CN114453434B - 一种夹送辊的控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种夹送辊的控制方法和装置，所述方法包括：获取夹送辊的磨损量，其中，所述磨损量为所述夹送辊夹送历史带钢磨损产生的；根据所述夹送辊的反馈压力，确定所述夹送辊的形变量；根据所述磨损量和所述形变量，获得所述夹送辊的两个辊之间的辊缝值；控制所述夹送辊的两个辊之间形成所述辊缝值，并按照所述辊缝值夹送当前带钢。本发明通过磨损量和形变量，获得夹送辊的两个辊之间的辊缝值，保证了夹送辊的辊缝控制精度，增加了磨损补偿机制，使带钢能够顺利进入卷取机而成卷，避免了堆钢事故及造成相关设备的损坏，提高热轧卷型质量，保证稳定生产。

Description

一种夹送辊的控制方法和装置

技术领域

本发明涉及轧机设备的技术领域，尤其涉及一种夹送辊的控制方法和装置。

背景技术

目前，在热轧生产线中，在一些难轧钢种中，尤其为一些刚度较大的钢种，卷形较难控制，夹送辊对卷形的影响较大。主要原因是夹送辊对带钢头部的咬入有着重要的导向作用，当头部实际等待位的中心辊缝比标定时记忆的辊缝大时，容易引起无下压导向作用，带钢头部通过活门间隙后，夹送时未能咬入带钢，原夹送辊的控制方法中，控制标零值使用夹送辊磨损较小的两侧位置，未能考虑夹送辊中部的磨损带来的影响，导致不能顺利控制夹送辊夹送带钢。

因此，如何控制夹送辊进行顺利夹送带钢，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的一种夹送辊的控制方法和装置，以控制夹送辊进行顺利夹送带钢。

本发明实施例提供了以下方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种夹送辊的控制方法，所述方法包括：

获取夹送辊的磨损量，其中，所述磨损量为所述夹送辊夹送历史带钢磨损产生的；

根据所述夹送辊的反馈压力，确定所述夹送辊的形变量；

根据所述磨损量和所述形变量，获得所述夹送辊的两个辊之间的辊缝值；

控制所述夹送辊的两个辊之间形成所述辊缝值，并按照所述辊缝值夹送当前带钢。

在一种可选的实施例中，所述获取夹送辊的磨损量之前，还包括：

校准所述夹送辊，以使所述夹送辊的两个辊相互平行。

在一种可选的实施例中，所述校准所述夹送辊，以使所述夹送辊的两个辊相互平行，包括：

控制对所述夹送辊的两个辊中至少一个辊的施加压力，以使所述夹送辊的两个辊的相对两端距离相同。

在一种可选的实施例中，所述获取夹送辊的磨损量，包括：

获取所述夹送辊夹送所述历史带钢的历史温度；

根据所述历史温度对应的磨损系数和持续时长，获得所述磨损量。

在一种可选的实施例中，所述根据所述历史温度对应的磨损系数和持续时长，获得所述磨损量，包括：

根据所述历史温度的分布范围，划分若干个温度区间；

根据所述若干个温度区间，确定每个温度区间的所述磨损系数和所述持续时长；

根据每个所述磨损系数和对应的所述持续时长，获得所述磨损量。

在一种可选的实施例中，所述获取夹送辊的磨损量，包括：

判断当前磨损量是否位于磨损区间；

若是，确定所述当前磨损量为所述磨损量；

若否，确定靠近所述磨损区间的端点值为所述磨损量。

在一种可选的实施例中，所述根据所述夹送辊的反馈压力，确定所述夹送辊的形变量，包括：

获取所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力；

根据所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力，确定所述夹送辊在当前状态存在所述形变量。

在一种可选的实施例中，所述根据所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力，确定所述夹送辊在当前状态存在所述形变量，包括：

判断所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力是否均达到第一预设压力，并持续第一预设时长；

若是，确定所述夹送辊的当前形变为所述形变量。

在一种可选的实施例中，所述根据所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力，确定所述夹送辊在当前状态存在所述形变量，包括：

判断所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力是否达到第二预设压力，并持续第二预设时长；

若是，确定所述夹送辊的当前形变为所述形变量。

第二方面，本发明实施例还提供了一种夹送辊的控制装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取夹送辊的磨损量，其中，所述磨损量为所述夹送辊夹送历史带钢磨损产生的；

第一获得模块，用于根据所述夹送辊的反馈压力，确定所述夹送辊的形变量；

第二获得模块，用于根据所述磨损量和所述形变量，获得所述夹送辊的两个辊之间的辊缝值；

控制模块，用于控制所述夹送辊的两个辊之间形成所述辊缝值，并按照所述辊缝值夹送当前带钢。

本发明提供的一种夹送辊的控制方法和装置与现有技术相比，具有以下优点：

本发明通过获取磨损量和形变量，以获得夹送辊的两个辊之间的辊缝值，保证了夹送辊的辊缝控制精度，增加了磨损补偿机制，在夹送辊表面磨损后，仍然能够精准控制夹送辊顺利夹送带钢，使带钢顺利进入卷取机而成卷，提升钢卷卷形质量，避免了堆钢事故及造成相关设备的损坏，保证稳定生产。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书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说明书的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种夹送辊的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种夹送辊的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

夹送辊是由两个辊组成的，两个辊之间能形成一定压力，夹住带钢，夹送辊转动时把钢材送入下一机械，如送入主轧钢机，或卷取机。夹送辊的其中一个辊的两端分别安装有油缸，两个辊之间的距离可以通过控制油缸的伸缩进行调节；两个辊的两端还安装有磁尺和压力传感器，磁尺用于获取两个辊两端的间距，压力传感器用于获取两个辊两端的压力。

本发明的控制方法请参阅图1，图1为本发明实施例提供了一种夹送辊的控制方法的流程图，所述方法包括：

S11、获取夹送辊的磨损量，其中，所述磨损量为所述夹送辊夹送历史带钢磨损产生的。

具体的，磨损量可以通过多种方式获得，例如通过测量装置直接测量获得。其中，测量装置可以为塞尺或塞规等接触式量具；也可以通过激光测缝仪等非接触式量具直接测量。测量时，先控制夹送辊的两个辊移动至相切状态，再通过测量装置测量两个辊之间的缝隙大小，以获取夹送辊的磨损量。由于磨损量是在夹送历史带钢过程中缓慢产生的，因此，也可以间隔一定周期对夹送辊进行测量，以获取磨损量。

夹送辊的磨损量也可以通过其他方式获取，在一种可选的实施例中，所述获取夹送辊的磨损量，包括：

获取所述夹送辊夹送所述历史带钢的历史温度；

根据所述历史温度对应的磨损系数和持续时长，获得所述磨损量。

具体的，由于带钢在不同温度下的硬度存在区别，带钢的硬度越大对夹送辊表面产生的磨损越大，因此，对应的磨损系数越大；反之，磨损系数越小。可以理解，夹送辊的磨损量与其外表面的硬度关系也存在关联，根据目前夹送辊材质可以得出耐磨系数N为72000，磨损量S可以通过以下公式获得。

其中，C为历史温度(℃)，T为持续时长(s，秒)，0.1为磨损常量。通过该种方式获得磨损量，可以基于监测夹送辊夹送历史带钢的温度和对应持续时长直接计算获得磨损量，获得方式更简单，且夹送辊使用过程中可实时累计获得磨损量的变化。由于夹送辊夹送带钢过程中不能通过量具进行测量，因此，计算获得的方式也消除了直接测量过程的局限性。

进一步的，目前钢铁厂生产的带钢类型有多种，因而夹送辊夹送的历史带钢类型也存在多种，不同类型的钢种由于轧制工艺不同，达到夹送辊时，带钢的表面温度呈一定范围分布，不同温度下钢带硬度存在区别，对夹送辊产生的磨损不同，笼统计算获得的磨损量可能存在一定的误差。因此，需要进一步提高磨损量的计算精度。

为进一步提高磨损量的计算精度，在一种可选的实施例中，所述根据所述历史温度对应的磨损系数和持续时长，获得所述磨损量，包括：

根据所述历史温度的分布范围，划分若干个温度区间；

根据所述若干个温度区间，确定每个温度区间的所述磨损系数和所述持续时长；

根据每个所述磨损系数和对应的所述持续时长，获得所述磨损量。

具体的，根据历史温度的分布范围划分温度区间，划分标准可以依据不同温度对应的磨损系数确定，磨损系数变化越大，对应划分温度区间的温度间隔越小；磨损系数变化越小，对应划分温度区间的温度间隔越大，不仅可以保证磨损量计算的精度，还可以有效地减少计算量。确定每个温度区间的磨损系数和持续时长，即可确定在该温度区间中对应的磨损量，若干个温度区间对应的磨损量总和即为夹送辊的磨损量。

当然，温度区间的划分也可以根据温度的跨度范围划分，例如历史温度的分布范围为300-750℃，可以将温度区间划分为第一温度区间300-500℃，第二温度区间500-650℃，第三温度区间650-750℃。其中，第一温度区间的磨损系数为1.3，第二温度区间的磨损系数为1.1，第三温度区间的磨损系数为1.0。

若一次夹送过程中，在400℃终轧温度的钢种在夹送辊压力控制时间为120s，磨损量S可以通过以下公式获得。

其中，C₁、C₂和C₃分别为第一温度区间、第二温度区间和第三温度区间的磨损系数，T₁、T₂和T₃分别为各温度区间的持续时长。

则磨损量S为0.000217mm。

需要说明的是，上述方法只是列举了在夹送一定温度分布范围的历史带钢时，如何准确获取夹送辊的磨损量，磨损量达到油缸的伺服系统可调范围后，通过伺服系统控制调节夹送辊两个辊之间的辊缝。

另外夹送辊两端的间距存在偏差较大时，易引起带钢被导入跑偏，头部撞击两侧机械结构，导致不能正常咬入带钢，引起堆钢的问题。因此，需进一步提高夹送辊的控制精度。

在一种可选的实施例中，所述获取夹送辊的磨损量之前，还包括：

校准所述夹送辊，以使所述夹送辊的两个辊相互平行。

具体的，校准夹送辊的两个辊相互平行，可以先通过油缸使夹送辊两个辊压紧到设定压力，获取夹送辊两端磁尺分别测量两个辊的两端间距，通过两端的两个间距值合成一中间值，中间值可以为两个间距值的平均值；当然，也可以根据两个间距值的权重占比，获得中间值。再基于中间值调节夹送辊的两个辊相互平行。两个辊相互平行可以减少头部咬入时，由于两侧偏差大引起的带钢跑偏，导致的堆钢问题。

在一种可选的实施例中，所述校准所述夹送辊，以使所述夹送辊的两个辊相互平行，包括：

控制对所述夹送辊的两个辊中至少一个辊的施加压力，以使所述夹送辊的两个辊的相对两端距离相同。

具体的，夹送辊的两个辊中至少一个辊的两端与油缸连接，通过油缸的伸缩量控制两个辊的两端距离，因此，可以通过控制对一个辊的施加压力，使夹送辊的两个辊的相对两端距离相同，以使两个辊达到相互平行状态。

进一步的，由于带钢规格不同，宽度尺寸存在一定差异，造成夹送辊的外表面中部磨损相对较大，两侧磨损相对较小，当中部磨损过于严重时，在薄规格带钢摆位时容易出现两侧接触，引发夹送辊两端的头部压力，导致带钢生产线产生跟踪错误。

在一种可选的实施例中，所述获取夹送辊的磨损量，包括：

判断当前磨损量是否位于磨损区间；

若是，确定所述当前磨损量为所述磨损量；

若否，确定靠近所述磨损区间的端点值为所述磨损量。

具体的，磨损区间可以根据夹送带钢的厚度规格区间进行定义，通常磨损区间定义为-0.5mm至-0.2mm之间。当前磨损量位于磨损区间时，即确定使用当前磨损量对夹送辊两个辊之间的辊缝进行控制；当前磨损量未位于磨损区间时，使用靠近磨损区间的端点值对夹送辊两个辊之间的辊缝进行控制。对于夹送辊磨损过于严重时，就只能选用-0.5mm作为磨损量，以减少夹送带钢时，夹送辊与带钢的过盈量过大引发两端的头部压力，进一步提高夹送辊在夹送带钢过程中的控制精度，同时可减少压力过大致使带钢夹送产生损坏。

S12、根据所述夹送辊的反馈压力，确定所述夹送辊的形变量。

具体的，为保证夹送辊在夹送带钢过程的稳定性，夹送辊的两个辊之间会施加一定压力至带钢，使夹送辊外表面与带钢为紧贴状态。施加一定压力后，由于油缸安装于夹送辊的两端，带钢的夹送位置为夹送辊的中部，夹送辊会产生形变。可以理解，施加的压力不同，所产生的形变程度会跟随变化，因此夹送辊的反馈压力达到一定值时，所产生的形变量是对应定值。以在获取准确形变量的同时，可以保证有足够的压力施加至带钢。

在一种可选的实施例中，所述根据所述夹送辊的反馈压力，确定所述夹送辊的形变量，包括：

获取所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力；

根据所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力，确定所述夹送辊在当前状态存在所述形变量。

具体的，夹送辊中任一辊的两端反馈的压力包括传动侧压力和操作侧压力，传动侧压力和操作侧压力基于夹送辊两端的压力传感器获取，通过反馈的传动侧压力和操作侧压力，可以准确评估施加至夹送辊的压力是否平衡，在施加至夹送辊两端的压力平衡，且反馈压力达到预设压力时，可以确定夹送辊在当前状态存在对应的形变量。

在一种可选的实施例中，所述根据所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力，确定所述夹送辊在当前状态存在所述形变量，包括：

判断所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力是否均达到第一预设压力，并持续第一预设时长；

若是，确定所述夹送辊的当前形变为所述形变量。

具体的，夹送辊通过油缸在两个辊之间能形成一定压力时，为保证压力的准确性，在第一预设压力持续第一预设时长后，确定夹送辊在当前状态产生的当前形变已达到形变量。通常可以将第一预设压力设定为25±5KN，第一预设时长为1s。

在一种可选的实施例中，所述根据所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力，确定所述夹送辊在当前状态存在所述形变量，包括：

判断所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力的总和，是否达到第二预设压力，并持续第二预设时长；

若是，确定所述夹送辊的当前形变为所述形变量。

具体的，压力总和可以先基于夹送辊两端的压力传感器分别获取传动侧压力和操作侧压力，再计相加算出压力总和，压力总和达到第二预设压力，并持续第二预设时长，表明夹送辊在当前状态产生的当前形变已达到形变量。通常可以将第二预设压力设定为50±5KN，第二预设时长为3s。通过上述方法获得磨损量和形变量后进入步骤S13。

S13、根据所述磨损量和所述形变量，获得所述夹送辊的两个辊之间的辊缝值。

具体的，磨损量为夹送辊夹送历史带钢磨损产生的，形变量为夹送辊两个辊之间形成一定压力夹送带钢产生的，准确的获得磨损量，以及确定夹送辊已产生了形变量，通过磨损量和形变量的和值，可以准确标定夹送辊的零位，即夹送辊的两个辊紧贴相切位置，标定零位后，根据当前带钢的厚度可获得当前需要控制达到的辊缝值。本领域技术人员可以理解，辊缝值应小于当前带钢的厚度，以使夹送带钢的过程中，具有足够的压力施加至带钢进行夹送。

S14、控制所述夹送辊的两个辊之间形成所述辊缝值，并按照所述辊缝值夹送当前带钢。

具体的，控制夹送辊的两个辊之间形成辊缝值，可以通过控制油缸的伸缩量控制两个辊的两端距离，油缸的伸缩动作经伺服系统控制调节。其中，伺服系统中以两个辊两端安装的磁尺进行测量反馈，通过闭环调节控制，使两个辊之间可以准确达到辊缝值，以夹送当前带钢。

基于与控制方法相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种夹送辊的控制装置，请参阅图2，所述装置包括：

获取模块201，用于获取夹送辊的磨损量，其中，所述磨损量为所述夹送辊夹送历史带钢磨损产生的；

第一获得模块202，用于根据所述夹送辊的反馈压力，确定所述夹送辊的形变量；

第二获得模块203，用于根据所述磨损量和所述形变量，获得所述夹送辊的两个辊之间的辊缝值；

控制模块204，用于控制所述夹送辊的两个辊之间形成所述辊缝值，并按照所述辊缝值夹送当前带钢。

本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过获取磨损量和形变量，以获得夹送辊的两个辊之间的辊缝值，保证了夹送辊的辊缝控制精度，增加了磨损补偿机制，在夹送辊表面磨损后，仍然能够精准控制夹送辊顺利夹送带钢，使带钢顺利进入卷取机而成卷，提升钢卷卷形质量，避免了堆钢事故及造成相关设备的损坏，保证稳定生产。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(模块、系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种夹送辊的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取夹送辊的磨损量，其中，所述磨损量为所述夹送辊夹送历史带钢磨损产生的；

根据所述夹送辊的反馈压力，确定所述夹送辊的形变量；

根据所述磨损量和所述形变量，获得所述夹送辊的两个辊之间的辊缝值；

控制所述夹送辊的两个辊之间形成所述辊缝值，并按照所述辊缝值夹送当前带钢；

所述获取夹送辊的磨损量，包括：

判断当前磨损量是否位于磨损区间，其中，所述磨损区间为-0.5mm至-0.2mm；

若是，确定所述当前磨损量为所述磨损量；

若否，确定靠近所述磨损区间的端点值为所述磨损量；

所述根据所述夹送辊的反馈压力，确定所述夹送辊的形变量，包括：

获取所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力；

根据所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力，确定所述夹送辊在当前状态存在所述形变量；

所述根据所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力，确定所述夹送辊在当前状态存在所述形变量，包括：

判断所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力是否均达到第一预设压力，并持续第一预设时长；若是，确定所述夹送辊的当前形变为所述形变量；

或

判断所述夹送辊中任一辊的两端反馈的压力的总和，是否达到第二预设压力，并持续第二预设时长；若是，确定所述夹送辊的当前形变为所述形变量。

2.根据权利要求1所述的夹送辊的控制方法，其特征在于，所述获取夹送辊的磨损量之前，还包括：

校准所述夹送辊，以使所述夹送辊的两个辊相互平行。

3.根据权利要求2所述的夹送辊的控制方法，其特征在于，所述校准所述夹送辊，以使所述夹送辊的两个辊相互平行，包括：

控制对所述夹送辊的两个辊中至少一个辊的施加压力，以使所述夹送辊的两个辊的相对两端距离相同。

4.根据权利要求1所述的夹送辊的控制方法，其特征在于，所述获取夹送辊的磨损量，包括：

获取所述夹送辊夹送所述历史带钢的历史温度；

根据所述历史温度对应的磨损系数和持续时长，获得所述磨损量。

5.根据权利要求4所述的夹送辊的控制方法，其特征在于，所述根据所述历史温度对应的磨损系数和持续时长，获得所述磨损量，包括：

根据所述历史温度的分布范围，划分若干个温度区间；

根据所述若干个温度区间，确定每个温度区间的所述磨损系数和所述持续时长；

根据每个所述磨损系数和对应的所述持续时长，获得所述磨损量。

6.一种夹送辊的控制装置，所述控制装置为权利要求1-5任一所述的控制方法所使用的装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取夹送辊的磨损量，其中，所述磨损量为所述夹送辊夹送历史带钢磨损产生的；

第一获得模块，用于根据所述夹送辊的反馈压力，确定所述夹送辊的形变量；

第二获得模块，用于根据所述磨损量和所述形变量，获得所述夹送辊的两个辊之间的辊缝值；

控制模块，用于控制所述夹送辊的两个辊之间形成所述辊缝值，并按照所述辊缝值夹送当前带钢。

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