[发明专利]一种采用电动和液压压下的铝板热轧机厚度控制方法

说明书

本发明主要属于金属压力加工技术领域，具体涉及一种采用电动和液压压下的铝板热轧机厚度控制方法。首先，设定最后两个道次轧制力接近，并在倒数第二道次轧制完成后，保持辊缝不变，计算该道次轧制过程中的电动压下弹跳量、平均辊缝和平均轧制力，并将该平均轧制力作为末道次目标轧制力；随后，结合人工卡量厚度计算末道次目标辊缝及咬入前预摆辊缝，并由压下机构执行到位；在末道次轧制过程中，通过比较实际轧制力和目标轧制力、以及实际辊缝和目标辊缝的偏差，结合弹跳方程实时计算出口厚度偏差，并投入闭环控制，以保证厚度精度。本发明可在不依赖测厚仪的情况下，对采用电动和液压压下的单机架铝板热轧机厚度进行精确控制。

技术领域

本发明主要属于金属压力加工技术领域，具体涉及一种采用电动和液压压下的铝板热轧机厚度控制方法。

背景技术

轧机辊缝的调节需要通过轧机自动位置控制(APC，Automatic PositionControl)系统来实现。APC是板带生产过程中自动厚度控制(AGC，Automatic GaugeControl)的主要执行机构，从轧制力的来源上分为全电动、全液压、电动和液压三种。如图1所示，图中，纵坐标S表示轧机辊缝，横坐标t表示时间，S_a表示板坯在轧制过程中的平均辊缝；S_r表示设定辊缝；S_b表示板坯进入轧机前的实际空载平均辊缝；ΔS_ab表示电动压下的弹跳量；ΔS_rb表示电动压下定位偏差；t_in表示板坯进入轧机时刻。对于需要大行程调节辊缝的轧机，一般采用电动和液压组合压下，电动压下用于无负载情况下大范围粗调轧机辊缝，液压压下用于小范围精调轧机辊缝。由于电动压下的压下丝杆与螺母之间存在间隙，在板坯进入轧机后，电动辊缝会产生一个弹跳量，该弹跳量一般为0.3～0.5mm。由于电动辊缝反馈容易受安装精度、轧机振动的影响，因此很多情况下液压压下无法实时补偿计算的电动辊缝偏差，否则轧机辊缝容易产生较大波动甚至引起振荡。

由于轧机辊缝中的轧件厚度至今尚无法实现实时直接测量，所以在热连轧或冷轧带材的轧制过程中，一种最常见的厚度控制方法是通过安装在轧机出口的测厚仪对板带厚度进行测量，以此作为反馈信号来调节轧机辊缝，实现对厚度的实时控制。而对单机架的板材热轧机而言，有的没有安装测厚仪，有的虽然安装了测厚仪，但由于轧机出口机械设备的限制，使得测厚仪距离轧机较远，同时又因为单机架热轧机的轧制速度较慢，使得厚度反馈信号延迟较大，无法用来实时控制厚度，所以基于轧机弹跳方程，利用轧制力反馈信号及辊缝反馈信号间接测量厚度的压力AGC(或叫轧制力AGC)系统在这一类轧机上得以被广泛应用。AGC是现代轧机的一个基本的控制手段，它使板带沿轧制方向上厚度均匀，减小同板差和异板差，从而改善产品质量，提高成材率。

在已有论文和专利方面，论文“压力AGC正反馈特性分析”(钢铁,2007,42(7):51-55)对常规压力AGC进行了分析，指出由于轧机刚度系数C和轧件塑性系数Q无法准确获得，压力AGC存在正反馈区域，无法做到精确控制厚度。专利“基于轧机弹跳特性曲线的板带轧制厚度控制方法”发明了一种基于轧机弹跳曲线的厚度控制方法，其所采用的厚度计算方法是基于压靠数据回归得出一个固定的表达式，由于压靠过程为上下工作辊全辊面接触，即工作辊接触长度与工作辊长度相同，而轧制时上下工作辊与板带接触，即接触长度与板带宽度相同，而板带宽度是小于工作辊长度，且不同的产品对宽度的要求也不一样，这导致压靠时与轧制时轧机弹跳不同，该发明用一个固定的经验模型来考虑板带宽度的影响，是不够准确的；同时，轧制过程中轧机的特性也是不断变化的，比如轧辊热膨胀和轧辊磨损会引起轧机刚度和实际辊缝的变化，上述发明也无法解决这一问题；而且，其控制采用纯比例方法，无法做到快速消除厚差。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种采用电动和液压压下的铝板热轧机厚度控制方法，所述方法能够在不依赖测厚仪的情况下，对电动和液压压下的单机架铝板热轧机进行精确的厚度控制，以保证铝板厚度公差落在允许范围内的目的。

本发明是通过以下技术方案实现的：