[發明專利]一種實時獲取負載輥縫信息的智能軋機

在審

• 申請號: 201711428879.X
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108080423A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 彭艷;邢建康;孫建亮;崔金星;戚向東
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21B38/10
• 分類號: B21B38/10
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰;張冬花

本發明公開了一種實時獲取負載輥縫信息的智能軋機，在四輥或六輥板帶軋機的工作輥前后分別布置一組位移傳感器，將直接測量結果通過相關計算模型計算，可求得工作輥垂直方向的撓度、單位寬度軋制壓力以及磨損和熱凸度，結合與帶材接觸的工作輥的壓扁量模型，進而可計算負載輥縫的形狀曲線，即出口板厚分布。相比傳統軋機而言，通過布置位移傳感器獲得直接測量結果取代了此部分在傳統計算方法中的近似假設，尤其是不用進行迭代計算，使累計誤差減小，精度提高，在軋件進入輥縫瞬間即可獲知輥縫信息。

技術領域

本發明涉及自動化測量領域，尤其涉及一種實時獲取負載輥縫信息的智能軋機。

背景技術

鋼板的高精度板形板厚控制及過程控制一直是板帶軋機生產過程的控制目標，而負載輥縫的參數信息直接影響軋機系統穩定性及產品質量。一般來講，板帶軋機在軋制生產時，工作輥彎曲、工作輥磨損和熱凸度以及負載輥縫是不容易直接測量的，所以通常采取理論計算的方式得到上述相關數據。要計算負載輥縫的數值，必須同時分析整個輥系的彈性變形和輥縫內金屬塑性變形，目前通常采用傳統分割模型影響系數法，但是采用這種方法因為缺少一組已知量，所以需要首先進行假設，尤其是需要輥縫內金屬變形模型與輥系變形模型相互迭代耦合求解，累計誤差較大，同時存在時滯性。

因此，本發明提供一種實時獲取負載輥縫信息的智能軋機，精確獲取計算負載輥縫的參數信息，建立以實時獲取參數信息為已知條件的輥系變形模型，確定實測參數信息與負載輥縫信息之間的對應關系，對制定板形板厚控制策略，得到高精度板帶產品具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種實時獲取負載輥縫信息的智能軋機，該軋機配置位移傳感器，在軋件進入輥縫瞬間即可獲知輥縫信息。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明提供一種實時獲取負載輥縫信息的智能軋機，在板帶軋機的一個待檢測工作輥的入口側和出口側分別布置一組位移傳感器，每組位移傳感器包括多個位移傳感器，多個位移傳感器之間彼此均勻分布并成直線排列，每組位移傳感器的排列總長度與所述工作輥的輥身長度相同，多個位移傳感器與工作輥之間的軸線距離均相等，且所述位移傳感器的軸向方向都垂直于空載時所述工作輥的軸線方向，所述每組位移傳感器的檢測方向通過空載時工作輥的軸線，所述每組位移傳感器的檢測方向與水平面的夾角為40°～60°，兩組位移傳感器的檢測方向與水平面構成的夾角的角度差值為3°～10°；所述位移傳感器用于測量從所述位移傳感器到所述工作輥表面的距離值，通過測量的距離值并結合計算模型獲得所述工作輥沿垂直方向的撓度、單位寬度軋制壓力以及磨損和熱凸度，結合與帶材接觸的所述工作輥的壓扁量模型，得到負載輥縫的形狀曲線；所述計算模型包括的具體計算步驟為：

步驟(1)：已知所述每組位移傳感器的數量，相鄰兩個所述位移傳感器之間的距離以及所述工作輥的初始直徑，利用所述兩組位移傳感器的位置信息和測量結果，得到軋制時所述工作輥軸線相對于軋機空載時的撓度以及所述工作輥的磨損和熱凸度；

步驟(2)：建立支承輥、中間輥和所述工作輥軸線變形表達式，建立輥間彈性壓扁表達式，建立輥間變形協調表達式，得到單位寬度軋制壓力；

步驟(3)：根據與帶材接觸的工作輥的壓扁影響系數，單位寬度軋制壓力，相鄰兩個高精度位移傳感器之間的距離，得到與帶材接觸的工作輥的壓扁量；

步驟(4)：根據空載輥縫常數、與所述帶材接觸的工作輥的壓扁量、軋制時工作輥軸線相對于軋機空載時的撓度以及工作輥磨損和熱凸度，得到負載輥縫的形狀曲線。

優選的，所述板帶軋機為四輥軋機或六輥軋機。

優選的，所述步驟(1)的具體步驟為：

利用兩組位移傳感器的位置信息和測量結果采用如下計算模型：