CN1028843C - 在通用设备中腹板和翼缘厚度调节的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
在轧制工字梁时,应当进行腹板和翼缘厚度的调节工作,为此,建议为万能轧机的每个轧辊各设置一个厚度测控仪回路。此外,为了确保腹板伸长与翼缘伸长两者间的一定比例,还建议厚度测控回路相互间可调节地耦合,同时该调节应当与轧制程序大纲有关地进行。
Description
本发明涉及一种在万能轧机中利用为水平和垂直轧辊设置的厚度测控仪回路对工字梁的腹板和翼缘厚度进行调节的方法以及实施该方法的装置。
在轧制型材时,例如轧制工字梁时会出现腹板厚度和/或翼缘厚度误差。这种误差的情况涉及到长期因素误差,例如由于连续不断的轧辊磨损和由于轧辊受热膨胀时就可能产生这种误差;或者涉及到短期因素误差,例如,由于温度的波动或者由于待轧制型材的材料不同可能导致这种误差。
迄今为止,试图通过调节位置的机械压下机构来消除这些误差,然而这种方式一直未能取得大的进展,因为这种机械压下动作很慢及不精确,以至于对短期因素缺陷几乎不起纠正作用。此外在轧制工字梁型材时,腹板的伸展量相应大于翼缘的伸展量的2-4%。迄今为止,通过上述调节还是很有可能或多或少地出现伸展量的差别,并会超出公差的范围,由此出现了型材的不稳定。
此外,还试图把由钢带轧制中所公知的厚度测控仪调节装置使用到万能轧机中。在此也使用机构压下装置,以致不能足够快地排除已知的缺陷。同样地这里也会出现腹板及翼缘的伸展量差别缺陷。
本发明的任务在于提供一种方法,借助于该方法,腹板和翼缘厚度的误差可以最好地得到补偿,同时也开发了一种用于实施该方法的装置。
就方法而言,完成这个任务的技术方案在于:
用至少各一个位置调节回路把各个轧辊液压下可预先给定的位置,借助于为液压压下缸配置的压力实际值传感器对轧制力的测量,并把由基准力和测量出的力之间的差值得出的附加给定值发送到位置调节回路中做为第一校正量,通过为各个轧辊配置的厚度测控仪回路对短期因素误差进行补偿;
通过对长期因素误差进行测定和/或给定的传感器和/或控制器和/或通过计算出的、与轧制大纲有关的模型并把这些模型输入到相应的位置调节回路中做为第二校正量,对长期因素误差进行采集和补偿;
给定对短期因素误差进行补偿的程度(纠正量);
为了使对短期因素误差的补偿具有相互影响,耦合厚度测控仪回路,并且为了对调节过程中出现的二次短期因素误差进行全部或部分补偿,对厚度测控仪回路的耦合的应用做出给定,在各个厚度测控仪回路进行耦合时,与材料有关的轧制技术关联参数可以从存储器耦合电路中调用。
使用液压压下可以实现一种精确的,快速的定位,此外还很容易地实现一种过压保护。通过厚度测控仪回路的耦合,取得了保持在公差范围内的腹板伸长与翼缘伸长的比值,通过可选择的耦合程度可以调整腹板上或翼缘上的误差校正。这样,可以保证不出现二次误差。在此,二次误差应当理解为,例如在百分之百的耦合情况下,一个在腹板上的误差校正也会引起对翼缘压下量的变化,尽管翼缘的尺寸或许是精确地处于公差范围之内。在这种情况下对翼缘压下量的变化会带来二次误差。
在相关的厚度测控仪回路中的各个阻尼元件可以调节纠正量,也就是要相应的厚度测控仪回路中调节对误差的补偿程度。例如、误差仅被补偿了50%是极有意义的,由此落在腹板-翼缘伸长比例的公差范围内,并获得了尺寸准确的型材。
本发明在下面将借助一个附图详细地说明。该附图表明了一个万能轧机1和作为方框线路图描绘的一个用于万能轧机1的调节装置。
该万能轧机具有水平轧辊2和3,以及垂直轧辊4和5。水平轧辊2及垂直轧辊4和5均可液压压下,而水平轧辊3只通过没有在图中示出的下部支架来支撑,并可机械压下。
为每个压下缸设置了一个位置调节回路6、6′、6″、6′″。对于垂直轧辊4、5,为使附图简单起见,每个上仅设置了一个压下缸,而上方的水平轧辊在每个轧辊轴颈上均设置了一个压下缸。该位置调节回路6、6′、6″、6′″由一个位置记录器7、7′、7″、7′″和一个位置比较器8、8′、8″、8′″所组成,在该位置比较器中,测量出的位置与一个通过位置给定值传感器31、31′、31″、31′″给定的位置作比较。位置比较器8、8′、8″、8′″的输出值用来操纵一个阀9、9′、9″、9′″,通过该阀以使相关的液压压下装置的活塞-缸单元动作。对位置记录器7′、7″设置了一个同步电路10,它用以均衡所检测的位置之间的差别,以便保证对上部水平轧辊2的精密压下。
此外,为可液压压下的轧辊2、4、5各设置一个厚度测控仪回路11、11′、11″、11′″,每个厚度测控仪回路11、11′、11″、11′″具有一个测量轧制力的装置,其中包括:一个压力实测值传感器12、12′、12″、12′″,一个加法器13、13′、13″、13′″,一个基准轧制力存储器14、14′、14″、14′″,一个乘法器15、15′、15″、15′″,一个轧机模数存储器16、16′、16″、16′″,一个阻尼元件17、17′、17″、17′″,一个加法器18、18′、18″、18′″,一个基准轧辊位置存储器19、19′、19″、19′″,一个位置比较器32、32′、32″、32′″,和一个加法器20、20′、20″、20′″。通过加法器20、20′、20″、20′″和耦合电路21、21′、21″、21′″使该厚度测控仪回路11、11′、11″、11′″彼此相联。耦合电路21、21′、21″、21′″具有存储耦合回路22、23、24、25、26、27,在其中存储了与材料有关的轧制技术参数,这些参数能对厚度测控仪回路的耦合度产生影响。
下面描述的是厚度测控仪回路11至11′″的功能。通过压力实测值传感器12至12′″来测量相应轧辊的实际轧制力。在加法器13至13′″中,把压力实测值传感器12至12′″的信号与存储器14至14′″的一个基准力信号加在一起。基准力信号可以通过手动输入或者通过在轧辊咬入轧材时的力的测量和存储而存储入存储器中。
加法器13至13′″的输出信号在乘法器15至15′″中被一个与轧制大纲有关的、存入存储器16至16′″的轧机模数来除,并随后接通阻尼元件17至17′″。通过阻尼元件17至17′″可对每个厚度测控仪回路11至11′″施加的纠正量进行调节。该调节可用手控进行或者通过一个没有在图中示出的存储器来实现,在该存储器中存储了为轧制大纲特定的纠正值。
在加法器18至18′″中,一个由基准位置信号和由实际位置信号构成的比较信号,以及或许可手工输入的校正信号加在阻尼元件17至17′″的输出信号上。该基准位置信号可以通过直接输入或在轧材咬入时通过位置的采集和存储而被存储在存储器19至19′″中。加法器18至18′″的输出信号通过加法器20至20′″被输到相关的位置比较器8至8′″,并如前述的那样,在比较器中转换成压下信号。
加法器18的输出信号同时通过耦合电路21被送至加法器20′、20″、20′″,而加法器18′、18″的输出信号通过耦合电路21′、21″被送至加法器20、20′″,并且加法器18′″的输出信号通过耦合电路21′″被送至加法器20、20′、20″,由此可使厚度测控仪回路11至11′″相互影响。
耦合电路21至21″是由一个存储器28至28′″和一个加法器29至29′″组成的。该存储器28至28′″是这样接通的:它连续地将加法器18至18′″的输出信号接通到加法器29至29′″上,在此处输出信号自身相减,因此加法器29至29′″的输出端为“0”,使厚度测控仪回路11至11′″之间不发生相互影响。存储器28至28′″也能停止工作,以使得由这个时间点开始从存储的信号中减去加法器18至18′″的实际输出信号。通过存储耦合
回路22至27使厚度测控仪回路11至11′″进行相应的与材料有关的耦合。
为了采集长期因素误差,有一个测量回路30至30′″,该测量回路采集翼缘和腹板的真实厚度,并与额定值进行比较。该测量回路30至30′″的输出信号同样接通到相关的位置调节回路上,并用于对压下进行修正。
Claims (4)
1、一种在万能轧机中用为水平轧辊和垂直轧辊配置的厚度测控仪回路调节工字梁的腹板和翼缘厚度的方法,其特征在于:
用至少各一个位置调节回路(6、6′、6″、6′″)把各个轧辊(2、3、4、5)液压下可预先给定的位置,借助于为液压压下缸配置的压力实际值传感器(12、12′、12″、12′″)对轧制力的测量,并把由基准力和测量出的力之间的差值得出的附加给定值发送到位置调节回路(6、6′、6″、6′″)中做为第一校正量,通过为各个轧辊(2、3、4、5)配置的厚度测控仪回路(11、11′、11″、11′″)对短期因素误差进行补偿;
通过对长期因素误差进行测定和/或给定的传感器和/或控制器和/或通过计算出的、与轧制大纲有关的模型并把这些模型输入到相应的位置调节回路(6、6′、6″、6′″)中做为第二校正量,对长期因素误差进行采集和补偿;
给定对短期因素误差进行补偿的程度(纠正量);
为了使对短期因素误差进行补偿的具有相互影响,耦合厚度测控仪回路(11、11′、11″、11′″),并且为了对调节过程中出现的二次短期因素误差进行全部或部分补偿,对厚度测控仪回路(11、11′、11″、11′″)的耦合的应用做出给定,在各个厚度测控仪回路(11、11′、11″、11′″)进行耦合时,与材料有关的轧制技术关联参数可以从存储器耦合电路(22至27)中调用。
2、一种实施权利要求1所述方法的万能轧机,其特征在于:
每个轧辊(2、3、4、5)至少设置有一个用于液压压下缸的位置调节回路(6、6′、6″、6′″),该调节回路由位置记录器(7、7′、7″、7′″)、位置比较器(8、8′、8″、8′″)、位置给定值传感器(31、31′、31″、31′″)、控制阀(9、9′、9″、9′″)以及同步电路10所组成;
每个轧辊(2、3、4、5)各设置有一个厚度测控仪回路(11、11′、11″、11′″),每个厚度测控仪回路(11、11′、11″、11′″)具有一个测量轧制力的装置,其中包括:一个压力实测值传感器(12、12′、12″、12′″),一个加法器(13、13′、13″、13′″),一个基准轧制力存储器(14、14′、14″、14′″),一个乘法器(15、15′、15″、15′″),一个轧机模数存储器(16、16′、16″、16′″),一个阻尼元件(17、17′、17″、17′″),一个加法器(18、18′、18″、18′″),一个基准轧辊位置存储器(19、19′、19″、19′″),一个位置比较器32、32′、32″、32′″,以及一个加法器(20、20′、20″、20′″),该厚度测控仪回路与相应的位置调节回路(6、6′、6″、6′″)相叠加;
至少设置有一个测量回路(30、30′、30″、30′″),用以对长期因素误差进行采集和补偿,该回路的输出值同样地作用在位置调节回路(6、6′、6″、6′″)上;
每个厚度测控仪回路(11、11′、11″、11′″)上的一个阻尼元件(17、17′、17″、17′″),用以调节纠正量;
在各个厚度测控仪回路(11、11′、11″、11′″)之间设有耦合电路(21、21′、21″、21′″),它们可使厚度测控仪回路(11、11′、11″、11′″)相互影响;
耦合度及耦合的启用时间点是可给定的,以便最佳地补偿二次误差。
3、根据权利要求2所述的万能轧机,其特征在于:
上水平轧辊(2)和两个垂直轧辊(4、5)设置有分离的位置调节回路(6、6′、6″、6′″)和厚度测控仪回路(11、11′、11″、11′″),而下水平轧辊(3)例如借助于支座可机械压下地支承。
4、根据权利要求2所述的万能轧机,其特征在于:
水平轧辊(2、3)及垂直轧辊(4、5)成对地设置有位置调节回路和厚度测控仪回路。
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