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冷连轧机辊缝自动标定原理及应用

作者:时间:2011-08-18来源:网络收藏
3.2.1 轧制力过程

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/161557.htm

  

  过程轧制力变化曲线如图4所示。初始化参数过程中,将上次标定形成的相对轧制力修改为绝对轧制力,那就意味着已经考虑了辊重、轴承重和弯辊力等对轧制力的影响因素,完全依靠压力传感器检测轧制力数据。在轧制力和倾斜控制方式下,合辊缝到轧制力最小(1 MN),保证此时上下工作辊恰好接触但却没有相互作用,同时检查此时辊缝位置与接触位置偏差是否在容限范围内(2 mm),其中接触位置通过轧辊数据计算得出:

  Hcontact= (DBR/2+DIR+DwR)一H’ (6)

  式中,Hcontact为接触位置;H’为轧制线到下支撑辊中心线距离。

  这时主要为了检查轧辊数据是否正确,并继续以单轧制力控制方式使轧辊两侧达到接触轧制力(1 MN),保证轧辊两侧在上下辊系之间产生相互作用并造成一定程度的辊系变形。然后在位置和倾斜控制方式下将辊缝在当前位置的基础上打开5 mm,如图3中第7步所示,根据液压和辊系变形以及相关实验数据,一般认为在接触轧制力辊系变形的基础上辊缝打开5 mm,会使上下辊系之间恰好接触却没有相互作用,此时再将检测实际轧制力的固定载荷质量影响因素去掉,即对压力传感器系统做一次轧制力清零操作,就可以得到相对轧制力零点标准。

  3.2.2 辊缝位置标定过程

  

  标定过程中辊缝位置变化曲线如图5所示。首先,将液压缸全部缩回,完全打开辊缝,同步位置计数器完成从相对位置到绝对位置的转换过程,将液压缸绝对位置置为150 mm。如图6所示,液压缸的绝对位置s 是以液压缸上限位置为零点,液压缸释放到底位置为下限位置(150 mm)。根据工艺要求,零辊缝的选择采用两侧轧制力均达到5 MN时的辊缝位置,所以作为液压缸的相对位置S =0是在标定轧制力F =10 MN时产生的。因为机架处于静止状态时合辊缝到较大的标定轧制力F =10 MN会损伤辊系,且机架处于动态过程会更接近正常生产状态,所以实现标定轧制力F =10 MN应该在辊系正常喷射乳液润滑、处于动态过程中完成。同时,考虑到在正常轧制带钢过程中会产生轧机弹性变形和轧件塑形变形,也只有在标定轧制力F =10 MN时产生的辊缝位置零点才会有效补偿以上两种变形带来的误差影响。

  3.2.3 倾斜标定过程

  在释放方式下将液压缸释放到底并同步位置计数器,由于传动侧和操作侧液压缸实际位置存在偏差,造成此时的倾斜值(传动侧与操作侧位置差)不为零,在同步位置计数器后会造成倾斜值清零,所以在同步之前必须记录此时实际倾斜值。如图3所示,当执行第4步时,选择位置和倾斜控制方式并将辊缝合到释放位置150 mm之上5 mm时,给调整倾斜值提供条件,同时对记录的实际倾斜值进行补偿,保证实际合辊缝时轧辊两侧完全处于水平状态。选择单轧制力控制方式且机架两侧同时合辊缝到接触轧制力时,将实际产生的倾斜值作为此时倾斜的设定值,同时打开辊缝5 mm,开始标定轧制力零点。最后,在进行到喷射乳液轧机动态过程时,选择单轧制力控制方式,合辊缝使两侧轧制力达到标定轧制力F =10 MN(单侧为5 MN),将实际绝对倾斜值作为倾斜设定并存储数据,当两侧位置计数器同时清零后,导致倾斜数值清零,此时将绝对倾斜值转化为相对倾斜值,完成倾斜零点标定。

  3.3 无带标定典型故障分析

  经过这几年轧机的生产和实践,我们对轧机辊缝标定有了更深入的了解,也获得了许多宝贵的经验,以下对无带标定的典型故障进行分析。在鞍钢1 450 mm轧机的标定过程中,经常出现接触位置偏差超限和轧制力过负荷问题,导致标定失败。故障主要发生在标定顺序进行到轧制力控制,即在标定进行到第5步轧机未转传动前,如果这时辊缝位置与接触位置的偏差超过容限范围(2 mm),轧机标定会过载停止;另一种是轧制力过负荷故障,它出现在轧机转传动过程中标定顺序进行到单轧制力控制方式,即标定进行到第14步时,这时一旦出现轧辊倾斜过大(大于2.5 ram),将导致标定失败甚至会导致断辊事故。

  经分析辊系数据与实际不符是经常导致轧机出现上述两种问题的原因之一。如果实际辊径小于输入辊径,按照轧制线标定结果会造成上下辊无法接触,标定无法达到预期的最小轧制力2 MN;反之,如果实际辊径大于输入辊径,将出现轧制力在静态情况下超过2 MN,导致标定异常中断。因此为避免过负荷现象发生,一方面需提高轧辊辊径测量精度,保证辊径数据准确性,避免由于辊径数据错误造成标定故障;另一方面需要在标定到第5步或第l4步时,充分关注此时轧制力与辊缝位置状态,一旦出现较大偏差立即人为中断标定过程,并重新校验轧辊辊径数据。

  4 结束语

  鞍钢1 450 mm轧机自2007年投入生产以来,辊缝标定功能的大幅度提高了轧机控制精度,已经生产出厚度与板形都符合用户要求的高品质家电板。轧机液压辊缝标定是HGC的前提和保证,标定过程的每一步都有非常严格的转换条件,只有清楚轧机标定过程和细节才能准确判断标定中出现的问题。结论如下:

  (1)建立在轧机弹跳方程基础上的液压辊缝无带标定是冷连轧机能否正常工作的前提,只有机架通过无带标定所有步骤,才能真正找到相对轧制力、辊缝位置和辊缝倾斜的零点标准。从而保证轧机的厚度控制精确执行。

  (2)在无带标定时,除了以上分析的几项功能以外,还需对液压弯辊(包括工作辊和中间辊)、窜辊、轧机主传动系统、乳液系统进行检验,保证轧制时轧机控制功能正常执行。

  (3)轧机无带标定和有带标定都是建立在轧制线位置正确的基础上,只有计算出不同轧辊数据所对应的轧制线位置,才能计算出上下工作辊的正确接触位置[3]。


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