CN107413861B - 高速线材精轧机组辊缝在线自动调节系统 - Google Patents

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Abstract

一种高速线材精轧机组辊缝在线自动调节系统，包括数据输入单元、中央处理单元、辊缝对零单元、在线伺服调整单元和轧机出口测径单元，所述的辊缝对零单元包括多个轧辊对零传感器，每台精轧机的轧辊上安装有一个轧辊对零传感器，所述的在线伺服调整单元包括多个伺服电机，每台精轧机的辊缝调整装置上安装有一个伺服电机，精轧机出口安装有轧机出口测径单元，通过数据输入单元向中央处理单元输入轧制程序表、辊径、设备速比、成品尺寸、每一架精轧机轧辊的磨损补偿值的数据，中央处理单元向在线伺服调整单元发出指令，通过辊缝对零单元将轧机辊缝对零后再自动调整到轧制程序表需要的数值，本发明调整效率高；提高了精轧机组作业率和安全性。

Description

高速线材精轧机组辊缝在线自动调节系统
技术领域
本发明一种高速线材精轧机组辊缝在线自动调节系统。
背景技术
精轧机组是高速线材生产线里最主要的设备，该设备的特点是生产速度高、效率高、轧制精度高。设备设置为十架轧机集中传动、顶交紧凑型布置。在小规格生产轧制时出口处成品线速度可达到95m/s，每分钟成品产量约一吨。机组高速运行随时有跑钢或飞溅等情况，为了加强安全防护十架轧机在一个整体的保护罩里。这样由于生产速度高、节奏快调整辊缝就相当麻烦，调节速度和达到精度的过程需要很长时间。在轧机换辊或更改孔型后轧机需要逐架次调整辊缝值到设计尺寸，一般现场采用低速爬行压铅丝辊缝的方法或者用塞尺测量比对的方法。反复多次调整测量一般调整一套机组的辊缝时间大概要40分钟，调节精度难以达到设计辊缝要求，在开始生产时还要继续人工测量成品的外形尺寸，来不断的修正反复调整辊缝。如果调整偏差大会造成跑钢、堆钢等事故。一般前几根钢都难以达到合格产品外形尺寸的要求，外形尺寸不合格整卷钢都不能正常销售造成浪费。在轧机出现异常现象时，人工调整容易对设备造成损坏，例如：成品架轧机油膜轴承严重磨损时如果调整工人经验较少就会继续调小辊缝，这样就容易造成轴承瞬间烧毁，使轧机故障迅速恶化，设备损坏严重、整只钢坯堆废。调整机构传动件铜螺母变形时也会出现类似问题，如果人为继续调整就会造成螺母断裂、偏心套断裂等严重故障。
在正常生产时随着轧辊的磨损成品尺寸不断地变化，需要通过人工不断测量成品尺寸来判断是否修正辊缝。一般每卷钢(约2吨)生产用时1分多钟，现场不是每一卷钢都测量每间隔固定卷数测量一次，在测量间隔出现尺寸超差不能得到控制，一旦出现超差会造成数卷钢不合格。目前精轧机组的辊缝调整方式效率低、精度低、造成合格率低。一般钢厂生产现场对生产作业率和合格率要求较高，在要求高、自动化程度高的高速线材生产线里这样的辊缝调整方式显然已经很难达到要求。
发明内容
基于以上不足之处，本发明提供一种高速线材精轧机组辊缝在线自动调节系统，能够自动对辊缝实时调整，提高了辊缝调整的精确程度，对精轧机组的运行起到保护作用，降低精轧机组的故障率。
本发明所采用的技术如下：一种高速线材精轧机组辊缝在线自动调节系统，包括数据输入单元、中央处理单元、辊缝对零单元、在线伺服调整单元和轧机出口测径单元，中央处理单元分别电信号连接数据输入单元、辊缝对零单元、在线伺服调整单元、轧机出口测径单元，所述的辊缝对零单元包括多个轧辊对零传感器，每台精轧机的轧辊上安装有一个轧辊对零传感器，所述的在线伺服调整单元包括多个伺服电机，每台精轧机的辊缝调整装置上安装有一个伺服电机，精轧机出口安装有轧机出口测径单元，
通过数据输入单元向中央处理单元输入轧制程序表、辊径、设备速比、成品尺寸、每一架轧机轧辊的磨损补偿值的数据，
中央处理单元向在线伺服调整单元发出指令，通过辊缝对零单元将轧机辊缝对零后再自动调整到轧制程序表需要的数值，
正常生产时，轧机出口测径单元检测出轧件尺寸并传回中央处理单元，进行数据比对后在轧制间隔时对辊缝再实行调整，消除每一架轧机油膜轴承弹跳，连续生产轧制轧辊会一直磨损，根据给定的磨损补偿的经验值和结合轧机出口测径单元的测量数据实现轧辊磨损的动态补偿，
在轧制生产时如果油膜轴承严重磨损或铜螺母变形时轧机辊缝会自然变大，在辊缝修正上设定单次调整最大值，轧机出口测径单元设定成品最大值，如果达到单次调整最大值，但是成品料形依然超过最大值那么本调节系统将发出设备故障信号并且不再调整辊缝，对设备起到保护作用。
本发明具有如下优点：调整效率高、精度高；提高产品合格率；提高了精轧机组作业率和安全性。
附图说明
图1为原有的精轧机组结构示意图；
图2为原有的单架次轧机辊缝调整示意图；
图3为本发明的自动调节系统结构示意图；
图4为本发明辊缝在线调整系统原理图；
其中1、辊缝调整装置，2、轧辊轴，3、机组底座，4、在线伺服调整单元，5、中央处理单元，6、数据输入单元，7、辊缝对零单元，8、轧机出口测径单元。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明作进一步说明：
实施例1
如图3-4所示，一种高速线材精轧机组辊缝在线自动调节系统，包括数据输入单元、中央处理单元、辊缝对零单元、在线伺服调整单元和轧机出口测径单元，中央处理单元分别电信号连接数据输入单元、辊缝对零单元、在线伺服调整单元、轧机出口测径单元，所述的辊缝对零单元包括多个轧辊对零传感器，每台精轧机的轧辊上安装有一个轧辊对零传感器，所述的在线伺服调整单元包括多个伺服电机，每台精轧机的辊缝调整装置上安装有一个伺服电机，精轧机出口安装有轧机出口测径单元，
通过数据输入单元向中央处理单元输入轧制程序表、辊径、设备速比、成品尺寸、每一架轧机轧辊的磨损补偿值的数据，这些数据一次性输入后可以保存长期使用，在更换成产规格时调用即可，有数据修改时可以直接更改保存。轧机更换辊环或者更换规格只需要调用相应的轧制程序表，辊环更换结束后系统可以按照设计轧制参数进行调整。
中央处理单元向在线伺服调整单元发出指令，通过辊缝对零单元将轧机辊缝对零后再自动调整到轧制程序表需要的数值，
正常生产时，轧机出口测径单元检测出轧件尺寸并传回中央处理单元，进行数据比对后在轧制间隔时对辊缝再实行调整，消除每一架轧机油膜轴承弹跳，提高轧制成品精度，在轧制高品质高要求钢种时控制质量稳定非常有作用，所述的轧机出口测径单元包括测径仪；
连续生产轧制轧辊会一直磨损，根据给定的磨损补偿的经验值和结合轧机出口测径单元的测量数据实现轧辊磨损的动态补偿，以前人工控制只能通过经验来补偿或者通过集卷后的成品来测量，这样的尺寸控制精度达不到快速生产节奏的要求，
在轧制生产时如果油膜轴承严重磨损或铜螺母变形时轧机辊缝会自然变大，以前人工操作只能靠经验判断适当的调整辊缝，这时有可能导致油膜轴承烧毁或者铜螺母断裂，很多时候判断不准都会导致轧机严重故障。在辊缝修正上设定单次调整最大值，轧机出口测径单元设定成品最大值，如果达到单次调整最大值但是成品料形依然超过最大值那么系统将发出设备故障信号并且不再调整辊缝，这样能对设备起到很好的保护作用。
利用辊缝对零单元和在线伺服调整单元的配合提高了辊缝调整的精确程度，可以通过测径仪对成品适时检查及时对辊缝进行调整、修正，保证成品合格率；在铜螺母断裂或油膜轴承出现故障时保护设备并且及时报故障。
实施例2
一种高速线材精轧机组辊缝在线自动调节系统，包括数据输入单元、中央处理单元、辊缝对零单元、在线伺服调整单元和轧机出口测径单元，中央处理单元分别电信号连接数据输入单元、辊缝对零单元、在线伺服调整单元、轧机出口测径单元，所述的辊缝对零单元包括多个轧辊对零传感器，每台精轧机的轧辊上安装有一个轧辊对零传感器，所述的在线伺服调整单元包括多个伺服电机，每台精轧机的辊缝调整装置上安装有一个伺服电机，精轧机出口安装有轧机出口测径单元，通过存有各种孔型系统辊缝参数的中央处理单元来控制各架轧机的辊缝调整量。在更换轧辊或更改孔型时为了操作方便工人操作可以将任何一架辊缝调节到最大值，在换辊结束后轧机辊缝自动归零校准，再通过伺服电机调整到设计要求的辊缝值，在2分钟以内就可以完成开轧前的辊缝调整。在生产轧制时可以对辊缝实时调整，在精轧机出口安装成品测径仪，根据测量数据与设计成品尺寸对比如果尺寸超差就马上对辊缝进行修正，这样就实现了辊缝的在线调整。在生产过程中轧辊会存在磨损消耗现象，这套系统还可以对轧辊的磨损进行适时地补偿，根据生产速度和规格按照轧辊的磨损量来不断的补偿。另外在调整辊缝时系统有对轧机设备的保护功能，轧机辊缝调整超范围时系统会自动报故障、停止，示意该架次辊箱有故障。这样可以在油膜轴承损坏或铜螺母变形时及时报警避免设备进一步损坏。
1、在更换轧辊时的调整时间由原来的40分钟缩短到2分钟提高了工作效率。
2、利用辊缝对零系统和伺服调整电机的配合提高了辊缝调整的精确程度。
3、可以通过测径仪对产品适时检查及时对辊缝进行调整、修正，保证产品合格率。
4、可以在铜螺母断裂或油膜轴承出现故障时保护设备并且及时报故障。

Claims (1)

1.一种高速线材精轧机组辊缝在线自动调节系统，包括数据输入单元、中央处理单元、辊缝对零单元、在线伺服调整单元和轧机出口测径单元，中央处理单元分别电信号连接数据输入单元、辊缝对零单元、在线伺服调整单元、轧机出口测径单元，其特征在于，所述的辊缝对零单元包括多个轧辊对零传感器，每台精轧机的轧辊上安装有一个轧辊对零传感器，所述的在线伺服调整单元包括多个伺服电机，每台精轧机的辊缝调整装置上安装有一个伺服电机，精轧机出口安装有轧机出口测径单元，
通过数据输入单元向中央处理单元输入轧制程序表、辊径、设备速比、成品尺寸、每一架精轧机轧辊的磨损补偿值的数据，
中央处理单元向在线伺服调整单元发出指令，通过辊缝对零单元将轧机辊缝对零后再自动调整到轧制程序表需要的数值，
正常生产时，轧机出口测径单元检测出轧件尺寸并传回中央处理单元，进行数据比对后在轧制间隔时对辊缝再实行调整，消除每一架轧机油膜轴承弹跳，连续生产轧制轧辊会一直磨损，根据给定的磨损补偿值和结合轧机出口测径单元的测量数据实现轧辊磨损的动态补偿，
在轧制生产时，如果油膜轴承严重磨损或铜螺母变形时，轧机辊缝会自然变大，在辊缝修正上设定单次调整最大值，轧机出口测径单元设定成品最大值，如果达到单次调整最大值，但是成品料形依然超过最大值，那么本调节系统将发出设备故障信号并且不再调整辊缝，对设备起到保护作用。
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