[发明专利]改善卡伦赛卷取机转盘旋转过程张力波动的方法

说明书

技术领域

本发明一种冷轧带钢自动化技术，具体说，涉及一种改善卡伦赛卷取机转盘旋转过程张力波动的方法。

背景技术

目前，在冷轧带钢的生产中，卡伦赛式卷取机以其生产效率高、卷取质量好、占地面积少及一次性投资低等特点在高水平的连续式冷连轧机以及酸洗-冷轧联合机组中得到了广泛的应用，但是卡伦赛式卷取机亦有其缺点，即机械结构复杂，在转盘旋转期间由于张力波动容易出现断带或失张故障，在高速轧制的情况下发生断带和失张甚至有可能造成设备损坏。

公开号为CN102923511A的发明专利“卷绕张力控制系统”；公开号CN201842545U的实用新型专利“一种基于PLC的张力控制系统”；公开号为CN202912497U的实用新型专利“卷绕张力控制系统”。

卷取张力控制作为冷轧带钢生产自动化领域的难点，从现有技术来看，均未对卡伦赛式卷取机的特殊卷取过程进行细致研究，并提出由转盘旋转产生张力波动的解决方法。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种改善卡伦赛卷取机转盘旋转过程张力波动的方法，可以大幅改善卡伦赛式卷取机转盘旋转过程的张力波动，降低断带和失张故障率。

技术方案如下：

一种改善卡伦赛卷取机转盘旋转过程张力波动的方法，包括：

分析卡伦赛卷取机的卷取张力，根据卷取张力波动值制作卷取张力波动曲线，卷取张力由卷取机芯轴与转盘旋转电机共同建立；

在不同转盘角度位置选取与卷取张力波动值大小相等、方向相反的基点，使用曲线拟合的方法得到张力补偿曲线；

根据转盘角度和张力补偿曲线确定的张力补偿量作为张力设定值的附加给定值送入系统，对转盘旋转电机造成的卷取张力进行补偿。

进一步：选取10个和卷取张力波动值大小相等、方向相反的值作为基点，根据10个基点确定一个10个点的多边形，然后使用曲线拟合的方法得到补偿曲线，补偿曲线与卷取张力波动值大小相等、方向相反。

进一步：以反正弦波补偿方式对张力设定值进行补偿，降低转盘旋转过程张力波动。

进一步：补偿峰值为+7.5kN～-5kN，补偿范围为转盘角度5°～175°。

与现有技术相比，本发明技术效果如下：

1、本发明通过对卡伦赛式卷取机卷取过程的分析，从基本原理上解决了转盘旋转过程的张力波动问题。结合卡伦赛式卷取机的结构特点和工作原理，提出了针对转盘旋转过程的反正弦波张力补偿控制方法，填补了国内国外空白，可大幅降低由于转盘旋转造成的失张、断带故障，以及由此可能造成的设备损坏。

2、本发明的应用，预计每年可减少由此产生的废品、非计划品100吨以上，直接经济效益15万元/年，减少由此造成设备损坏修复费用10万元以上。

附图说明

图1是本发明中卡伦赛式卷取机的卷取过程图；

图2是本发明中0.5×1230mm的SPCC钢卷卷取时的张力波动曲线图；

图3是本发明中张力补偿曲线图；

图4是本发明中钢种：SPCC、产品规格：1.8×1500mm补偿前后卷取张力对比曲线图；

图5是本发明中钢种：SPCC、产品规格：1.0×1500mm补偿前后卷取张力对比曲线图；

图6是本发明中钢种：SPCC、产品规格：0.7×1500mm补偿前后卷取张力对比曲线图；

图7是本发明中钢种：SPCC、产品规格：0.5×1500mm补偿前后卷取张力对比曲线图；

图8是本发明中钢种：SPCC、产品规格：0.39×1250mm补偿前后卷取张力对比曲线图。

具体实施方式

本发明适用于使用卡伦赛式卷取机进行卷取的各种带钢，通过对转盘旋转期间的张力进行控制，降低张力波动，减少断带和失张故障，尤其对于低张力的薄带钢，张力改善效果明显，该种控制方法对于铜、铝等带材同样有效。

下面参考附图和优选实施例，对本发明技术方案作详细说明。

如图1所示，是本发明中卡伦赛式卷取机的卷取过程图。

卡伦赛式卷取机的卷取过程如下：

（1）芯轴在接卷位，带钢开始卷取，张力建立；

（2）带卷直径达到一定程度，由操作工发出转盘旋转命令，转盘旋转；

（3）转盘旋转180°，芯轴转至卷取位，卷取直至带卷生产完毕。

在转盘不动的情况下，卷取张力由卷取机芯轴建立，并由其独立进行控制，但是在转盘从0°～180°旋转过程中，卷取张力由卷取机芯轴与转盘旋转电机共同建立。