CN113391654B - 一种多辊矫直机传动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多辊矫直机传动控制方法，其中，每一个矫直辊均由一个电机单独传动，并按照以下步骤控制：S1、计算各个矫直辊的速度补偿量和速度控制值；S2、当钢板进入矫直机或出矫直机，有部分矫直辊在咬钢状态时，每个矫直辊都采用速度控制，各矫直辊间无负荷分配；S3、当所有矫直辊都咬入带钢后，投入负荷平衡功能，通过理论计算各矫直辊的转矩分布对各矫直辊的转矩进行预设定，按照每个矫直辊的给定速度调整每个矫直辊的转矩，最终达到转矩平衡状态。本发明避免了目前矫直机的扭矩干涉现象，可以突破目前矫直机的强度瓶颈，提高矫直能力。

Description

一种多辊矫直机传动控制方法
技术领域
本发明涉及冷、热带钢精整领域，具体地涉及一种多辊矫直机传动控制方法。
背景技术
随着国民经济的不断发展，市场对高强钢需求十分迫切，在诸多工艺技术中，矫直的基本原理是对板带施加多次塑性弯曲以改善平直度及均匀化内应力，这种工艺特别适合于高强钢生产。随着强度的不断提高，为了获得一定的弯曲变形，矫直机工作辊直径不断减小，矫直机联轴器的承载能力和矫直辊强度成为瓶颈。另外由于矫直机前深后浅的倾斜式压下方式会造成的材料与各矫直辊接触处变形不均匀，速度不同步。如果采用齿轮箱分配传动的方式，各矫直辊受传动齿轮的约束作用强制速度同步，出现扭矩干涉现象。压下越深的矫直辊速度越快，推动压下较浅的矫直辊向前运动，产生扭矩放大，而压下少的矫直辊被推动甚至会出现负扭矩。这样继续加大了压入量最大的矫直辊传动转矩，联轴器和矫直辊的承载能力已达到极限，会造成齿轮箱或联轴器损坏。
发明内容
本发明旨在提供一种多辊矫直机传动控制方法，以解决上述技术问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种多辊矫直机传动控制方法，其中，每一个矫直辊均由一个电机单独传动，并按照以下步骤控制：
S1、计算各个矫直辊的速度补偿量和速度控制值；
S2、当钢板进入矫直机或出矫直机，有部分矫直辊在咬钢状态时，每个矫直辊都采用速度控制，各矫直辊间无负荷分配；
S3、当所有矫直辊都咬入带钢后，投入负荷平衡功能，通过理论计算各矫直辊的转矩分布对各矫直辊的转矩进行预设定，按照每个矫直辊的给定速度调整每个矫直辊的转矩，最终达到转矩平衡状态。
进一步地，在S1中，速度补偿量offset数学表达式为：offSet＝100％-(c-a)/b，其中，a为辊间距，b为压下量+带钢厚度，c为理论变形率，
Figure GDA0003553140860000021
进一步地，在S1中，最前两个矫直辊和最后两个矫直辊分别计算入口速度补偿量和出口速度补偿量，其余矫直辊用入口速度补偿量和出口速度补偿量进行线性插值计算各矫直辊的速度补偿量；以第三个矫直辊为速度基准辊，第二个矫直辊和第一个矫直辊按照各自速度补偿量递减补偿，第四个至最后一个矫直辊按照各自补偿量递减补偿，从而得到各个矫直辊的速度控制值。
进一步地，在S3中，各矫直辊的转矩预设定如下：预设定第三个矫直辊的转矩为T3，以T3为基准，记为100％，倒数第二个矫直辊的转矩为m％×T3，其中，m为小于100的自然数，倒数第一个矫直辊的转矩为m/2％×T3，第三个矫直辊至倒数第二个矫直辊之间的矫直辊采用线性插值的方法对每个矫直辊设定转矩百分比，第一个矫直辊转矩直接设定30％×T3，以及第二个矫直辊的转矩直接设定60％×T3。
本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：通过每个矫直辊采用单独电机传动，并对每个电机的传动速度和转矩进行控制，避免了扭矩干涉现象，可以突破目前矫直机的强度瓶颈，提高矫直能力。
附图说明
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
图1是多辊矫直机的矫直辊布置示意图；
图2是矫直辊之间的几何关系示意图；
图3是本发明的多辊矫直机传动控制方法的流程图；
图4是本发明的多辊矫直机传动控制方法的各矫直辊的转矩、速度控制框图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参照图1-3，描述本发明的一种多辊矫直机传动控制方法，其中，每一个矫直辊均由一个电机单独传动。即，每个矫直辊采用交流电机进行矢量变频控制，对矫直辊进行速度控制和转矩限幅。具体包括以下步骤。
S1、计算各个矫直辊的速度补偿量和速度控制值。为了减少矫直辊间速度偏差，每个电机根据带钢厚度和压下量给定速度补偿。如图2所示，速度补偿量offset数学表达式为：
offSet＝100％-(c-a)/b，
其中，a为辊间距，b为压下量+带钢厚度，c为理论变形率，
Figure GDA0003553140860000041
这里以具有13个矫直辊的矫直机为例进行说明，各个矫直辊的速度控制值计算如下：
对最前两个矫直辊(即，NO.1和NO.2)计算入口速度补偿量；
对最后两个矫直辊(即，NO.12和NO.13)计算出口速度补偿量；
对其余矫直辊(即，NO.3～NO.11)用入口速度补偿量和出口速度补偿量进行线性插值计算各矫直辊的速度补偿量；
第三个矫直辊(即，NO.3)为速度基准辊，NO.2和NO.1矫直辊按照各自速度补偿量递减补偿，NO.4～NO.13矫直辊按照各自补偿量递减补偿，从而得到各个矫直辊的速度控制值。
S2、当钢板进入矫直机或出矫直机，有部分矫直辊在咬钢状态时，每个矫直辊都采用速度控制，各矫直辊间无负荷分配。
S3、当所有矫直辊都咬入带钢后，投入负荷平衡功能，通过理论计算各矫直辊的转矩分布对各矫直辊的转矩进行预设定，按照每个辊的给定速度调整每个辊的转矩，最终达到转矩平衡状态。
其中，各矫直辊的转矩预设定如下：将NO.3矫直辊的转矩设定为T3，以T3为基准，记为100％，将倒数第二个(即，NO.12)矫直辊的转矩设定为m％×T3，即，NO.12矫直辊的转矩与NO.3矫直辊的转矩的比为m％，其中，m为小于100的自然数；倒数第一个矫直辊(即，NO.13)的转矩是NO.12矫直辊的转矩的1/2，即，将NO.13矫直辊的转矩设定为m/2％×T3；将NO.4～NO.10矫直辊采用线性插值的方法对每个矫直辊设定转矩百分比；将NO.1矫直辊转矩直接设定为30％×T3，以及将NO.2矫直辊的转矩直接设定为60％×T3。
运行时，以No.3矫直辊为速度基准，预设定No.3矫直辊转矩值，投入负荷平衡功能后，若设定转矩值小于实际值，矫直速度下降，此时，速度调节器输出增大到设定值，传动转矩随之增加。反之，No.3矫直辊调低自身转矩输出，这样No.3辊矫直转矩最终稳定在实际矫直转矩。得到实际的No.3矫直辊的转矩后，按以上的百分比对每个矫直辊进行转矩重新设定，再叠加每个矫直辊的速度调节器，按照每个矫直辊的给定速度调整每个矫直辊的转矩最终达到转矩平衡状态。各矫直辊的控制框图如图4所示。
本发明通过每个矫直辊采用单独电机传动，并对每个电机的传动速度和转矩进行控制，避免了扭矩干涉现象，可以突破目前矫直机的强度瓶颈，提高矫直能力。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种多辊矫直机传动控制方法，其特征在于，每一个矫直辊均由一个电机单独传动，并按照以下步骤控制：
S1、计算各个矫直辊的速度补偿量和速度控制值，其中，速度补偿量offset数学表达式为：offset＝100％-(c-a)/b，其中，a为辊间距，b为压下量+带钢厚度，c为理论变形率，
Figure FDA0003553140850000011
最前两个矫直辊和最后两个矫直辊分别计算入口速度补偿量和出口速度补偿量，其余矫直辊用入口速度补偿量和出口速度补偿量进行线性插值计算各矫直辊的速度补偿量；以第三个矫直辊为速度基准辊，第二个矫直辊和第一个矫直辊按照各自速度补偿量递减补偿，第四个至最后一个矫直辊按照各自补偿量递减补偿，从而得到各个矫直辊的速度控制值；
S2、当钢板进入矫直机或出矫直机，有部分矫直辊在咬钢状态时，每个矫直辊都采用速度控制，各矫直辊间无负荷分配；
S3、当所有矫直辊都咬入带钢后，投入负荷平衡功能，通过理论计算各矫直辊的转矩分布对各矫直辊的转矩进行预设定，按照每个矫直辊的给定速度调整每个矫直辊的转矩，最终达到转矩平衡状态。
2.如权利要求1所述的多辊矫直机传动控制方法，其特征在于，在S3中，各矫直辊的转矩预设定如下：预设定第三个矫直辊的转矩为T3，以T3为基准，记为100％，倒数第二个矫直辊的转矩为m％×T3，m为小于100的自然数，倒数第一个矫直辊的转矩为m/2％×T3，第三个矫直辊至倒数第二个矫直辊之间的矫直辊采用线性插值的方法对每个矫直辊设定转矩百分比，第一个矫直辊转矩直接设定为30％×T3，以及第二个矫直辊的转矩直接设定为60％×T3。
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