CN116000104A - 一种热连轧活套位置和压力检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种热连轧活套位置和压力检测装置，涉及冶金工业技术领域，包括活套本体、活套辊框架、液压缸、编码器、磁尺、压头和压力传感器，液压缸连接于活套本体上，编码器连接于活套本体上，磁尺连接于液压缸内，压头设于活套辊框架下方，并与活套本体连接，压力传感器连接于液压缸管路上。本申请提供一种热连轧活套位置和压力检测装置，通过编码器或磁尺实时监测活套本体的动作位置，压头或压力传感器实时监测活套本体压力状态，用于准确实现活套本体的角度与张力控制，以此来有效提高活套本体位置和压力检测的准确性、稳定性，并且在检测装置异常后轧机具有稳定轧制的容错功能，有效提高产线的轧制稳定性。

Description

一种热连轧活套位置和压力检测装置

技术领域

本申请涉及冶金工业技术领域，尤其涉及一种热连轧活套位置和压力检测装置。

背景技术

活套本体是热连轧产线的重要设备，而精轧机组间活套本体的活套本体的控制水平直接影响了产线的轧制能力，对带钢的宽度、厚度、平直度、板型等关键性能指标和力学性能起到了至关重要的作用。现阶段热连轧产线的活套本体的控制方式主要有传统PI控制和ILQ控制，其中传统PI控制中张力为开环控制、角度为闭环控制，而ILQ控制中张力与角度都是闭环控制。张力控制由压力检测装置检测并计算，角度控制由位置检测装置检测并计算；无论是传统PI控制还是ILQ控制，压力与位置检测装置的准确性和稳定性都决定了活套本体与轧机控制的能力与水平，任何一个位置或压力检测装置出现问题，都将会导致活套本体控制异常，进而影响带钢轧制的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热连轧活套位置和压力检测装置，具有提高活套本体位置和压力检测的准确性、稳定性，并且在检测装置异常后轧机具有稳定轧制的容错功能，有效提高产线的轧制稳定性的有益效果，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种热连轧活套位置和压力检测装置，包括：

活套本体；

活套辊框架，活套辊框架连接于活套本体上；

液压缸，液压缸连接于活套本体上；

编码器，编码器连接于活套本体上；

磁尺，磁尺连接于液压缸内；

压头；压头设于活套辊框架下方，并与活套本体连接；

压力传感器，压力传感器连接于液压缸管路上；

编码器或磁尺实时监测活套本体的动作位置，压头或压力传感器实时监测活套本体压力状态，用于准确实现活套本体的角度与张力控制；活套本体的位置数据是通过磁尺和编码器检测并计算出的；所述磁尺是安装于活套本体液压缸内的检测装置，通过检测液压缸行程来计算活套本体位置；所述编码器是安装于活套本体的检测装置，通过检测活套本体转动角度来计算活套本体位置；活套本体的压力数据是通过压力传感器和压头检测并计算出的；所述压力传感器是安装于活套本体液压缸管路的检测装置，通过检测液压缸压力来计算活套本体压力；所述压头是安装在活套本体的检测装置，检测并计算带钢作用于活套本体的压力。

作为本发明再进一步的方案：通过实时检测所述编码器和磁尺的位置数据计算活套本体角度；通过实时检测压头和压力传感器的压力数据计算活套本体张力；编码器作为活套本体位置数据检测的主设备，磁尺作为活套本体位置数据检测的辅助设备，若检测到编码器出现故障，则切换至磁尺作为活套本体位置数据检测的主设备并计算活套本体角度；压头作为活套本体压力数据检测的主设备，压力传感器作为活套本体压力数据检测的辅助设备，若检测到压头出现故障，则切换至压力传感器作为活套本体压力数据检测主设备并与计算活套本体张力；以此实现了活套本体位置和压力数据检测的容错功能，提高了活套本体角度与张力控制的稳定性。

作为本发明再进一步的方案：所述编码器、磁尺、压力传感器和压头的数据检测和位置与压力计算是实时进行的。

作为本发明再进一步的方案：所述编码器和磁尺同时检测和计算位置数据，所述活套本体的角度控制是首先使用编码器位置数据计算的；所述压力传感器和压头同时检测和计算压力数据，所述活套本体的张力控制是首先使用压头的压力数据计算的。

作为本发明再进一步的方案：判断编码器与压头的故障包括了硬件故障与检测异常故障。

作为本发明再进一步的方案：根据活套本体、磁尺与编码器的固定安装结构，建立磁尺位置、编码器角度和活套本体角度三者数据的对应关系表，在控制程序中通过查表法建立磁尺位置、编码器角度和活套本体角度三者数据的对应关系；若检测到编码器发生故障，则自动切换为磁尺位置数据通过查表法检测出活套本体角度，进而实现活套本体角度控制。

作为本发明再进一步的方案：在活套本体标定的过程中通过建立数据集的方法拟合出压力传感器、压头、活套本体角度数据的线性关系；若检测到压头发生故障，则通过此数据集拟合的线性关系自动切换为通过压力传感器数据检测并计算活套本体张力，进而实现活套本体张力控制。

作为本发明再进一步的方案：所述压力传感器包括：

第一压力传感器，第一压力传感器连接于所述液压缸塞侧，并检测液压缸塞侧压力；

第二压力传感器，第二压力传感器连接于所述液压缸杆侧，并检测液压缸杆侧压力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本申请提供一种热连轧活套位置和压力检测装置，通过编码器或磁尺实时监测活套本体的动作位置，压头或压力传感器实时监测活套本体压力状态，用于准确实现活套本体的角度与张力控制，以此来有效提高活套本体位置和压力检测的准确性、稳定性，并且在检测装置异常后轧机具有稳定轧制的容错功能，有效提高产线的轧制稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，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。

为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1为本申请实施例提供的一种热连轧活套位置和压力检测装置的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的一种热连轧活套位置和压力检测装置的检测方法流程图。

图3为本申请实施例提供的一种热连轧活套位置和压力检测装置的磁尺位置、编码器角度和活套本体角度三者数据的对应关系表。

图4为本申请实施例提供的一种热连轧活套位置和压力检测装置的压力传感器、压头、活套本体角度的数据集表。

图中标识：

1、活套本体；2、液压缸；3、编码器；4、磁尺；5、压头；6、压力传感器；

61、第一压力传感器；62、第二压力传感器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考附图1～4，本申请实施例提供一种热连轧活套位置和压力检测装置，请参考附图1，包括：

活套本体1，活套本体1呈L型；

活套辊框架，活套辊框架连接于活套本体1上；

液压缸2，液压缸2连接于活套本体1上，通过液压缸2伸缩运动带动活套本体1旋转运动，以控制活套本体1的角度和高度；

编码器3，编码器3连接于活套本体1上；

磁尺4，磁尺4连接于液压缸2内；

压头5；压头5设于活套辊框架下方，并与活套本体1连接；

压力传感器6，压力传感器6连接于液压缸2管路上；

其中，编码器3和磁尺4为位置检测装置，压头5和压力传感器6为压力传感器6；通过在活套本体1的特定位置安装位置检测装置与压力检测装置，实现活套本体1动作的位置和活套本体1承受的带钢压力值实时检测；编码器3或磁尺4实时监测活套本体1的动作位置，压头5或压力传感器6实时监测活套本体1压力状态，用于准确实现活套本体1的角度与张力控制；活套本体1的位置数据是通过磁尺4和编码器3检测并计算出的；磁尺4是安装于活套本体1液压缸2内的检测装置，通过检测液压缸2行程来计算活套本体1位置；编码器3是安装于活套本体1的检测装置，通过检测活套本体1转动角度来计算活套本体1位置；活套本体1的压力数据是通过压力传感器6和压头5检测并计算出的；压力传感器6是安装于活套本体1液压缸2管路的检测装置，通过检测液压缸2压力来计算活套本体1压力；压头5是安装在活套本体1的检测装置，检测并计算带钢作用于活套本体1的压力。

本申请提供一种热连轧活套位置和压力检测装置，通过编码器3或磁尺4实时监测活套本体1的动作位置，压头5或压力传感器6实时监测活套本体1压力状态，用于准确实现活套本体1的角度与张力控制，以此来有效提高活套本体1位置和压力检测的准确性、稳定性，并且在检测装置异常后轧机具有稳定轧制的容错功能，有效提高产线的轧制稳定性。

本发明中一个较佳的实施例，请参考附图1和2，通过实时检测编码器3和磁尺4的位置数据计算活套本体1角度；通过实时检测压头5和压力传感器6的压力数据计算活套本体1张力；编码器3作为活套本体1位置数据检测的主设备，磁尺4作为活套本体1位置数据检测的辅助设备，若检测到编码器3出现故障，则切换至磁尺4作为活套本体1位置数据检测的主设备并计算活套本体1角度；压头5作为活套本体1压力数据检测的主设备，压力传感器6作为活套本体1压力数据检测的辅助设备，若检测到压头5出现故障，则切换至压力传感器6作为活套本体1压力数据检测主设备并与计算活套本体1张力；以此实现了活套本体1位置和压力数据检测的容错功能，提高了活套本体1角度与张力控制的稳定性。

本发明中一个较佳的实施例，编码器3、磁尺4、压力传感器6和压头5的数据检测和位置与压力计算是实时进行的。

本发明中一个较佳的实施例，编码器3和磁尺4同时检测和计算位置数据，活套本体1的角度控制是首先使用编码器3位置数据计算的；压力传感器6和压头5同时检测和计算压力数据，活套本体1的张力控制是首先使用压头5的压力数据计算的。

本发明中一个较佳的实施例，判断编码器3与压头5的故障包括了硬件故障与检测异常故障。

本发明中一个较佳的实施例，请参考附图3，根据活套本体1、磁尺4与编码器3的固定安装结构，建立磁尺4位置、编码器3角度和活套本体1角度三者数据的对应关系表，在控制程序中通过查表法建立磁尺4位置、编码器3角度和活套本体1角度三者数据的对应关系；若检测到编码器3发生故障，则自动切换为磁尺4位置数据通过查表法检测出活套本体1角度，进而实现活套本体1角度控制。

本发明中一个较佳的实施例，请参考附图4，在活套本体1标定的过程中通过建立数据集的方法拟合出压力传感器6、压头5、活套本体1角度数据的线性关系；若检测到压头5发生故障，则通过此数据集拟合的线性关系自动切换为通过压力传感器6数据检测并计算活套本体1张力，进而实现活套本体1张力控制。

本发明中一个较佳的实施例，压力传感器6包括：

第一压力传感器61，第一压力传感器61连接于液压缸2塞侧，并检测液压缸2塞侧压力；具体地，第一压力传感器61安装在液压缸2塞侧供油管测压点，并检测液压缸2塞侧压力；

第二压力传感器62，第二压力传感器62连接于液压缸2杆侧，并检测液压缸2杆侧压力；具体地，第二压力传感器62安装在液压缸2杆侧供油管测压点，并检测液压缸2杆侧压力；

液压缸2有塞侧和杆侧，液压缸2伸出是塞侧进油，缩回是杆侧进油；第一压力传感器61、第二压力传感器62分别检测塞侧和杆侧的压力，并通过检测到的塞侧和杆侧的压力来计算活套本体1压力。

本申请提供一种热连轧活套位置和压力检测装置，通过编码器3或磁尺4实时监测活套本体1的动作位置，压头5或压力传感器6实时监测活套本体1压力状态，用于准确实现活套本体1的角度与张力控制，以此来有效提高活套本体1位置和压力检测的准确性、稳定性，并且在检测装置异常后轧机具有稳定轧制的容错功能，有效提高产线的轧制稳定性。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种热连轧活套位置和压力检测装置，其特征在于，包括：

活套本体；

活套辊框架，活套辊框架连接于活套本体上；

液压缸，液压缸连接于活套本体上；

编码器，编码器连接于活套本体上；

磁尺，磁尺连接于液压缸内；

压头；压头设于活套辊框架下方，并与活套本体连接；

压力传感器，压力传感器连接于液压缸管路上；

编码器或磁尺实时监测活套本体的动作位置，压头或压力传感器实时监测活套本体压力状态，用于准确实现活套本体的角度与张力控制；活套本体的位置数据是通过磁尺和编码器检测并计算出的；所述磁尺是安装于活套本体液压缸内的检测装置，通过检测液压缸行程来计算活套本体位置；所述编码器是安装于活套本体的检测装置，通过检测活套本体转动角度来计算活套本体位置；活套本体的压力数据是通过压力传感器和压头检测并计算出的；所述压力传感器是安装于活套本体液压缸管路的检测装置，通过检测液压缸压力来计算活套本体压力；所述压头是安装在活套本体的检测装置，检测并计算带钢作用于活套本体的压力。

2.根据权利要求1所述的一种热连轧活套位置和压力检测装置，其特征在于，通过实时检测所述编码器和磁尺的位置数据计算活套本体角度；通过实时检测压头和压力传感器的压力数据计算活套本体张力；编码器作为活套本体位置数据检测的主设备，磁尺作为活套本体位置数据检测的辅助设备，若检测到编码器出现故障，则切换至磁尺作为活套本体位置数据检测的主设备并计算活套本体角度；压头作为活套本体压力数据检测的主设备，压力传感器作为活套本体压力数据检测的辅助设备，若检测到压头出现故障，则切换至压力传感器作为活套本体压力数据检测主设备并与计算活套本体张力；以此实现了活套本体位置和压力数据检测的容错功能，提高了活套本体角度与张力控制的稳定性。

3.根据权利要求2所述的一种热连轧活套位置和压力检测装置，其特征在于，所述编码器、磁尺、压力传感器和压头的数据检测和位置与压力计算是实时进行的。

4.根据权利要求3所述的一种热连轧活套位置和压力检测装置，其特征在于，所述编码器和磁尺同时检测和计算位置数据，所述活套本体的角度控制是首先使用编码器位置数据计算的；所述压力传感器和压头同时检测和计算压力数据，所述活套本体的张力控制是首先使用压头的压力数据计算的。

5.根据权利要求2或3所述一种热连轧活套位置和压力检测装置，其特征在于，判断编码器与压头的故障包括了硬件故障与检测异常故障。

6.根据权利要求2或3或4所述一种热连轧活套位置和压力检测装置，其特征在于，根据活套本体、磁尺与编码器的固定安装结构，建立磁尺位置、编码器角度和活套本体角度三者数据的对应关系表，在控制程序中通过查表法建立磁尺位置、编码器角度和活套本体角度三者数据的对应关系；若检测到编码器发生故障，则自动切换为磁尺位置数据通过查表法检测出活套本体角度，进而实现活套本体角度控制。

7.根据权利要求2或3或4所述一种热连轧活套位置和压力检测装置，其特征在于，在活套本体标定的过程中通过建立数据集的方法拟合出压力传感器、压头、活套本体角度数据的线性关系；若检测到压头发生故障，则通过此数据集拟合的线性关系自动切换为通过压力传感器数据检测并计算活套本体张力，进而实现活套本体张力控制。

8.根据权利要求1所述的一种热连轧活套位置和压力检测装置，其特征在于，所述压力传感器包括：

第一压力传感器，第一压力传感器连接于所述液压缸塞侧，并检测液压缸塞侧压力；

第二压力传感器，第二压力传感器连接于所述液压缸杆侧，并检测液压缸杆侧压力。

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