跑偏量调整控制的即时性，密集地排布红外光电发射管和红外光电接收管是必要的。
本发明中，只要沿轧制方向的轧件中心线与轧制的中心线不重合，便认为跑偏，将测量到的跑偏量发送到AGC，则AGC通过倾斜控制，迅速调整工作辊操作侧和传动侧的液压装置来改变轧辊两侧的压下位置，使轧辊作相应的倾斜，构成锲形辊缝，从而控制因其它因素引起非对称的板型缺陷，控制跑偏。这种高速响应的AGC处理方法，形成了闭环控制，提高了轧制过程的稳定性，保证产品的质量。
附图说明
图1为本发明所述的自动测控热轧机跑偏量的装置的系统示意图；
图2为本发明所述直射式红外光电传感器中红外光电发射管和红外光电接收管的分布示意图；
图3为本发明所述的自动测控热轧机跑偏量的装置的控制原理图。
具体实施方式
本发明提供了一种自动测控热轧机跑偏量的装置，由直射式红外光电传感器1、平衡电桥电路2、偏差信号放大电路3、偏差信号显示电路4、AGC5、压上油缸6组成，其中，所述直射式红外光电传感器1由红外光电发射管11和红外光电接收管12组成，以热轧机的中心为基准分为传动侧（左侧）和操作侧（右侧），所述红外光电发射管11和所述红外光电接收管12上下对应地装设于所述传动侧和所述操作侧，而且所述红外光电发射管11发出的红外光正好被所述红外光电接收管12所接收。
其中，所述红外光电发射管和所述红外光电接收管的数量根据带材的宽度决定，其装设的紧密程度由带材的生产要求决定。
所述红外光电发射管和所述红外光电接收管从所述热轧机的中心向所述传动侧和所述操作侧的方向不均匀地装设；所述红外光电发射管和所述红外光电接收管从所述热轧机的中心向所述传动侧和所述操作侧的方向不均匀地装设，其中，靠近所述热轧机的中心的区域间距大，远离所述热轧机的中心的区域间距小。
带材的宽度越大，带材的生产要求越高，则所述红外光电发射管和所述红外光电接收管的数量越多，装设得也就越紧密。
在本发明的一个实施例中，所述直射式红外光电传感器由60只红外光电发射管和60只红外光电接收管组成，所述传动侧和所述操作侧各装设30只红外光电发射管和30只红外光电接收管。
上述所述的带材的厚度是没有限定的，但是优选地，所述带材的厚度为4-350mm。
优选地，所述红外光电发射管装设于带材的上方，所述红外光电接收管装设于带材的下方。
本发明还提供了一种上述所述的自动测控热轧机跑偏量的装置的测控方法，具体为：当带材偏向左侧的传动侧，则左侧的红外光电接收管被遮挡的个数Va大于右侧的红外光电接收管被遮挡的个数Vb，此时偏差信号放大电路就输出一个大于零的信号Vab给AGC，然后所述AGC输出一个正的位置倾斜量&给压上油缸，从而抬高传动侧的压上油缸的位置，加大传动侧的轧制力，降低操作侧的压上油缸的位置，减小操作侧的轧制力，即减小传动侧辊缝，增大操作侧辊缝；当带材偏向右侧的操作侧，则左侧的红外光电接收管被遮挡的个数Va小于右侧的红外光电接收管被遮挡的个数Vb，此时偏差信号放大电路就输出一个小于零的信号Vab给AGC，然后所述AGC输出一个负的位置倾斜量&给压上油缸，从而抬高操作侧的压上油缸的位置，加大操作侧的轧制力，降低传动侧的压上油缸的位置，减小传动侧的轧制力，即增大传动侧辊缝，减小操作侧辊缝；当带材正好处于中间，则左侧的红外光电接收管被遮挡的个数Va等于右侧的红外光电接收管被遮挡的个数Vb，此时偏差信号放大电路就输出一个等于零的信号Vab给AGC，然后所述AGC输出的位置倾斜量为零。
优选地，所述测控方法还包括对直射式红外光电传感器进行电气调零，即在暗态时（即带材在直射式红外光电传感器内），带材的几何中点与传感器的机械中点处在同一点，如果不在同一点，可通过调整电位器W1达到中点，使的电桥电路中左侧的红外光电接收管被遮挡的个数等于右侧的红外光电接收管被遮挡的个数，这一调整过程称为直射式红外光电传感器的电气调零。
在现场调试过程中，要尽量做到传感器的电气中点与传感器的机械中点相一致，保证测量带材的偏差真实性。
上述所述的带材的厚度是没有限定的，但是优选地，所述带材的厚度为4-350mm。
本发明还提供了一种热轧机，其装设有上述所述的自动测控热轧机跑偏量的装置，并使用上述所述的测控方法。
实施例
一种自动测控热轧机跑偏量的装置，由直射式红外光电传感器、平衡电桥电路、偏差信号放大电路、偏差信号显示电路、AGC、压上油缸组成，其中，所述直射式红外光电传感器由红外光电发射管和红外光电接收管组成，以热轧机的中心为基准分为传动侧和操作侧，所述红外光电发射管和所述红外光电接收管上下对应地装设于所述传动侧和所述操作侧，而且所述红外光电发射管发出的红外光正好被所述红外光电接收管所接收。其中，所述直射式红外光电传感器由60只红外光电发射管和60只红外光电接收管组成，所述传动侧和所述操作侧各装设30只红外光电发射管和30只红外光电接收管；所述红外光电发射管和所述红外光电接收管从所述热轧机的中心向所述传动侧和所述操作侧的方向均匀地装设。
所述自动测控热轧机跑偏量的装置装设于1650热轧机上，可以及时灵活地控制热轧机的跑偏，精准度高，而且其不像现有技术那样受所轧带材的厚度的限制，即适用于各种厚度的铝带等带材。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种自动测控热轧机跑偏量的装置，其特征在于，由直射式红外光电传感器、平衡电桥电路、偏差信号放大电路、偏差信号显示电路、AGC、压上油缸组成，其中，所述直射式红外光电传感器由红外光电发射管和红外光电接收管组成，以热轧机的中心为基准分为传动侧和操作侧，所述红外光电发射管和所述红外光电接收管上下对应地装设于所述传动侧和所述操作侧，而且所述红外光电发射管发出的红外光正好被所述红外光电接收管所接收。
2.根据权利要求1所述的自动测控热轧机跑偏量的装置，其特征在于，所述红外光电发射管和所述红外光电接收管的数量根据带材的宽度决定，其装设的紧密程度由带材的生产要求决定。
3.根据权利要求1所述的自动测控热轧机跑偏量的装置，其特征在于，所述直射式红外光电传感器由60只红外光电发射管和60只红外光电接收管组成，所述传动侧和所述操作侧各装设30只红外光电发射管和30只红外光电接收管。
4.根据权利要求1所述的自动测控热轧机跑偏量的装置，其特征在于，所述红外光电发射管和所述红外光电接收管从所述热轧机的中心向所述传动侧和所述操作侧的方向均匀地装设。
5.根据权利要求1所述的自动测控热轧机跑偏量的装置，其特征在于，所述红外光电发射管和所述红外光电接收管从所述热轧机的中心向所述传动侧和所述操作侧的方向不均匀地装设，其中，靠近所述热轧机的中心的区域间距大，远离所述热轧机的中心的区域间距小。
6.一种如权利要求1-5中任意一项所述的自动测控热轧机跑偏量的装置的测控方法，其特征在于，当带材偏向左侧的传动侧，则左侧的红外光电接收管被遮挡的个数大于右侧的红外光电接收管被遮挡的个数，此时偏差信号放大电路就输出一个大于零的信号给AGC，然后所述AGC输出一个正的位置倾斜量给压上油缸，从而抬高传动侧的压上油缸的位置，加大传动侧的轧制力，降低操作侧的压上油缸的位置，减小操作侧的轧制力；当带材偏向右侧的操作侧，则左侧的红外光电接收管被遮挡的个数小于右侧的红外光电接收管被遮挡的个数，此时偏差信号放大电路就输出一个小于零的信号给AGC，然后所述AGC输出一个负的位置倾斜量给压上油缸，从而抬高操作侧的压上油缸的位置，加大操作侧的轧制力，降低传动侧的压上油缸的位置，减小传动侧的轧制力；当带材正好处于中间，则左侧的红外光电接收管被遮挡的个数等于右侧的红外光电接收管被遮挡的个数，此时偏差信号放大电路就输出一个等于零的信号给AGC，然后所述AGC输出的位置倾斜量为零。
7.根据权利要求6所述的自动测控热轧机跑偏量的装置的测控方法，其特征在于，还包括对直射式红外光电传感器进行电气调零。
8.根据权利要求6所述的自动测控热轧机跑偏量的装置的测控方法，其特征在于，还包括使直射式红外光电传感器的电气中心与其机械中心保持一致。
9.根据权利要求6所述的自动测控热轧机跑偏量的装置的测控方法，其特征在于，所述带材的厚度为4-350mm。
10.一种热轧机，其特征字在于，装设有如权利要求1-5中任意一项所述的自动测控热轧机跑偏量的装置。
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 201507 1111 Yue Gong Road, Jinshan District, Shanghai Patentee after: Shanghai Huafeng Aluminum Co., Ltd. Address before: 201507 1111 Yue Gong Road, Jinshan District, Shanghai Patentee before: HUAFON NIKKEI ALUMINIUM CORPORATION |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |