[发明专利]轧辊旋转喷雾淬火工艺控制方法

权利要求书

1.轧辊旋转喷雾淬火工艺控制方法，其特征在于：所使用的淬火温度控制装置包括存储有全局控制程序以及多种轧辊的理想降温曲线及各种温度、时间参数的上位机（2），上位机的输入端通过信号线连接至少三组沿轧辊表面轴向均匀布置的测温装置（11），上位机的输出端通过信号线与PLC（3）的输入端相连接；PLC（3）的输出端与喷雾控制装置相连；所述喷雾控制装置包括与测温装置的位置和数量相对应的喷雾装置（400），每个喷雾装置（400）均通过支路水压控制阀（411）和支路气压控制阀（421）与总输水管道以及总输气管道相连；总输水管道上设置总水压控制阀（410），总输气管道上设置总气压控制阀（420）；

所述全局控制程序的控制方法按如下步骤顺序进行：

a）淬火开始前，根据待处理轧辊的尺寸和材质，调取与待处理轧辊相匹配的理想降温曲线；

b）淬火开始时，首先启动喷雾控制装置并开始计时；

c）根据理想降温曲线，查询当前淬火时间的理想温度Ta；

d）测温装置检测轧辊表面实时温度并将检测结果传输到上位机；

e）上位机记录各个测温点的实时温度，并计算出实时温度的平均值Tb；

f）判断实时温度的平均值Tb是否小于开始风冷温度，若Tb不小于开始风冷温度，则执行步骤i）；若Tb小于开始风冷温度，则执行步骤g）；

g）关闭总水压控制阀；

h）比较实时温度的平均值Tb与当前淬火时间的理想温度Ta的大小，如果Tb大于Ta，则增大总气压；如果Tb小于Ta，则减小总气压；如果Tb等于Ta，则维持总气压不变，然后执行步骤j）；

i）比较实时温度的平均值Tb与当前淬火时间的理想温度Ta的大小，若Tb大于Ta，则调节喷雾控制装置增大总水压和总气压，若Tb小于Ta，则减少总水压和总气压；如果Tb等于Ta，则保持总水压、总气压不变；

j）判断当前淬火时间是否达到理想降温曲线的结束时间，若当前时间未达到淬火曲线的结束时间，则返回步骤c）；若当前时间已经达到淬火曲线的结束时间，则关闭喷雾控制装置，淬火结束。

2.根据权利要求1所述的轧辊旋转喷雾淬火工艺控制方法，其特征在于：所述步骤e）中记录各测温点的实时温度后，分别将各测温点的实时温度与理想温度Ta相比较，根据比较结果调整支路水压控制阀（411）和支路气压控制阀（421）对各支路喷雾装置（400）的水压、气压进行调节。

3.根据权利要求1或2所述的轧辊旋转喷雾淬火工艺控制方法，其特征在于：所述步骤i）中若Tb与Ta相差在预设的喷雾误差温度值以上时，则调节喷雾控制装置的总水压控制阀（410）和总气压控制阀（420）以增大或减小水压和气压。

4.根据权利要求1或2所述的轧辊旋转喷雾淬火工艺控制方法，其特征在于：所述步骤h）中若Tb与Ta相差在预设的风冷误差温度值以上时，则调节喷雾控制装置的总气压控制阀（420）以增大或减小气压。

5.根据权利要求1所述的轧辊旋转喷雾淬火工艺控制方法，其特征在于：所述上位机（2）上设有使全局控制程序进入分段控制模式的分段控制开关，在分段控制模式下的控制方法为：依据生产经验将淬火过程分为若干阶段；在上位机的全局控制程序中依次输入各个阶段的目标气压值、目标水压值以及该阶段的持续时间；上位机（2）根据目标气压值以及目标水压值对PLC发出控制指令，PLC依据上位机的控制指令发出电信号对喷雾控制装置中的各个控制阀开度进行调节，其调节方式是在每个阶段开始的前20秒内采用随动比例调节，随动比例调节时各个控制阀的目标阀位值的算法为：

F=F1-J-MJ×F1]]>

其中，F1是当前水压（或气压）阀位值，F是目标水压（或气压）阀位值，J是当前水压（或气压）值，M是目标水压（或气压）值；

随动比例调节结束后，对各气压控制阀和水压控制阀的调节采用PID调节。