冷連軋機輥縫自動(dòng)標定原理及應用

　　標定過(guò)程軋制力變化曲線(xiàn)如圖4所示。初始化自動(dòng)標定參數過(guò)程中，將上次標定形成的相對軋制力修改為絕對軋制力，那就意味著(zhù)已經(jīng)考慮了輥重、軸承重和彎輥力等對軋制力的影響因素，完全依靠壓力傳感器檢測軋制力數據。在軋制力和傾斜控制方式下，合輥縫到軋制力最小(1 MN)，保證此時(shí)上下工作輥恰好接觸但卻沒(méi)有相互作用，同時(shí)檢查此時(shí)輥縫位置與接觸位置偏差是否在容限范圍內(2 mm)，其中接觸位置通過(guò)軋輥數據計算得出：

　　Hcontact= (DBR/2+DIR+DwR)一H’ (6)

　　式中，Hcontact為接觸位置;H’為軋制線(xiàn)到下支撐輥中心線(xiàn)距離。

　　這時(shí)主要為了檢查軋輥數據是否正確，并繼續以單軋制力控制方式使軋輥兩側達到接觸軋制力(1 MN)，保證軋輥兩側在上下輥系之間產(chǎn)生相互作用并造成一定程度的輥系變形。然后在位置和傾斜控制方式下將輥縫在當前位置的基礎上打開(kāi)5 mm，如圖3中第7步所示，根據液壓和輥系變形原理以及相關(guān)實(shí)驗數據，一般認為在接觸軋制力輥系變形的基礎上輥縫打開(kāi)5 mm，會(huì )使上下輥系之間恰好接觸卻沒(méi)有相互作用，此時(shí)再將檢測實(shí)際軋制力的固定載荷質(zhì)量影響因素去掉，即對壓力傳感器系統做一次軋制力清零操作，就可以得到相對軋制力零點(diǎn)標準。

　　3.2.2 輥縫位置標定過(guò)程

　　標定過(guò)程中輥縫位置變化曲線(xiàn)如圖5所示。首先，將液壓缸全部縮回，完全打開(kāi)輥縫，同步位置計數器完成從相對位置到絕對位置的轉換過(guò)程，將液壓缸絕對位置置為150 mm。如圖6所示，液壓缸的絕對位置s 是以液壓缸上限位置為零點(diǎn)，液壓缸釋放到底位置為下限位置(150 mm)。根據工藝要求，零輥縫的選擇采用兩側軋制力均達到5 MN時(shí)的輥縫位置，所以作為軋機液壓缸的相對位置S =0是在標定軋制力F =10 MN時(shí)產(chǎn)生的。因為機架處于靜止狀態(tài)時(shí)合輥縫到較大的標定軋制力F =10 MN會(huì )損傷輥系，且機架處于動(dòng)態(tài)過(guò)程會(huì )更接近軋機正常生產(chǎn)狀態(tài)，所以實(shí)現標定軋制力F =10 MN應該在輥系正常噴射乳液潤滑、軋機處于動(dòng)態(tài)過(guò)程中完成。同時(shí)，考慮到在正常軋制帶鋼過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生軋機彈性變形和軋件塑形變形，也只有在標定軋制力F =10 MN時(shí)產(chǎn)生的輥縫位置零點(diǎn)才會(huì )有效補償以上兩種變形帶來(lái)的誤差影響。

　　3.2.3 傾斜標定過(guò)程

　　在釋放方式下將液壓缸釋放到底并同步位置計數器，由于傳動(dòng)側和操作側液壓缸實(shí)際位置存在偏差，造成此時(shí)的傾斜值(傳動(dòng)側與操作側位置差)不為零，在同步位置計數器后會(huì )造成傾斜值清零，所以在同步之前必須記錄此時(shí)實(shí)際傾斜值。如圖3所示，當執行第4步時(shí)，選擇位置和傾斜控制方式并將輥縫合到釋放位置150 mm之上5 mm時(shí)，給調整傾斜值提供條件，同時(shí)對記錄的實(shí)際傾斜值進(jìn)行補償，保證實(shí)際合輥縫時(shí)軋輥兩側完全處于水平狀態(tài)。選擇單軋制力控制方式且機架兩側同時(shí)合輥縫到接觸軋制力時(shí)，將實(shí)際產(chǎn)生的傾斜值作為此時(shí)傾斜的設定值，同時(shí)打開(kāi)輥縫5 mm，開(kāi)始標定軋制力零點(diǎn)。最后，在進(jìn)行到噴射乳液軋機動(dòng)態(tài)過(guò)程時(shí)，選擇單軋制力控制方式，合輥縫使兩側軋制力達到標定軋制力F =10 MN(單側為5 MN)，將實(shí)際絕對傾斜值作為傾斜設定并存儲數據，當兩側位置計數器同時(shí)清零后，導致傾斜數值清零，此時(shí)將絕對傾斜值轉化為相對傾斜值，完成傾斜零點(diǎn)標定。

　　3.3 無(wú)帶標定典型故障分析

　　經(jīng)過(guò)這幾年冷連軋機的生產(chǎn)和實(shí)踐，我們對軋機輥縫標定有了更深入的了解，也獲得了許多寶貴的經(jīng)驗，以下對無(wú)帶標定的典型故障進(jìn)行分析。在鞍鋼1 450 mm冷連軋機的標定過(guò)程中，經(jīng)常出現接觸位置偏差超限和軋制力過(guò)負荷問(wèn)題，導致標定失敗。故障主要發(fā)生在標定順序進(jìn)行到軋制力控制，即在標定進(jìn)行到第5步軋機未轉傳動(dòng)前，如果這時(shí)輥縫位置與接觸位置的偏差超過(guò)容限范圍(2 mm)，軋機標定會(huì )自動(dòng)過(guò)載停止;另一種是軋制力過(guò)負荷故障，它出現在軋機轉傳動(dòng)過(guò)程中標定順序進(jìn)行到單軋制力控制方式，即標定進(jìn)行到第14步時(shí)，這時(shí)一旦出現軋輥傾斜過(guò)大(大于2.5 ram)，將導致標定失敗甚至會(huì )導致斷輥事故。

　　經(jīng)分析輥系數據與實(shí)際不符是經(jīng)常導致軋機出現上述兩種問(wèn)題的原因之一。如果實(shí)際輥徑小于輸入輥徑，按照軋制線(xiàn)標定結果會(huì )造成上下輥無(wú)法接觸，標定無(wú)法達到預期的最小軋制力2 MN;反之，如果實(shí)際輥徑大于輸入輥徑，將出現軋制力在靜態(tài)情況下超過(guò)2 MN，導致標定異常中斷。因此為避免過(guò)負荷現象發(fā)生，一方面需提高軋輥輥徑測量精度，保證輥徑數據準確性，避免由于輥徑數據錯誤造成標定故障;另一方面需要在標定到第5步或第l4步時(shí)，充分關(guān)注此時(shí)軋制力與輥縫位置狀態(tài)，一旦出現較大偏差立即人為中斷標定過(guò)程，并重新校驗軋輥輥徑數據。

　　4 結束語(yǔ)

　　鞍鋼1 450 mm冷連軋機自2007年投入生產(chǎn)以來(lái)，輥縫自動(dòng)標定功能的應用大幅度提高了軋機控制精度，已經(jīng)生產(chǎn)出厚度與板形都符合用戶(hù)要求的高品質(zhì)家電板。軋機液壓輥縫標定是HGC的前提和保證，標定過(guò)程的每一步都有非常嚴格的轉換條件，只有清楚軋機標定過(guò)程和細節才能準確判斷標定中出現的問(wèn)題。結論如下：

　　(1)建立在軋機彈跳方程基礎上的液壓輥縫無(wú)帶標定是冷連軋機能否正常工作的前提，只有機架通過(guò)無(wú)帶標定所有步驟，才能真正找到相對軋制力、輥縫位置和輥縫傾斜的零點(diǎn)標準。從而保證軋機的厚度控制精確執行。

　　(2)在無(wú)帶標定時(shí)，除了以上分析的幾項功能以外，還需對液壓彎輥(包括工作輥和中間輥)、竄輥、軋機主傳動(dòng)系統、乳液系統進(jìn)行檢驗，保證軋制時(shí)軋機控制功能正常執行。

　　(3)軋機無(wú)帶標定和有帶標定都是建立在軋制線(xiàn)位置正確的基礎上，只有計算出不同軋輥數據所對應的軋制線(xiàn)位置，才能計算出上下工作輥的正確接觸位置[3]。