CN208019187U - 一种低速拉矫板型改善装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种低速拉矫板型改善装置，包括拉矫机、张力辊、电机及速度调节装置，速度调节装置包括速度检测器、控制器和变频器，速度检测器，具有速度信号采集端与速度信号输出端，速度信号采集端与电机相连，速度信号输出端与变频器相连；控制器包括输入端及输出端，输入端及输出端分别与变频器连接；变频器，包括信号输入端、信号输出端、传动输入端及传动输出端，信号输入端与速度检测器连接，信号输出端与控制器连接；传动输入端与控制器连接，传动输出端与电机连接。本实用新型的速度调节装置可在低速运行时自动介入控制电机及张力辊的速度，调节延伸率，改善带钢低速拉矫板形，提高了带钢表面质量和轧制稳定。

Description

一种低速拉矫板型改善装置

技术领域

本实用新型涉及带钢拉矫破鳞技术领域，特别涉及一种低速拉矫板型改善装置。

背景技术

1420酸轧为避免产生停车斑，影响带钢表面质量，中间段尽量保持连续运行。但是当轧机更换全套辊，或切边剪发生堵边等情况。低速运行时，拉矫机不投入延伸率控制模式，采用张力释放模式控制。完全靠固定的张力控制，这样施加同样的张力，在生产薄宽硬料时会出现板形不良，氧化铁皮残留等问题。例如:当拉矫机工作辊磨损到一定程度，低速运行时拉矫板形较差，破鳞效果不佳，存在单边浪或双边浪，尤其是生产薄宽料时更为明显。氧化铁皮残留影响表面质量，较差的板形会对加速酸槽挤干辊磨损，边浪区域通过切边剪时发生上下波动容易堵边，通过轧机区域影响轧制稳定。因而，在低速运行时对拉矫板形的控制是急需解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术中的上述缺陷，本实用新型的主要目的在于提供一种低速拉矫板型改善装置，其具有速度调节装置，能够改善低速拉矫板形效果，提高带钢表面质量和轧制稳定。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种低速拉矫板型改善装置，包括拉矫机、张力辊、电机及速度调节装置，其中：

张力辊，沿带钢输送方向排列，位于所述拉矫机的两侧；

电机，一侧与所述张力辊连接，另一侧与速度调节装置连接；

速度调节装置，具体包括速度检测器、控制器和变频器，其中：

速度检测器，具有速度信号采集端与速度信号输出端，所述速度信号采集端与所述电机相连，所述速度信号输出端与所述变频器相连；

控制器，包括输入端及输出端，所述输入端及输出端分别与所述变频器连接；

变频器，包括信号输入端、信号输出端、传动输入端及传动输出端，所述信号输入端与所述速度检测器连接，所述信号输出端与所述控制器连接；所述传动输入端与所述控制器连接，所述传动输出端与电机连接。

一种张力辊的速度调节装置，所述张力辊由电机驱动，包括：

速度检测器，具有速度信号采集端与速度信号输出端，所述速度信号采集端与所述电机相连，所述速度信号输出端与变频器相连；

控制器，包括输入端及输出端，所述输入端及输出端分别与变频器连接；

变频器，包括信号输入端、信号输出端、传动输入端及传动输出端，所述信号输入端与所述速度检测器连接，所述信号输出端与所述控制器连接；所述传动输入端与所述控制器连接，所述传动输出端与电机连接。

作为进一步的优选，所述速度调节装置还包括显示器，所述显示器与所述控制器连接。

作为进一步的优选，所述拉矫机包括两组弯曲辊和一个矫直辊，所述每组弯曲辊包括位于带钢上下的两个弯曲辊；所述矫直辊位于带钢下方。

作为进一步的优选，所述速度检测器安装在所述电机的轴承上。

作为进一步的优选，所述速度检测器为电机的增量编码器。

作为进一步的优选，所述控制器的速度信号输出端与所述变频器的输入端通过DRV.net系统总线连接。

作为进一步的优选，所述控制器为PLC系统。

作为进一步的优选，所述显示器为HMI设备。

作为进一步的优选，所述速度调节装置还包括减速机，所述电机通过减速机与张力辊连接。

本实用新型的有益效果是：现有技术中，带钢经过拉矫机进行拉矫时，在带钢输送速度高时投入延伸率控制，在低速时不投入延伸率控制，采用张力释放模式控制。而本实用新型低速运行时，速度调节装置中的速度检测器用于检测张力辊的速度，控制器通过变频器获得速度检测器的数据，并根据张力辊之间的转动距离差并可自动计算延伸率，以及与设定延伸率进行比较，进而对变频器给出控制命令，驱动电机根据变频器输出特定速度，配合设定的拉矫啮合量，以控制带钢运行时所需的延伸率；因而，本实用新型的速度调节装置可在低速运行时自动介入控制电机及张力辊的速度，调节延伸率，改善带钢低速拉矫板形，提高了带钢表面质量和轧制稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例拉矫机的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1带钢板形的速度调节装置的结构示意图。

图3为本实用新型实施例2带钢板形的速度调节装置的结构示意图。

附图中标记的说明如下：1-拉矫机，2.1、2.2、3.1、3.2、3.3-张力辊，4- 张力计辊。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种低速拉矫板型改善装置，包括拉矫机、张力辊、电机及速度调节装置，其中：

张力辊，沿带钢输送方向排列，位于所述拉矫机的两侧；

电机，一侧与所述张力辊连接，另一侧与速度调节装置连接；

速度调节装置，具体包括速度检测器、控制器和变频器，其中：

速度检测器，具有速度信号采集端与速度信号输出端，所述速度信号采集端与所述电机相连，所述速度信号输出端与所述变频器相连；

控制器，包括输入端及输出端，所述输入端及输出端分别与所述变频器连接；

变频器，包括信号输入端、信号输出端、传动输入端及传动输出端，所述信号输入端与所述速度检测器连接，所述信号输出端与所述控制器连接；所述传动输入端与所述控制器连接，所述传动输出端与电机连接。

本实施例采用的拉矫机或矫直机，其是将带钢在张力辊施加的延伸张力作用下连续通过上下交替布置的拉矫机辊，例如弯曲辊和矫直辊等，并在拉伸应力和弯曲应力的联合作用下沿长度方向产生了塑性的纵向延伸，使带钢纵向纤维的长度趋向于一致，从而减小带材内部纵向应力分布的不均匀性，改善带材的平直度。除了具有良好的板形矫直作用外，本实施例拉矫机还具有良好的破鳞作用，一方面使氧化铁皮层较疏松的组织在经过拉矫机后脱落而不被带入酸洗槽中；另一方面使难以脱落的组织，通过弯曲产生裂隙。这样可以通过减少酸与氧化层的化学反应量提高酸洗效率，另外，酸液非常容易进入到氧化铁皮层的裂隙中，通过酸与氧化铁皮更充分的反应来提高酸洗效率。

假设带钢在无张力情况下纯弯曲，带钢厚度为h，弯曲曲率半径为ρ，弯曲包角α，则上表面发生拉应变，下表面发生压应变，应变大小如下:

考虑最大浪形处也要发生少量塑性变形，以促进破鳞作用，设定的延伸率应比临界延伸率大一些。拉矫机设定的延伸率是前后张力辊之间的相对速度差，延伸率参数的设定直接影响拉矫工艺的完成效果。

本实施例采用速度调节装置优化拉矫机控制模式，具体而言，请参阅图1， 1420酸轧拉矫机包括两弯一矫拉矫机1、张力辊2(2.1、2.2)及张力辊3 (3.1、3.2、3.3)，还可包括检测张力的张力计辊4。拉矫机模式投入情况下，在速度高于29m/min时投入延伸率控制；在低于23m/min时不采用张力释放模式控制，而是采用特定延伸率控制。拉矫机1内两组弯曲辊和一组矫直辊施加一定啮合量，起到弯曲矫直带钢的作用，例如：以张力辊3.1为基准，张力辊2和张力辊3之间采用速差控制起到拉伸作用。这样，经过拉矫机的延伸率和板形都得到控制。

本实施例中还统计拉矫板形效果与原料参数和生产参数的对应关系，板形与延伸率有明显对应关系。随着拉矫机工作辊磨损越来越严重，低速运行时，释放控制模式时延伸率变低，板形变差。通过了解现场情况，当轧机需较长时间换辊时，中间段速度最低维持3m/min，因此设定高于2m/min时投入特定延伸率控制，原延伸率控制不变，即高于29m/min时，投入原设定延伸率。

低速运行时，延伸率过大，张力辊负荷输出增加，增加能耗，加速辊面打滑和磨损。经大量数据测试，随着速度降低，设定的固定延伸率与生产速度有对应关系，保证高速时不影响原设置，低速时有良好拉矫延伸效果。

具体而言，如图2所示，本实施例速度调节装置可包括：张力辊速度检测器、控制器及变频器；速度检测器具有速度信号采集端，其安装在电机轴承上，电机用于驱动上述拉矫机中的各张力辊，控制各张力辊的速度；本实施例中速度检测器选用增量编码器，当然，也可选用其它的速度检测器，用于检测上述张力辊2和3的速度。速度检测器与变频器通过硬线连接，控制器通过变频器获取速度检测器的数据，并根据张力辊之间的转动距离差可自动计算延伸率。

上述控制器与变频器通过DRV.net系统总线连接；控制器通过变频器与电机连接；本实施例控制器选用日立PLC系统MICA，当然也可选用其它功能类似的PLC系统。

上述控制器内置有优化程序及控制参数，带钢进行拉矫破鳞时，张力辊的速度由速度检测器检测，PLC系统获得速度检测器检测得到的各张力辊的转动距离之间的差值，自动计算延伸率，并与设定延伸率进行比较，进而对变频器给出相关控制命令，驱动电机根据变频器输出特定速度，配合设定的拉矫啮合量，改善带钢低速拉矫板形。

一般情况下，电机通过联轴器与张力辊连接；在电机和张力辊之间还可设置通用的减速机，电机通过减速机与张力辊的传动轴连接。

另外，如图3所示，上述速度调节装置还可包括显示器，与上述控制器连接，例如HMI人机界面设备，设定和实际延伸率均可显示在上述显示器，用于操作人员观察控制效果。

当生产速度变低时，本实施例速度调节装置可自动介入控制拉矫机的各参数；而且本实施例速度调节装置内的控制参数经过大量测试，在拉矫工作辊磨损情况下，既能保证良好板形，又不增加负荷，另外参数设计为参数表格式，易于修改优化及调整。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

带钢经过拉矫机进行拉矫时，在带钢输送速度高时投入延伸率控制，本实用新型在低速时不采用张力释放模式控制，而是采用特定延伸率控制。低速运行时，本实用新型速度调节装置中的速度检测器用于检测张力辊的速度，控制器获得速度检测器的数据，并据此获得张力辊之间的转动距离差可自动计算延伸率，以及与设定延伸率进行比较，进而对变频器给出控制命令，驱动电机根据变频器输出特定速度，配合设定的拉矫啮合量，以控制带钢运行时所需的延伸率；因而，本实用新型的速度调节装置可在低速运行时自动介入控制电机的速度，调节延伸率，改善带钢低速拉矫板形，提高了带钢表面质量和轧制稳定。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，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实用新型范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种低速拉矫板型改善装置，其特征在于，包括拉矫机、张力辊、电机及速度调节装置，其中：

张力辊，沿带钢输送方向排列，位于所述拉矫机的两侧；

电机，一侧与所述张力辊连接，另一侧与速度调节装置连接；

速度调节装置，具体包括速度检测器、控制器和变频器，其中：

速度检测器，具有速度信号采集端与速度信号输出端，所述速度信号采集端与所述电机相连，所述速度信号输出端与所述变频器相连；

控制器，包括输入端及输出端，所述输入端及输出端分别与所述变频器连接；

变频器，包括信号输入端、信号输出端、传动输入端及传动输出端，所述信号输入端与所述速度检测器连接，所述信号输出端与所述控制器连接；所述传动输入端与所述控制器连接，所述传动输出端与电机连接。

2.根据权利要求1所述的低速拉矫板型改善装置，其特征在于：所述速度调节装置还包括显示器，所述显示器与所述控制器连接。

3.根据权利要求1所述的低速拉矫板型改善装置，其特征在于：所述拉矫机包括两组弯曲辊和一个矫直辊，所述每组弯曲辊包括位于带钢上下的两个弯曲辊；所述矫直辊位于带钢下方。

4.根据权利要求1所述的低速拉矫板型改善装置，其特征在于：所述速度检测器安装在所述电机的轴承上。

5.根据权利要求1或4所述的低速拉矫板型改善装置，其特征在于：所述速度检测器为电机的增量编码器。

6.根据权利要求1所述的低速拉矫板型改善装置，其特征在于：所述控制器与所述变频器通过DRV.net系统总线连接。

7.根据权利要求1或6所述的低速拉矫板型改善装置，其特征在于：所述控制器为PLC系统。

8.根据权利要求2所述的低速拉矫板型改善装置，其特征在于：所述显示器为HMI设备。

9.根据权利要求1所述的低速拉矫板型改善装置，其特征在于：所述速度调节装置还包括减速机，所述电机通过减速机与张力辊连接。