[發明專利]一種新型二十輥軋機控制工藝的參數制定集成系統

有效

• 申請號: 201710546513.6
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107321799B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 孫永平;姒偉華;孫立峰
• 申請（專利權）人: 一重集團大連工程技術有限公司;中國第一重型機械股份公司
• 主分類號: B21B37/00
• 分類號: B21B37/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 張大保;李馨

1.一種新型二十輥軋機控制工藝的參數制定集成系統，其特征在于：包括軋制規程優化制定模塊、彈性輥徑配輥模塊、力能參數計算模塊和軋機輥系，

來料厚度、成品厚度、帶材寬度、最大軋制力、最大壓下率和工作輥直徑輸入所述軋制規程優化制定模塊后，輸出軋制道次、總壓下率、各道次壓下率、軋制力、前后張力、軋制速度、軋制功率和軋制道次出口厚度；

輥徑補償偏心距、壓下調整偏心距和所述軋制道次出口厚度輸入所述彈性輥徑配輥模塊后，輸出工作輥徑、第一中間輥徑、第二中間輥徑和壓下調整角；

所述軋制道次出口厚度、所述壓下調整角、軋制力、軋制力臂、軋制方向角和輥徑補償角輸入所述力能參數計算模塊后，輸出輥系載荷、驅動扭矩、載荷放大系數；

所述軋機輥系包括工作輥、第一中間輥組、第二中間輥組、支承輥組，所述第一中間輥組設置于所述工作輥上方，所述第二中間輥組設置于所述第一中間輥組上方，所述第二中間輥組包括設置于兩側的兩個驅動輥和設置于中間的自由輥，所述第二中間輥組上方設置所述支承輥組，所述支承輥組包括設置于所述驅動輥兩側的兩個單偏心支承輥和設置于所述自由輥上方的兩個雙偏心支承輥；

所述軋制規程優化制定模塊的運算步驟包括：

S1-1：輸入來料厚度、成品厚度、最大壓下率、最大軋制力已知參數；

S1-2：根據如下公式預估算軋制道次n：

式中，h₀為初始來料厚度，h_t為成品厚度,單位mm，ε_max為最大壓下率；

S1-3：確定等壓下率模式，并計算平均壓下率；

S1-4：比較平均壓下率是否超限，若超限則道次數加1，并轉向步驟S1-2；

S1-5：計算入口厚度、出口厚度、軋制力；

S1-6：比較軋制力是否超限，若超限則道次數加1，并轉向步驟S1-2；

S1-7：比較軋制道次是否超過6，若超過6則減1；

S1-8：確定不同道次軋制力的比例；

S1-9：根據等壓下率計算的各道次厚度為區間初始化優化種群；

S1-10：通過隱式Bland-Ford-Hill模型計算軋制力；

S1-11：檢查所計算的壓下率、軋制力是否滿足約束條件，若滿足則轉向下一步驟，否則轉向S1-9；

S1-12：計算軋制力成比例目標函數以及種群中各個個體適應度函數值，找出最大適應度值，計算平均適應度值；

S1-13：對染色體進行評價，按照輪盤賭法對染色體進行選擇；

S1-14：若在所給定的限制條件下，循環次數滿足種群的最大遺傳代數，則輸出最優解，終止整個算法，否則轉向下一步驟；

S1-15：按照自適應遺傳算法的交叉概率和變異概率公式計算交叉概率和變異概率，并對染色體進行單切點交叉和變異操作，然后轉向S1-9，生成新種群；

S1-16：若無法滿足要求，則轉向S1-7，道次數加1；若滿足則輸出結果；

所述彈性輥徑配輥模塊的運算步驟包括：

S2-1：輸入出口厚度、軋輥測量后的直徑；

S2-2：輸入輥徑補償角為-15°，壓下調整角為-30°；

S2-3：選擇彈性配輥類型；

S2-4：根據軋制道次的輥系載荷求解軋輥彈性壓扁值，修改輥徑；

S2-5：輸入該道次的出口厚度；

S2-6：輸入所求輥徑的初始值，進行輥縫求解；

S2-7：若所計算的輥縫值與輸入的輥縫值之差的絕對值大于規定的誤差，則返回步驟S2-6，修改輥徑值；若小于規定的誤差則輸出結果；

所述力能參數計算模塊的運算步驟包括：

S3-1：所述軋制規程優化制定模塊輸出的出口厚度、軋制力、軋制力臂、軋制方向角和接觸弧長數據輸入所述力能參數計算模塊；

S3-2：所述彈性輥徑配輥模塊輸出的輥徑和輥縫數據輸入所述力能參數計算模塊；

S3-3：進行求解壓下調整角；

S3-4：迭代求解α_A、α_C、α_D、α_G、P_I、P_J、α_I力能參數；其中，α_A、α_C、α_D、α_G、α_I為輥間接觸作用載荷與相切兩輥中心連線之間的夾角；P_I、P_J為輥間接觸作用載荷；

其中，α_A為工作輥與中間輥Ⅰ之間接觸作用載荷和兩輥中心連線之間的夾角、α_C為中間輥Ⅰ與驅動輥Ⅰ之間接觸作用載荷和兩輥中心連線之間的夾角、α_D為自由輥與中間輥Ⅰ之間接觸作用載荷和兩輥中心連線之間的夾角、α_G為單偏心支承輥Ⅰ與驅動輥Ⅰ之間接觸作用載荷和兩輥中心連線之間的夾角、α_I為自由輥與雙偏心支承輥Ⅰ之間接觸作用載荷和兩輥中心連線之間的夾角、P_I為雙偏心支承輥Ⅰ和自由輥之間接觸作用載荷、P_J為雙偏心支承輥Ⅱ和自由輥之間接觸作用載荷；

S3-5：求解載荷放大系數，傳遞扭矩參數，輸出計算結果。