CN114192586B

CN114192586B - 基于前馈控制法的带钢冷轧过程油膜厚度测量与调节装置

Info

Publication number: CN114192586B
Application number: CN202111529601.8A
Authority: CN
Inventors: 王桥医; 陶来华; 黄军博; 过山
Original assignee: Hangzhou Dianzi University
Current assignee: Hangzhou Dianzi University
Priority date: 2021-12-14
Filing date: 2021-12-14
Publication date: 2023-08-25
Anticipated expiration: 2041-12-14
Also published as: CN114192586A

Abstract

本发明涉及基于前馈控制法的带钢冷轧过程油膜厚度测量与调节装置；包括两辊轧机、轧制速度调节装置、咬入角测量装置、带钢变形抗力测量装置、带钢入/出口速度测量装置、乳化液系统和数据处理中心系统；本发明其结构紧凑，操作简便，不破坏轧制过程，特别是通过前馈控制，无需过度依赖带钢轧制后产品质量的反馈数据，对于时延大、扰动大而频繁的带钢冷轧过程理论上可达到完全补偿扰动影响，对带钢冷轧过程油膜厚度的测量与调节非常有效，对现实生产具有重要意义。

Description

基于前馈控制法的带钢冷轧过程油膜厚度测量与调节装置

技术领域

本发明属于冷轧过程的润滑工艺技术领域，尤其涉及基于前馈控制法的带钢冷轧过程油膜厚度测量与调节装置。

背景技术

冷轧产品作为最主流的钢材产品，占我国钢材总量40％以上，随着轧制工艺技术的不断改进，冷轧钢产品在建筑、汽车、家电和包装等领域越来越具广阔的发展和应用前景，逐渐成为轧制板带产品的新宠。冷轧发展初期阶段，由于冷轧设备技术相对简陋，其冷轧工艺只是纯粹简单地完成了对带钢的压下轧制，还无法有效地对成品带钢板形、表面质量等质量评价指标进行控制，但对于当时的制造业技术领域，也成功替代了传统的金属成型工艺方法，可以说给金属成型领域带来了历史性突破。随着冷轧设备的不断完善，冷轧工艺技术也得到了相应的革新，已经形成比较完善的冷轧板带工业化大规模生产和大规模定制模式。正处数字化改革和“互联网+”时代背景下，数字信息化技术对冷轧工艺过程在轧制压力控制、张力控制、轧制速度、压下规程分配以及板形、板厚、板凸度与表面质量等产品质量控制方面取得了较大进步，逐步实现了全自动工业化生产。冷轧生产工艺技术的每一次飞跃，总是来自于轧制工艺思想和设备结构更新的升华，其中通过有效的数据处理手段改善带钢冷轧过程的润滑工艺技术，达到理想的润滑状态是保障产品质量的前提。

针对上述技术问题，故需要进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供基于前馈控制法的带钢冷轧过程油膜厚度测量与调节装置，该装置结构合理紧凑，易于拆装，方便维保，能够实时、精准地测量轧制过程油膜厚度，并通过控制轧制速度和乳化液喷射流量实现油膜厚度的调节，确保带钢冷轧过程正常的油膜厚度，改善冷轧过程的润滑工艺技术，提升产品质量。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：基于前馈控制法的带钢冷轧过程油膜厚度测量与调节装置，包括两辊轧机、轧制速度调节装置、咬入角测量装置、带钢变形抗力测量装置、带钢入/出口速度测量装置、乳化液系统和数据处理中心系统；为更好地对本发明实施例进行描述，以两辊轧机作为工程背景。所述两辊轧机为冷轧机，包括机架、上轧辊、下轧辊、滚柱轴承、轴承座和底座；上轧辊两端辊颈通过滚柱轴承连接两侧机架上的轴承座；下轧辊两端辊颈通过滚柱轴承连接两侧机架上的轴承座；上轧辊与下轧辊之间的间隙用于轧制带钢；两侧的机架分别与对应两侧的底座通过大螺栓相连接；机架的两侧边留有螺栓孔用于连接咬入角测量装置。

两辊轧机起冷轧带钢作用，也为咬入角测量装置、带钢变形抗力测量装置、带钢入/出口速度测量装置、乳化液系统提供安装和支撑位置；所述的轧制速度调节装置采用改变电机转速的方式实现带钢轧制速度的变化，以适应带钢冷轧过程油膜厚度目标值的控制要求；所述咬入角测量装置主要通过两套带钢厚度测量机构精准检测带钢轧制前后的厚度，并根据轧辊的直径计算咬入角数值；所述带钢变形抗力测量装置采用电测法，将轧制后的带钢置于两个平行的上、下液压板之间进行压缩，通过电感千分表和材料试验机把载荷和压下量变为电信号，用X—Y函数记录仪把二者的函数关系记录下来，设备通过数据分析得出带钢变形抗力数值；所述带钢入/出口速度测量装置采用速度传感器对带钢轧制过程的入口速度和出口速度进行精准测量；所述乳化液系统为带钢轧制过程实时供给乳化液，对轧辊和带钢的轧制工作面进行润滑、冷却和清洁，根据数据处理中心的信号反馈，实时调节乳化液喷射流量，保障轧制过程中带钢轧制变形区建立合适的油膜厚度；所述的数据处理中心将采集带钢轧制前后的厚度比较值、带钢变形抗力值和带钢轧制入/出口速度，结合乳化液技术参数、轧机设备参数、冷轧过程轧制工艺参数以及带钢技术参数对油膜厚度进行实时计算和监测，并根据数据处理设定的油膜厚度目标值实时调节轧制速度和乳化液喷射流量，避免带钢轧制过程出现热滑伤、打滑等现象，提升产品质量。

作为本发明的一种优选方案，所述轧制速度调节装置包括电机、传动轴、联轴器、减速机输入轴齿轮、人字齿轮座、上传动万向节轴和下传动万向节轴；电机通过传动轴和联轴器连接减速机输入轴齿轮；减速机输入轴齿轮与人字齿轮座连接，人字齿轮座通过上传动万向节轴和下传动万向节轴对应连接上轧辊和下轧辊，电机输出的转矩通过传动轴、联轴器、减速机输入轴齿轮、人字齿轮座、上传动万向节轴、下传动万向节轴进行降速增扭后传至上轧辊和下轧辊；通过改变电机的转速可以实现轧制速度的调节。

作为本发明的一种优选方案，所述咬入角测量装置包括带钢轧制前后两套板厚测量机构，每套板厚测量机构设有上下两组行程检测装置，每组行程检测装置设有1个第一“U”形固定支架和3个行程位置传感器；第一“U”形固定支架两端通过螺栓分别与两侧机架连接，第一“U”形固定支架长边等距离安装3个行程位置传感器，上下两组行程检测装置成对称布置，形成一套板厚测量机构；当上下两组行程检测装置中间有带钢时，就能测出带钢对应位置的厚度；其中轧制前板厚测量机构上侧行程检测装置的第一“U”形固定支架连接乳化液系统的核心部件和入口速度传感器，轧制后板厚测量机构上、下侧行程检测装置的第一“U”形固定支架连接带钢变形抗力测量装置和出口速度传感器。

作为本发明的一种优选方案，所述带钢轧制前后两套板厚测量机构工作原理一致；结合带钢轧制前后板厚的比较值与轧辊直径，利用公式其中h₀为带钢初始厚度，h₁为带钢轧制后厚度，D为轧辊直径，计算出咬入角α。

作为本发明的一种优选方案，所述带钢变形抗力测量装置包括上液压板、下液压板、材料试验机、电感千分表、信号传输线、X-Y记录仪和电阻应变仪；带钢变形抗力测量装置还包括上下两组测量机构，上测量机构的与材料试验机连接，材料试验机与轧制后板厚测量机构上侧行程检测装置的“U”形固定支架连接，上下两组测量机构的连接方式一致并成对称布置；带钢变形抗力测量装置采用电测法，将轧制后的带钢置于两个平行的上、下液压板之间进行压缩，通过电感千分表和材料试验机把载荷和压下量变为电信号，用X-Y记录仪27把二者的函数关系记录下来，设备通过数据处理得出带钢变形抗力数值k_s。

作为本发明的一种优选方案，所述带钢入/出口速度测量装置主要包括入口速度传感器与出口速度传感器，入口速度传感器与轧制前板厚测量机构上侧行程检测装置的“U”形固定支架连接，出口速度传感器与轧制后板厚测量机构上侧行程检测装置的第一“U”形固定支架连接，速度传感器采用激光测速原理，对带钢轧制过程的入口速度v₀和出口速度v₁进行精准测量，并将检测数据传送至数据处理中心，用以计算油膜厚度。

作为本发明的一种优选方案，所述乳化液系统包括喷嘴、回油管、油箱、乳化液、集滤器、乳化液供给泵、循环油注口、输油管、过滤器、压力调节器和压力分配管；2组压力分配管分别与轧制前板厚测量机构上下侧行程检测装置的第二“U”形固定支架连接，1组压力分配管装有压力调节器、输油管、回油管和喷嘴，8个喷嘴等距离安装于压力分配管，每个喷嘴相对于轧辊工作面角度位置都进行精准设计，每个喷嘴壳体与压力分配管连接处设有第一密封圈和第二密封圈，避免漏液造成喷油压力不足，上下两组压力分配管的连接方式一致并成对称布置。

作为本发明的一种优选方案，所述喷嘴由进油滤网、第一密封圈、第二密封圈、轴针孔、针阀、衔铁、回位弹簧、电磁线圈、线速插接器和壳体组成；喷嘴通过线速插接器与数据处理中心系统进行信息交互，当需要喷射乳化液时，乳化液供给泵抽吸油箱里的乳化液，乳化液经过集滤器进行第一次过滤，滤掉金属屑、粉尘油泥等粗颗粒杂质，乳化液在输油管中通过过滤器进行第二次过滤，滤除油、水等浑浊液，经过两次过滤后洁净乳化液流入压力分配管，压力分配管配合压力调节器将管内的乳化液均匀压力分配至各个喷嘴，喷嘴内部设有进油滤网，进行第三次精滤后将按照既定流量将乳化液喷淋至带钢和轧辊的轧制工作面，管内未喷出的乳化液通过回油管流入油箱，已喷出的部分乳化液由回收装置处理后通过循环油注口流入油箱；当需要调节喷射乳化液喷射流量时，数据处理中心系统向喷嘴的电磁线圈供电，产生的磁场吸起衔铁，衔铁拉起针阀，乳化液从轴针孔喷射，当停止供电时，在回位弹簧的作用下，衔铁推动针阀关闭，停止乳化液喷射，数据处理中心系统根据带钢轧制过程的油膜厚度技术状况，通过改变向喷嘴的电磁线圈供电时间来调节乳化液喷射流量，达到带钢轧制过程油膜厚度精准控制要求。

作为本发明的一种优选方案，所述数据处理中心系统包括数据库、有效性分析模块、数据过滤模块、传感器、电机、喷嘴和显示/警报装置；数据库、有效性分析模块、数据过滤模块、传感器和显示/警报装置电连接，其中，数据过滤模块与电机和喷嘴电连接。

作为本发明的一种优选方案，采集带钢变形抗力值k_s、带钢轧制入口速度v₀和出口速度v₁，根据数据库写入的乳化液技术参数，乳化液浓度影响系数k_c、油膜粘度压缩系数θ、初始动力粘度η₀；写入的轧机设备参数，工作辊表面与带钢表面纵向粗糙度影响系数k_g、工作辊表面纵向粗糙度写入的冷轧过程轧制工艺参数以及带钢技术参数，带钢表面纵向粗糙度再依据轧制变形区润滑油膜厚度计算公式/>实时计算并监测带钢轧制过程的油膜厚度。

本发明的有益效果是：本发明提出的基于前馈控制法的带钢冷轧过程油膜厚度测量与调节装置，其结构紧凑，操作简便，不破坏轧制过程，特别是通过前馈控制，无需过度依赖带钢轧制后产品质量的反馈数据，对于时延大、扰动大而频繁的带钢冷轧过程理论上可达到完全补偿扰动影响，对带钢冷轧过程油膜厚度的测量与调节非常有效，对现实生产具有重要意义。

附图说明

图1是本发明实施例基于前馈控制法的带钢冷轧过程油膜厚度测量与调节装置整体结构示意图；

图2是本发明实施例轧制速度调节装置整体结构示意图；

图3为本发明实施例板厚测量机构结构示意图；

图4为本发明实施例带钢变形抗力测量装置结构示意图；

图5为本发明实施例乳化液系统示意图；

图6为本发明实施例喷嘴局部剖视图；

图7为本发明实施例的数据处理中心工作原理示意图；

图8为本发明实施例的带钢冷轧过程油膜厚度前馈控制技术流程图。

图中附图标记：上轧辊1，机架2，辊颈3，第一“U”形固定支架4-1，第二“U”形固定支架4-2，带钢变形抗力测量装置5，滚柱轴承6，轴承座7，底座8，下轧辊9，小螺栓10，大螺栓11，带钢12，行程位置传感器13，入口速度传感器14-1，出口速度传感器14-2，乳化液系统15，电机16，传动轴17，联轴器18，减速机输入轴齿轮19，人字齿轮座20，上传动万向节轴21，下传动万向节轴22，上液压板23-1，下液压板23-2，材料试验机24，电感千分表25，信号传输线26，X—Y记录仪27，电阻应变仪28，喷嘴29，回油管30，油箱31，乳化液32，集滤器33，乳化液供给泵34，循环油注口35，输油管36，过滤器37，压力调节器38，压力分配管39，进油滤网40，第一密封圈41-1，第二密封圈41-2，轴针孔42，针阀43，衔铁44，回位弹簧45，电磁线圈46，线速插接器47，壳体48，数据库50、有效性分析模块51、数据过滤模块52、传感器53、显示/警报装置54。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如图1所示，本实施例主要包括轧制速度调节装置、咬入角测量装置、带钢变形抗力测量装置、带钢入/出口速度测量装置、乳化液系统和数据处理中心，为更好地对本发明实施例进行描述，以两辊轧机作为工程背景。所述两辊轧机为冷轧机，包括机架2、上轧辊1、下轧辊9、滚柱轴承6、轴承座7和底座8，起冷轧带钢作用，也为咬入角测量装置、带钢变形抗力测量装置、带钢入/出口速度测量装置、乳化液系统15提供安装和支撑位置；上轧辊1两端辊颈3通过滚柱轴承6连接两侧机架轴承座7；下轧辊9两端辊颈7通过滚柱轴承6连接两侧机架轴承座7；上轧辊1与下轧辊9之间的间隙用于轧制带钢12；两侧的机架分别与对应两侧的底座通过大螺栓11相连接。机架的两侧边留有螺栓孔用于连接咬入角测量装置。

如图2所示，所述轧制速度调节装置包括电机16、传动轴17、联轴器18、减速机输入轴齿轮19、人字齿轮座20、上传动万向节轴21、下传动万向节轴22；电机16通过传动轴17和联轴器18连接减速机输入轴齿轮19，减速机输入轴齿轮19与人字齿轮座20连接，人字齿轮座20通过上传动万向节轴21和下传动万向节轴22对应连接上轧辊和下轧辊，电机16输出的转矩通过传动轴17、联轴器18、减速机输入轴齿轮19、人字齿轮座20、上传动万向节轴21、下传动万向节轴22进行降速增扭后传至上、下轧辊；数据处理中心通过改变电机16的转速可以实现轧制速度的调节。

如图3所示，所述咬入角测量装置包括带钢轧制前后两套板厚测量机构，每套板厚测量机构设有上下两组行程检测装置，每组行程检测装置设有1个第一“U”形固定支架4-1和3个行程位置传感器13；第一“U”形固定支架4-1两端通过小螺栓10分别与两侧机架2连接，第一“U”形固定支架4-1长边等距离安装3个行程位置传感器13，上下两组行程检测装置成对称布置，形成一套板厚测量机构；当上下两组行程检测装置中间有带钢时，就能测出带钢对应位置的厚度；其中轧制前板厚测量机构上侧行程检测装置的第一“U”形固定支架4-1连接乳化液系统15的核心部件和入口速度传感器14-1，轧制后板厚测量机构上、下侧行程检测装置的第二“U”形固定支架4-2连接带钢变形抗力测量装置和出口速度传感器14-2。带钢轧制前后两套板厚测量机构工作原理一致；结合带钢轧制前后板厚的比较值与轧辊直径，利用公式其中h₀为带钢初始厚度，h₁为带钢轧制后厚度，D为轧辊直径，计算出咬入角α。

如图4所示，所述带钢变形抗力测量装置包括上液压板23-1、下液压板23-2、材料试验机24、电感千分表25、信号传输线26、X-Y记录仪27、电阻应变仪28；带钢变形抗力测量装置包括上下两组测量机构，上测量机构的与材料试验机24连接，材料试验机24与轧制后板厚测量机构上侧行程检测装置的第二“U”形固定支架4-2连接，上下两组测量机构的连接方式一致并成对称布置；带钢变形抗力测量装置采用电测法，将轧制后的带钢置于两个平行的上液压板23-1、下液压板23-2之间进行压缩，通过电感千分表25和材料试验机24把载荷和压下量变为电信号，用X-Y记录仪27把二者的函数关系记录下来，设备通过数据处理得出带钢变形抗力数值k_s。

如图5、6所示，所述乳化液系统包括喷嘴29、回油管30、油箱31、乳化液32、集滤器33、乳化液供给泵34、循环油注口35、输油管36、过滤器37、压力调节器38、压力分配管39，其中喷嘴由进油滤网40、密封圈41－1、轴针孔42、针阀43、衔铁44、回位弹簧45、电磁线圈46、线速插接器47和壳体48组成；2组压力分配管分别与轧制前板厚测量机构上下侧行程检测装置的第二“U”形固定支架4-2连接，1组压力分配管装39有压力调节器38、输油管36、回油管30和喷嘴29，8个喷嘴等距离安装在压力分配管39，每个喷嘴相对于轧辊工作面角度位置都进行精准设计，每个喷嘴壳体48与压力分配管39连接处设有第一密封圈41-1和第二密封圈41-2，避免漏液造成喷油压力不足，上下两组压力分配管的连接方式一致并成对称布置；喷嘴29通过线速插接器47与数据处理中心进行信息交互，当需要喷射乳化液时，乳化液供给泵34抽吸油箱31里的乳化液32，乳化液32经过集滤器33进行第一次过滤，滤掉金属屑、粉尘油泥等粗颗粒杂质，乳化液32在输油管36中流经过滤器37进行第二次过滤，滤除油、水等浑浊液，经过两次过滤后洁净乳化液32流入压力分配管39，压力分配管39配合压力调节器38将管内的乳化液均匀压力分配至各个喷嘴29，喷嘴29内部设有进油滤网40，进行第三次精滤后将按照既定流量将乳化液32喷淋至带钢和轧辊的轧制工作面，管内未喷出的乳化液32通过回油管30流入油箱31，已喷出的部分乳化液由回收装置经过处理后通过循环油注口35流入油箱31。当需要调节喷射乳化液喷射流量时，数据处理中心向喷嘴29的电磁线圈46供电，产生的磁场吸起衔铁44，衔铁44拉起针阀43，乳化液从轴针孔42喷射，当停止供电时，在回位弹簧45的作用下，衔铁44推动针阀43关闭，停止乳化液喷射，数据处理中心根据带钢轧制过程的油膜厚度技术状况，通过改变向喷嘴电磁线圈供电时间来调节乳化液喷射流量，达到带钢轧制过程油膜厚度精准控制要求。

如图7、8所示，所述的数据处理中心包括数据库、有效性分析模块、数据过滤模块、传感器、电机、喷嘴、显示/警报装置等；所述的带钢冷轧过程油膜厚度前馈控制技术流程是，先收集轧制前的轧机设备参数、乳化液技术参数、带钢技术参数、冷轧过程轧制工艺参数，根据油膜厚度计算公式，计算出具体数据，与设定的油膜厚度目标值进行比较，如有偏差，通过调节轧制速度和乳化液喷射流量来纠正油膜厚度。具体的实施方式是：数据处理中心将采集带钢轧制前后的厚度比较值，结合轧辊直径，利用公式其中h₀为带钢初始厚度，h₁为带钢轧制后厚度，D为轧辊直径，计算出咬入角α；采集带钢变形抗力值k_s、带钢轧制入口速度v₀和出口速度v₁，根据数据库写入的乳化液技术参数，比如乳化液浓度影响系数k_c、油膜粘度压缩系数θ、初始动力粘度η₀；写入的轧机设备参数，比如工作辊表面与带钢表面纵向粗糙度影响系数k_g、工作辊表面纵向粗糙度/>写入的冷轧过程轧制工艺参数以及带钢技术参数，比如带钢表面纵向粗糙度/>再依据轧制变形区润滑油膜厚度计算公式/>实时计算和监测带钢轧制过程的乳化液油膜厚度，并根据设定的油膜厚度的目标值实时调节轧制速度和乳化液喷射流量，避免带钢轧制过程出现热滑伤、打滑等现象，提升产品质量。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，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特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：上轧辊1，机架2，辊颈3，第一“U”形固定支架4-1，第二“U”形固定支架4-2，带钢变形抗力测量装置5，滚柱轴承6，轴承座7，底座8，下轧辊9，小螺栓10，大螺栓11，带钢12，行程位置传感器13，入口速度传感器14-1，出口速度传感器14-2，乳化液系统15，电机16，传动轴17，联轴器18，减速机输入轴齿轮19，人字齿轮座20，上传动万向节轴21，下传动万向节轴22，上液压板23-1，下液压板23-2，材料试验机24，电感千分表25，信号传输线26，X—Y记录仪27，电阻应变仪28，喷嘴29，回油管30，油箱31，乳化液32，集滤器33，乳化液供给泵34，循环油注口35，输油管36，过滤器37，压力调节器38，压力分配管39，进油滤网40，第一密封圈41-1，第二密封圈41-2，轴针孔42，针阀43，衔铁44，回位弹簧45，电磁线圈46，线速插接器47，壳体48，数据库50、有效性分析模块51、数据过滤模块52、传感器53、显示/警报装置54等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims

1.基于前馈控制法的带钢冷轧过程油膜厚度测量与调节装置，其特征在于：包括两辊轧机、轧制速度调节装置、咬入角测量装置、带钢变形抗力测量装置、带钢入/出口速度测量装置、乳化液系统和数据处理中心系统；所述两辊轧机为冷轧机，包括机架(2)、上轧辊(1)、下轧辊(9)、滚柱轴承(6)、轴承座(7)和底座(8)；上轧辊(1)两端辊颈通过滚柱轴承(6)连接两侧机架(2)上的轴承座(7)；下轧辊(9)两端辊颈通过滚柱轴承(6)连接两侧机架(2)上的轴承座(7)；上轧辊(1)与下轧辊(9)之间的间隙用于轧制带钢(12)；两侧的机架(2)分别与对应两侧的底座(8)通过大螺栓(11)相连接；机架(2)的两侧边留有螺栓孔用于连接咬入角测量装置；所述带钢变形抗力测量装置包括上液压板(23-1)、下液压板(23-2)、材料试验机(24)、电感千分表(25)、信号传输线(26)、X-Y记录仪(27)和电阻应变仪(28)；带钢变形抗力测量装置还包括上下两组测量机构，上测量机构与材料试验机(24)连接，材料试验机(24)与轧制后板厚测量机构上侧行程检测装置的“U”形固定支架连接，上下两组测量机构的连接方式一致并成对称布置；带钢变形抗力测量装置采用电测法，将轧制后的带钢置于两个平行的上、下液压板之间进行压缩，通过电感千分表(25)和材料试验机(24)把载荷和压下量变为电信号，用X-Y记录仪(27)把二者的函数关系记录下来，设备通过数据处理得出带钢变形抗力数值k_s；所述数据处理中心系统包括数据库(50)、有效性分析模块(51)、数据过滤模块(52)、传感器(53)、和显示/警报装置(54)；数据库(50)、有效性分析模块(51)、数据过滤模块(52)、传感器(53)和显示/警报装置(54)电连接，其中，数据过滤模块(52)与电机(16)和喷嘴(29)电连接；采集带钢变形抗力值k_s、带钢轧制入口速度v₀和出口速度v₁，根据数据库写入的乳化液技术参数，乳化液浓度影响系数k_c、油膜粘度压缩系数θ、初始动力粘度η₀；写入的轧机设备参数，工作辊表面与带钢表面纵向粗糙度影响系数k_g、工作辊表面纵向粗糙度写入的冷轧过程轧制工艺参数以及带钢技术参数，带钢表面纵向粗糙度/>再依据轧制变形区润滑油膜厚度计算公式/>实时计算并监测带钢轧制过程的油膜厚度；所述带钢轧制前后两套板厚测量机构工作原理一致；结合带钢轧制前后板厚的比较值与轧辊直径，利用公式/>其中h₀为带钢初始厚度，h₁为带钢轧制后厚度，D为轧辊直径，计算出咬入角α。

2.根据权利要求1所述的基于前馈控制法的带钢冷轧过程油膜厚度测量与调节装置，其特征在于：所述轧制速度调节装置包括电机(16)、传动轴(17)、联轴器(18)、减速机输入轴齿轮(19)、人字齿轮座(20)、上传动万向节轴(21)和下传动万向节轴(22)；电机(16)通过传动轴(17)和联轴器(18)连接减速机输入轴齿轮(19)；减速机输入轴齿轮(19)与人字齿轮座(20)连接，人字齿轮座(20)通过上传动万向节轴(21)和下传动万向节轴(22)对应连接上轧辊(1)和下轧辊(9)，电机(16)输出的转矩通过传动轴(17)、联轴器(18)、减速机输入轴齿轮(19)、人字齿轮座(20)、上传动万向节轴(21)、下传动万向节轴(22)进行降速增扭后传至上轧辊(1)和下轧辊(9)；通过改变电机(16)的转速可以实现轧制速度的调节。

3.根据权利要求1所述的基于前馈控制法的带钢冷轧过程油膜厚度测量与调节装置，其特征在于：所述咬入角测量装置包括带钢轧制前后两套板厚测量机构，每套板厚测量机构设有上下两组行程检测装置，每组行程检测装置设有1个第一“U”形固定支架(4-1)和3个行程位置传感器(13)；第一“U”形固定支架(4-1)两端通过螺栓分别与两侧机架(2)连接，第一“U”形固定支架(4-1)长边等距离安装3个行程位置传感器(13)，上下两组行程检测装置成对称布置，形成一套板厚测量机构；当上下两组行程检测装置中间有带钢时，就能测出带钢对应位置的厚度；其中轧制前板厚测量机构上侧行程检测装置的第一“U”形固定支架(4-1)连接乳化液系统(15)的核心部件和入口速度传感器(14-1)，轧制后板厚测量机构上、下侧行程检测装置的第一“U”形固定支架(4-1)连接带钢变形抗力测量装置和出口速度传感器(14-2)。

4.根据权利要求1所述的基于前馈控制法的带钢冷轧过程油膜厚度测量与调节装置，其特征在于：所述带钢入/出口速度测量装置包括入口速度传感器(14-1)与出口速度传感器(14-2)，入口速度传感器(14-1)与轧制前板厚测量机构上侧行程检测装置的“U”形固定支架连接，出口速度传感器(14-2)与轧制后板厚测量机构上侧行程检测装置的第一“U”形固定支架(4-1)连接，速度传感器采用激光测速原理，对带钢轧制过程的入口速度v₀和出口速度v₁进行精准测量，并将检测数据传送至数据处理中心，用以计算油膜厚度。

5.根据权利要求1或3所述的基于前馈控制法的带钢冷轧过程油膜厚度测量与调节装置，其特征在于：所述乳化液系统包括喷嘴(29)、回油管(30)、油箱(31)、乳化液(32)、集滤器(33)、乳化液供给泵(34)、循环油注口(35)、输油管(36)、过滤器(37)、压力调节器(38)和压力分配管(39)；2组压力分配管(39)分别与轧制前板厚测量机构上下侧行程检测装置的第二“U”形固定支架(4-2)连接，1组压力分配管(39)装有压力调节器(38)、输油管(36)、回油管(30)和喷嘴(29)，8个喷嘴(29)等距离安装于压力分配管(39)，每个喷嘴(29)相对于轧辊工作面角度位置都进行精准设计，每个喷嘴(29)壳体与压力分配管(39)连接处设有第一密封圈(41-1)和第二密封圈(41-2)，避免漏液造成喷油压力不足，上下两组压力分配管的连接方式一致并成对称布置。

6.根据权利要求5所述的基于前馈控制法的带钢冷轧过程油膜厚度测量与调节装置，其特征在于：所述喷嘴(29)由进油滤网(40)、第一密封圈(41-1)、第二密封圈(41-2)、轴针孔(42)、针阀(43)、衔铁(44)、回位弹簧(45)、电磁线圈(46)、线速插接器(47)和壳体(48)组成；喷嘴(29)通过线速插接器(47)与数据处理中心系统进行信息交互，当需要喷射乳化液(32)时，乳化液供给泵(34)抽吸油箱(31)里的乳化液(32)，乳化液(32)经过集滤器(33)进行第一次过滤，滤掉金属屑、粉尘油泥粗颗粒杂质，乳化液(32)在输油管(36)中通过过滤器(37)进行第二次过滤，滤除油、水浑浊液，经过两次过滤后洁净乳化液流入压力分配管(39)，压力分配管(39)配合压力调节器(38)将管内的乳化液均匀压力分配至各个喷嘴(29)，喷嘴(29)内部设有进油滤网(40)，进行第三次精滤后将按照既定流量将乳化液喷淋至带钢(12)和轧辊的轧制工作面，管内未喷出的乳化液通过回油管(30)流入油箱(31)，已喷出的部分乳化液由回收装置处理后通过循环油注口(35)流入油箱(31)；当需要调节喷射乳化液喷射流量时，数据处理中心系统向喷嘴(29)的电磁线圈(46)供电，产生的磁场吸起衔铁(44)，衔铁(44)拉起针阀(43)，乳化液(32)从轴针孔(42)喷射，当停止供电时，在回位弹簧(45)的作用下，衔铁(44)推动针阀(43)关闭，停止乳化液(32)喷射，数据处理中心系统根据带钢轧制过程的油膜厚度技术状况，通过改变向喷嘴(29)的电磁线圈(46)供电时间来调节乳化液喷射流量，达到带钢轧制过程油膜厚度精准控制要求。