[发明专利]热轧轧机全自动快速换辊的一种方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热轧薄板生产线全自动快速更换精轧工作辊的方法。

背景技术

热轧是一种对热宽板坯通过轧制后卷成钢卷的生产工艺。在热轧生产过程中，通常轧制90根带钢左右需要更换精轧工作辊一次。因此更换精轧工作辊是热轧生产线生产过程中不可缺少的环节。随着热连轧自动化程度的不断提高，轧制节奏逐渐加快，精轧工作辊更换周期更加的频繁，一般每8个小时需要更换2次左右。由此可见，精轧更换工作辊的速度直接决定热轧线的产量和成本。因此，提高换辊自动化程度，合理优化换辊步骤，缩短换辊时间是提高生产产量和降低生产成本的关键所在。

以下分别列举目前国内外一些热连轧精轧机工作辊换辊系统来说明：

手动换辊：热轧的精轧工作辊换辊少数采用手动换辊方式，如使用转盘式手动换辊方式换辊时间长劳动强度较大，而且较容易造成安全事故，不是理想的换辊方法。

半自动、自动换辊：目前现代化的热轧厂普遍运用先进的控制系统实现自动顺序控制，但由于检测元件、机械设备等问题常常导致自动换辊不能在实际生产中实施，尤其是换辊过程中的工作辊推拉缸的定位问题，是在自动换辊过程中的难题。

例如，使用自动换辊的某热轧厂采用换辊小车自动换辊方式。7个轧机换辊时间在30分钟左右，虽然较手动换辊时间大大缩短，也节省了人力，但是，目前的自动换辊工艺不成熟，常常出现自动不能完成而转成手动方式换辊，更加增加了换辊时间。

发明内容

本发明的目的是针对全液压换辊系统控制中存在的不足，在改造换辊设备检测手段和优化工作辊换辊流程的基础上，提供一种以工作辊推拉缸位置控制为主的工作辊快速换辊方法。

一种在热轧生产中快速更换工作辊的方法，其特点是：换辊方法由预换辊、拉旧工作辊、更换阶梯垫和移动横移平台将新辊对准轧机、装新工作辊四个步骤组成。

第一步预换辊过程中，在正常轧制过程中将操作模式切换到预换辊模式按下自动开始按钮，预换辊开始。预换辊开始后将自动翻起翻转缸并将工作辊推拉缸推至等待位置，在此过程中不影响正常的轧制。当最后一根带钢轧制结束后，也就是本机架轧制结束后，自动将活套抬起到换辊位置，同时将窜辊窜至预换辊位置。如果此时粗轧在此开始轧制活套和窜辊将自动重新回到准备轧制位置。如果全线不再进行轧制，预换辊程序完成。

第二步，在拉旧工作辊阶段，辅助机构中无机械连锁的设备同时动作，随后工作辊推拉缸到E9位置，所以，可大大提高拉辊速度。

第三步，在更换阶梯垫和移动横移平台阶段，辅助机构中无机械连锁的设备同时动作，同时完成。

第四步，在装新辊阶段，辅助机构中无机械连锁的设备同时动作，同时完成。

进一步，在进入预换辊程序后，如不进行换辊程序而继续进行轧制程序，则翻转缸，工作辊推拉缸保持在准备换辊位置继续等待。窜辊和轧机活套均恢复原位继续轧制。

进一步，在进入预换辊程序后，当粗轧没有带钢，精轧本轧机抛钢后自动进行活套和窜辊的换辊位摆位，最大限度的利用时间。

进一步，在各个步骤的控制过程中加入确认通过功能，即当设备工作正常但检测信号不正常的情况下，通过现场检查后可以通过确认按钮继续下一步骤；防止因设备故障导致自动换辊不能继续的情况的发生。

进一步，使用拉线位置传感器对工作辊推拉缸的位置进行精确检测的同时，利用动态参数的位置控制器对推拉缸位置进行精确的位置控制，避免因推拉缸位置丢失或定位不准而不能继续实现自动换辊。

附图说明

图1为本发明的程序功能框图。

图2为本发明换辊准备顺序控制程序流程框图。

图3为图2中拉旧工作辊顺序控制程序简略框图。

图4为图2中装新工作辊顺序控制程序简略框图。

图5为本发明自动换辊控制系统的自动控制流程图。

图6为本发明中换辊涉及到各特定位置示意图。

具体实施方式

本发明中所公开的快速换辊方法，其硬件由全液压换辊设备、西门子TDC控制器、本地操作面板和WinCC服务器构成。其控制方法依次为：换辊准备、抽旧工作辊、更换阶梯垫和移动横移平台将新辊对准轧机、装新工作辊、轧钢准备。本发明对其中的几个步骤进行了改造，下面将结合附图详细说明。

首先对工作辊推拉缸原有的位置检测方式进行改造，将原有的接近开关改造为拉线编码器。通过使用拉线编码器返回的位置数据对工作辊推拉缸实施高精度位置控制。