[发明专利]冷轧机轧辊边部电磁感应加热装置及其工作方法

权利要求书

1.一种冷轧机工作辊边部电磁感应加热装置，其特征在于：包括设在冷轧机工作辊出口侧的支架和设在支架上用于对工作辊局部加热的两套电磁感应加热头，所述两套电磁感应加热头分别由设在支架上的两组横、纵驱动机构驱动横、纵移动；所述横、纵驱动机构包括由第一伺服电机驱动电磁感应加热头横向移动的第一丝杆螺母机构和由第二伺服电机驱动电磁感应加热头纵向移动的第二丝杆螺母机构；所述两套电磁感应加热头相对冷轧机长度方向的中心线对称设置；所述第一伺服电机和第二伺服电机上具有由伺服控制器和PLC控制的编码器，以实现电磁感应加热头的精确移动；所述电磁感应加热头的工作功率由PLC控制；所述冷轧机的出口侧安装有板型辊，该板型辊共分为34个区，每个区宽度52mm，板型辊可单独检测到带材压在每个区的单位应力值，通过PLC在程序当中采集到带材一侧最边区和该最边区的相邻区的板型单位应力值分别为P、Q，通过PLC在程序当中采集到带材另一侧最边区和该最边区的相邻区的板型单位应力值分别为R、T，则两侧带材的紧边系数分别为a=P/Q和b=R/T，以两套电磁感应加热头的初始功率设定为50%，当电磁感应加热头投入使用后分别根据带材的紧边系数进行自动调节，当带材的紧边系数连续10秒大于1.2时，PLC控制电磁感应加热头的功率自动增加10%，当带材的紧边系数连续10秒小于1.0时，PLC控制电磁感应加热头的功率自动减小10%，电磁感应加热头的功率范围为0%~100%；通过自动调整加热头的功率大小将带材的紧边系数控制在1.0~1.2之间，以减少因带材紧边造成的断带次数；第一伺服电机和第二伺服电机为防爆伺服电机；所述电磁感应加热头与冷轧机设定有安全互锁，该安全互锁任一条件不满足将无法启动加热，如在加热过程中出现不满足也会自动停止加热，具体互锁如下：

驱动工作辊转动的电机正常工作，

冷轧机冷却油正常喷射 ，

冷轧机无断带、火灾急停信号，

冷轧机已经开始轧制带材，

加热头横向移动到位，

加热头纵向移动到位，

加热头功率控制柜无故障，

工作辊线速度大于80m/min，

带材的宽度在加热头横向移动范围内。

2.一种冷轧机工作辊边部电磁感应加热装置的控制方法，其特征在于：

冷轧机工作辊边部电磁感应加热装置包括设在冷轧机工作辊出口侧的支架和设在支架上用于对工作辊局部加热的两套电磁感应加热头，所述两套电磁感应加热头分别由设在支架上的两组横、纵驱动机构驱动横、纵移动；所述横、纵驱动机构包括由第一伺服电机驱动电磁感应加热头横向移动的第一丝杆螺母机构和由第二伺服电机驱动电磁感应加热头纵向移动的第二丝杆螺母机构；所述两套电磁感应加热头相对冷轧机长度方向的中心线对称设置；所述第一伺服电机和第二伺服电机上具有由伺服控制器和PLC控制的编码器，以实现电磁感应加热头的精确移动；所述电磁感应加热头的工作功率由PLC控制；所述冷轧机的出口侧安装有板型辊，该板型辊共分为34个区，每个区宽度52mm，板型辊可单独检测到带材压在每个区的单位应力值，通过PLC在程序当中采集到带材一侧最边区和该最边区的相邻区的板型单位应力值分别为P、Q，通过PLC在程序当中采集到带材另一侧最边区和该最边区的相邻区的板型单位应力值分别为R、T，则两侧带材的紧边系数分别为a=P/Q和b=R/T，以两套电磁感应加热头的初始功率设定为50%，当电磁感应加热头投入使用后分别根据带材的紧边系数进行自动调节，当带材的紧边系数连续10秒大于1.2时，PLC控制电磁感应加热头的功率自动增加10%，当带材的紧边系数连续10秒小于1.0时，PLC控制电磁感应加热头的功率自动减小10%，电磁感应加热头的功率范围为0%~100%；通过自动调整加热头的功率大小将带材的紧边系数控制在1.0~1.2之间，以减少因带材紧边造成的断带次数；第一伺服电机和第二伺服电机为防爆伺服电机；所述电磁感应加热头与冷轧机设定有安全互锁，该安全互锁任一条件不满足将无法启动加热，如在加热过程中出现不满足也会自动停止加热，具体互锁如下：

驱动工作辊转动的电机正常工作，

冷轧机冷却油正常喷射 ，

冷轧机无断带、火灾急停信号，

冷轧机已经开始轧制带材，

加热头横向移动到位，

加热头纵向移动到位，

加热头功率控制柜无故障，

工作辊线速度大于80m/min，

带材的宽度在加热头横向移动范围内；

控制方法包含以下步骤，

步骤S1：主操设定好带材宽度和工作辊直径，系统自动计算出加热头的横向目标位置和纵向目标位置；

步骤S2：主操选择“边部加热投入使用”和“自动控制模式”按钮；

步骤S3：冷轧机起车轧制带材，当工作辊线速度大于35m/min时，第一伺服电机自动开始驱动加热头移动到横向目标位置；

步骤S4：当工作辊线速度大于45m/min时，第二伺服电机自动开始驱动加热头移动到纵向目标位置；

步骤S5：安全互锁条件满足情况下，当工作辊线速度大于80m/min时，两个加热头自动开启加热，加热初始功率自动设定为50%；

步骤S6：系统根据带材紧边系数自动调整功率，当紧边系数连续10秒大于1.2时，加热头功率自动增加10%，最大功率100%；当紧边系数连续10秒小于1.0时，加热头功率自动减小10%，最小功率0%，最终将带材紧边系数控制在1.0~1.2之间，减小带材紧边缺陷稳定板型；

步骤S7：当工作辊线速度小于80m/min时，加热头自动停止加热；

步骤S8：轧制结束，主操停车时，第一、第二伺服电机驱动加热头自动回到零点位置。