[发明专利]型钢连轧予张力式智能化微张力控制技术

说明书

本发明涉及一种型钢高精度轧制控制技术。

目前型钢连轧机的张力控制方法主要有两种：一种是利用机械支撑器的方法，该方法是在机架间的轧件上形成活套，以控制轧制速度，这对于型材，尤其是大、中型材，由于断面积较大，活套难于挑起轧件，故活套支撑器的测量精度较低，且反映速度慢，控制轧制速度不准确。另一种是电流储存法，该方法是利用张力对轧制力—轧制力矩—主电机电流的影响关系，将张力变化以电参量反馈给主电机调速系统，调整转速，使机架间秒流量达到新的平衡而使张力趋于稳定，对轧件咬入后产生的电流冲击，平复后将电流记录下储存入计算机，然后再与另一机架电流比较，以便调整，其核心是通过轧制力矩来调节张力。但实际上，机架间张力并不是影响轧制力矩的主要因素，轧制过程中轧件温度变化，尺寸波动对力矩的影响更显著。且不是实时检测，不能真实地反映出型钢连轧过程中机架间张力的变化。

本发明的目的是：针对现有型钢连轧机张力控制技术中存在的问题，本发明通过精确地控制连轧机架间张力，实现张力最小化和张力稳定，保证连轧过程的稳定，防止轧制过程中因张力变化而造成的轧件尺寸波动，从而达到控制产品尺寸精度的目的。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：主要采取如下步骤和条件：测量两机架间张力变化；对两机架间张力变化参量进行数字量转换；通过控制计算机将数字量张力值在计算机屏幕上显示；将采集的两机架间张力值数据与设定的予张力值进行比较，将张力变化值反馈电气控制系统，调整各机架转速；其特征是：

(1)、测量两机架间张力变化步骤中，在机架间的特定位置设置带予张力的张力传感器，通过该传感器的予张力变化来测量机架间张力的变化；

(2)、在机架的底部设置可调式轧机牌坊固定装置。

本发明和现有技术相比具有如下优点：由于采用闭环计算机智能化控制技术，通过直接的参数来反映机架间张力值的波动，确保机架间张力之最小且恒定，防止出现轧件堆钢、拉钢及变形，从而可以确保轧件断面尺寸和整体质量。

下面给出具体实施例。

图1是张力控制系统结构示意图。

图2是测试系统原理图。

图3是张力传感器在机架间联结位置示意图。

图4是可调式轧机牌坊固定装置示意图。

实施例：

见图1-4，本发明在现有三机架万能可逆式型钢连轧机上对H型钢进行轧制实验。张力控制系统联接结构见图1。测试系统的工作原理见图2。张力传感器2在机架4和5间的安装位置如图3所示。与张力传感器2相联的张力线1为直径10mm高强度钢筋，采用丝扣6、连接板3与机架4和5相联接，使用的数据采集系统为YD-15型动态电阻应变仪和A/D转换器，电源为YD-15型稳压电源。数字量信号输入486/25工业控制计算机，经D/A转换后由控制器调整电机转速。主电机为ZZJo-71型直流电机，可控硅调速，功率为100KW，转速为0-980γ/min，轧辊采用万向连接轴驱动，水平辊轴承为钢瓦，立辊轴承为滚动轴承，轧机采用一级直齿三轴减速机。压力传感器2测量范围为200KN，可调式机架牌坊固定如图4所示。联接底座8有沿轧制方向的调节螺栓9，联接底座8通过地脚螺栓10固定在地面上。图中示出机架牌坊7。

在H型钢轧制过程中，予先调整丝扣6，设定予张力值为5KN，由张力传感器2测量机架4和5间张力的变化值，所得信号为应张力变化，经过动态电阻应变仪和A/D转换器后，形成数字量，经过数据线输入工业控制计算机，该变化量及压力值在屏幕上可实时地显示出来，并以文件的形式存入计算机的磁盘中。该值与设定值进行比较，经调整后由D/A转换器形成电信号，使电机转速发生相应的改变，如当张力增加(拉钢)，此时增加电机转速；而张力减小(堆钢)，则减小电机转速，从而控制机架间的张力变化，实现稳定轧制。

在实验过程中，机架间张力可控制在150N以下，轧件断面承受的应力小于0.5Mpa，系统反应的速度在0.01-0.1秒，该控制的精度明显高于现有生产用连轧机的精度，反应灵敏、可靠。