[发明专利]一种冷轧轧机刚度的动态计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及专门适用于金属轧机的测量方法，尤其涉及一种用于冷轧轧机厚度控制的冷轧轧机刚度的动态计算方法。

背景技术

冷轧轧机的厚度控制是轧钢生产中最关键的控制技术，其特点是根据数学模型计算得到的各个机架的厚度用于控制的目标，通过AGC控制技术实现厚度控制。在计算厚度的数学模型中必须使用机架的纵向刚度，根据经典的轧钢理论，轧制力和机架的刚度的比值就是机架的辊缝，计算方法如下：

S=PK---(F1)]]>

其中，S是机架的辊缝；P为轧制力；K为轧机的刚度。

在已经建成的轧机上，通常将轧机的刚度作为一个固定值，例如，刚度值为500t/mm左右，其意义为轧制力变化500吨，辊缝变化为1毫米。

中国发明专利“一种基于日常轧制数据的轧机刚度系数计算方法”（发明专利号：ZL200410015886.3授权公告号：CN1292851C）公开了一种基于日常轧制数据的轧机刚度系数计算方法，利用连轧机日常生产的实际轧制数据，包括机架的带钢出口厚度变化值、机架的辊缝变化值、轧制力变化值和弯辊力变化值的多组数据，通过二元回归计算以确定每个机架的刚度系数和弯辊力刚度系数，并且在此基础上进一步分析轧制力和带钢轧制宽度对机架刚度系数的影响程度，动态跟踪机架刚度系数的变化情况，与现行通过压靠实验获取实测数据的方法相比，该方法大大提高了轧机的生产效率，降低了生产成本。此外，根据上述方法获得的刚度系数数据还可避免随机测量误差的影响，提高了数据的精度。该现有技术方案主要是利用实际的轧制数据修正计算轧机的刚度模型的系数。

中国发明专利申请“一种新型的轧机刚度计算方法”（发明专利申请号：201110053608.7公开号：CN102179414A）公开了一种新型的轧机刚度计算方法，属于金属加工板带产品轧制技术领域。该发明通过对轧机设备的数学建模获得板带材宽度对轧机刚度的影响；通过配套的轧机刚度测试方法和数据处理方法获得实际轧制力对轧机刚度的影响。综合考虑这两种影响后,可精确计算轧机刚度，进而用于辊缝设定计算以及厚度计算，实现高精度的板带材轧制自动控制。该专利申请是根据特定的轧机的机械参数以及材料的规格组距，通过计算轧机的变形再计算轧机的刚度，然后通过实际的数据进行轧机刚度计算，又通过自学习的手段进行进一步的修正。

上述现有技术方案主要是在轧制中通过实际数据优化参数，属于事后反馈处理。然而，对于新建或者改造后之后的轧机，由于设备的变化，缺少实际数据，无法采用上述上述现有技术方案直接得到轧机的刚度。虽然从制造商可以了解设备的情况，但是对于精确控制产品生产的机组来讲那是远远不够的，因此必须要通过有效的手段来确定精确的计算参数。

另一方面，为了改善板形，目前广泛使用的新型轧机普遍采用可串动轧辊技术，实际轧机的刚度是随着轧辊的串动而变化的，如果轧机刚度使用固定值，对不同宽度规格的带钢，随着轧制力变化，计算得到的辊缝也有所变化，导致计算的实际效果不佳，虽然在轧制过程中可以通过模型的自学习可以修正，但整个厚度控制系统的能力得不到充分的发挥。

发明内容

本发明的目的是提供冷轧轧机刚度的动态计算方法，通过建立新的轧机刚度数学模型，并且可以通过简单的测试步骤，在实际轧制之前确定轧机刚度数学模型的计算系数，为待轧制的带钢的轧制模型计算提供前馈型的动态轧机刚度数据，直接保证带钢在轧制过程中轧机刚度的精度，从而保证辊缝位置的精确控制，提高轧制带钢产品的厚度精度。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种冷轧轧机刚度的动态计算方法，用于冷轧轧机厚度控制过程中动态确定轧机的刚度，其特征在于所述的冷轧轧机刚度的动态计算方法包括以下步骤：

S100：根据待轧制的带钢宽度w，计算中间辊和工作辊的接触长度X；

S200：根据轧辊接触长度X，依据以下公式确定轧机刚度：

K=aln(X)-b  （F2）

其中，K为轧机刚度，X为中间辊和工作辊接触长度，a和b为计算系数，计算系数a和b可以根据实验测试数据对公式F2进行曲线回归分析确定。