CN106568408A - 精整线带钢活套高度的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精整线带钢活套高度的检测方法，属于钢铁精整工艺技术领域。本发明的检测方法包括的步骤为：1)在活套坑上端平面的左右两侧沿活套坑的中心轴对称设置矫直机、第一活套板、纵剪机和第二活套板；2)钢卷经过矫直机，矫直后的带钢经过第一活套板和第二活套板，到达纵剪机；3)当带钢被纵剪机咬合，开始剪切时，第一活套板和第二活套板竖直向下放落，带钢在活套坑里形成活套；活套可以近似地看成为等腰三角形，活套在活套坑中的高度即等腰三角形底边的高h，且h满足如下数学公式：L_腰为等腰三角形腰的长度，L_底为等腰三角形底边的长度。本发明的检测方法简单，不需要额外的设备，且能保证误差在可允许范围之内。

Description

精整线带钢活套高度的检测方法

技术领域

本发明属于钢铁精整工艺技术领域，具体地属于一种精整线带钢活套高度的检测方法。

背景技术

带钢的自由活套是指在薄带材(如热轧薄带)精整生产过程中，为了满足工艺需要，在带钢输送过程中的某个环节，在两个跨距很大的输送辊道之间形成的一段自由下垂的带材冗余段，形成这段带材冗余段的目的是为了给后续的带材处理工序提供缓冲。

比如在薄带精整生产中，由于工艺的限制为了得到高质量的带钢，需要进行无张力轧制或微张力轧制，所以在轧机前留有一定量的自由活套，活套的主要作用是吸收秒流量波动引起的套量变化，对机架间的带钢施加一定的张力，通过维持恒定的活套高度保持机架间套量一定，实现生产过程中金属秒流量的动态稳定，以避免由于矫直机和纵剪机的速度不匹配而导致钢带被拉断或撕裂。

同样道理，在钢线材的生产中，需要在绕线机前留有一定量的自由活套。传统的活套高度和角度控制方法是由主传动速度控制和活套套量信号采集装置构成活套高度闭环控制。当实际活套高度与设定的活套高度不等时，用活套高度的偏差值控制上游机架主传动电机速速，以保持活套高度的恒定。

为了精确的检测和控制活套的高度，目前通常采用CCD传感器、对射式光电开关以及红外线加光感电池的方式对带钢自由活套进行测量。这几种活套检测系统由光源和检测器组成，光源由数根荧光灯构成，检测器采用单元硅探测器作敏感元件。钢板活套套量不同，荧光灯光源被挡的面积亦不同，因而接收件接收到的光能也不同，由此电子线路可处理出活套的套量信号。如图4所示。在活套坑前后两个墙面上分别安装发光设备7和感光设备8，带钢活套高度的变化，会造成遮挡光量的变化，感光设备检测到的光随之发生变化，从而折算出活套高度。

或者采用测距仪来检测活套高度，如图5所示，在活套坑底部或上部安装测距仪9，检测活套顶部的距离，从而折算出活套高度。

但上述几种检测方法对环境使用条件比较苛刻，如CCD传感器以及对射式光电开关形式的检测器易于受到热带钢所发出的红外光的影响，且设备容易损坏，需要频繁的维护或者更换，同时也会出现测量结果有比较大的误差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供了一种精整线带钢活套高度的检测方法，该检测方法通过带钢在活套坑里形成近似等腰三角形的活套，通过计算等腰三角形的高，即可以得到活套的高度，不需要较多的测量设备，只需要利用矫直机与纵剪机上设可测速度的编码器，能检测并记录矫直机与纵剪机的瞬时速度，从而计算出实时的活套高度。本发明的检测方法简单，且能保证误差在可允许范围之内。

为实现上述目的，本发明公开了一种精整线带钢活套高度的检测方法，包括如下步骤：

1)在活套坑上端平面的左右两侧沿活套坑的中心轴对称设置矫直机、第一活套板、纵剪机和第二活套板，且矫直机和第一活套板在同一侧，纵剪机和第二活套板在另一侧；

2)钢卷经过矫直机，矫直后的带钢在经过第一活套板和第二活套板，到达纵剪机；

3)当带钢的头部被纵剪机咬合，开始剪切时，从零开始计时，时间为t，且第一活套板和第二活套板竖直向下放落，带钢在活套坑中形成活套，且带钢继续运动，直至整个钢卷生产完毕；

所述活套近似看成等腰三角形，活套在活套坑中的高度即等腰三角形底边的高h，且h满足如下数学公式：

L_腰为等腰三角形腰的长度，L_底为等腰三角形底边的长度。

进一步地，所述等腰三角形腰的长度，即L_腰满足如下数学公式：

2L_腰＝L矫-L_纵+L底；L_矫为带钢在时间t里经过矫直机的长度，L_纵为带钢在时间t里经过纵剪机的长度。

再进一步地，所述L_矫满足如下数学公式：

所述L_纵满足如下数学公式：

V_矫为矫直机在时间t中的瞬时速度，V_纵为纵剪机在时间t中的瞬时速度。

更进一步地，所述L_底为水平设置的矫直机与纵剪机之间的距离。

更进一步地，所述矫直机与纵剪机均设有可测速度的编码器，检测并记录带钢经过矫直机和纵剪机的瞬时速度。

更进一步地，所述第一活套板和第二活套板为可转动的平台，且平台的宽度大于或等于带钢的宽度。

有益效果：

本发明的精整线带钢活套高度的检测方法，不同于现有技术中采用大量的外加设备，只通过带钢在活套坑里形成近似等腰三角形的活套，通过计算等腰三角形的高，即可以得到活套的高度，将问题转换为数学计算方式，不仅保证计算误差在可允许范围之内，而且这种方式操作简单，不需要对实验仪器反复的校正，节省了人工和成本。

附图说明

图1为带钢被纵剪机咬合前活套高度测定装置结构示意图；

图2为带钢被纵剪机咬合时活套高度测定装置结构示意图；

图3为图2中的活套高度计算方式示意图；

图4、图5为背景技术中活套高度测定装置结构示意图；

1—处理机、2—纵剪机、3—带钢、4.1—第一活套板、4.2—第二活套板、5—活套坑、6—活套、7—发光设备、8—感光设备、9—测距仪。

具体实施方式

为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但发明的内容不仅仅局限于以下实施例。

如图1所示，本发明公开了一种精整线带钢活套高度的检测方法，包括如下步骤：

1)在活套坑5上端平面的左右两侧沿活套坑5的中心轴对称设置矫直机1、第一活套板4.1、纵剪机2和第二活套板4.2，且矫直机1和第一活套板4.1在同一侧，纵剪机2和第二活套板4.2在另一侧；所述矫直机1与纵剪机2均设有可测速度的编码器，检测并记录带钢3经过矫直机1和纵剪机2的瞬时速度，所述第一活套板4.1和第二活套板4.2为可转动的平台，且第一活套板4.1和第二活套板4.2用于支撑带钢3，因此第一活套板4.1和第二活套板4.2的宽度大于或等于带钢3的宽度；

2)钢卷首先经过矫直机1，钢卷被矫直机1矫直处理后变成带钢3，带钢3在外界动力作用下依次经过第一活套板4.1和第二活套板4.2，到达纵剪机2；

3)当带钢3的头部被纵剪机2咬合之前，即如图1所示，此时带钢3依然被第一活套板4.1和第二活套板4.2支撑，带钢3处于水平设置，当带钢3的头部到达纵剪机2，在外界人为的参与下，带钢3的头部被纵剪机2咬合，开始计时，时间为t，且第一活套板4.1和第二活套板4.2竖直向下收缩，分别贴近两端的活套坑侧壁，带钢3由于失去第一活套板4.1和第二活套板4.2的支撑作用，会在活套坑5中迅速形成活套6，如图2所示；带钢3形成活套6后，在外界动力下会继续的运动，直至整个钢卷生产完毕。

再次结合图2可知，由于第一活套板4.1和第二活套板4.2是沿活套坑5的中心轴对称分布，所以形成的活套6可以近似看成为等腰三角形，本实施例就将活套6的形状看成等腰三角形，则活套6在活套坑5中的高度即等腰三角形底边的高h，通过数学处理方式计算出等腰三角形底边的高h，就可以近似的知道活套6在活套坑5中的高度。

如图3所示，h满足如下数学公式：

L_腰为等腰三角形腰的长度，L_底为等腰三角形底边的长度。

而L_腰满足如下数学公式：

2L_腰＝L矫-L_纵+L底；L_矫为带钢3在时间t里经过矫直机1的长度，L_纵为带钢3在时间t里经过纵剪机2的长度；

所述L_矫满足如下数学公式：

所述L_纵满足如下数学公式：

V_矫为矫直机1在时间t中的瞬时速度，V_纵为纵剪机2在时间t中的瞬时速度；

结合图3可知，L_底为水平设置的矫直机1与纵剪机2之间的距离；

把L_矫和L_纵带入L_腰的数学公式里，得，

继续，将L_腰带入h的数学公式中，得，

故通过数学公式，在可编程逻辑控制器中进行编程，即可以计算出活套高度。

上述检测方法简单，也不需要增加额外的设备，测定结果保证在允许的误差范围内。

以上实施例仅为最佳举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。除上述实施例外，本发明还有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种精整线带钢活套高度的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)在活套坑(5)上端平面的左右两侧沿活套坑(5)的中心轴对称设置矫直机(1)、第一活套板(4.1)、纵剪机(2)和第二活套板(4.2)，且矫直机(1)和第一活套板(4.1)在同一侧，纵剪机(2)和第二活套板(4.2)在另一侧；

2)钢卷被矫直机(1)矫直后变成带钢(3)，带钢(3)经过第一活套板(4.1)和第二活套板(4.2)，到达纵剪机(2)；

3)当带钢(3)的头部被纵剪机(2)咬合，开始剪切时，从零开始计时，时间为t，且第一活套板(4.1)和第二活套板(4.2)竖直向下放落，带钢(3)在活套坑(5)中形成活套(6)，带钢(3)继续运动，直至整个钢卷生产完毕；

所述活套(6)近似看成等腰三角形，活套(6)在活套坑(5)中的高度即等腰三角形底边的高h，且h满足如下数学公式：

L_腰为等腰三角形腰的长度，L_底为等腰三角形底边的长度。

2.根据权利要求1所述的精整线带钢活套高度的检测方法，其特征在于：所述等腰三角形腰的长度，即L_腰满足如下数学公式：

2L_腰＝L矫-L_纵+L底；L_矫为带钢(3)在时间t里经过矫直机(1)的长度，L_纵为带钢(3)在时间t里经过纵剪机(2)的距离。

3.根据权利要求2所述的精整线带钢活套高度的检测方法，其特征在于：所述L_矫满足如下数学公式：

所述L_纵满足如下数学公式：

V_矫为矫直机(1)在时间t中的瞬时速度，V_纵为纵剪机(2)在时间t中的瞬时速度。

4.根据权利要求1或2所述的精整线带钢活套高度的检测方法，其特征在于：所述L_底为水平设置的矫直机(1)与纵剪机(2)之间的距离。

5.根据权利要求1所述的精整线带钢活套高度的检测方法，其特征在于：所述矫直机(1)与纵剪机(2)均设有可测速度的编码器，检测并记录带钢(3)经过矫直机(1)和纵剪机(2)的瞬时速度。

6.根据权利要求1所述的精整线带钢活套高度的检测方法，其特征在于：所述第一活套板(4.1)和第二活套板(4.2)为可转动的平台，且平台的宽度大于或等于带钢(3)的宽度。