CN111974811A - 一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统及补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统及补偿方法，所述补偿系统包括底座、两组导向机构、辊架、升降机构及驱动电机，两组导向机构对称地设置于底座上；所述辊架呈水平横向固定于导向机构的顶部；辊架的上表面固定有除油辊，所述升降机构固定于底座上，且升降机构的升降头与辊架的下表面相连接；升降机构通过传动件与驱动电机相连，驱动电机驱动升降机构，并带动除油辊做竖直的上下移动。在除油辊使用过程中辊面逐渐磨损而辊径不断变小，本发明在除油辊的辊径发生变化后，通过实时在线补偿调整升降机构在高度方向上所需的补偿量，使除油辊的辊面调整到与轧制线相切的位置，从而快速精确地实现辊径的在线自动补偿。

Description

一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统及补偿方法

技术领域

本发明属于冷轧精密带钢轧制技术领域，具体涉及一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统及补偿方法。

背景技术

冷轧精密带钢轧制生产过程中，轧机前后配置辊式除油装置，除油装置通过辊子对带材表面辊压将带钢表面的轧制液去除。近年来，除油辊越来越多的使用无纺布、高分子聚合物等非金属材料来制造。此类材料的好处在于轧制液的吸附性好，对带材表面质量的影响小，其不足在于辊面硬度低，耐磨性差，在使用过程中辊面会因为磨损而导致辊径逐渐变小。辊径变小会造成轧机的轧制线下移，这种下移会影响成品带钢的表面质量。在大规模不间断生产中，为了自动维持轧机的轧制线不变，需要发明一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统。

发明内容

为了自动维持轧机的轧制线不变，本发明提供了一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统及补偿方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统，包括

底座，安装在轧机上；

导向机构，设置有两组，两组导向机构对称地设置于底座上；

辊架，呈水平横向固定连接于所述导向机构的顶部；

除油辊，呈水平横向固定连接于所述辊架的上表面；

升降机构，固定于底座上，且升降机构的升降头与辊架的下表面相连接；

驱动电机，通过传动件与升降机构相连，所述驱动电机带动升降机构，使除油辊做竖直的上下移动。

进一步地，所述升降机构包括两个升降机，两个升降机对称地安装在底座上，并分别位于两组导向机构的外侧。

进一步地，所述传动件为万向联轴器，两个升降机之间通过万向联轴器连接，其中一个升降机的外侧端部连接有第二编码器，另一个升降机的外侧端部与驱动电机相连接。

具体地，所述第二编码器通过第一弹性柱销联轴器连接于其中一个升降机的外侧端部，另一个升降机的外侧端部通过第二弹性柱销联轴器与驱动电机连接。

进一步地，所述除油辊包括两个轴承座，及架设在所述轴承座上的辊子，两个轴承座分别通过螺栓固定在辊架上，所述辊子的一端伸出轴承座，并连接有第一编码器。

进一步地，所述导向机构包括导向柱、导向套，所述导向套固定于底座上，所述导向柱的上部通过螺栓与辊架下表面相连接，导向柱的下部与所述导向套滑动连接，所述驱动电机驱动升降机构，并带动导向柱沿导向套上下移动。

进一步地，所述第一编码器是增量型编码器，用来测量辊子的转速。

进一步地，所述第二编码器是绝对值型编码器，可实现计数方向选择及零位设置。

一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿方法，所述自动补偿方法包括以下步骤：

S1.设置第二编码器的零位；

S2.通过第一编码器测量除油辊的转速，通过轧机测速仪测量带材线速度；

S3.通过S2所得带材线速度和除油辊转速计算得出除油辊的实时辊径，并将其与除油辊的新辊径的对比，得到升降机构在高度方向上所需的补偿调整量；

S4.由S3所得补偿调整量和升降机的速比得到驱动电机所需要转动的圈数，通过第二编码器测量驱动电机实时转动圈数并发送给控制系统，控制系统控制驱动电机转动指定的圈数，驱动电机转动带动升降机上下移动，使除油辊的上辊面调整到与轧制线相切的位置。

所述S1设置第二编码器零位的方法为：在除油辊初次使用时，根据除油辊的新辊径调整升降机的高度，当调整到除油辊上辊面与轧制线相切时，将此时的位置设置为第二编码器的零位。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

1）本发明所述的辊径在线自动补偿系统及方法可实现辊径的在线自动补偿，提高了轧机的自动化水平及生产效率。

2）本发明中除油辊辊子转速测量所使用的增量型编码器，及驱动电机转速测量使用的绝对值型编码器均为旋转编码器，测量精度高，相应速度快，可以实现高精度补偿，快速调整。

3）除油辊使用过程中辊面会因为磨损而导致辊径逐渐变小，除油辊的实时辊径可以由本发明所论述的辊径在线自动补偿系统及方法测量，若提前设置除油辊正常生产所允许的最小辊径，则当除油辊达到最小辊径需要更换时，控制系统可向操作人员发出提示，这样可以提高生产的安全性及可靠性。

4）本发明使用万向联轴器将两个升降机相连接，使得升降机的升降行程保持完全一致，从而保证了除油辊在升降调整时辊子的水平精度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为辊径在线自动补偿系统正视图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的B-B剖视图。

附图标记说明：

1、第一编码器；2、除油辊；3、导向柱；4、辊架；5、导向套；6、底座；7、第一弹性柱销联轴器；8、第二弹性柱销联轴器；9、升降机；10、万向联轴器；11、驱动电机；12、第二编码器。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

需要说明的是，在本发明中，图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统的上、下、左、右。

现参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

实施例1：

本实施例提供了一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统，如图1所示，包括底座6，所述底座6安装在轧机上；

导向机构，所述导向机构设置有两组，两组导向机构对称地设置于底座6上；

辊架4，所述辊架4呈水平横向固定连接于所述导向机构的顶部；

除油辊2，所述除油辊2呈水平横向固定连接于所述辊架4的上表面；

升降机构，所述升降机构固定于底座6上，且升降机构的升降头与辊架4的下表面相连接；

驱动电机11，所述驱动电机11通过传动件与升降机构相连，驱动电机11带动升降机构，使除油辊2做竖直的上下移动。

在除油辊2使用过程中辊面逐渐磨损而辊径不断变小，轧机控制系统通过轧机线速度和除油辊2转速自动计算得出除油辊2的实时辊径，通过与新辊辊径的对比，可以得到升降机构在高度方向上所需的补偿调整量，升降机构通过驱动电机驱动进行补偿调整，使除油辊2的上辊面调整到与轧制线相切的位置，实现了辊径的在线自动补偿，提高了轧机的自动化水平及生产效率。

实施例2：

在实施例1的基础上，进一步地，参照图1、图2，所述升降机构包括两个升降机9，两个升降机9对称地安装在底座6上，并分别位于两组导向机构的外侧；所述传动件为万向联轴器10，两个升降机9之间通过万向联轴器10连接，其中一个升降机9的外侧端部连接有第二编码器12，另一个升降机9的外侧端部与驱动电机11相连接。

本发明使用万向联轴器将两个升降机相连接，使得升降机的升降行程保持完全一致，从而保证了除油辊在升降调整时辊子的水平精度。

实施例3：

在实施例2的基础上，进一步地，所述第二编码器12通过第一弹性柱销联轴器7连接于其中一个升降机9的外侧端部，另一个升降机9的外侧端部通过第二弹性柱销联轴器8与驱动电机11连接。

所述第二编码器12是绝对值型编码器，可实现计数方向选择及零位设置。

进一步地，所述除油辊2包括两个轴承座，及架设在所述轴承座上的辊子，两个轴承座分别通过螺栓固定在辊架4上，所述辊子的一端伸出轴承座，并连接有第一编码器1。

具体地， 所述第一编码器1是增量型编码器，安装在除油辊2的轴承座上，第一编码器轴与辊子连接，用来测量辊子的转速。

除油辊2辊子转速测量所使用的增量型编码器，及驱动电机转速测量使用的绝对值型编码器均为旋转编码器，测量精度高，相应速度快，可以实现高精度补偿，快速调整。

实施例4：

本实施例提供了一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿方法，包括以下步骤：

S1.设置第二编码器12的零位；

S2.通过第一编码器1测量除油辊2的转速，通过轧机测速仪测量带材线速度；

S3.通过S2所得带材线速度和除油辊2转速计算得出除油辊2的实时辊径，并将其与除油辊2的新辊径的对比，得到升降机构在高度方向上所需的补偿调整量；

S4.由S3所得补偿调整量和升降机9的速比得到驱动电机11所需要转动的圈数，通过第二编码器12测量驱动电机11实时转动圈数并发送给控制系统，控制系统控制驱动电机11转动指定的圈数，驱动电机11转动带动升降机9上下移动，使除油辊2的上辊面调整到与轧制线相切的位置。

除油辊使用过程中辊面会因为磨损而导致辊径逐渐变小，其实时辊径可以由本发明所述的辊径在线自动补偿方法测量，也可提前设置除油辊正常生产所允许的最小辊径，则当除油辊达到最小辊径需要更换时，控制系统可向操作人员发出提示，这样可以提高生产的安全性及可靠性。

实施例5：

在实施例2的基础上，进一步地，如图3所示，所述导向机构包括导向柱3、导向套5，所述导向套5固定于底座6上；所述导向柱3是钢质圆柱体结构，其上部通过螺栓与辊架4下表面相连接，导向柱3的下部与所述导向套5滑动连接，所述驱动电机11驱动升降机构，并带动导向柱3沿导向套5上下移动。

进一步地，辊架4是一快长条形平板，长条形平板上表面安装有除油辊2，长条形平板下表面与导柱3及升降机9通过螺栓连接。

进一步地，所述底座6的左、右两端对称焊接有两个长管，两个长管上对称开设有第一导向孔和第二导向孔，所述导向套5安装于第一导向孔内，升降机9安装与第二导向孔内。

进一步地，所述底座6上还设置有第一固定板和第二固定板，所述第一固定板、第二固定板分别竖直固定于底座6左、右两端的长管上，并位于升降机9的外侧，所述第一弹性柱销联轴器7、第二弹性柱销联轴器8分别固定安装于所述第一固定板、第二固定板上。

本发明的工作原理为：

在除油辊2初次使用时，根据除油辊2的新辊径调整升降机9的高度，当调整到除油辊上辊面与轧制线相切时，将此时的位置设置为第二编码器12的零位。

在除油辊2使用过程中，除油辊的辊面逐渐磨损而辊径不断变小，在轧机带材线速度不变的情况下，除油辊2的辊径越小，转速越快。第一编码器1可以测量除油辊的转速，带材线速度可由轧机测速仪测量得到，轧机控制系统可以通过线速度和除油辊2转速自动计算得出除油辊2的实时辊径，通过与新辊辊径的对比，可以得到升降机构在高度方向上所需的补偿调整量。由此补偿调整量和升降机9的速比（驱动电机11每转动一圈升降机9的升降量）可知电机所需要转动的圈数，第二编码器12负责测量实时转动圈数并发送给控制系统，当达到需要圈数后，控制系统将驱动电机11停止转动，此时除油辊2的上辊面调整到与轧制线相切的位置，调整结束。

上述全过程都是在轧机轧制过程中进行，系统在线进行补偿调整，整个过程自动检测，自动补偿调整，不需要人工干预，并且可以实现实时调整，即除油辊2的辊径发生变化后升降机构实时进行补偿调整。

综上所述，本发明所述的辊径在线自动补偿系统及补偿方法补偿精度高，调整速度快，可实现辊径的在线自动补偿，具有良好的应用推广前景。

以上实施例没有具体描述的部分都属于本技术领域的公知部件和常用结构或常用手段，此处不再一一详细说明。

在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统，其特征在于：包括

底座，安装在轧机上；

导向机构，设置有两组，两组导向机构对称地设置于底座上；

辊架，呈水平横向固定连接于所述导向机构的顶部；

除油辊，呈水平横向固定连接于所述辊架的上表面；

升降机构，固定于底座上，且升降机构的升降头与辊架的下表面相连接；

驱动电机,所述驱动电机通过传动件与升降机构相连，驱动电机带动升降机构，使除油辊做竖直的上下移动。

2.根据权利要求1所述的一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统，其特征在于：所述升降机构包括两个升降机，两个升降机对称地安装在底座上，并分别位于两组导向机构的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统，其特征在于：所述传动件为万向联轴器，两个升降机之间通过万向联轴器连接，其中一个升降机的外侧端部连接有第二编码器，另一个升降机的外侧端部与驱动电机相连接。

4.根据权利要求3所述的一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统，其特征在于：所述第二编码器通过第一弹性柱销联轴器连接于其中一个升降机的外侧端部，另一个升降机的外侧端部通过第二弹性柱销联轴器与驱动电机连接。

5.根据权利要求1所述的一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统，其特征在于：所述除油辊包括两个轴承座，及架设在所述轴承座上的辊子，两个轴承座分别通过螺栓固定在辊架上，所述辊子的一端伸出轴承座，并连接有第一编码器。

6.根据权利要求1所述的一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统，其特征在于：所述导向机构包括导向柱、导向套，所述导向套固定于底座上，所述导向柱的上部通过螺栓与辊架下表面相连接，导向柱的下部与所述导向套滑动连接，所述驱动电机驱动升降机构，并带动导向柱沿导向套上下移动。

7.根据权利要求1所述的一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统，其特征在于：所述第一编码器是增量型编码器，用来测量辊子的转速。

8.根据权利要求1所述的一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统，其特征在于：所述第二编码器是绝对值型编码器，可实现计数方向选择及零位设置。

9.一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿方法，至少包括权利要求1-8任意一项所述的精密带冷轧机辊径在线自动补偿系统，其特征在于：所述自动补偿方法包括以下步骤：

S1.设置第二编码器的零位；

S2.通过第一编码器测量除油辊的转速，通过轧机测速仪测量带材线速度；

S3.通过S2所得带材线速度和除油辊转速计算得出除油辊的实时辊径，并将其与除油辊的新辊径的对比，得到升降机构在高度方向上所需的补偿调整量；

S4.由S3所得补偿调整量和升降机的速比得到驱动电机所需要转动的圈数，通过第二编码器测量驱动电机实时转动圈数并发送给控制系统，控制系统控制驱动电机转动指定的圈数，驱动电机转动带动升降机上下移动，使除油辊的上辊面调整到与轧制线相切的位置。

10.根据权利要求9所述的一种精密带冷轧机辊径在线自动补偿方法，其特征在于，所述S1设置第二编码器零位的方法为：在除油辊初次使用时，根据除油辊的新辊径调整升降机的高度，当调整到除油辊上辊面与轧制线相切时，将此时的位置设置为第二编码器的零位。

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