连铸坯浇注长度精确测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种连铸坯浇注长度精确测量装置及测量方法，属于连铸坯浇注长度精确测量的技术领域。本发明专利技术的测量装置包括连铸机，在连铸机的扇形段入口到扇形段出口之间均匀布置m段扇形段，每段扇形段包含一个或沿上下分布的两个驱动辊，在编号为扇形段1段上安装有编码器，构成编码器长度跟踪系统；在扇形段出口处安装有光电传感器，在扇形段出口水平向右的方向，依次设置有测量轮和切割机，且光电传感器、测量轮和切割机构成测量轮长度跟踪系统。本发明专利技术的测量方法包括编码器长度跟踪系统通过编码器对驱动辊转速的精确测量，最终实现了铸坯的精确切割，满足了铸坯定尺要求，有效提升了铸坯收得率和产品客户满意度。

Device and method for accurate measurement of casting length of continuous casting billet

The invention discloses an accurate measuring device and a measuring method for the casting length of a continuous casting billet, which belongs to the technical field of the precise measurement of the casting length of the continuous casting billet. The measuring device of the invention includes the continuous casting machine, to segment the export sector in uniform layout M segment caster segment entrance, every segment contains one or two driving rollers along the distribution, in the number of segment 1 is installed on the encoder, the encoder structure length tracking system; a photoelectric sensor is installed in the outlet of the segment, the segment in the export level to the right direction, is arranged with a measuring wheel and cutting machine, and a photoelectric sensor, measuring wheel and a cutter wheel length measurement and tracking system. The measuring method of the invention includes an encoder length tracking system through the encoder on the driving roller speed accurately, finally realizes the accurate cutting of the billet, billet length to meet the requirements, effectively improve the billet yield and product customer satisfaction.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于连铸坯浇注长度精确测量的
，具体地属于一种连铸坯浇注长度精确测量装置及测量方法。
技术介绍
在热轧厂连铸开浇过程中，必须对铸坯位置进行准确跟踪，以保证驱动辊能够合理压下和抬起，使铸坯能够稳定拉出；同时，由于运输和加工需求，必须将铸坯分割成一定长度，因此对铸坯长度测量的准确性尤为重要。一旦铸坯长度测量不准，就会导致铸坯定尺长度偏差，铸坯收得率和产品客户满意度将会大幅下降，因此，铸坯长度的精确测量是加热炉生产工艺中较为重要的环节之一。通常的铸坯长度测量方法是依靠一个安装在运输轨道一侧的光栅及运输轨道另一侧对应位置的反光镜和一个安装在辊道电机上的光电编码器。当铸坯头部被光栅检测到时，编码器清零并开始计数，当铸坯尾部离开光栅时编码器停止计数，然后把记录下的数值乘以脉冲当量k即得到了铸坯的长度。用这种方法测量，由于整块板坯的长度都靠编码器的计数测得，所以造成的累积误差较大。中国专利技术专利申请(申请公布号：CN102589449A，申请公布日：2007-07-18)公开了一种板坯长度测量装置及测量方法，该测量装置包括安装在辊道电机上的光电编码器和两个以上的安装在运输轨道旁的间隔分布的光栅，测量方法，该方法包括以下步骤：第一步：计数测量，当板坯头部触发启动光栅时，光电编码器清零并开始计数，当板坯尾部离开停止光栅时，光电编码器停止计数，得计数值x；第二步：计算光电编码器测得长度，根据第一步测得值x，乘以每个光电脉冲内运输轨道行进的当量k，得到钢坯头部超过启动光栅的长度Δx；第三步：计算板坯长度，设两个光栅间的距离l，则可得板坯长度l＝l+Δx。中国专利技术专利申请(申请公布号：CN103913140A，申请公布日：2014-07-09)公开了铸坯长度精确测量装置及其方法，测量装置包括辊道、计数器、处理器、入口传感器和出口传感器。其中，入口传感器和出口传感器分别设置于辊道的两端，其之间的距离为D，铸坯长度为L，两者之差为间距差Dt。通过测量间距差Dt，再根据距离D换算出铸坯长度。Dt的误差远小于测量铸坯长度L的误差，通过间距差Dt换算得到铸坯长度L精度高于直接测量铸坯长度L。上述两种测量方法的优点是能进一步的减小测量时的累积误差，缺点是，无法实现连铸坯浇注和切割两个过程长度的精确测量。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供了一种连铸坯浇注长度精确测量装置及测量方法。本专利技术的测量装置包括编码器长度跟踪系统和测量轮长度跟踪系统，其中编码器长度跟踪系统通过编码器对驱动辊转速进行精确测量及相关公式的转换，实现开浇过程中铸坯长度跟踪测量的准确性；测量轮长度跟踪系统实现了铸坯长度的跟踪，弥补了扇形段微变形对铸坯长度测量的影响，为铸坯切割提供了精确的数据。为实现上述目的，本专利技术公开了一种连铸坯浇注长度精确测量装置，包括连铸机，在连铸机的扇形段入口到扇形段出口之间均匀布置m段扇形段，且扇形段的编号从1～m，每段扇形段包含一个或沿上下分布的两个驱动辊，每个驱动辊的编号与每段扇形段的编号相对应，且在编号为扇形段1段上安装有编码器，构成编码器长度跟踪系统；在扇形段出口处安装有光电传感器，在扇形段出口水平向右的方向，依次设置有测量轮和切割机，所述光电传感器、测量轮和切割机构成测量轮长度跟踪系统。进一步地，所述扇形段入口与扇形段出口之间的距离为s。再进一步地，所述测量轮与扇形段出口之间的水平距离为h1，所述切割机与测量轮之间的水平距离为h2。更进一步地，所述测量轮为接触式测量轮。本专利技术还公开了一种根据权利要求1所述的连铸坯浇注长度精确测量的方法，包括如下步骤：1)向连铸机下达浇注开始命令，连铸机启动，编号为扇形段1段上的编码器开始计数并对铸坯长度进行测量，编码器长度跟踪系统开启，则铸坯长度L满足如下数学公式：N为扇形段1段的驱动辊的转速，r为扇形段1段的驱动辊的半径，t1为铸坯未到达测量轮之前的时间变量，dt为时间积分常数；2)编码器测量的铸坯长度L与下一段扇形段与扇形段入口之间的距离进行实时对比，得到如下判定过程：21)当铸坯到达n段，若n＜m-2，则n段驱动辊抬起，n+3段驱动辊压下；22)当铸坯到达n段，若n≥m-2，则n段驱动辊抬起；23)当铸坯到达n段，若n＝m，则m段驱动辊抬起；3)在整个铸坯拉出扇形段出口之前，始终保证有驱动辊与铸坯接触并拉动铸坯向铸流方向移动，当铸坯拉出扇形段出口以后，连铸机开始浇注的过程结束，铸坯进入正常的浇注状态，具体过程如下：31)当铸坯将光电传感器遮挡时，测量轮抬起；32)测量轮与铸坯接触后转动，此时的编码器长度跟踪系统转变为测量轮长度跟踪系统；测量的铸坯长度L满足如下数学公式：s为扇形段入口与扇形段出口之间的距离，即1/4圆弧加上水平距离的总长，h1为测量轮与扇形段出口之间的水平距离，v为测量轮的线速度，t2为铸坯到达测量轮后的时间变量；dt为时间积分常数；33)当测量轮长度跟踪系统检测到铸坯长度L满足如下数学公式：L＝s+h1+h2时，切割机置于铸坯上方，并对铸坯进行切割，当切割完毕之后，切割机回到初始位置；切割机与测量轮之间的水平距离为h2；34)当测量轮长度跟踪系统检测到铸坯长度L满足如下数学公式：L＝s+h1+h2+ak，k为铸坯定尺，a为铸坯编号，切割机再次启动对铸坯进行切割，这样就保证铸坯长度始终为k。进一步地，m为扇形段的编号，且m为大于零的整数，n为1到m之间的整数。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术的测量系统建立了包括编码器长度跟踪和测量轮长度跟踪的精确测量系统，实现了连铸坯浇注和切割过程长度的精确测量，其中编码器长度跟踪系统通过编码器对驱动辊转速进行精确测量，并通过驱动辊半径、时间进行积分变换，保证了开浇过程中铸坯长度跟踪测量的准确性。2、本专利技术的测量轮长度跟踪系统中采用光电管能对铸坯到达信号进行准确反馈，并采用接触式测量轮，利用测量轮与铸坯的摩擦力进行同步移动来实现铸坯长度的跟踪，弥补了扇形段微变型对铸坯长度测量的影响，为铸坯切割提供了精确的数据。3、本专利技术的测量方法采用循环嵌入式控制模式，实现了开浇过程中对驱动辊压下、抬起状态的精确控制，避免了开浇过程中足辊与铸坯碰撞事故发生，且铸坯的精确切割，满足了铸坯定尺要求，有效提升了铸坯收得率和产品客户满意度。附图说明图1为本专利技术测量系统的结构示意图；图2为图1中编码器长度跟踪控制原理图；图3为图1中测量轮长度跟踪控制原理图；图1中的各标号如下：1—连铸机、2.1—扇形段入口、2.2—扇形段出口、3—驱动辊、4—编码器、5—光电传感器、6—测量轮、7—切割机。具体实施方式为了更好地解释本专利技术，以下结合具体实施例进一步阐明本专利技术的主要内容，但专利技术的内容不仅仅局限于以下实施例。本实施例公开了一种连铸坯浇注长度精确测量装置，如图1所示，测量装置包括连铸机1，在连铸机1的扇形段入口2.1到扇形段出口2.2之间均匀布置m台扇形段，且扇形段的编号从1～m，每台扇形段包含一个或上下分布的两个驱动辊3，每个驱动辊3的编号与每台扇形段的编号相对应，且在编号为扇形段1段上安装有编码器4，构成编码器长度跟踪系统，编码器长度跟踪系统通过编码器对驱动辊转速进行精确测量，并通过驱动辊半径、时间进行积分变换，保证了开浇过程中铸坯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连铸坯浇注长度精确测量装置，包括连铸机(1)，在连铸机(1)的扇形段入口(2.1)到扇形段出口(2.2)之间均匀布置m段扇形段，且扇形段的编号从1～m，其特征在于：每段扇形段包含一个或沿上下分布的两个驱动辊(3)，每个驱动辊(3)的编号与每段扇形段的编号相对应，且在编号为扇形段1段上安装有编码器(4)，构成编码器长度跟踪系统；在扇形段出口(2.2)处安装有光电传感器(5)，在扇形段出口(2.2)水平向右的方向，依次设置有测量轮(6)和切割机(7)，所述光电传感器(5)、测量轮(6)和切割机(7)构成测量轮长度跟踪系统。

【技术特征摘要】
1.一种连铸坯浇注长度精确测量装置，包括连铸机(1)，在连铸机(1)的扇形段入口(2.1)到扇形段出口(2.2)之间均匀布置m段扇形段，且扇形段的编号从1～m，其特征在于：每段扇形段包含一个或沿上下分布的两个驱动辊(3)，每个驱动辊(3)的编号与每段扇形段的编号相对应，且在编号为扇形段1段上安装有编码器(4)，构成编码器长度跟踪系统；在扇形段出口(2.2)处安装有光电传感器(5)，在扇形段出口(2.2)水平向右的方向，依次设置有测量轮(6)和切割机(7)，所述光电传感器(5)、测量轮(6)和切割机(7)构成测量轮长度跟踪系统。2.根据权利要求1所述的连铸坯浇注长度精确测量装置，其特征在于：所述扇形段入口(2.1)与扇形段出口(2.2)之间的距离为s，即1/4圆弧加上水平距离的总长。3.根据权利要求1所述的连铸坯浇注长度精确测量装置，其特征在于：所述测量轮(6)与扇形段出口(2.2)之间的水平距离为h1，所述切割机(7)与测量轮(6)之间的水平距离为h2。4.根据权利要求1或2或3所述的连铸坯浇注长度精确测量装置，其特征在于：所述测量轮(6)为接触式测量轮。5.一种根据权利要求1所述的连铸坯浇注长度精确测量的方法，其特征在于：包括如下步骤：1)向连铸机(1)下达浇注开始命令，连铸机(1)启动，编号为扇形段1段上的编码器(4)开始计数并对铸坯长度进行测量，编码器长度跟踪系统开启，则铸坯长度L满足如下数学公式：L=∫0t1Nπrdt;]]>N为扇形段1段的驱动辊的转速，r为扇形段1段的驱动辊的半径，t1为铸坯未到达测量轮之前的时间变量，dt为时间积分常数；2)编码器(4)测量的铸坯长度L与下一段扇...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，王小虎，郑勇刚，鲁新义，王良斌，刘昀，胡念慈，李华，李恒山，彭翾，
申请(专利权)人：武汉钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42