[发明专利]热轧三辊卷取机晃动的在线监测装置及预警方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及热轧三辊卷取机，尤其涉及热轧三辊卷取机晃动监测 装置及预警方法。

背景技术

卷取机是轧钢车间的主要辅助设备之一。热轧带钢由于轧件长度达数 十米到数百米或更长，有可能在轧制速度、减少头、尾温差、方便运输和 储存提供了有利条件。

热带钢卷取机是用来把热状态下的带钢卷成钢卷。它安装在连续式、 炉卷轧机和行星轧机等成卷生产热轧带钢轧机的运输辊道的上面或下面。 地上卷取机主要用于卷取窄带钢。地下式卷取机则用于高生产率的热轧宽 带钢作业线上。由于热带钢连轧机的产量、品种规格不断增加，轧制速度 不断提高，因而对卷取机也提出了新的要求，如：钢卷单重要大；卷出的 钢卷要紧密而整齐；提高咬入和卷取速度；扩大卷取带钢的宽度和厚度范 围；能卷取合金钢和温度较低的带钢；维修方便以减少停机时间等。

卷取机主要由张力辊(也叫送进辊，引料辊)及其前后导尺、送料导 板、成型辊(也称弯曲辊、助卷辊)及弯曲导板，卷筒和移出机构、卸卷 小车。如果卷取机出现晃动，不仅可能造成卷取擦划伤、卷取塔形或面包 卷，而且可能造成产线非计划停机，影响公司整体物料平衡。

为了解决上述问题，目前，一般采用普通振动位移传感器或者CCD 激光位移传感器LK系列来监测，在线传感器现场安装和维护工作量大、 CCD传感器价格昂贵。而且，CCD激光位移传感器标定周期间隔短，诊 断人员需要掌握频谱分析等方法，对设备诊断人员技术素质要求较高。

发明内容

本发明所旨在解决现有技术的所述缺陷，提供一种热轧三辊卷取机晃 动的在线监测装置及预警方法。本发明采用无线振动加速度传感器及在线 监测装置监测晃动指标和预报卷取机的晃动情况，预测方便，实现卷取机 的在线状态管理采用，现场安装方便、易于维护，性能价格比优越，建立 了晃动判断的预报依据。

本发明是这样实现的：

一种热轧三辊卷取机晃动的在线监测装置，其特征在于，它包括：若

干振动无线传感器，它们分别设置在热轧三辊卷取机的各个测点上；

一振动数据接收和传输模块，它接收所述无线传感器的振动数据并将 这些数据传输出去；

一个数据采集模块，它采集所述振动数据接收和传输模块发出的振动 数据并传输出去；

一个PLC过程数据采集模块，它采集过程机的相关数据并传送出去；

一个数据存储模块，它接收所述振动数据和PLC过程数据，并存储起 来备用；

一个判断预警模块，它包括一预警程序，通过该程序计算卷取机晃动 指标λ，并根据预警规则实现预警。

所述的热轧三辊卷取机晃动的在线监测装置，所述振动无线传感器安 装在：

卷筒两侧的滚动轴承位置以监测轴承的特征频率和振动幅值、齿轮的 啮合频率和倍频及振动幅值；

卷筒外支撑的转轴顶部和外支撑自由端轴承处以监测两处的振动幅 值A1和A2；

卷筒延长轴处以监测因螺栓松动造成的晃动。

所述的热轧三辊卷取机晃动的在线监测装置，所述PLC过程数据采集 模块采集的是张力辊辊缝δ1，助卷辊的辊缝δ2，以及带钢厚度h。

所述的热轧三辊卷取机晃动的在线预警方法，它包括下列步骤：

采集所述的振动数据和PLC过程数据；

将所述各数据经FFT变换后计算齿轮传动振动系数α、外支撑放大系 数β、δ1-h、δ2-h和卷筒延伸轴轴承1X、2X及3X振动幅值能量和占 全频能量比例ε；

根据预警规则中的预警条件判断卷曲机是否晃动，

若否则显示卷曲机正常，并重新采集数据，若是，则发出警报。

所述的热轧三辊卷取机晃动的在线预警方法，所述预警规则包括：

a.轴承特征频率振动幅值能量和占全频能量比例α＞30％；

b.外支撑振动放大系数β＞0.5；

c.δ1-h＜-0.4mm张力辊晃动；

d.δ2-h＜-0.5mm助卷辊冲击；

e.卷筒延伸轴轴承1X、2X、3X振动幅值能量和占全频能量比例ε ＞50％；

所述卷取机晃动指标λ＝if(a，b，c，d，e条件成立)预报卷取机晃动。