[发明专利]一种分段控温式RPECT轧辊辊型修复装置及其方法

权利要求书

1.一种分段控温式RPECT轧辊辊型修复装置，其特征在于：所述装置包括喷嘴梁、冷却液控制阀、应变片、RPECT轧辊、电磁感应线圈、电磁棒、导电滑环、工控机、动态信号采集系统和变频电源；所述喷嘴梁设置在RPECT轧辊上方，所述喷嘴梁上沿轧辊轴向均匀分布一排冷却液控制阀，所述冷却液控制阀通过控制电缆与工控机连接，所述应变片轴向贴至RPECT轧辊表面，用于测量RPECT轧辊在工作中的径向变化量，所述动态信号采集系统通过应变适调器连接应变片，可时刻反馈轧辊各测试点的径向变化量，并将信号传送至工控机，所述RPECT轧辊设置有中心通孔，中心通孔内置若干电磁棒，所述电磁棒为圆柱状，棒体上设置有环形槽以缠绕电磁感应线圈，所述电磁感应线圈通过导电滑环接至变频电源，为轧辊内置热力混合胀形机制持续提供能量；

所述冷却液控制阀的间距为30mm，每排至少安装11个，且均为受工控机独立控制的可控喷射阀，通过所述工控机来控制各喷嘴喷液速度，进而控制各段冷却强度；所述RPECT轧辊沿轴向均匀分成n个冷却区段，各冷却区段与其上喷嘴一一对应，从左至右将任意冷却区段命名为第X_i区段(i＝1，2，3.....n)；

所述分段控温式RPECT轧辊辊型修复装置的修复方法，包括以下步骤：

首先，设置初始参数：电流参数I₀，变频电源频率f₀，以及调控时间t₀，按照以上初始参数接通电磁感应线圈，为RPECT轧辊内置热力混合胀形机制持续提供能量，此时，动态信号采集系统开始进行数据采集，外置冷却系统开始喷射冷却液对轧辊热凸度进行初步降低；

以RPECT轧辊中心为坐标原点，设Y轴为目标辊型曲线对称轴，将曲线表达式输入外部工控机中，以便与实际辊型曲线进行同时显示对比；

然后，工控机待接收动态信号采集系统的信号后，对实际辊型曲线进行实时显示，此时根据需要对辊型曲线进行灵活调控，或对比目标辊型曲线对RPECT轧辊进行辊型修复；

接下来，取实际辊型曲线峰值坐标与坐标原点之间的距离为△X，取在辊面第i区段轧辊径向变化量为Y_i，目标辊型曲线径向变化量为Y₀，则两条曲线的胀形量差值△Y＝Y₀-Y_i，因此，若△Y6μm，则说明该区段轧辊处于磨损状态，若△Y-6μm，则说明该区段轧辊具有局部热凸度，需要对其进行削弱；

若△X≠0或△Y6μm或△Y-6μm，则此时联合外置冷却系统联合调控辊型；

对于△X≠0，若轧辊位于第X_i区段出现轧辊热凸度峰值，通过以下手段调控：

保持轧辊峰值区段冷却强度，加大第X_i-3、X_i-2、X_i-1三个冷却区段冷却强度，或降低第X_i+1、X_i+2、X_i+3三个区段冷却强度，以向右转移该热凸度；若要扩大转移距离，则对更多第X_i区段左侧喷嘴进行加强喷射；

若要维持转移后辊凸度的大小，则同时也要根据实际情况改变峰值坐标区段的冷却强度，调控时随时监控工控机上实际辊型曲线峰值，进行变强度、变区段的综合调控；

当△X≠0时向左转移轧辊热凸度与向右转移轧辊热凸度同理；

当△X≠0且|△Y|6μm时，在对轧辊热凸度峰值进行相应的转移后，在对此时轧辊局部磨损处或局部热凸度处施加RPECT磨损补偿策略或辊凸度削弱策略，具体包括：

(1)若RPECT轧辊于第X_i-1、X_i、X_i+1区段出现△Y6μm的局部磨损或剥落，则此时保持第X_i区段冷却强度，同时降低第X_i-1、X_i+1区段冷却强度以对磨损处辊型进行增强，若调控后的磨损补偿量仍未满足要求，则扩大X_i两边的调控域对其冷却强度进行降低，或缩小中间高强度冷却区，调控过程中对辊型进行实时监控，待达到目标辊型曲线后立刻停止调控；

(2)若RPECT轧辊于第X_i-1、X_i、X_i+1区段出现△Y-6μm的局部热凸度，则保持第X_i-1、X_i+1区段冷却强度不变，加强第X_i区段冷却强度以削弱该区段局部辊型，若辊型削弱量仍未满足要求，则扩大包括第X_i区段的高强度冷却区域，调控过程中实时监控辊型，待达到目标辊型曲线后立刻停止调控；

最后，待辊型曲线调控至目标状态时，外部冷却喷嘴继续进行喷射，但降低整体喷射速度，且对轧辊从中间到边部的冷却强度进行逐步均匀衰减，保持以上调控的状态以便维持辊型，直至出现新的局部辊型缺陷。