本發(fā)明涉及冶金工業(yè)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及在熱軋廠利用同步式側(cè)壓機進行粗軋熱軋板型調(diào)整的控制方法。

背景技術(shù)：

在熱軋廠，熱軋板型(帶鋼俯視圖的形狀)問題一直是困擾生產(chǎn)的一個重要問題。熱軋板型受影響因素較多，如溫度、材質(zhì)、設(shè)備狀態(tài)等原因都會導(dǎo)致熱軋板型偏離中心。

對于粗軋而言，需要的是能夠準(zhǔn)確、有效的板型調(diào)控手段，當(dāng)板型受某種因素出現(xiàn)偏離時，操作工能夠通過這種手段有效地控制粗軋出口板型。

目前，粗軋的板型調(diào)控技術(shù)是利用水平輥兩側(cè)輥縫的偏差來進行板型的調(diào)整，尚無利用側(cè)壓機進行板型調(diào)控的技術(shù)。

現(xiàn)有同步式側(cè)壓機同步控制方法。

如圖1，2所示，所述同步式側(cè)壓機使用連續(xù)式定寬側(cè)壓機，連續(xù)式定寬側(cè)壓機的傳動可分為三部分，主要由側(cè)壓機構(gòu)、調(diào)寬機構(gòu)、同步機構(gòu)三個機構(gòu)來完成。

圖1為熱軋同步式側(cè)壓機的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡圖。

圖2為同步式側(cè)壓機的主曲柄、同步曲柄帶動模塊運動示意圖。模塊的運動由主曲柄和同步曲柄分別帶動，并驅(qū)使帶鋼在豎直方向和水平方向的運動。在圖2中，主曲柄轉(zhuǎn)動，帶動機械連桿及模塊在豎直方向上下運動，(模塊由此產(chǎn)生對帶鋼板坯的豎直方向，即帶鋼板坯運行方向的運動，對于這個方向的運動，兩側(cè)的模塊是通過機械結(jié)構(gòu)進行嚴格的機械同步動作。而同步曲柄轉(zhuǎn)動則帶動機械連桿及模塊在水平方向運動(模塊由此產(chǎn)生水平方向移動，對帶鋼板坯的垂直于帶鋼板坯運行方向的帶鋼側(cè)向進行側(cè)壓移動)，這兩側(cè)模塊的水平方向的同步動作則沒有機械裝置，是完全通過電氣控制進行同步動作的。

對上述主曲柄和同步曲柄各自運動的角度環(huán)(即驅(qū)使主曲柄和同步曲柄對帶鋼板坯的垂直于帶鋼板坯運行方向的帶鋼側(cè)向進行側(cè)壓移動的開始工作點設(shè)置)定義為：其各自距離模塊最近工作點為45°。

從圖2可以清晰看出，兩側(cè)同步曲柄的角度決定了側(cè)壓時的模塊位置。在正常側(cè)壓時，兩側(cè)的同步曲柄角度應(yīng)基本保持一致。

現(xiàn)有板型調(diào)控技術(shù)及存在的問題

現(xiàn)有在粗軋R1，R2的板型調(diào)控技術(shù)是利用粗軋軋機水平輥兩側(cè)輥縫的偏差來進行板型的調(diào)整。其具體實施是：在實際運行調(diào)整板型方法時，如果遇到板型偏工作側(cè)的話則將工作輥下壓數(shù)個MM，如果遇到板型偏傳動側(cè)的話，則將工作輥上抬數(shù)個MM。

上述這種調(diào)整方法使用的時間較長，應(yīng)該說是迄今為止一種比較有效的調(diào)整方式，其原理圖如圖3所示。當(dāng)操作人員有意調(diào)整兩側(cè)輥縫，使得工作側(cè)的輥縫小于傳動側(cè)，這樣，在軋制時，工作側(cè)的帶鋼延展較多，這樣，水平輥軋機出口的板型就會偏向傳動側(cè)；與此類似，如果操作人員希望得到偏向工作側(cè)的板型，則可以將工作側(cè)的輥縫調(diào)整的比傳動側(cè)的大。

上述這種板型的調(diào)控方法雖然有效，但是也同時帶來了一個問題：其板型的調(diào)整是以犧牲鍥型(因后續(xù)精軋需要，帶鋼截面圖的形狀需要一定鍥型)為前提的。每次調(diào)整之后，其鍥型都會出現(xiàn)一定的偏差，嚴重時，還會影響帶鋼的厚度精度。

發(fā)明目的

為克服上述問題，本發(fā)明的目的在于：

提供一種依靠熱軋同步式側(cè)壓機進行粗軋熱軋板型控制的方法，通過利用同步式側(cè)壓機兩側(cè)曲柄工作角度的偏差，人為控制曲柄側(cè)壓受力時的方向，以此來進行熱軋帶鋼板坯板型的水平方向偏差的調(diào)節(jié)。

見圖1-8，本發(fā)明的一種熱軋同步式側(cè)壓機板型調(diào)整方法的原理如下：

對于同步式側(cè)壓機而言，拖動模塊側(cè)壓方向(x軸)上的同步是機械同步，無法進行控制；而拖動模塊在y軸方向上的同步則是電氣同步。

按現(xiàn)有技術(shù)，每次在側(cè)壓時，兩側(cè)的角度是一致的，即在圖4中，兩側(cè)模塊在y軸上的高度是一致的。這樣，板坯在受力時，如果不考慮其他的因素，板坯在y軸方向(y軸方向即板坯運行方向)上應(yīng)是筆直的。

但是在實際使用中，由于各種因素(如兩側(cè)溫度偏差)的影響，帶鋼兩側(cè)的延展率會有一定的差異，因此，當(dāng)兩側(cè)模塊在同步的情況下，即y軸的高度一致時，板型會有一定的偏向性，也就是出現(xiàn)熱軋同步式側(cè)壓機帶鋼板坯板型的偏工作側(cè)或傳動側(cè)問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案在于有目的、有方向地調(diào)整帶鋼板型水平方向(即垂直于帶鋼板坯y軸方向)的偏向。當(dāng)帶鋼板型在水平方向(即垂直于帶鋼板坯y軸方向)出現(xiàn)偏向時，有意識的通過兩側(cè)同步曲柄角度的調(diào)整來控制兩側(cè)模塊在y軸上的高度，以此來控制板型在水平方向(即垂直于帶鋼板坯y軸方向)的偏向。

即，本發(fā)明技術(shù)方案的原理在于：

通過兩側(cè)同步曲柄角度的控制，有目的地調(diào)節(jié)(板坯運行方向二側(cè)的)模塊在y軸的高度，使其不對稱，從而達到調(diào)節(jié)板型在水平方向(即垂直于帶鋼板坯y軸方向)偏向的目的。

本發(fā)明的一種熱軋同步式側(cè)壓機板型調(diào)整方法的技術(shù)方案如下：

一種熱軋同步式側(cè)壓機板型調(diào)整方法，系利用熱軋同步式側(cè)壓機進行板型同步調(diào)整方法，

所述熱軋同步式側(cè)壓機包括工作側(cè)主曲柄機構(gòu)和傳動側(cè)同步曲柄機構(gòu)，所述主曲柄機構(gòu)通過機械連桿驅(qū)使模塊，并帶動帶鋼板坯在豎直方向，即帶鋼板坯運行方向運動，

所述同步曲柄機構(gòu)通過機械連桿驅(qū)使模塊，并帶動帶鋼板坯在垂直于豎直方向，即帶鋼板坯運行方向的橫向運動，

所述同步式側(cè)壓機處于待機狀態(tài)時，主曲柄機構(gòu)以給定的(例如，5轉(zhuǎn)/分)慢速的速度爬行，同步曲柄機構(gòu)靜止于0度，

其特征在于，

高速啟動條件滿足，帶鋼板坯開始運行時，PLC發(fā)出高速啟動指令，主曲柄第一次經(jīng)過工作開始點的45度時，系統(tǒng)向主曲柄機構(gòu)發(fā)出同步命令，主曲柄機構(gòu)開始由所述慢速勻加速至快速運行(例如，50轉(zhuǎn)/分)；

當(dāng)主曲柄第二次經(jīng)過工作開始點的45度時，同步曲柄機構(gòu)開始由靜止勻加速，直至達到與主曲柄機構(gòu)的同步快速運行速度；

此時，如主曲柄機構(gòu)和同步曲柄機構(gòu)對模塊的(驅(qū)動)角度未實現(xiàn)同步，即，導(dǎo)致模塊在y軸方向上高度不一致時，

在主曲柄的側(cè)壓空閑點，即主曲柄角度為[75°，315°]點，對同步曲柄與主曲柄的角度差進行補償，

即，主曲柄速度不變，兩邊的同步曲柄各自根據(jù)與主曲柄的角度差給出附加的補償，由此控制板型在水平方向(即垂直于帶鋼板坯y軸方向)的偏向。

這是因為，這時，兩者(主曲柄機構(gòu)和同步曲柄機構(gòu)對模塊)實現(xiàn)了Y方向的速度同步，但是兩者(主曲柄機構(gòu)和同步曲柄機構(gòu)對模塊)的驅(qū)動角度還沒有實現(xiàn)同步，即，因角度還沒有實現(xiàn)同步，導(dǎo)致模塊在y軸方向上高度還不一致。

對此，必須對主曲柄與同步曲柄的角度差在每周期的側(cè)壓空閑節(jié)點(即不工作點)，也即主曲柄角度為[75°，315°]范圍內(nèi)得到補償，

由此，使得工作側(cè)同步曲柄在側(cè)壓時，能夠比傳動側(cè)同步角度快A角度，從而使得工作側(cè)模塊在y軸上比傳動側(cè)模塊快A角度。

通過這種方式，使得工作側(cè)同步曲柄在側(cè)壓時，能夠比傳動側(cè)同步角度快A角度，從而使得工作側(cè)模塊在y軸上比傳動側(cè)模塊快A角度。按以上的同步建立控制方法，最終得出的結(jié)果是兩側(cè)同步曲柄角度一致，消除板型偏差，使得側(cè)壓機也有了板型調(diào)整的功能。

根據(jù)本發(fā)明的一種熱軋同步式側(cè)壓機板型調(diào)整方法，

所述同步式側(cè)壓機處于待機狀態(tài)時，主曲柄機構(gòu)可以給定的，例如，4-8轉(zhuǎn)/分的慢速的速度爬行。

根據(jù)本發(fā)明的一種熱軋同步式側(cè)壓機板型調(diào)整方法，

高速啟動條件滿足，帶鋼板坯開始運行時，PLC發(fā)出高速啟動指令，主曲柄第 一次經(jīng)過工作開始點的45度時，系統(tǒng)向主曲柄機構(gòu)發(fā)出同步命令，主曲柄機構(gòu)開始由所述慢速勻加速至，例如，40-80轉(zhuǎn)/分的快速運行。

根據(jù)本發(fā)明的一種熱軋同步式側(cè)壓機板型調(diào)整方法，

所述補償方式為：

主曲柄速度不變，兩邊的同步曲柄各自根據(jù)與主曲柄的角度差給出5-10％的補償。

根據(jù)本發(fā)明的一種熱軋同步式側(cè)壓機板型調(diào)整方法，其特征在于，

所述補償方式為：

主曲柄速度不變，兩邊的同步曲柄各自根據(jù)與主曲柄的角度差給出的補償，即，工作側(cè)主曲柄同步補償和傳動側(cè)同步曲柄同步補償：

式中，

K_Ocom為工作側(cè)主曲柄同步補償角度，

K_Dcom為傳動側(cè)同步曲柄同步補償角度，

為主曲柄角度，

為工作側(cè)同步曲柄角度，

為傳動側(cè)同步曲柄角度，

K為系數(shù)，0.7-0.9。

在(圖8)K_Ocom中，將原有的主曲柄與該側(cè)同步曲柄的角度差再加上需要調(diào)節(jié)的角度，這個角度A由操作人員在操作畫面上輸入后傳送給PLC。原有的K_Dcom保持不變。即：

式中，為主曲柄角度，為工作側(cè)同步曲柄角度，為傳動側(cè)同步 曲柄角度，K_Dcom，K_Ocom表示表示系數(shù)，0.7-0.9。

這樣，在主曲柄角度為[75°，315°]范圍內(nèi)，工作側(cè)同步曲柄的目標(biāo)角度不再是主曲柄角度，而是角度；而同步側(cè)同步曲柄的目標(biāo)角度依然是主曲柄角度。

由此，使得工作側(cè)同步曲柄在側(cè)壓時，能夠比傳動側(cè)同步角度快A角度，從而使得工作側(cè)模塊在y軸上比傳動側(cè)模塊快A角度。

按以上的同步建立控制方法，最終得出的結(jié)果是兩側(cè)同步曲柄角度一致。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明主要有以下優(yōu)點：

1.實現(xiàn)了側(cè)壓機調(diào)整板型功能的從無到有，

以往粗軋區(qū)域板型調(diào)整只能在水平輥軋機上實現(xiàn)，本技術(shù)方案的實施，使得側(cè)壓機也有了板型調(diào)整的功能。

2.提高側(cè)壓機出口設(shè)備的穩(wěn)定性，保證軋線穩(wěn)定，

以往當(dāng)側(cè)壓機出口板型不良時，經(jīng)常會損壞側(cè)壓機出口導(dǎo)板、輥道等設(shè)備，但是由于沒有手段來進行控制，只能眼睜睜看著設(shè)備受損。本技術(shù)方案使得板型可控，避免板坯撞擊設(shè)備造成損壞。

3.調(diào)整帶鋼板型同時不犧牲鍥型，

原有的利用水平輥軋機進行板型調(diào)整的功能是以犧牲帶鋼鍥型為前提的，這種調(diào)節(jié)方式會使帶鋼厚度精度受到影響。本技術(shù)方案的實施使得板型的控制與鍥型控制分離，具有很好的獨立性。

附圖說明

圖1為連續(xù)式定寬側(cè)壓機設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為主曲柄、同步曲柄帶動模塊運動示意圖。

圖3為使用水平輥軋機進行板型調(diào)整示意圖。

圖4為側(cè)壓時主曲柄、同步曲柄帶動模塊運動示意圖。

圖5表示兩邊模塊y軸高度一致時，板型為直狀態(tài)圖。

圖6表示調(diào)整兩邊模塊y軸高度時，板型控制為偏向WS側(cè)狀態(tài)圖。

圖7為速度補償控制圖。

圖8為寶鋼熱軋1580mm產(chǎn)線大側(cè)壓控制框圖。

圖9A,B分別為未使用本發(fā)明技術(shù)方案的實際效果圖。

圖10A,B分別為使用本發(fā)明方案的實際效果圖。

圖中，1—主電機；2—同步電機；3—模塊開度調(diào)節(jié)機構(gòu)；4—模塊；5—板坯；6—上下壓緊輥。

具體實施方式

實施例

本發(fā)明專利已在寶鋼熱軋1580mm產(chǎn)線側(cè)壓機上實施。從同時間、同爐號、同規(guī)格的產(chǎn)品效果對比看，本技術(shù)方案對于板型調(diào)整效果顯著。

根據(jù)本實施例的熱軋同步式側(cè)壓機板型調(diào)整方法，所述熱軋同步式側(cè)壓機包括工作側(cè)主曲柄機構(gòu)和傳動側(cè)同步曲柄機構(gòu)，所述主曲柄機構(gòu)通過機械連桿驅(qū)使模塊，并帶動帶鋼板坯在豎直方向，即帶鋼板坯運行方向運動。

所述同步曲柄機構(gòu)通過機械連桿驅(qū)使模塊，并帶動帶鋼板坯在垂直于豎直方向，即帶鋼板坯運行方向的橫向運動。

所述同步式側(cè)壓機處于待機狀態(tài)時，主曲柄機構(gòu)以給定的5轉(zhuǎn)/分的慢速的速度爬行，同步曲柄機構(gòu)靜止于0度。

高速啟動條件滿足，帶鋼板坯開始運行時，PLC發(fā)出高速啟動指令，主曲柄第一次經(jīng)過工作開始點的45度時，系統(tǒng)向主曲柄機構(gòu)發(fā)出同步命令，主曲柄機構(gòu)開始由所述慢速勻加速至50轉(zhuǎn)/分的快速運行。

當(dāng)主曲柄第二次經(jīng)過工作開始點的45度時，同步曲柄機構(gòu)開始由靜止勻加速，直至達到與主曲柄機構(gòu)的同步快速運行速度。

此時，主曲柄機構(gòu)和同步曲柄機構(gòu)對模塊的(驅(qū)動)角度未實現(xiàn)同步，即，導(dǎo)致模塊在y軸方向上高度不一致。此時，在主曲柄的側(cè)壓空閑點，即主曲柄角度為 [75°，315°]點，對同步曲柄與主曲柄的角度差進行補償，

即，主曲柄速度不變，兩邊的同步曲柄各自根據(jù)與主曲柄的角度差給出附加的補償，由此控制板型在水平方向(即垂直于帶鋼板坯y軸方向)的偏向。

對主曲柄與同步曲柄的角度差在每周期的側(cè)壓空閑節(jié)點(即不工作點)，也即主曲柄角度為[75°，315°]范圍內(nèi)進行補償，由此，使得工作側(cè)同步曲柄在側(cè)壓時，能夠比傳動側(cè)同步角度快A角度，從而使得工作側(cè)模塊在y軸上比傳動側(cè)模塊快A角度。

所述補償方式為：

主曲柄速度不變，兩邊的同步曲柄各自根據(jù)與主曲柄的角度差給出的補償，即，工作側(cè)主曲柄同步補償和傳動側(cè)同步曲柄同步補償：

式中，

K_Ocom為工作側(cè)主曲柄同步補償角度，

K_Dcom為傳動側(cè)同步曲柄同步補償角度，

為主曲柄角度，

為工作側(cè)同步曲柄角度，

為傳動側(cè)同步曲柄角度，

K為系數(shù)，0.7-0.9。

對主曲柄和同步曲柄各自的角度環(huán)定義方法為：各自定義距離模塊最近點為45°。

從圖2可以清晰看出，兩側(cè)同步曲柄的角度決定了側(cè)壓時的模塊位置。在正常側(cè)壓時，兩側(cè)的同步曲柄角度應(yīng)基本保持一致。

本技術(shù)方案的做法是在圖8中的K_Ocom中，將原有的為主曲柄與該側(cè)同步曲柄的角度差再加上需要調(diào)節(jié)的角度，這個角度A由操作人員在操作畫面上輸入后傳送給PLC。原有的K_Dcom保持不變。即：

這樣，在主曲柄角度為[75°，315°]范圍內(nèi)，工作側(cè)同步曲柄的目標(biāo)角度不再是主曲柄角度，而是角度；而同步側(cè)同步曲柄的目標(biāo)角度依然是主曲柄角度。通過這種方式，使得工作側(cè)同步曲柄在側(cè)壓時，能夠比傳動側(cè)同步角度快A角度，從而使得工作側(cè)模塊在y軸上比傳動側(cè)模塊快A角度。

圖9A,B是在生產(chǎn)中未使用本方案的SP兩側(cè)角度和粗軋出口板型記錄。

圖10A,B是在生產(chǎn)中使用本發(fā)明方案的SP兩側(cè)角度和粗軋出口板型記錄，本次使用的是工作側(cè)快2°的方式，結(jié)果為粗軋出口板型略偏工作側(cè)1mm左右。

可以看到，針對幾乎相同情況的兩塊鋼，使用本技術(shù)方案調(diào)整板型后，糾正了粗軋出口板型的偏移，起到了很好的作用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明主要有以下優(yōu)點：

1.實現(xiàn)了側(cè)壓機調(diào)整板型功能的從無到有，

以往粗軋區(qū)域板型調(diào)整只能在水平輥軋機上實現(xiàn)，本技術(shù)方案的實施，使得側(cè)壓機也有了板型調(diào)整的功能。

2.提高側(cè)壓機出口設(shè)備的穩(wěn)定性，保證軋線穩(wěn)定，

以往當(dāng)側(cè)壓機出口板型不良時，經(jīng)常會損壞側(cè)壓機出口導(dǎo)板、輥道等設(shè)備，但是由于沒有手段來進行控制，只能眼睜睜看著設(shè)備受損。本技術(shù)方案使得板型可控，避免板坯撞擊設(shè)備造成損壞。

3.調(diào)整帶鋼板型同時不犧牲鍥型

原有的利用水平輥軋機進行板型調(diào)整的功能是以犧牲帶鋼鍥型為前提的，這種調(diào)節(jié)方式會使帶鋼厚度精度受到影響。本技術(shù)方案的實施使得板型的控制與鍥型控制分離，具有很好的獨立性。

本發(fā)明已應(yīng)用于寶鋼1580mm熱軋軋線SP側(cè)壓機，經(jīng)現(xiàn)場實際使用，證明本方法達到其發(fā)明目的，可以進一步推廣到國內(nèi)外其它使用同步式側(cè)壓機的熱軋廠，推廣應(yīng)用前景廣闊。