[发明专利]防止张力测量辊相对于连轧带材打滑的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属压力加工技术领域，尤其是一种防止热连轧机组间张力测量辊与带材接触时打滑的控制方法。

背景技术

热连轧机组在对带材进行轧制时，需要通过升起机架间的张力测量辊与带材进行接触。其目的在于一方面可对建张后的带材张力进行测量，另一方面由于张力测量辊升起后的高度略高于轧制标高线，可对带材起到一定的张紧作用。张力测量辊通过电机进行传动，但若电机传动张力测量辊的旋转速度与带材的速度不匹配时，张力测量辊与带材的下表面就会打滑，既损害了带材的下表面质量，又磨损了张力测量辊表面的镀层(一般采用碳化钨镀层)，极大的减少了张力测量辊的使用寿命。因此，张力测量辊一般为空心辊，质量较轻，转动惯量小，这样可保证即使施加较小的力也能令其旋转，为建张后仅作为被动辊使用创造了条件，即建张后不再由电机传动，而由带材与其辊面接触并形成一定包角，进而利用相互之间的摩擦力传动。由于前滑等因素的存在，机架间带材的速度很难精确计算。因此，张力测量辊的速度控制成为一个亟待解决的问题。现有的一种方案是，在张力测量辊辊端与传动电机之间的联接轴上安装有电磁离合器，穿带时离合器处于连接状态，电机驱动张力测量辊转动；当带材咬入张力测量辊后一台轧机的辊缝，且安装在张力测量辊下方的张力计检测到张力时，离合器即由闭合状态转入分开状态，张力测量辊由带材带动旋转。该方式的不足之处在于，即使张力计已经检测到带材张力施加在张力测量辊上的压力，但由于此时张力可能还未达到张力预设定值或张力预设定值偏小，都有可能导致带材与张力测量辊之间无法达到静摩擦的状态，摩擦力不足以带动张力测量辊旋转，则仍然存在打滑。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止张力测量辊相对于连轧带材打滑的控制方法，本发明考虑通过找到离合器分开的最佳时间点，并建立对张力预设定值的校核机制，从而解决现有连轧机组间张力测量辊与带材接触时打滑的技术方案来该难题。 

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种防止张力测量辊相对于连轧带材打滑的控制方法，在前后两台轧机之间的张力测量辊上安装张力计，张力测量辊经电磁离合器与电机连接，其特征在于包括以下步骤：

A、测定带材与张力测量辊之间的摩擦力系数                                                ；

B、测定张力测量辊空载时，由电机驱动张力测量辊的实测扭矩值；

C、轧机机组开始穿带后，基础自动化控制系统通过调整各轧机的轧制速度使带材的张力逐渐趋于一预设定的张力值，并实时判断带材与张力测量辊之间是否存在打滑现象；

是否存在打滑现象通过对张力值的临界条件来判断，其判别式如下：

当张力实际值满足上式时，带材与张力测量辊不存在打滑现象；

带材的张力实际值T的计算式为：

联立上两式可得：

经简化得张力计直接测量的数值的临界条件判别式：

其中，为张力计直接测量的数值，该数值是带材张力施加在张力测量辊上的压力值，单位为N；是在无带材与张力测量辊接触的条件下，由电机直接传动张力测量辊所得到的实测扭矩值，单位是N·m；是张力测量辊的辊子半径，单位是mm；为自然底数，；是带材与张力测量辊间的摩擦系数，经摩擦系数仪测量得到；是带材与张力测量辊间所形成的包角，单位为度；为前一台轧机与张力测量辊间的带材与水平线的夹角，单位为度；为后一台轧机与张力测量辊间的带材与水平线的夹角，单位为度；G为张力测量辊的自重，单位为kg；

带材与张力测量辊间所形成的包角的计算式为：

其中，为张力测量辊中心线和前一机架工作辊中心线的水平距离，单位为mm；为张力测量辊中心线和后一机架工作辊中心线的水平距离，单位为mm；为张力测量辊上辊面高度与轧制标高线的垂直距离，单位为mm；

当张力计直接测量的数值不满足临界条件判别式时，带材与张力测量辊存在打滑现象，此时，张力测量辊的电磁离合器保持闭合状态，张力测量辊由电机直接传动；

当张力计直接测量的数值满足临界条件判别式时，带材与张力测量辊不存在打滑现象，此时，基础自动化控制系统向张力测量辊的电磁离合器发送打开信号，将电磁离合器分开，张力测量辊由带材进行传动；