[發(fā)明專利]獲取軋制帶材張力的方法和裝置以及軋制工藝控制系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN113145652A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李錦;鄒世平
• 申請（專利權(quán)）人: 普銳特冶金技術(shù)（中國）有限公司
• 主分類號(hào): B21B37/48
• 分類號(hào): B21B37/48;B21B1/40
• 代理公司: 北京漢智嘉成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11682
• 代理人: 姜?jiǎng)?金潔

本發(fā)明公開了一種獲取軋制帶材張力的方法和裝置以及軋制工藝控制系統(tǒng)，為張力閉環(huán)控制提供必要條件。該方法包括：獲取帶材在軋制系統(tǒng)的板形輥上的徑向力；根據(jù)所述徑向力和帶材在該板形輥上的包角計(jì)算帶材張力。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的技術(shù)方案，利用軋制系統(tǒng)中已有的空氣軸承板形輥獲得的數(shù)據(jù)來計(jì)算帶材張力，使得無需安裝高精度張力計(jì)就可以獲取準(zhǔn)確的張力值進(jìn)而投入閉環(huán)張力控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種獲取軋制帶材張力的方法和裝置以及軋制工藝控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鋁箔軋機(jī)是鋁加工行業(yè)的常用機(jī)械設(shè)備。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種鋁箔軋機(jī)的基本結(jié)構(gòu)的示意圖，其中軋機(jī)11用來將開卷機(jī)12提供的鋁板13軋制成符合厚度要求的鋁箔，然后由卷取機(jī)14卷取為成品。

目前對于鋁箔軋機(jī)的張力通常采用開環(huán)控制的方式，這是由于鋁箔材料相當(dāng)薄，普通張力計(jì)的測量精度很難達(dá)到要求，而高精度張力計(jì)成本較高，因此很多普通鋁箔軋機(jī)不測量張力，無法進(jìn)行閉環(huán)控制。

張力開環(huán)控制的原理是通過卷取機(jī)上料卷的卷徑和預(yù)設(shè)的張力，通過公式計(jì)算電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。開環(huán)方式的不足之處主要有：受到干擾后的張力穩(wěn)定性差，實(shí)際張力不準(zhǔn)確，工藝設(shè)計(jì)的張力值不能得到完全執(zhí)行；張力的誤差對厚度影響大。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出一種獲取軋制帶材張力的方法和裝置以及軋制工藝控制系統(tǒng)，為張力閉環(huán)控制提供必要條件。本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種獲取軋制帶材張力的方法，包括：獲取帶材在軋制系統(tǒng)的板形輥上的徑向力；根據(jù)所述徑向力和帶材在該板形輥上的包角計(jì)算帶材張力。

可選地，獲取帶材在軋制系統(tǒng)的板形輥上的徑向力的步驟包括：將板形輥的軸向劃分為多個(gè)區(qū)間，針對各區(qū)間獲取徑向力；根據(jù)所述徑向力和帶材在該板形輥上的包角計(jì)算帶材張力的步驟包括：根據(jù)所述包角和各區(qū)間的徑向力，計(jì)算各區(qū)間的帶材區(qū)間張力；將各帶材區(qū)間張力相加以得到所述帶材張力。

可選地，獲取帶材在軋制系統(tǒng)的板形輥上的徑向力的步驟包括：將板形輥的軸向劃分為多個(gè)區(qū)間，針對指定的1個(gè)區(qū)間獲取徑向力；根據(jù)所述徑向力和帶材在該板形輥上的包角計(jì)算帶材張力的步驟包括：根據(jù)所述包角和指定的1個(gè)區(qū)間的徑向力，計(jì)算該指定的1個(gè)區(qū)間的帶材區(qū)間張力，將該帶材區(qū)間張力乘以所述多個(gè)區(qū)間的區(qū)間數(shù)以得到所述帶材張力。

可選地，獲取帶材在軋制系統(tǒng)的板形輥上的徑向力的步驟包括：將板形輥的軸向劃分為多個(gè)區(qū)間，針對指定的多個(gè)區(qū)間獲取徑向力然后取徑向力平均值；根據(jù)所述徑向力和帶材在該板形輥上的包角計(jì)算帶材張力的步驟包括：根據(jù)所述包角和所述徑向力平均值計(jì)算帶材區(qū)間張力平均值，將該帶材區(qū)間張力平均值乘以所述多個(gè)區(qū)間的區(qū)間數(shù)以得到所述帶材張力。

可選地，所述板形輥為空氣軸承板形輥；獲取徑向力的步驟包括：獲取板形輥的軸向區(qū)間的壓強(qiáng)，根據(jù)該壓強(qiáng)得出所述徑向力。

一種獲取軋制帶材張力的裝置，包括獲取模塊和計(jì)算模塊，其中：獲取模塊，用于接收軋制系統(tǒng)的板形輥上的帶材的徑向力；計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述徑向力和帶材在該板形輥上的包角計(jì)算帶材張力。

可選地，所述獲取模塊還用于接收板形輥的軸向各區(qū)間的壓強(qiáng)和周向面積，根據(jù)該壓強(qiáng)和面積計(jì)算所述各區(qū)間的徑向力；所述計(jì)算模塊還用于根據(jù)所述包角和所述各區(qū)間的徑向力，計(jì)算各區(qū)間的帶材區(qū)間張力；將各帶材區(qū)間張力相加以得到所述帶材張力。

可選地，所述獲取模塊還用于接收板形輥的軸向多個(gè)區(qū)間中的指定的1個(gè)區(qū)間的壓強(qiáng)和周向面積，根據(jù)該壓強(qiáng)和面積計(jì)算所述指定的1個(gè)區(qū)間的徑向力；所述計(jì)算模塊還用于根據(jù)所述包角和所述指定的1個(gè)區(qū)間的徑向力，計(jì)算該指定的1個(gè)區(qū)間的帶材區(qū)間張力，將該帶材區(qū)間張力乘以所述多個(gè)區(qū)間的區(qū)間數(shù)以得到所述帶材張力。