[发明专利]沉没辊粘锌预警清除装置及其控制装置和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及带钢镀锌表面质量控制装置，尤其涉及一种沉没辊粘锌预警清除的装置及其控制方法。

背景技术

带钢热镀锌过程中使用了沉没辊设备，该辊处于锌液面以下。锌液温度在460～480℃左右，在这个温度下，锌液表面层含有的锌很容易会被氧化而产生氧化锌，氧化锌随搅拌作用沉入锌液，在钢带运动过程中粘附在沉没辊表面上，造成辊面粘锌，严重影响带钢表面的质量。因此，及时预警并有效清理辊面粘附的锌(氧化锌)是非常必要的。

目前现有的沉没辊表面粘锌的清除装置由一条刀臂、一把刮刀、一台电动机、一台气缸组成。刀臂的一端是刮刀另一端是气缸，气缸用以调整刮刀作用在辊面上的力，刀臂在电机的驱动下沿沉没辊轴方向作恒速往复运动，范围限于步进梁上两个限位之间，沉没辊在带钢的作用下单方向旋转，刮刀沿沉没辊轴线作水平运动，从而达到刮除辊面粘锌的目的。

这个装置存在下述三个缺点：

其一，该装置不能预警辊面粘锌。是否粘锌则需通过钢带表面质量间接目视观察，但是钢带粘锌达到目视可见程度时，沉没辊粘锌已经相当严重，清除将十分困难，甚至无法刮除而被迫换辊；

其二，由于采用固定模式作业，无法预知辊面粘锌位置，许多时候刮刀处于无效运动状态，这会造成刮刀和辊面损伤。

其三，刮刀压力靠力手动设定，经验成为主要因素，除锌效果不稳定，导致带钢质量难以稳定。

由于上述问题的存在，导致目前的镀锌带钢表面质量控制十分困难。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的上述缺点，提供一种沉没辊粘锌预警清除装置的控制系统及其控制方法。本发明能够提示和预警辊面粘锌的装置并定位刮锌，减少了辊面和刮刀的摩擦，使双方的磨损降到最低。

本发明是这样实现的：一种沉没辊粘锌预警清除装置，它包括电动机、气缸和上方带有横向设置的步进梁的锌液槽，槽内设有横向设置的沉没辊，所述步进梁连接有一其上带有刀臂的刮刀，刮刀刀臂和刀体的连接处和步进梁连接且可在所述电动机驱动下沿着步进梁横向移动，刮刀的刀体前端位于锌槽内，其刀刃能接触所述沉没辊表面，所述气缸的活塞杆连接刮刀的刀臂用以调节刮刀对沉没辊的压力，在所述气缸的缸体上安装有一个用来监测刮刀刀臂运动的位移传感器。

所述装置的还包括位于步进梁两端的一对限制刮刀移动范围的限位块。

而所述位移传感器可监测刮刀相对于沉没辊的水平运动分量。

所述的沉没辊粘锌预警清除装置包括一套控制装置，它包括依次连接的输入模块、中央处理模块、输出模块和输出接口：

所述输入模块包括一个位移传感器信号输入电路和气缸压力信号输入电路，两者均连接到一个包括滤波、放大和整形电路的前置处理电路；

所述中央处理模块主要包括一个CPU及其外围电路；

所述输出模块含有通讯模块、电机控制模块和气缸压力控制模块，三者均通过相应的输出控制接口输出控制指令信号以控制电动机和气缸在不同转速和压力下工作。

所述的沉没辊粘锌预警和清除装置之控制装置的控制方法，是按照下述步骤执行的：

步骤一，开机，初始化装置，采集外部输入信号并输出控制信号，控制刮刀运动；

步骤二，根据位移传感器的信号通过控制装置计算，并判断辊面是否粘锌；

c.若无，则刮刀保持原方向运动，并判断刮刀是否运动到限位；

d.若是，则改变运动方向；若否则再次判断辊面是否粘锌；

步骤三，当根据位移传感器信号显示辊面粘锌时，输出信号控刮刀反向运动，人工设定刮除延时时间；

步骤四，刮刀在当前位置刮锌；

步骤五，判断粘锌是否刮除；

a.若是，则转到步骤二之a，

b.若否，则继续；

步骤六，判断设定的延时时间是否已到；

a.若否，则改变气缸压力，转至步骤四；

b.若是，则输出刮除信息，并改变压力为正常值，并转至步骤二之a。

所述装置控制系统计算粘锌厚度的计算式为：

a₁∶a₂＝Δs_1x∶Δs_2.

式中：a₁为刮刀刀臂长度；

a₂为刮刀刀体长度；

Δs_1x为刮刀刀臂位移的水平分量；

Δs₂为粘锌厚度；

依据粘锌厚度Δs₂可判断是否需要刮除辊面粘锌。

在非刮锌状态下，气缸压力为0.8-1.1MPa。