CN113145648A - 一种以振动、打滑为防止目标压下规程的优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以振动、打滑为防止目标压下规程的优化方法，优化步骤包括如下：(a)收集基本设备参数，包括相邻各个架间距L_i、1‑5机架工作辊半径R_i、1‑5机架工作辊的杨氏模量E_i和泊松比ν_i、i＝1，2，…5、平均变形抗力K_m；(b)收集典型规格产品的基本轧制工艺参数，包括带材的宽度B、来料厚度h₀、带材入口速度v₀、带钢出口速度v_r。本发明通过将五机架六辊冷连轧机组所涉及的各个机架压下量可调工艺参数作为优化控制变量，并以打滑振动作为防止目标，把振动系数以及打滑因子作为控制目标，开发一套以振动、打滑为防止目标压下规程的优化设定技术，有效防治了冷连轧机组振动打滑缺陷的发生，为机组提高了实际生产效率，给企业带来经济效益，推广应用前景比较广阔。

Description

一种以振动、打滑为防止目标压下规程的优化方法

技术领域

本发明涉及冶金轧钢技术领域，尤其是一种以振动、打滑为防止目标压下规程的优 化方法。

背景技术

随着汽车制造、航空航天、金属冲压制品及家用电器等行业逐渐扩大生产规模，市场对板带材的需求量逐年增多，带钢轧制的高速化就成为现代化冷连轧机生产的一大趋势。

现有的轧机在高速的运动下容易造成酸轧机组打滑振动现象频发的问题，更严重的 会出现断带导致机组停机维修的大问题，现场发现振动打滑缺陷后，只能减速生产，严重影响生产效率，影响企业效绩，且轧机在高速轧制过程中，带钢与轧辊接触变形区处 于动态变化过程，变形区的润滑状态也不断发生变化，这就有可能导致轧机发生打滑振 动的发生。根据建立的振动打滑模型可知，道次润滑油膜的厚度(摩擦系数)、道次咬入 角、道次轧制速度等因素都只与各机架的压下量有关，对于打滑振动缺陷而言，各个道 次压下量的分配量主要影响振动系数和打滑因子。

发明内容

本发明针对背景技术中的不足，提供了一种以振动、打滑为防止目标压下规程的优化方法。

本发明为解决上述现象，采用以下技术方案，一种以振动、打滑为防止目标压下规程的优化方法，优化方法包括如下：

(a)收集基本设备参数，包括相邻各个架间距L_i、1-5机架工作辊半径R_i、1-5机 架工作辊的杨氏模量E_i和泊松比ν_i、i＝1，2，…5、平均变形抗力K_m；

(b)收集典型规格产品的基本轧制工艺参数，包括带材的宽度B、来料厚度h₀、带材入口速度v₀、带钢出口速度v_r、摩擦系数μ_i、临界振动系数φ^*、临界打滑因子下限

临界打滑因子上限

1-5#机架轧制压力P_i、1-5#机架入口张力T_0i、1-5#机架出口张 力T_1i，i＝1，2，…5；

(c)定义最佳压下量计算过程变量，包括过程参数s，轧机的固有频率ω_i、1-5#机架出口厚度h_i、1-5#压下量步长ΔL_i、1-5#压下量的最大值X_imax、1-5#机架的振动系数

1-5#机架的打滑因子

目标函数G₁、G₂、目标函数允许最大值 G₃、G₄；

(d)令s＝0,G₃＝1、G₄＝1,ΔL_i＝{0.3，0.24，0.31，0.18，0.2}；

(e)s＝s+1；

(f)计算当前机架压下量X_i＝sΔL_i；

(g)计算1-5机架振动系数φ_i、1-5机架打滑因子ψ_i；

(h)判断

是否成立，若成立转到步骤(j)；若不成立，转到步骤(e)；

(i)计算机架振动系数的均匀度

机架振动系数整体数值

(j)计算机架打滑因子的均匀度

机架打滑因子整体数值

(k)计算目标函数

α、β为加权系数；

(l)判断X_i＜X_imax是否成立，若成立转到步骤(m)，若不成立，转到步骤(e)；

(m)判断

是否成立，若成立则令X_ibest＝X_i，转到步骤(n)；若不成立 则令

转到步骤(e)；

(n)输出最佳压下量X_ibest。

本发明通过将五机架六辊冷连轧机组所涉及的各个机架压下量可调工艺参数作为 优化控制变量，并以打滑振动作为防止目标，把振动系数以及打滑因子作为控制目标，开发一套以振动、打滑为防止目标压下规程的优化设定技术，有效防治了冷连轧机组振 动打滑缺陷的发生。

附图说明

图1为本发明计算过程流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。

实例一

本发明提供一种技术方案：一种以振动、打滑为防止目标压下规程的优化方法，优化方法包括如下：

(a)收集基本设备参数，包括相邻各个架间距L₁＝L₂＝L₃＝L₄＝L₅＝4750mm、1-5 机架工作辊半径R₁＝R₂＝R₃＝R₄＝R₅＝232mm、1-5机架工作辊的杨氏模量 E₁＝E₂＝E₃＝E₄＝E₅＝2.1×10⁵MPa和泊松比ν₁＝ν₂＝ν₃＝ν₄＝ν₅＝0.3、平均变形抗力 K_m＝450MPa；

(b)收集典型规格产品的基本轧制工艺参数，包括带材的宽度B＝1316mm、 来料厚度h₀＝2.83mm、带材入口速度v₀＝230m/min、带钢出口速度 v_r＝1284m/min、摩擦系数μ₁＝0.08、μ₂＝0.06、μ₃＝0.05、μ₄＝0.05、μ₅＝0.04、临界 振动系数φ^*＝1、临界打滑因子下限ψ^*-＝0、临界打滑因子上限ψ^*+＝1、1-5#机 架轧制压力P₁＝1047t,P₂＝930t,P₃＝865t,P₄＝849t,P₅＝667t、1-5#机架出口张 力T₀₁＝30MPa,T₀₂＝52MPa,T₀₃＝85MPa,T₀₄＝54MPa,T₀₅＝36MPa、1-5#机架出口张力 T₁₁＝52MPa,T₁₂＝85MPa,T₁₃＝54MPa,T₁₄＝36MPa,T₁₅＝26MPa；

(c)定义最佳压下量计算过程变量，包括过程参数s、轧机的固有频率ω、 1-5#机架出口厚度h_i、1-5#压下量步长ΔL＝{Δ_i，i＝1,2…5}、1-5#压下量的最大 值X_imax＝{1.5，1.82，1.44，1.26，1.06}、1-5#机架的振动系数φ_i、1-5#机架的打滑因子 ψ_i、目标函数G₁、G₂、目标函数允许最大值G₃、G₄；

(d)令s＝0,G₃＝1、G₄＝1,ΔL_i＝{0.3，0.24，0.31，0.18，0.2}；

(e)s＝s+1；

(f)计算当前机架压下量X_i＝{0.3，0.24，0.31，0.18，0.2}；

(g)计算1-5#机架振动系数φ₁＝1.31、φ₂＝1.26、φ₃＝1.24、φ₄＝1.17、φ₅＝1.12、、1-5# 机架打滑因子ψ₁＝0.016、ψ₂＝0.012、ψ₃＝0.032、ψ₄＝0.038、ψ₅＝0.1；

(h)判断

是否成立，成立转到步骤(i)；

(i)计算机架振动系数均匀度

机架振动系数整体数值

(j)计算机架打滑因子均匀度

机架打滑因子整体数值

(k)计算目标函数

α、β为加权系数；

(l)判断X_i＜X_imax是否成立，成立，转到步骤(m)；

(m)判断

是否成立，不成立则令

转到步骤(e)；

(n)输出最佳压下量X_ibest＝{0.95、0.77、0.39、0.21、0.01}。

综上所述，本发明通过将五机架六辊冷连轧机组所涉及的各个机架压下量可调工艺 参数作为优化控制变量，并以打滑振动作为防止目标，把振动系数以及打滑因子作为控制目标，开发一套以振动、打滑为防止目标压下规程的优化设定技术，有效防治了冷连 轧机组振动打滑缺陷的发生，为机组提高了实际生产效率，给企业带来经济效益，推广 应用前景比较广阔。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神 或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看， 均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不 是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括 在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应 当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术 人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种以振动、打滑为防止目标压下规程的优化方法，其特征在于，优化步骤包括如下：

(a)收集基本设备参数，包括相邻各个架间距L_i、1-5机架工作辊半径R_i、1-5机架工作辊的杨氏模量E_i和泊松比ν_i、i＝1，2，…5、平均变形抗力K_m；

(b)收集典型规格产品的基本轧制工艺参数，包括带材的宽度B、来料厚度h₀、带材入口速度v₀、带钢出口速度v_r、摩擦系数μ_i、临界振动系数φ^*、临界打滑因子下限

临界打滑因子上限

1-5#机架轧制压力P_i、1-5#机架入口张力T_0i、1-5#机架出口张力T_1i，i＝1，2，…5；

(c)定义最佳压下量计算过程变量，包括过程参数s，轧机的固有频率ω_i、1-5#机架出口厚度h_i、1-5#压下量步长ΔL_i、1-5#压下量的最大值X_imax、1-5#机架的振动系数

1-5#机架的打滑因子

目标函数G₁、G₂、目标函数允许最大值G₃、G₄；

(d)令s＝0,G₃＝1、G₄＝1,ΔL_i＝{0.3，0.24，0.31，0.18，0.2}；

(e)s＝s+1；

(f)计算当前机架压下量X_i＝sΔL_i；

(g)计算1-5机架振动系数φ_i、1-5机架打滑因子ψ_i；

(h)判断

是否成立，若成立转到步骤(j)；若不成立，转到步骤(e)；

(i)计算机架振动系数的均匀度

机架振动系数整体数值

(j)计算机架打滑因子的均匀度

机架打滑因子整体数值

(k)计算目标函数

α、β为加权系数；

(l)判断X_i＜X_imax是否成立，若成立转到步骤(m)，若不成立，转到步骤(e)；

(m)判断

是否成立，若成立则令X_ibest＝X_i，转到步骤(n)；若不成立则令

转到步骤(e)；

(n)输出最佳压下量X_ibest。

Images