CN201267828Y - 利用大侧压机前侧导板在线测量板坯宽度的设备 - Google Patents

Abstract

一种利用大侧压机前侧导板在线测量板坯宽度的设备，解决大侧压机的前侧导板只能对板坯对中不能测量板坯宽度的问题，本实用新型采用入口侧与出口侧设置2个可以单独动作的油缸，并分别直接通过各自的齿轮齿条结构驱动前侧导板的入口侧与出口侧的位置动作，在每个油缸上设置位置传感器，对前侧导板进行位置控制，在阀架上分别设置入口侧与出口侧的压力传感器，实现前侧导板对板坯的夹紧操作，并控制夹紧压力，在计算机测量控制部件上实现板坯宽度数据的实时读取与传送。本实用新型的设备，可以实现粗轧宽度高精度控制，避免了由于来料宽度误差造成计算的偏差。同时本实用新型过程简单，利用现有设备可以达到测量的目的，节约了生产成本。

Description

利用大侧压机前侧导板在线测量板坯宽度的设备

技术领域

本实用新型是一种利用大侧压机(SSP)前侧导板，在对热板坯对中过程中，对板坯两端的宽度进行测量的设备，属于热轧带钢生产控制技术。

背景技术

热轧带钢生产线作为承接炼钢的关键生产单元，其主要生产来料主要是炼钢的连铸生产出来的板坯。而目前连铸生产的板坯由于技术能力的限制，无法提供精确的板坯宽度数据，只能提供50mm为一个等级的粗略的理论板坯数据，这主要由以下原因造成：

1，连铸生产过程中，高温板坯是连续出坯的，不可能对所有板坯的外形尺寸及时进行人工测量；

2，板坯的冷却收缩是一个很复杂的问题，现有技术规程仅依据拉速和钢种的区别制定结晶器宽度设定模式，误差较大；

3，由于连铸机拉速、钢水温度、铸机设备甚至气候的原因，都有可能产生板坯宽度超差。

由于上述原因，连铸不可能提供给热轧工序精确的板坯宽度数据，热轧的粗轧机组只能按照连铸提供的理论板坯宽度数据进行设定，这对热轧工序成品宽度精度控制影响较大。

另外，由于技术能力的限制，板坯两侧边不可能完全是平行的直线，即板坯两侧的宽度不可能相同，存在大小头的现象，而在上料过程中，不可能对板坯的大小头进行逐一核对，所以存在板坯反装的可能性。由于大侧压机(SSP)对板坯的轧制对大小头方向有严格的限制，所以一旦出现板坯大小头反装，就很可能造成宽度不合格的问题。

下面对大侧压机(SSP)前侧导板的结构作简单说明。参见图1，图1为现有的大侧压机前侧导板机械结构示图。

传统热轧生产厂的现有的大侧压机(SSP)前侧导板1是由一个电机7通过变速箱8、传动轴4、齿轮箱2、齿条3驱动。行程传感器5(即增量式脉冲发生器)用于终端位置的获取和脉冲输出，对前侧导板1进行定位控制，在电机7与变速箱8之间置有制动器6。由于上述侧导板1由电机7驱动，因而不允许对板坯进行夹紧操作，即无法进行压力控制，

因此上述前侧导板1不具有测量板坯宽度的功能。又由于上述前侧导板1是通过一个电机7驱动两齿轮箱2和齿条3的结构控制其开度的，因此，前侧导板1的两端只能平行动作，因此也不具备测量板坯大小头宽度的功能。现有的前侧导板1只对板坯进行对中，以保证板坯顺利导入大侧压机(SSP)。

板坯是经加热后，由辊道输送至大侧压机(SSP)前侧导板。大侧压机(SSP)的前侧导板1通过位置控制使板坯实现对中。板坯进行对中后，由辊道输送至大侧压机(SSP)。

由此可见，目前的大侧压机(SSP)的前侧导板1的结构只能将需要热轧的板坯实现对中后输送至大侧压机，不具备测量板坯宽度及测量板坯大小头宽度的功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种可以测量板坯两端的宽度并能够提高热轧机生产板坯的宽度控制精度的利用大侧压机前侧导板在线测量板坯宽度的设备。

本实用新型是这样实现的：

一种利用大侧压机前侧导板在线测量板坯宽度的设备，所述大侧压机前侧导板的结构为：加热后的板坯由辊道输送至大侧压机的前侧导板的入口侧，前侧导板将板坯实现位置对中，再由辊道从前侧导板的出口侧输送至大侧压机进行侧压，实现对板坯的宽度控制，其特征在于所述利用大侧压机前侧导板在线测量板坯宽度的设备包括以下部件：

一个入口侧导板油缸24及一个出口侧导板油缸24′，每个油缸分别与计算机测量控制部件30连接；

一个入口侧齿轮齿条结构23及一个出口侧齿轮齿条结构23′，它们的一端分别与入口侧导板油缸24及出口侧导板油缸24′连接，另一端分别连接前侧导板22的入口侧29及出口侧210；

一个入口侧导板油缸位置传感器25及一个出口侧导板油缸位置传感器25′，分别安装于入口侧导板油缸24及出口侧导板油缸24′上，它们的一端信号端分别与入口侧导板油缸24及出口侧导板油缸24′连接，另一信号端分别与计算机测量控制部件30连接，在计算机测量控制部件30上实现前侧导板22的位置数据的实时读取与传送；

一阀架26，安装在所述大侧压机前侧导板下方的地下油库内，阀架26内置有入口侧导板压力传感器36及出口侧导板压力传感器314，它们的一端信号端分别与入口侧导板油缸24及出口侧导板油缸24′连接，另一信号端分别与计算机测量控制部件30连接，在计算机测量控制部件30上实现前侧导板22夹紧板坯21的压力数据的实时读取与传送。

本实用新型的有益效果：

本实用新型是利用大侧压机(SSP)的前侧导板，在对热板坯对中过程中，能够对板坯两端的宽度进行测量的一种设备，其能够进行板坯类型的核对和板坯大小头的判别，以此为据，对原有粗轧宽度和轧制力进行重新设定，从而大幅提高热轧产品带钢宽度精度，减少由于板坯宽度超差而造成成品宽度不合格的产品。本设备由于是对原有的大侧压机(SSP)前侧导板进行改造，在不增加专用测宽设备的前提下，实现板坯自动在线测量，因此，硬件投入和投资少。此外，使用本设备后可降低对炼钢来料板坯宽度的公差要求，提高炼钢工序的生产率和合格率；并可减少修复不合格板坯所造成的金属切割损失。

为进一步说明本实用新型的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1为现有的大侧压机前侧导板机械结构示图；

图2为本实用新型的利用大侧压机前侧导板在线测量板坯宽度的设备的示意图。

图3为本设备中测量板坯宽度的线路框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的利用大侧压机前侧导板在线测量板坯宽度的设备的具体实施方式进行详细说明。

本实用新型的利用大侧压机前侧导板在线测量板坯宽度的设备的示意图参见图2。

如上所述，本实用新型中，加热后的板坯21由辊道27输送至大侧压机28的前侧导板22的入口侧29，前侧导板22通过位置控制使板坯21实现对中，板坯21被对中后，再由辊道27从出口侧210输送至大侧压机28，对板坯21进行侧压，实现对板坯21的宽度控制。

本实用新型是通过对原有大侧压机前侧导板22的设备结构进行改进，使大侧压机28在板坯21对中的过程中，测量板坯21两端的实际宽度，并将该板坯21实测宽度数据传给计算机系统，计算机根据该实测值与原板坯理论宽度进行比较。如果偏差大于一设定值则启动再计算功能，对前侧导板22的开口度和压力量等进行再次设定，从而可以消除由于来料宽度的偏差和大小头反装等对宽度造成的影响。

如图2所示，本实用新型的利用大侧压机前侧导板在线测量板坯宽度的设备包括以下部件。

一个入口侧导板油缸24及一个出口侧导板油缸24′，每个油缸分别与计算机测量控制部件30(图3所示)连接，因此，每个油缸可以单独动作，分别驱动前侧导板22在入口侧29及出口侧210的动作，以控制前侧导板22对不是矩形的板坯21进行不平行测量，入口侧导板油缸24与出口侧导板油缸24′均采用液压油缸；

一个入口侧齿轮齿条结构23及一个出口侧齿轮齿条结构23′，它们的一端分别与入口侧导板油缸24及出口侧导板油缸24′连接，另一端分别连接前侧导板22的入口侧29及出口侧210，其作用是保证辊道27两侧的前侧导板22同步动作；

一个入口侧导板油缸位置传感器25及一个出口侧导板油缸位置传感器25′，分别安装于入口侧导板油缸24及出口侧导板油缸24′上，它们的一端信号端分别与入口侧导板油缸24及出口侧导板油缸24′连接，另一信号端分别与计算机测量控制部件30(图3所示)连接，2个位置传感器25、25′分别对前侧导板22在入口侧29及出口侧210的位置提供控制信号，还对计算机测量控制部件30提供前侧导板22在入口侧29及出口侧210的位置信号，在计算机测量控制部件30上实现前侧导板22的位置数据的实时读取与传送；

一阀架26，安装在所述大侧压机前侧导板22下方的地下油库(未图示)内，阀架26内置有入口侧导板压力传感器36及出口侧导板压力传感器314，它们的一端信号端分别与入口侧导板油缸24及出口侧导板油缸24′连接，另一信号端分别与计算机测量控制部件30(图3所示)连接，2个压力传感器36、34分别对前侧导板22在入口侧29及出口侧210的压力提供控制信号，还对计算机测量控制部件30提供前侧导板22在入口侧29及出口侧210的压力信号，在计算机测量控制部件30上实现前侧导板22夹紧板坯21的压力数据的实时读取与传送。

本实用新型中采用入口侧导板油缸24及一个出口侧导板油缸24′(替代图1中的电机7)分别直接通过齿轮齿条结构23、23′驱动前侧导板22，两个油缸24、24′可以单独动作，可以控制前侧导板22进行不平行动作，对不是矩形板坯21进行大小头测量。安装在油缸上的位置传感器25、25′对前侧导板22进行位置控制。安装在阀架26内的压力传感器36、314实现前侧导板22对板坯21的夹紧操作。在板坯21进入大侧压机28前的前侧导板22内后，前侧导板22以一定的压力对板坯21进行夹紧操作，由位置传感器25、25′确定此时的前侧导板22的开度，从而得到板坯21的实际宽度。在计算机测量控制部件30上实现板坯宽度数据的实时读取与传送。利用前侧导板22测量的实际宽度数据与板坯理论宽度数据进行比较，并对板坯21大小头方向进行判断，将宽度偏差值作为再次宽度设定的基础，从而减少由于板坯21来料宽度的误差造成的宽度设定精度的降低。

下面简单描述计算机测量控制部件与上述图2中有关部件的连接关系，参见图3，图3为本设备中测量板坯宽度的线路框图。

上述入口侧导板油缸24的输出端分别与上述入口侧导板油缸位置传感器25及入口侧导板压力传感器36连接；上述出口侧导板油缸24′的输出端分别与上述出口侧导板油缸位置传感器25′及出口侧导板压力传感器314连接。

上述入口侧导板油缸24的输出端、出口侧导板油缸24′的输出端分别与计算机控制部件30的输出端连接。

上述计算机控制部件30包括：上级计算机318；与上级计算机318连接的侧导板CPU 31；分别与侧导板CPU 31连接的入口侧导板输入输出板32及出口侧导板输入输出板310；分别与入口侧导板输入输出板32连接的入口侧导板压流转换模块33、第1入口侧导板压流转换模块37及第2入口侧导板脉冲转换器39；分别与出口侧导板输入输出板310连接的出口侧导板压流转换模块311、第1出口侧导板压流转换模块315及第2出口侧导板脉冲转换器317；与入口侧导板压流转换模块33连接并与入口侧导板油缸24连接的入口侧导板油缸伺服系统34；与出口侧导板压流转换模块311连接并与出口侧导板油缸24′连接的出口侧导板油缸伺服系统312。

其中，第1入口侧导板压流转换模块37与入口侧导板压力传感器36连接，第2入口侧导板脉冲转换器39与入口侧导板油缸位置传感器25连接；第1出口侧导板压流转换模块315与出口侧导板压力传感器314连接，第2出口侧导板脉冲转换器317与出口侧导板油缸位置传感器25′连接；

上述入口侧导板油缸24、出口侧导板油缸24′、入口侧导板压力传感器36、出口侧导板压力传感器314、入口侧导板油缸位置传感器25、出口侧导板油缸位置传感器25′与计算机控制部件30组成的各控制回路如下：

入口侧压力控制回路：

(1)侧导板CPU 31，根据公式换算压力设定值，并将电压信号传递至入口侧导板输入输出板32；

(2)入口侧导板输入输出板32将电压信号传递至入口侧导板压流转换模块33，将电压信号转换为电流信号；

(3)上述电流信号传递至入口侧导板油缸伺服系统34；

(4)入口侧导板油缸伺服系统34的电流信号传递至入口侧导板油缸24，使前侧导板22对板坯21施加夹紧力，同时也承受板坯21对其施加的反作用力，通过入口侧导板压力传感器36检测实际压力；

(5)利用第1入口侧导板压流转换模块37将压力电流信号转换为电压信号；

(6)入口侧导板输入输出板32采集压力电压信号，传送至侧导板CPU 31；

(7)侧导板CPU 31将接收到的压力信号送到上级计算机318进行入口侧压力计算，同时侧导板CPU 31又接收上级计算机318的压力控制信号，并重复上述过程。

入口侧位置控制回路：

(1)侧导板CPU 31比较位置设定值与实测值的差异，并将电压信号传递至入口侧导板输入输出板32；

(2)入口侧导板输入输出板32将电压信号传递至入口侧导板压流转换模块33，将电压信号转换为电流信号；

(3)上述电流信号传递至入口侧导板油缸伺服系统34；

(4)入口侧导板油缸伺服系统34的电流信号传递至入口侧导板油缸24，使前侧导板22对板坯21的位置进行调整，同时通过入口侧导板油缸位置传感器25检测前侧导板22实际位置；

(5)利用第2入口侧导板脉冲转换器39将位置的脉冲信号转换为电压信号；

(6)入口侧导板输入输出板32采集位置电压信号，传送至侧导板CPU 31；

(7)侧导板CPU 31将接收到的位置信号送到上级计算机318进行入口侧位置计算，同时侧导板CPU 31又接收上级计算机318的位置控制信号，并重复上述过程。

出口侧的压力控制回路及位置控制回路与入口侧的相同，在此不重复描述。

采用本实用新型的设备，可以实现粗轧宽度高精度控制，避免了由于来料宽度误差造成计算的偏差，从而对宽度遗传造成恶化的趋势。同时本实用新型过程简单，利用现有设备可以达到测量的目的，节约了生产成本。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型的目的，而并非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求的范围内。

Claims (4)

1、一种利用大侧压机前侧导板在线测量板坯宽度的设备，所述大侧压机前侧导板的结构为：加热后的板坯由辊道输送至大侧压机的前侧导板的入口侧，前侧导板将板坯实现位置对中，再由辊道从前侧导板的出口侧输送至大侧压机进行侧压，实现对板坯的宽度控制，其特征在于所述利用大侧压机前侧导板在线测量板坯宽度的设备包括以下部件：

一个入口侧导板油缸(24)及一个出口侧导板油缸(24′)，每个油缸分别与计算机测量控制部件(30)连接；

一个入口侧齿轮齿条结构(23)及一个出口侧齿轮齿条结构(23′)，它们的一端分别与入口侧导板油缸(24)及出口侧导板油缸(24′)连接，另一端分别连接前侧导板(22)的入口侧(29)及出口侧(210)；

一个入口侧导板油缸位置传感器(25)及一个出口侧导板油缸位置传感器(25′)，分别安装于入口侧导板油缸(24)及出口侧导板油缸(24′)上，它们的一端信号端分别与入口侧导板油缸(24)及出口侧导板油缸(24′)连接，另一信号端分别与计算机测量控制部件(30)连接，在计算机测量控制部件(30)上实现前侧导板(22)的位置数据的实时读取与传送；

一阀架(26)，安装在所述大侧压机前侧导板下方的地下油库内，阀架(26)内置有入口侧导板压力传感器(36)及出口侧导板压力传感器(314)，它们的一端信号端分别与入口侧导板油缸(24)及出口侧导板油缸(24′)连接，另一信号端分别与计算机测量控制部件(30)连接，在计算机测量控制部件(30)上实现前侧导板(22)夹紧板坯(21)的压力数据的实时读取与传送。

2、如权利要求1所述的利用大侧压机前侧导板在线测量板坯宽度的设备，其特征在于：

所述入口侧导板油缸(24)采用液压油缸。

3、如权利要求1所述的利用大侧压机前侧导板在线测量板坯宽度的设备，其特征在于：

所述出口侧导板油缸(24′)采用液压油缸。

4、如权利要求1所述的利用大侧压机前侧导板在线测量板坯宽度的设备，其特征在于：

所述计算机控制部件(30)包括：

上级计算机(318)；

与上级计算机(318)连接的侧导板CPU(31)；

分别与侧导板CPU(31)连接的入口侧导板输入输出板(32)及出口侧导板输入输出板(310)；

分别与入口侧导板输入输出板(32)连接的入口侧导板压流转换模块(33)、第1入口侧导板压流转换模块(37)及第2入口侧导板脉冲转换器(39)，其中，第1入口侧导板压流转换模块(37)与入口侧导板压力传感器(36)连接，第2入口侧导板脉冲转换器(39)与入口侧导板油缸位置传感器(25)连接；

分别与出口侧导板输入输出板(310)连接的出口侧导板压流转换模块(311)、第1出口侧导板压流转换模块(315)及第2出口侧导板脉冲转换器(317)，其中，第1出口侧导板压流转换模块(315)与出口侧导板压力传感器(314)连接，第2出口侧导板脉冲转换器(317)与出口侧导板油缸位置传感器(25′)连接；

与入口侧导板压流转换模块(33)连接并与入口侧导板油缸(24)连接的入口侧导板油缸伺服系统(34)；

与出口侧导板压流转换模块(311)连接并与出口侧导板油缸(24′)连接的出口侧导板油缸伺服系统(312)。

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