CN108838215B - 一种轧机的倾斜调整方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轧机的倾斜调整方法及装置，所述方法包括：在轧机处于稳定工作状态时，检测所述轧机工作侧的张力、所述轧机工作侧的轧制力、所述轧机驱动侧的张力以及所述轧机驱动侧的轧制力；获得张力偏差和轧制力偏差；在所述张力偏差满足预设条件且所述轧制力偏差的绝对值大于第一预设轧制力时，产生倾斜控制信号；根据所述倾斜控制信号调整所述轧机的倾斜方向以减小所述张力偏差；在所述张力偏差的绝对值小于第二预设张力且所述轧制力偏差的绝对值小于第二预设轧制力时，停止产生所述倾斜控制信号。本发明提供的轧机的倾斜调整方法及装置，防止因张力偏差过大导致带钢出现单边浪、跑偏甚至断带的情况。

Description

一种轧机的倾斜调整方法及装置

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种轧机的倾斜调整方法及装置。

背景技术

轧制是将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙，因受轧辊的压缩成型轧制使材料截面减小、长度增加的压力加工方法。这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产型材、板材以及管材等，分热轧和冷轧两种。

热轧可以破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使钢材组织密实，力学性能得到改善。冷轧是用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷。由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度和硬度上升，韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。

在冷轧和热轧生产过程中，有时会出现单边浪、带钢跑偏甚至断带的情况。

发明内容

本发明所要解决的是轧制生产过程中出现单边浪、带钢跑偏甚至断带的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种轧机的倾斜调整方法，包括：

在轧机处于稳定工作状态时，检测所述轧机工作侧的张力、所述轧机工作侧的轧制力、所述轧机驱动侧的张力以及所述轧机驱动侧的轧制力；

获得张力偏差和轧制力偏差，其中，所述张力偏差为所述轧机工作侧的张力与所述轧机驱动侧的张力之差，所述轧制力偏差为所述轧机工作侧的轧制力与所述轧机驱动侧的轧制力之差；

在所述张力偏差满足预设条件且所述轧制力偏差的绝对值大于第一预设轧制力时，产生倾斜控制信号，其中，所述第一预设条件包括所述张力偏差的绝对值大于第一预设张力；

根据所述倾斜控制信号调整所述轧机的倾斜方向以减小所述张力偏差；

在所述张力偏差的绝对值小于第二预设张力且所述轧制力偏差的绝对值小于第二预设轧制力时，停止产生所述倾斜控制信号，其中，所述第二预设张力小于所述第一预设张力，所述第二预设轧制力小于所述第一预设轧制力。

可选的，所述轧机处于稳定工作状态是指所述轧机的轧制速度高于预设速度。

可选的，所述预设条件还包括所述张力偏差的绝对值持续大于所述第一预设张力的时间大于预设时间。

可选的，所述倾斜控制信号为周期信号；

在所述倾斜控制信号的一个周期内，所述倾斜控制信号由有效控制信号和无效控制信号组成。

可选的，所述有效控制信号的持续时间小于所述无效控制信号的持续时间。

可选的，所述根据所述倾斜控制信号调整所述轧机的倾斜方向包括：

当所述轧机工作侧的轧制力大于所述轧机驱动侧的轧制力时，根据所述倾斜控制信号控制所述轧机向所述轧机工作侧倾斜；

当所述轧机工作侧的轧制力小于所述轧机驱动侧的轧制力时，根据所述倾斜控制信号控制所述轧机向所述轧机驱动侧倾斜。

基于同样的发明构思，本发明还提供一种轧机的倾斜调整装置，包括：

张力检测元件，用于在轧机处于稳定工作状态时，检测所述轧机工作侧的张力和所述轧机驱动侧的张力；

轧制力检测元件，用于在轧机处于稳定工作状态时，检测所述轧机工作侧的轧制力和所述轧机驱动侧的轧制力；

控制器，用于获得张力偏差和轧制力偏差，在所述张力偏差满足预设条件且所述轧制力偏差的绝对值大于第一预设轧制力时产生倾斜控制信号，并在所述张力偏差的绝对值小于第二预设张力且所述轧制力偏差的绝对值小于第二预设轧制力时停止产生所述倾斜控制信号，其中，所述张力偏差为所述轧机工作侧的张力与所述轧机驱动侧的张力之差，所述轧制力偏差为所述轧机工作侧的轧制力与所述轧机驱动侧的轧制力之差，所述第一预设条件包括所述张力偏差的绝对值大于第一预设张力，所述第二预设张力小于所述第一预设张力，所述第二预设轧制力小于所述第一预设轧制力；

执行器，用于根据所述倾斜控制信号调整所述轧机的倾斜方向以减小所述张力偏差。

可选的，所述张力检测元件包括设置在所述轧机工作侧的第一张力传感器和设置在所述轧机驱动侧的第二张力传感器；

所述轧制力检测元件包括设置在所述轧机工作侧的第一轧制力传感器和设置在所述轧机驱动侧的第二轧制力传感器。

可选的，所述控制器为PLC控制器。

可选的，所述执行器包括设置在所述轧机工作侧的第一液压缸和设置在所述轧机驱动侧的第二液压缸。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

轧制生产过程中出现的单边浪、带钢跑偏甚至断带的问题，主要是由轧机工作侧和驱动侧之间的张力偏差过大引起的。因此，本发明提供的轧机的倾斜调整方法及装置，通过检测轧机工作侧的张力、轧机工作侧的轧制力、轧机驱动侧的张力以及轧机驱动侧的轧制力，获得张力偏差和轧制力偏差，在张力偏差和轧制力偏差过大时产生倾斜控制信号，根据所述倾斜控制信号调整所述轧机的倾斜方向以减小所述张力偏差，并在所述张力偏差减小后停止产生所述倾斜控制信号，即以所述张力偏差和所述轧制力偏差为基准自动调整所述轧机的倾斜方向，防止所述张力偏差过大，从而避免带钢出现单边浪、跑偏甚至断带的情况，实现轧制过程的稳定与高速。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1是本发明实施例的轧机的倾斜调整方法的流程示意图；

图2是本发明实施例的轧机的倾斜调整装置的结构示意图；

图3是本发明实施例的轧机的截面示意图。

具体实施方式

正如背景技术中所描述的，轧制生产过程中会出现单边浪、带钢跑偏甚至断带的情况。经过研究发现，轧机工作侧与驱动侧的过大张力偏差是导致出现上述事件的主要原因。基于此，本发明提供一种轧机的倾斜调整方法及装置，通过轧机工作侧与驱动侧的张力偏差自动调节轧机的倾斜方向，避免出现因张力偏差过大导致出现单边浪、带钢跑偏甚至断带的情况。需要说明的是，本发明提供的轧机的倾斜调整方法及装置对UCM轧机、平整机、光整机等平辊轧机都适用，因而本发明不限定轧机的具体类型。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

本实施例提供一种轧机的倾斜调整方法，图1是所述轧机的倾斜调整方法的流程示意图，所述轧机的倾斜调整方法包括：

步骤S1，在轧机处于稳定工作状态时，检测所述轧机工作侧的张力、所述轧机工作侧的轧制力、所述轧机驱动侧的张力以及所述轧机驱动侧的轧制力。

在所述轧机处于不稳定工作状态时，例如在所述轧机启动过程中，由于受到不同工况的影响，所述轧机工作侧的张力、所述轧机工作侧的轧制力、所述轧机驱动侧的张力以及所述轧机驱动侧的轧制力是不稳定的，根据这些不稳定的参数进行控制会产生误判。因此，本实施例在所述轧机处于稳定工作状态时，才检测所述轧机工作侧的张力、所述轧机工作侧的轧制力、所述轧机驱动侧的张力以及所述轧机驱动侧的轧制力。在所述轧机处于不稳定工作状态时，其轧制速度是逐渐增大的，当其轧制速度增大到超过某一阈值时，所述轧机便处于稳定的工作状态。因此，所述轧机的工作状态可以根据所述轧机的轧制速度来确定：当所述轧机的轧制速度高于预设速度时，所述轧机处于稳定工作状态。轧制速度是衡量所述轧机性能的一项指标，不同性能的轧机对应有不同的轧制速度，因而所述预设速度可根据所述轧机的性能参数进行确定。在本实施例中，所述预设速度为100m/min。

进一步，所述轧机工作侧的张力可以通过设置在所述轧机工作侧的张力传感器获得，所述轧机驱动侧的张力可以通过设置在所述轧机驱动侧的张力传感器获得；所述轧机工作侧的轧制力可以通过设置在所述轧机工作侧的轧制力传感器获得，所述轧机驱动侧的轧制力可以通过设置在所述轧机驱动侧的轧制力传感器获得。所述轧机驱动侧是指所述轧机机架安装有电机的一侧，所述轧机工作侧是指所述轧机机架与所述轧机驱动侧相对的另一侧。

步骤S2，获得张力偏差和轧制力偏差，其中，所述张力偏差为所述轧机工作侧的张力与所述轧机驱动侧的张力之差，所述轧制力偏差为所述轧机工作侧的轧制力与所述轧机驱动侧的轧制力之差。

根据所述轧机工作侧的张力、所述轧机工作侧的轧制力、所述轧机驱动侧的张力以及所述轧机驱动侧的轧制力，对所述轧机工作侧的张力和所述轧机驱动侧的张力做差获得所述张力偏差，对所述轧机工作侧的轧制力和所述轧机驱动侧的轧制力做差获得所述轧制力偏差。

步骤S3，在所述张力偏差满足预设条件且所述轧制力偏差的绝对值大于第一预设轧制力时，产生倾斜控制信号，其中，所述第一预设条件包括所述张力偏差的绝对值大于第一预设张力。

在所述张力偏差增大时，所述轧制力偏差也会相应增大。为了减小误判的可能性，本实施例不仅对所述张力偏差进行判断，还对所述轧制力偏差进行判断。在所述张力偏差的绝对值大于第一预设张力且所述轧制力偏差的绝对值大于第一预设轧制力时，表明所述张力偏差过大，可能引起单边浪、带钢跑偏甚至断带的情况，就产生用于调整所述轧机倾斜方向的所述倾斜控制信号。为进一步减小误判的可能性，所述预设条件还包括所述张力偏差的绝对值持续大于所述第一预设张力的时间大于预设时间。在本实施例中，所述第一预设张力为5kN～10kN，所述第一预设轧制力为20t～50t，所述预设时间为0.5s。

进一步，考虑到获得调整后的所述张力偏差和所述轧制力偏差具有一定的响应时间，若所述倾斜控制信号一直为有效的控制信号，即在所述倾斜控制信号的持续时间内，一直调整所述轧机的倾斜方向，可能导致所述轧机过度倾斜。因此，为了防止所述轧机过度倾斜，本实施例中所述倾斜控制信号为周期信号。在所述倾斜控制信号的一个周期内，所述倾斜控制信号由有效控制信号和无效控制信号组成，所述有效控制信号的持续时间小于所述无效控制信号的持续时间。当所述倾斜控制信号为有效控制信号时，所述有效控制信号控制执行器调整所述轧机的倾斜方向；当所述倾斜控制信号为无效控制信号时，有所述倾斜控制信号产生，但执行器不动作。所述有效控制信号的持续时间和所述无效控制信号的持续时间，可根据实际生产情况进行设置。在本实施例中，所述有效控制信号的持续时间为0.1s，所述无效控制信号的持续时间为0.2s。

步骤S4，根据所述倾斜控制信号调整所述轧机的倾斜方向以减小所述张力偏差。

具体地，当所述轧机工作侧的轧制力大于所述轧机驱动侧的轧制力时，表明所述轧机向所述轧机驱动侧倾斜过多，因而根据所述倾斜控制信号控制所述轧机向所述轧机工作侧倾斜；当所述轧机工作侧的轧制力小于所述轧机驱动侧的轧制力时，表明所述轧机向所述轧机工作侧倾斜过多，因而根据所述倾斜控制信号控制所述轧机向所述轧机驱动侧倾斜。进一步，所述轧机的倾斜可通过设置在所述轧机工作侧和所述轧机驱动侧的液压缸进行调整。例如，要调整所述轧机向所述轧机工作侧倾斜时，可由所述倾斜控制信号控制所述轧机驱动侧的液压缸做功，向上推动所述轧机的轧辊；同理，要调整所述轧机向所述轧机驱动侧倾斜时，可由所述倾斜控制信号控制所述轧机工作侧的液压缸做功，向上推动所述轧机的轧辊。

步骤S5，在所述张力偏差的绝对值小于第二预设张力且所述轧制力偏差的绝对值小于第二预设轧制力时，停止产生所述倾斜控制信号，其中，所述第二预设张力小于所述第一预设张力，所述第二预设轧制力小于所述第一预设轧制力。

根据所述倾斜控制信号调整所述轧机的倾斜方向后，所述张力偏差和所述轧制力偏差不断减小。当减小到所述张力偏差的绝对值小于第二预设张力且所述轧制力偏差的绝对值小于第二预设轧制力时，表明所述张力偏差恢复到正常范围，所述张力偏差不会引起单边浪、带钢跑偏甚至断带的情况，因而停止产生所述倾斜控制信号。在本实施例中，所述第二预设张力为3kN～5kN，所述第二预设轧制力为20t～30t。

本实施例提供的轧机的倾斜调整方法，通过检测所述轧机工作侧的张力、所述轧机工作侧的轧制力、所述轧机驱动侧的张力以及所述轧机驱动侧的轧制力，获得所述张力偏差和所述轧制力偏差，以所述张力偏差和所述轧制力偏差为基准自动调整所述轧机的倾斜方向，防止所述张力偏差过大，从而避免带钢出现单边浪、跑偏甚至断带的情况，实现轧制过程的稳定与高速。

实施例2

本实施例提供一种轧机的倾斜调整装置，图2是所述轧机的倾斜调整装置的结构示意图，所述轧机的倾斜调整装置包括张力检测元件11、轧制力检测元件12、控制器13以及执行器14。

所述张力检测元件11用于在轧机处于稳定工作状态时，检测所述轧机工作侧的张力和所述轧机驱动侧的张力。在本实施例中，所述张力检测元件11包括设置在所述轧机工作侧的第一张力传感器和设置在所述轧机驱动侧的第二张力传感器。

所述轧制力检测元件12用于在轧机处于稳定工作状态时，检测所述轧机工作侧的轧制力和所述轧机驱动侧的轧制力。在本实施例中，所述轧制力检测元件12包括设置在所述轧机工作侧的第一轧制力传感器和设置在所述轧机驱动侧的第二轧制力传感器。

所述控制器13用于获得张力偏差和轧制力偏差，在所述张力偏差满足预设条件且所述轧制力偏差的绝对值大于第一预设轧制力时产生倾斜控制信号，并在所述张力偏差的绝对值小于第二预设张力且所述轧制力偏差的绝对值小于第二预设轧制力时停止产生所述倾斜控制信号，其中，所述张力偏差为所述轧机工作侧的张力与所述轧机驱动侧的张力之差，所述轧制力偏差为所述轧机工作侧的轧制力与所述轧机驱动侧的轧制力之差，所述第一预设条件包括所述张力偏差的绝对值大于第一预设张力，所述第二预设张力小于所述第一预设张力，所述第二预设轧制力小于所述第一预设轧制力。在本实施例中，所述控制器13为PLC控制器。

所述执行器14用于根据所述倾斜控制信号调整所述轧机的倾斜方向以减小所述张力偏差。在本实施例中，所述执行器14包括设置在所述轧机工作侧的第一液压缸和设置在所述轧机驱动侧的第二液压缸。图3是本实施例的轧机的截面示意图，要调整所述轧机向所述轧机工作侧倾斜时，可由所述倾斜控制信号控制所述轧机驱动侧的液压缸做功，向上推动所述轧机的轧辊；同理，要调整所述轧机向所述轧机驱动侧倾斜时，可由所述倾斜控制信号控制所述轧机工作侧的液压缸做功，向上推动所述轧机的轧辊。

所述轧机的倾斜调整装置的具体工作原理可参考实施例1中对于步骤S1至步骤S5的描述，本实施例不再赘述。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轧机的倾斜调整方法，其特征在于，包括：

在轧机处于稳定工作状态时，检测所述轧机工作侧的张力、所述轧机工作侧的轧制力、所述轧机驱动侧的张力以及所述轧机驱动侧的轧制力；

获得张力偏差和轧制力偏差，其中，所述张力偏差为所述轧机工作侧的张力与所述轧机驱动侧的张力之差，所述轧制力偏差为所述轧机工作侧的轧制力与所述轧机驱动侧的轧制力之差；

在所述张力偏差满足预设条件且所述轧制力偏差的绝对值大于第一预设轧制力时，产生倾斜控制信号，其中，所述预设条件包括所述张力偏差的绝对值大于第一预设张力，所述倾斜控制信号为周期信号，在所述倾斜控制信号的一个周期内，所述倾斜控制信号由有效控制信号和无效控制信号组成，所述有效控制信号的持续时间小于所述无效控制信号的持续时间；

根据所述倾斜控制信号调整所述轧机的倾斜方向以减小所述张力偏差；

在所述张力偏差的绝对值小于第二预设张力且所述轧制力偏差的绝对值小于第二预设轧制力时，停止产生所述倾斜控制信号，其中，所述第二预设张力小于所述第一预设张力，所述第二预设轧制力小于所述第一预设轧制力。

2.根据权利要求1所述的一种轧机的倾斜调整方法，其特征在于，所述轧机处于稳定工作状态是指所述轧机的轧制速度高于预设速度。

3.根据权利要求1所述的一种轧机的倾斜调整方法，其特征在于，所述预设条件还包括所述张力偏差的绝对值持续大于所述第一预设张力的时间大于预设时间。

4.根据权利要求1所述的一种轧机的倾斜调整方法，其特征在于，所述根据所述倾斜控制信号调整所述轧机的倾斜方向包括：

当所述轧机工作侧的轧制力大于所述轧机驱动侧的轧制力时，根据所述倾斜控制信号控制所述轧机向所述轧机工作侧倾斜；

当所述轧机工作侧的轧制力小于所述轧机驱动侧的轧制力时，根据所述倾斜控制信号控制所述轧机向所述轧机驱动侧倾斜。

5.一种轧机的倾斜调整装置，其特征在于，包括：

张力检测元件，用于在轧机处于稳定工作状态时，检测所述轧机工作侧的张力和所述轧机驱动侧的张力；

轧制力检测元件，用于在轧机处于稳定工作状态时，检测所述轧机工作侧的轧制力和所述轧机驱动侧的轧制力；

控制器，用于获得张力偏差和轧制力偏差，在所述张力偏差满足预设条件且所述轧制力偏差的绝对值大于第一预设轧制力时产生倾斜控制信号，并在所述张力偏差的绝对值小于第二预设张力且所述轧制力偏差的绝对值小于第二预设轧制力时停止产生所述倾斜控制信号，其中，所述张力偏差为所述轧机工作侧的张力与所述轧机驱动侧的张力之差，所述轧制力偏差为所述轧机工作侧的轧制力与所述轧机驱动侧的轧制力之差，所述预设条件包括所述张力偏差的绝对值大于第一预设张力，所述第二预设张力小于所述第一预设张力，所述第二预设轧制力小于所述第一预设轧制力，所述倾斜控制信号为周期信号，在所述倾斜控制信号的一个周期内，所述倾斜控制信号由有效控制信号和无效控制信号组成，所述有效控制信号的持续时间小于所述无效控制信号的持续时间；

执行器，用于根据所述倾斜控制信号调整所述轧机的倾斜方向以减小所述张力偏差。

6.根据权利要求5所述的一种轧机的倾斜调整装置，其特征在于，所述张力检测元件包括设置在所述轧机工作侧的第一张力传感器和设置在所述轧机驱动侧的第二张力传感器；

所述轧制力检测元件包括设置在所述轧机工作侧的第一轧制力传感器和设置在所述轧机驱动侧的第二轧制力传感器。

7.根据权利要求5所述的一种轧机的倾斜调整装置，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。

8.根据权利要求5所述的一种轧机的倾斜调整装置，其特征在于，所述执行器包括设置在所述轧机工作侧的第一液压缸和设置在所述轧机驱动侧的第二液压缸。

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