[发明专利]一种波纹辊轧机辊系振动检测控制装置及控制方法

说明书

本发明属于轧机振动控制领域，具体涉及一种波纹辊轧机辊系振动检测控制装置及控制方法。包括波纹辊轧机X方向振动控制单元、波纹辊轧机Y方向振动控制单元、波纹辊轧机振动检测单元、波纹辊轧机信号处理单元以及工业控制计算机。所述波纹辊轧机信号处理单元将波纹辊轧机振动检测单元检测到的信号实时处理并传输给工业控制计算机，工业控制计算机将控制信号发送至各个控制单元的振动控制器上，振动控制器将信号通过报警器发出报警，同时振动控制器将指令传递给信号发生器从而使信号发生器发出阻尼信号，并分别传递给AGC液压系统和衬板液压系统，进而分别对X方向和Y方向的振动进行控制。本发明可以为生产过程中辊系的更换提供科学依据。

技术领域

本发明属于轧机振动控制领域，具体涉及一种波纹辊轧机辊系振动检测控制装置及控制方法。

背景技术

轧机振动研究已有半个多世纪的历史，随着轧机朝着大型化、高速化、连续化、智能化的快速发展以及大量新技术的采用使轧机振动出现了许多新问题，常常表现为“幽灵”式多态耦合振动，主要包含轧辊的垂直振动、水平振动、轴向窜动、带钢的横向和纵向振动、主传动系统的扭转振动和轴向振动等，直接影响轧制过程稳定性和轧件质量，成为国内外众多学者和专家的研究热点。传统的复合板轧制生产工艺是轧机的上下工作辊都分别采用平辊。但是在实际的生产中，由于上下两种金属的延伸率不一样，很容易造成金属大曲率翘曲，不能连续化生产。复合板波纹辊轧制技术是一项变革性与颠覆性技术，可以促进两种材料更好的实现冶金结合，提高结合强度，实现连续化生产。但是，由于波纹辊的辊型曲线为正弦函数曲线，在实验过程中通过在线检测发现：波纹辊轧机上工作辊轴承座X方向和Y方向的振动强烈，影响复合板的结合强度和表面质量。实验过程中定义板材前进的方向为X方向，与机架平行且垂直于X方向为Y方向。试验工况：转速0.18m/s，压下量50％，得到的X方向和Y方向的振动信号频谱图如图1-图4所示。

发明内容

本发明的目的是提供一种波纹辊轧机辊系振动检测控制装置及控制方法，简单有效的控制波纹辊轧机在复合板轧制生产过程中上波纹辊产生的振动。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种波纹辊轧机辊系振动检测控制装置，包括波纹辊轧机X方向振动控制单元、波纹辊轧机Y方向振动控制单元、波纹辊轧机振动检测单元、波纹辊轧机信号处理单元以及工业控制计算机；

所述波纹辊轧机振动检测单元包括X方向红外测距仪、Y方向红外测距仪；

所述波纹辊轧机X方向振动控制单元包括波纹辊轧机X方向振动控制器、波纹辊轧机X方向振动报警器、X方向信号发生器；

所述波纹辊轧机Y方向振动控制单元包括波纹辊轧机Y方向振动控制器、波纹辊轧机Y方向振动报警器、Y方向信号发生器；

所述波纹辊轧机信号处理单元将波纹辊轧机振动检测单元检测到的信号实时处理并传输给工业控制计算机，工业控制计算机将控制信号发送至各个控制单元的振动控制器上，振动控制器将信号通过报警器发出报警，同时振动控制器将指令传递给信号发生器从而使信号发生器发出阻尼信号，并分别传递给AGC液压系统和衬板液压系统，进而分别对X方向和Y方向的振动进行控制。

所述的AGC液压系统通过伺服阀与位置传感器组成位置闭环来调整；所述的衬板液压系统通过高频响比例伺服阀与压力传感器组成压力闭环来调整。本发明进一步提供了一种波纹辊轧机辊系振动控制方法，是通过上述波纹辊轧机辊系振动检测控制装置实现的，所述控制方法包括波纹辊轧机X方向振动控制方法和波纹辊轧机Y方向振动控制方法；

所述波纹辊轧机X方向振动控制方法包括以下步骤：

其中，M₀为波纹辊轧机X方向的位移设定阈值；

M_波峰是通过X方向红外测距仪在线实时检测到的X方向波峰的位移值；