[發明專利]在線判斷連退機組張緊輥組輥面粗糙度下降的方法

有效

• 申請號: 201210126934.0
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN103376086B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 陳平;徐家倬
• 申請（專利權）人: 上海寶鋼工業技術服務有限公司
• 主分類號: G01B21/30
• 分類號: G01B21/30
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所31216
• 代理人: 張恒康

技術領域

本發明涉及一種在線判斷連退機組張緊輥組輥面粗糙度下降的方法。

背景技術

鋼鐵企業的冷軋連續退火機組中，帶鋼張力采用分段控制，這既是通板的需要，更是工藝控制的要求，分段控制的每段張力不盡相同，這就需要張緊輥組將不同的張力段隔開。一般張緊輥組由2-5根輥子構成，分別由馬達傳動每一根輥子。當張緊輥組前后張力不一致時，其中的張力差就需要通過張緊輥組負荷平衡控制在各輥子間進行分配。張緊輥組負荷平衡控制是使各個張緊輥的負荷盡可能相近或滿足一定比例的分配，以使各輥子都能發揮各自的能力，協同完成帶鋼的張力控制要求。實現這一要求的前提是張緊輥輥面擁有良好的粗糙度，當粗糙度下降到一定程度時，張緊輥組就會出現打滑，甚至滿足不了張緊輥組前后張力調控的要求，這對冷軋連續退火機組的正常生產是極其有害的。

在連退機組中，張緊輥組輥子與帶鋼在接觸面上始終處于輕微打滑狀態。一方面帶鋼具有剛性，在經過張緊輥組各個輥子時，帶鋼速度都是相等的，否則帶鋼將被拉伸或者堆砌起來；另一方面由于設備本身和控制的原因，張緊輥組各個輥子的速度無法做到完全一致，細微的差別始終存在。那么帶鋼即使與其中一根輥子保持速度嚴格一致，也將注定與其余的輥子存在速度差。因此輥面與帶鋼的輕微打滑狀態始終存在。在此基礎上張緊輥組輥面與帶鋼的摩擦均可認為是滑動摩擦，而滑動摩擦與張緊輥組輥面粗糙度緊密相關，因此張緊輥組輥面粗糙度的在線判斷至關重要，否則嚴重影響連退機組的正常運行及帶鋼的生產質量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種在線判斷連退機組張緊輥組輥面粗糙度下降的方法，利用本方法實時判斷張緊輥組的輥面粗糙度，為帶鋼的正常生產提供可靠依據，確保連退機組的正常運行及帶鋼的生產質量。

為解決上述技術問題，本發明在線判斷連退機組張緊輥組輥面粗糙度下降的方法包括如下步驟：

步驟一、冷軋連續退火機組中，張緊輥組輥子與帶鋼在接觸面上始終處于輕微打滑狀態，張緊輥輥面與帶鋼的摩擦為滑動摩擦，根據滑動摩擦公式，

則摩擦力為?????????????????????????????????????????????????????????????????????????（1）

式中：為滑動摩擦系數，N為帶鋼的正壓力，

其中與輥面和帶鋼的粗糙度有關，一般情況下帶鋼的粗糙度是一恒值，那么的變化取決于輥面粗糙度的變化，N與帶鋼的張力成正比，于是可直接將帶鋼張力等同于N值；

步驟二、根據電機拖動原理，得到：

????????????????????（2）

式中：為電機的電磁轉矩，為電機負載轉矩，為轉動慣量，?為電機角速度，為時間，

此外電機在額定轉速前，其電磁轉矩與電機電流有關，而與電機轉速無關，

得到???????????T_e=C_mIΦ?????????????????????????（3）

式中：C_m為電機轉矩時間常數，I為電機電流，Φ為電機磁場強度，

因此電磁轉矩T_e隨電機電流而定，電磁轉矩不變則電機電流就不變；

電機負載轉矩??????????????????????????????（4）

式中：R為輥子半徑；

步驟三、結合公式（1）至公式（4）得到電機電流：

????????????????????????（5）

在冷軋連續退火機組穩定運行時，電機角速度不變，

則公式（5）簡化為?????????????????????（6）

式中：C₁、C₂是與C_m、Φ、R、J、相關的常數；

步驟四、針對張緊輥輥面與帶鋼的滑動摩擦，對于兩個不同摩擦系數、()，且帶鋼張力在[,]區間內波動，則兩個不同摩擦系數下的電機電流分別為和，根據公式（6）可得到和將分別在[,]和[,]內波動，且的波動范圍小于的波動范圍；

步驟五、在冷軋連續退火機組穩定運行時，采集張緊輥組旁測張輥的張力數據{N₁、N₂、N₃、...、N_m}和張緊輥組輥子驅動電機電流數據{I₁、I₂、I₃、...、I_n}，并令：