中厚板轧机与锥形辊道的速度协同控制方法技术

本发明专利技术公开了一种中厚板轧机与锥形辊道的速度协同控制方法，涉及金属压力加工技术领域，它包括以下步骤：根据板材的道次轧制参数，计算板材轧制过程中的前滑系数，道次轧制参数从轧机二级工艺模型设定系统获取；由轧机轧辊转速及所得的前滑系数，计算得出本道次轧制的板材在轧机入口处和出口处的速度；根据板材的入口速度、出口速度、板材的宽度、锥形辊道的几何形状参数分别对轧机入口和出口锥形辊道的转速进行计算，并将计算得出的转速值发送至辊道电机传动系统执行，以对轧机前后的锥形辊道分别进行速度设定。本发明专利技术解决了板材与锥形辊道接触部分存在线速度差，严重影响板材表面质量和辊道使用寿命的问题。

【技术实现步骤摘要】
中厚板轧机与锥形辊道的速度协同控制方法
本专利技术涉及金属压力加工
，尤其是一种中厚板轧机与锥形辊道的速度协同控制方法。
技术介绍
金属中厚板材通常是在中厚板轧机经过多道次可逆往复轧制生产出来的。由于某些金属板的表面质量有较高的要求，因此中厚板轧机的前后辊道布置有如图1所示的锥形辊道，目的是为了使板材的两边部接触辊道，其他部分悬空以避免与辊道接触，从而避免板材下表面接触辊道形成擦划伤缺陷。但在实际轧制过程中，由于板材与辊道接触面积较小(仅两边部接触)，当板材与辊道的接触部分存在线速度差时，辊道极易磨损并粘上轧件金属的碎屑及粉末，大大降低了辊道的使用寿命，而且金属碎屑和粉末极难清理干净，易沾染板面，对板材的表面质量构成严重影响，清理辊道的工作也带来了大量人力物力的浪费。目前还没有技术方案能够较好的解决这一难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种中厚板轧机与锥形辊道的速度协同控制方法，这种方法可以解决板材与锥形辊道接触部分存在线速度差，严重影响板材表面质量和辊道使用寿命的问题。为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是：这种中厚板轧机与锥形辊道的速度协同控制方法包括以下步骤：根据板材的道次轧制参数，计算板材轧制过程中的前滑系数，道次轧制参数从轧机二级工艺模型设定系统获取；由轧机轧辊转速及所得的前滑系数，计算得出本道次轧制的板材在轧机入口处和出口处的速度；根据板材的入口速度、出口速度、板材的宽度、锥形辊道的几何形状参数分别对轧机入口和出口锥形辊道的转速进行计算，并将计算得出的转速值发送至辊道电机传动系统执行，以对轧机前后的锥形辊道分别进行速度设定。上述中厚板轧机与锥形辊道的速度协同控制方法的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：道次轧制时前滑系数的计算式为：其中，Shn为轧制第n道次的前滑系数；Hn-1为轧制第n道次的入口厚度，单位为毫米；Hn为轧制第n道次的出口厚度，单位为毫米。进一步的，板材在轧机出口处的速度计算式为：vcn＝Vn·(1+Shn)其中，vcn为轧制第n道次的轧机出口板材速度，单位为毫米/秒；Vn为轧制第n道次的轧机工作辊线速度，单位为毫米/秒；按照秒流量相等的条件，板材在轧机入口处的速度计算式为：其中，vrn为轧制第n道次的轧机入口板材速度，单位为毫米/秒；μn为轧制第n道次前后的轧件延伸系数，μn的计算式为：式中，Ln-1为轧制第n道次的入口长度，单位为毫米；Ln为轧制第n道次的出口长度，单位为毫米。进一步的，轧机入口锥形辊道的转速计算式为：其中，ωrn为轧制第n道次的轧机入口处锥形辊道转速，单位为转/分；假设点A为锥形辊道的锥形部分与板材边部接触的一侧位置，则vrn为轧机入口锥形辊道上点A处的线速度，单位为毫米/秒；rr2为轧机入口锥形辊道的锥形部分与轧件边部接触位置处辊道截面圆的直径，单位为毫米；r1为轧机出口和入口锥形辊道的中间圆柱形部分的直径，单位为毫米；Wn-1为轧制第n道次的入口宽度，单位为毫米；a为锥形辊道中间圆柱形部分的长度，单位为毫米；β为锥形辊道的斜度，单位为度；轧机出口锥形辊道的转速计算式为：其中，ωcn为轧制第n道次的轧机出口处锥形辊道转速，单位为转/分；rc2为轧机出口锥形辊道的锥形部分与轧件边部接触位置处辊道截面圆的直径，单位为毫米；Wn为轧制第n道次的出口宽度，单位为毫米。本专利技术的工作原理是：根据轧机的速度、板材道次轧制时的轧制方向的前滑系数、锥形辊道的设备参数等因素，计算出能够很好地匹配轧机速度的锥形辊道线速度设定值，对轧机前后的锥形辊道分别进行速度设定，使板材与辊道接触位置的速度差无限接近于零，以达到对轧机速度和锥形辊道速度协同控制的目的。由于采用了上述技术方案，本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：能够使轧件与锥形辊道的接触部分的相对速度差接近于零，既提高了辊道的使用寿命，又能使其不易沾上金属碎屑和粉末，以此来改善产品表面质量，减少人工清理辊道的工作量。附图说明图1是轧件与锥形辊道的结构示意图。具体实施方式下面结合附图实施例对本专利技术作进一步详述：本中厚板轧机与锥形辊道的速度协同控制方法包括根据板材的道次轧制参数，计算板材轧制过程中的前滑系数，道次轧制参数从轧机二级工艺模型设定系统获取；由轧机轧辊转速及所得的前滑系数，计算得出本道次轧制的板材在轧机入口处和出口处的实际速度；根据板材的入口速度、出口速度、板材的宽度、锥形辊道的几何形状参数分别对轧机入口和出口锥形辊道的转速进行计算，并将计算得出的转速值发送至辊道电机传动系统执行，以对轧机前后的锥形辊道分别进行速度设定。该方法具体分为以下三个步骤：步骤一：道次轧制时前滑系数的计算以轧制过程中的第n道次为例进行计算，首先计算该道次的前滑系数，以备后续PLC控制系统计算轧机入口板材和出口板材的速度时使用。假设轧制第n道次的入口厚度为Hn-1，单位为毫米；轧制第n道次的出口厚度为Hn，单位为毫米；轧制第n道次的入口长度为Ln-1，单位为毫米；轧制第n道次的出口长度为Ln，单位为毫米；轧制第n道次的入口宽度为Wn-1，单位为毫米；轧制第n道次的出口宽度为Wn，单位为毫米；轧制第n道次的轧机工作辊线速度为Vn，单位为毫米/秒，该值在一个道次内为变化的值，在二级模型系统中可设定为一条速度曲线，PLC控制系统在根据轧辊速度曲线控制轧辊速度时，实时根据Vn计算出锥形辊道的速度，因此当Vn变化时，则锥形辊道的速度也随之变化。以上各值是轧机二级模型系统根据轧制工艺进行设定的，为已知值。轧制第n道次前后的轧件延伸系数为μn；轧制第n道次的咬入角为αn，单位为度；轧制第n道次的前滑系数为Shn；工作辊半径为R，单位为毫米。轧机的出口和入口是相对于轧制方向而言的。第n道次前滑值的计算式为：步骤二：轧机入口板材及出口板材的速度计算轧制第n道次的轧机入口板材速度为vrn，单位为毫米/秒，轧机出口板材速度为vcn，单位为毫米/秒。由步骤一得出第n道次的前滑值后，结合轧辊速度可知轧机出口板材速度vcn为：vcn＝Vn·(1+Shn)按照秒流量相等的条件，轧机入口板材速度vrn的计算式为：其中，延伸系数μn的计算式为：...

【技术保护点】
一种中厚板轧机与锥形辊道的速度协同控制方法，其特征在于包括以下步骤：根据板材的道次轧制参数，计算板材轧制过程中的前滑系数，道次轧制参数从轧机二级工艺模型设定系统获取；由轧机轧辊转速及所得的前滑系数，计算得出本道次轧制的板材在轧机入口处和出口处的速度；根据板材的入口速度、出口速度、板材的宽度、锥形辊道的几何形状参数分别对轧机入口和出口锥形辊道的转速进行计算，并将计算得出的转速值发送至辊道电机传动系统执行，以对轧机前后的锥形辊道分别进行速度设定。

【技术特征摘要】
1.一种中厚板轧机与锥形辊道的速度协同控制方法，其特征在于包括以下步骤：根据板材的道次轧制参数，计算板材轧制过程中的前滑系数，道次轧制参数从轧机二级工艺模型设定系统获取；由轧机轧辊转速及所得的前滑系数，计算得出本道次轧制的板材在轧机入口处和出口处的速度；根据板材的入口速度、出口速度、板材的宽度、锥形辊道的几何形状参数分别对轧机入口和出口锥形辊道的转速进行计算，并将计算得出的转速值发送至辊道电机传动系统执行，以对轧机前后的锥形辊道分别进行速度设定。2.根据权利要求1所述的中厚板轧机与锥形辊道的速度协同控制方法，其特征在于：道次轧制时前滑系数的计算式为：其中，Shn为轧制第n道次的前滑系数；Hn-1为轧制第n道次的入口厚度，单位为毫米；Hn为轧制第n道次的出口厚度，单位为毫米；R为工作辊半径，单位为毫米。3.根据权利要求2所述的中厚板轧机与锥形辊道的速度协同控制方法，其特征在于：板材在轧机出口处的速度计算式为：vcn＝Vn·(1+Shn)其中，vcn为轧制第n道次的轧机出口板材速度，单位为毫米/秒；Vn为轧制第n道次的轧机工作辊线速度，单位为毫米/秒；按照秒流量相等的条件，板材在轧机入口处的速度计算式为：其中，vrn为轧制第n道次的轧机入口板材速度，单位为毫米/秒；μn为轧制第n道次前后的轧件延伸系数，μn的计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：许磊，刘栩，蒋婷，李江宇，吕鑫，
申请(专利权)人：广西柳州银海铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45