CN105983581A - 用于多次侧压的定宽机及多次侧压方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于多次侧压的定宽机及多次侧压方法。本发明的定宽机包括入口辊道、入口侧导板、入口夹送辊对、压紧辊对、侧压丝杆、侧压模块、出口夹送辊对、出口辊道。侧压模块通过凸轮曲轴带动侧压丝杆，凸轮曲轴的曲柄转速可变。本发明的侧压方法包括：步骤1，预设定宽机的设备允许能力值；步骤2，判断板坯侧压量是否超过所述设备允许能力值，若是，则进行一次侧压，若否，则进行多次侧压；步骤3，设定多次侧压的曲柄转速、宽度调节量及最大压下量的匹配关系；步骤4，设定第一次侧压量至第N次侧压量；步骤5，调节曲柄转速；步骤6，根据板坯变宽的尺寸数据，计算同一板坯不同位置的侧压次数，并进行多次侧压。

Description

用于多次侧压的定宽机及多次侧压方法

技术领域

本发明涉及轧钢自动控制装置及方法，更具体地说，涉及用于多次侧压的定宽机及多次侧压方法。

背景技术

目前主要使用的定宽机主要分连续式及走停式两种，其在轧制过程中，模块在垂直板坯运行方向上都会产生往复运动，此往复运动的时间作为定宽机的一个侧压周期，在这一周期内，定宽机的宽度调节装置、压紧装置、运送板坯的装置(夹送辊、辊道、模块同步机构等)需要协调一致的动作，否则容易出现模块受力不均，两侧辊缝调节不一致，板坯在运送过程中碰擦模块等情况，导致板坯边部损伤、成品宽度异常甚至定宽机机械结构受损等。

走停式定宽机的基本工作方式是当板坯运送至定宽机前导板内时停止，导板向内关闭夹紧板坯进行对中及测量板坯宽度，完成后导板打开，板坯继续向前运送至定宽机夹送辊下，运送到位后板坯停止，上夹送辊下压夹紧板坯，夹紧后进行进钢连锁条件的测试，测试满足条件后，定宽机开始进行侧压作业，夹送辊、辊道、压紧辊及模块等进入同步动作状态。

按照被加工板坯的运动过程，现有的定宽机各个机构的动作/控制过程可以分为以下几个步骤：

1)、板坯由定宽机入口辊道运送到定宽机入口的侧导板内；

2)、液压缸控制侧导板关闭，使板坯在入口辊道上对中后，侧导板再打开；

3)、入口辊道将板坯运送到入口下夹送辊处，入口上夹送辊下降，压到板坯上；

4)、入口辊道和夹送辊运送板坯进入侧压模块中间停下，上压紧辊下降压到板坯上，防止侧压后，板坯中间部位的拱起；

5)、侧压调宽装置动作调节模块辊缝，侧压模块对板坯侧压一次，使 板坯的宽度达到要求的目标值，然后侧压模块打开；

其侧压模块侧压一次的动作由曲柄推动模块框架完成，曲柄旋转360度，侧压模块即完成一次由打开位置到侧压完成再回归打开位置的动作；

6)、入口辊道和夹送辊运送板坯向前，当板坯运行到达设定距离后停下，同时调宽装置动作调节模块辊缝；压紧辊在模块即将开始侧压时切换到“高压”状态，压紧板坯；

在这期间，夹送辊，调宽装置及压紧辊的动作，必须与模块轧制周期同步，即侧压模块中曲柄推动模块的曲柄在90度到180度间之间，为侧压过程，此时上述的几个装置均不允许动作，压紧辊必须处于“高压”状态压紧板坯，而当曲柄在其余角度时，上述几个装置可以进行动作；

7)、侧压模块再侧压一次，使板坯的宽度达到要求的目标值，然后侧压模块再次打开；

8)、定宽机区域的设备重复做6～7步骤动作，当板坯头部到达出口下送辊位置上时，出口上夹送辊下降压到板坯上；

9)、入口辊道、出口辊道和夹送辊运送板坯向前运行386mm后停下；

10)、侧压模块再对板坯侧压一次，使板坯的宽度达到要求的目标值，然后打开；

11)、定宽机区域设备重复做9～10步骤动作，一直持续到板坯的尾部离开出口夹送辊；

12)、上压紧辊、上夹送辊都抬起，处于“等待”状态，一块板坯的侧压过程结束，出口辊道运送板坯到下一个机架。

发明内容

针对现有技术中存在的定宽机轧制板坯的过程不够智能，导致板坯容易受力不均的问题，本发明的目的是提供用于多次侧压的定宽机及多次侧压方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于多次侧压的定宽机，包括入口辊道、入口侧导板、入口夹送辊对、压紧辊对、侧压丝杆、侧压模块、出口夹送辊对、出口辊道。入口 辊道用于传送待侧压板坯，入口侧导板安装于入口辊道两侧，入口夹送辊对设置于入口辊道的末端。出口辊道与入口辊道位置相对，其顶端设有出口夹送辊对，入口夹送辊对和出口夹送辊对之间设有压紧辊对，压紧辊对的两侧设置侧压模块。侧压模块通过凸轮曲轴带动侧压丝杆，凸轮曲轴的曲柄转速可变。

根据本发明的一实施例，入口夹送辊对包括入口上夹送辊和入口下夹送辊，入口下夹送辊与入口辊道位于同一平面内，入口上夹送辊垂直设置与入口下加送辊上方，并可垂直下压。

根据本发明的一实施例，出口夹送辊对包括出口上夹送辊和出口下夹送辊，出口下夹送辊与出口辊道位于同一平面内，出口上夹送辊垂直设置与出口下加送辊上方，并可垂直下压。

为实现上述目的，本发明还采用如下技术方案：

一种定宽机的多次侧压方法，包括：步骤1，预设定宽机的设备允许能力值；步骤2，判断板坯侧压量是否超过设备允许能力值，若否，则进行一次侧压，若否，则进行多次侧压。

根据本发明的一实施例，还包括：步骤3，设定多次侧压的曲柄转速、宽度调节量及最大压下量的匹配关系；步骤4，设定第一次侧压量至第N次侧压量；步骤5，调节曲柄转速；步骤6，根据板坯变宽的尺寸数据，计算同一板坯不同位置的侧压次数，并进行多次侧压。

根据本发明的一实施例，步骤3包括：步骤3.1，设定曲柄转速为R，侧压设定值为W，板坯实际宽度为W1，当前部位侧压宽度目标值为W2，单次宽度调节量限幅为LW1，高速两次侧压宽度调节量限幅为LW2，曲柄高速转速设为R1，低速转速设为R2，板坯运送单步步进量设为L；步骤3.2，当LW1<W2-W1<LW2时，该阶段侧压的曲柄转速R＝R1，在两次侧压中第一次侧压阶段W＝W2+(LW2-LW1)，第二次侧压阶段W＝W2；步骤3.3，当LW2<W2-W1<2*LW1时，该阶段侧压的曲柄转速R＝R2，在两次侧压中第一次侧压阶段W＝W1-LW1，第二次侧压阶段W＝W2；步骤3.4，当W2-W1>2*LW1时，则超出定宽机的能力，禁止进行侧压。

在上述技术方案中，本发明的用于多次侧压的定宽机及多次侧压方法 在板坯同一位置进行多次侧压技术，增大了定宽机的侧压能力。调宽坯超过侧压能力的板坯不需要切割，可以通过定宽机的变速和变侧压次数进行侧压，提高了金属的收得率。

附图说明

图1是本发明定宽机的结构示意图；

图2是本发明多次侧压方法的流程图；

图3是步进距离及侧压宽度示意图；

图4是曲柄转速变化示意图；

图5是调宽及转速控制示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明首先对现有的定宽机进行了改进，其主要包括入口辊道2、入口侧导板3、入口夹送辊对7、压紧辊对6、侧压丝杆4、侧压模块5、出口夹送辊对8、出口辊道9。入口辊道2用于传送待侧压板坯1，入口侧导板3安装于入口辊道2两侧，入口夹送辊对7设置于入口辊道2的末端。出口辊道9与入口辊道2位置相对，其顶端设有出口夹送辊对8，入口夹送辊对7和出口夹送辊对8之间设有压紧辊对6，压紧辊对6的两侧设置侧压模块5。本发明改进的重点在于，侧压模块5通过凸轮曲轴带动侧压丝杆4，尤其是凸轮曲轴的曲柄转速可变。

进一步的，入口夹送辊对7包括入口上夹送辊和入口下夹送辊，入口下夹送辊与入口辊道2位于同一平面内，入口上夹送辊垂直设置与入口下加送辊上方，并可垂直下压。

进一步的，出口夹送辊对8包括出口上夹送辊和出口下夹送辊，出口下夹送辊与出口辊道9位于同一平面内，出口上夹送辊垂直设置与出口下加送辊上方，并可垂直下压。

此外，如图2所示，本发明开公开了利用上述定宽机的多次侧压方法，其主要包括以下的几个步骤：

步骤S1，预设定宽机的设备允许能力值。

步骤S2，判断板坯侧压量是否超过设备允许能力值，若否，则进行一次侧压，若否，则进行多次侧压。

步骤S3，设定多次侧压的曲柄转速、宽度调节量及最大压下量的匹配关系。

步骤S4，设定第一次侧压量至第N次侧压量。

步骤S5，调节曲柄转速。

步骤S6，根据板坯变宽的尺寸数据，计算同一板坯不同位置的侧压次数，并进行多次侧压。

下面来进一步详细说明上述各个步骤。

首先，根据步骤S1，先预设定宽机的设备允许能力值，并且定宽机读入该设备允许能力值。

其次，步骤S2，根据板坯的侧压量确定侧压次数。定宽机的默认侧压方式是1次侧压，当计算板坯侧压量一次侧压不超过定宽机的设备允许能力时，下发一次侧压指令。当计算板坯侧压量一次侧压超过了定宽机的设备允许能力时，则按照大于一次侧压次数的最少侧压次数计算，下发n次侧压指令。同时，轧制调宽坯时，L2根据板坯变宽的尺寸数据，计算同一板坯不同位置的侧压次数，L2下发变次数侧压指令。

在具体实施过程中，步骤2的判断方法可以是将板坯的实际宽度减去当前目标的宽度，判断其差值是否大于一预设值。例如，通常预设值可以是360mm。

在一次侧压方式时，侧压丝杆4的位置是固定不动的，侧压辊缝是依据凸轮曲轴转动而变化的。多次侧压时，如图4所示的步进距离与侧压宽度的示意图中可见，在凸轮曲轴转动而侧压辊缝不断变化的过程中，侧压丝杆4必须快速设定到位，防止侧压辊缝在最小位置时侧压丝杆4还在设定导致设备损坏。为了防止这种故障的发生，必须进行变速协调控制：

根据步骤S3，设定多次侧压的曲柄转速、宽度调节量及最大压下量的匹配关系。如图5所示，变速协调控制的主要控制方式在与将曲柄转速、宽度调节量及最大压下量匹配起来，其控制依据如下：

步骤S3.1，曲柄转速设定值设为R，侧压调宽装置设定值设为W，板坯实际宽度设为W1，L2下发的当前部位侧压宽度目标值设为W2，单次宽度调节量限幅为LW1，高速两次侧压宽度调节量限幅为LW2，曲柄高速转速设为R1，低速转速设为R2，板坯运送单步步进量设为L。

步骤S3.2，当LW1<W2-W1<LW2时，该阶段侧压的曲柄转速R＝R1，在两次侧压中第一次侧压阶段W＝W2+(LW2-LW1)，第二次侧压阶段W＝W2

步骤S3.3，当LW2<W2-W1<2*LW1时，该阶段侧压的曲柄转速R＝R2，在两次侧压中第一次侧压阶段W＝W1-LW1，第二次侧压阶段W＝W2

步骤S3.4，当W2-W1>2*LW1时，则超出装置能力，禁止进行侧压。

综上所述，整个定宽机各个机构的动作控制过程如下所示：

1)、板坯进入定宽机区域前，L2下发定宽机设定值，侧压丝杆4设定到位；

2)、板坯由定宽机前辊道运送到定宽机入口的侧导板内；

3)、侧导板关闭使板坯在辊道上对中后打开；

4)、关闭冷却水管中的冷却水，防止冷却水流到板坯上使板坯产生温度不均；

5)、辊道运送板坯到入口夹送辊上，油缸使入口夹送辊下降，压到板坯上；

6)、辊道和夹送辊运送板坯进入侧压模块5中间停下，压紧辊下降压到板坯上，防止侧压后板坯中间拱起；

7)、根据L2下发的当前部位侧压宽度目标值W2进行判断，当LW1<W2-W1<LW2时，则侧压的曲柄转速给定R＝R1；当LW2<W2-W1<2*LW1时，该阶段侧压的曲柄转速R＝R2；

8)、曲柄速度给定依据判断进行调节；

9)、根据L2下发的当前部位侧压宽度目标值W2进行判断，当LW1<W2-W1<LW2时，将该位置第一次侧压宽度设定值设定为W＝W2+(LW2-LW1)，第二次宽度设定W2；当LW2<W2-W1<2*LW1时；将该位置第一次侧压宽度设定值设定为W＝W1-LW1，第二次宽度设定W2；

10)、曲柄角度到160度时，发出调宽抱闸打开指令；

11)、曲柄角度到180度时，发出中断信号；

12)、接收到中断信号时，CPU向主曲柄传动装置发送速度指令，按照7步中所计算的转送控制传动转速，同时CPU向调宽装置发送启动指令，按照8步计算出的宽度目标值进行宽度设定；

13)、主曲柄传动装置启动，调宽装置启动；

14)、达到设定辊缝时，向调宽装置发送停止指令；

15)、曲柄角度旋转至90度时，发出中断信号；

16)、CPU向调宽装置发送强制停止指令；

17)、发出抱闸关闭指令；

18)、侧压模块5侧压一次使板坯宽度达到第一次目标值后，重复7～16步骤动作，完成第2次侧压；

19)、辊道和夹送辊运送板坯向前运行L后停下；

20)、定宽机区域设备重复做7～17步骤动作，当板坯头部到达出口下夹送辊上时，出口上夹送辊下降压到板坯上；入口上夹送辊抬起；

21)、定宽机区域设备重复做7～17步骤动作，一直持续到板坯尾部离开出口夹送辊；

22)、压紧辊、夹送辊都抬起等待，打开冷却水管中的冷却水对夹送辊进行冷却；

23)、侧压结束

下面通过一个实例例来说明上述各个步骤。

以某一型号的热轧定宽机为例，其LW1＝300mm，LW2＝360mm，R1＝52rpm，R2＝35rpm，单步步进量L＝386mm。

测试板坯尺寸：

头部宽度1400mm，中间1300mm，尾部1200mm

成品宽度1000mm

头部长度1500mm，中间变宽长度3000mm，尾部长度2000mm

侧压过程：

根据判定，其头部W1＝1400mm，W2＝1000mm，此时 W1-W2＝400mm>LW2,此时采取低速R＝R2＝35rpm方式侧压，首次侧压宽度设定W＝W1-LW1＝1400-300＝1100mm，二次侧压宽度设定W＝W2＝1000mm；

中间变宽部分，当其宽度小于1360mm时，此时W1＝1360mm，W2＝1000mm，LW1<W1-W2＝360mm<LW2，此时采取高速R＝R1＝52rpm方式侧压，首次侧压宽度设定W＝W2+(LW2-LW1)＝1000+(360-300)＝1060mm，二次侧压宽度设定W＝W2＝1000mm；

直到其宽度小于1300mm时，此时W1＝1300mm，W2＝1000mm，W1-W2＝300mm<LW1,此时恢复到高速R＝R1＝52rpm，单次侧压轧制；

尾部部分，其其头部W1＝1200mm，W2＝1000mm，W1-W2＝200mm<LW1，维持高速R＝R1＝52rpm，单次侧压轧制。

具体实绩设定参数如下：

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (6)

1.一种用于多次侧压的定宽机，其特征在于，包括：

入口辊道、入口侧导板、入口夹送辊对、压紧辊对、侧压丝杆、侧压模块、出口夹送辊对、出口辊道

所述入口辊道用于传送待侧压板坯，所述入口侧导板安装于所述入口辊道两侧，所述入口夹送辊对设置于所述入口辊道的末端；

所述出口辊道与所述入口辊道位置相对，其顶端设有所述出口夹送辊对；

所述入口夹送辊对和出口夹送辊对之间设有所述压紧辊对，所述压紧辊对的两侧设置所述侧压模块；

所述侧压模块通过凸轮曲轴带动所述侧压丝杆，所述凸轮曲轴的曲柄转速可变。

2.如权利要求1所述的用于多次侧压的定宽机，其特征在于：

所述入口夹送辊对包括入口上夹送辊和入口下夹送辊，所述入口下夹送辊与所述入口辊道位于同一平面内，所述入口上夹送辊垂直设置与所述入口下加送辊上方，并可垂直下压。

3.如权利要求1所述的用于多次侧压的定宽机，其特征在于：

所述出口夹送辊对包括出口上夹送辊和出口下夹送辊，所述出口下夹送辊与所述出口辊道位于同一平面内，所述出口上夹送辊垂直设置与所述出口下加送辊上方，并可垂直下压。

4.一种定宽机的多次侧压方法，其特征在于，包括：

步骤1，预设定宽机的设备允许能力值；

步骤2，判断板坯侧压量是否超过所述设备允许能力值，若是，则进行一次侧压，若否，则进行多次侧压。

5.如权利要求4所述的定宽机的多次侧压方法，其特征在于，还包括：

步骤3，设定多次侧压的曲柄转速、宽度调节量及最大压下量的匹配关系；

步骤4，设定第一次侧压量至第N次侧压量；

步骤5，调节曲柄转速；

步骤6，根据板坯变宽的尺寸数据，计算同一板坯不同位置的侧压次数，并进行多次侧压。

6.如权利要求5所述的定宽机的多次侧压方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤3.1，设定曲柄转速为R，侧压设定值为W，板坯实际宽度为W1，当前部位侧压宽度目标值为W2，单次宽度调节量限幅为LW1，高速两次侧压宽度调节量限幅为LW2，曲柄高速转速设为R1，低速转速设为R2，板坯运送单步步进量设为L；

步骤3.2，当LW1<W2-W1<LW2时，该阶段侧压的曲柄转速R＝R1，在两次侧压中第一次侧压阶段W＝W2+(LW2-LW1)，第二次侧压阶段W＝W2；

步骤3.3，当LW2<W2-W1<2*LW1时，该阶段侧压的曲柄转速R＝R2，在两次侧压中第一次侧压阶段W＝W1-LW1，第二次侧压阶段W＝W2；

步骤3.4，当W2-W1>2*LW1时，则超出定宽机的能力，禁止进行侧压。