[发明专利]平面流铸冷却辊热变形监测装置与轴向热凸度控制方法

权利要求书

1.一种平面流铸冷却辊热变形轴向热凸度控制方法，其特征在于，采用平面流铸冷却辊热变形监测装置进行凸度控制，所述装置包括：轴承座（1）、空心主轴（2）、半环形旋转架（3）、气体射流装置（4）、轴向调节装置（5）、热变形检测装置（6）与电动缸（7）；

其中，半环形旋转架（3）包括对称设置的两个环形止口法兰（8），冷却辊两端的空心主轴（2）通过止口法兰（8）与半环形旋转架（3）进行固定，提高所述气体射流装置（4）与热变形检测装置（6）轴向回转运动精度；半环形旋转架（3）的边缘分别固定设置一弧形导轨（9），设置两个轴向调节装置（5）两端分别连接两个弧形导轨，两个轴向调节装置（5）通过电动缸（7）连接，使其可沿弧形导轨（9）相对冷却辊做轴向滑动；气体射流装置（4）和热变形检测装置（6）分别固定设置于两个轴向调节装置（5）其中一者上，随轴向调节装置（5）进行轴向移动；

热变形控制流程为：

通过实时检测冷却辊非接触区的热变形，通过自适应控制算法，通过预测模型对接触区的热变形进行预测，对比预定的接触区冷却辊热凸度，计算热变形偏差；进而调节气体射流装置（4）的排气量与周向位置，使冷却辊热变形量与标准值偏差最小，进而提高冷却辊与喷嘴间距控制精度，着实改善非晶薄带的横向厚度均匀性；

冷却辊热变形闭环控制的流程包括：根据已有数据及经验对冷却辊的辊形目标值进行预测，根据预测值加工出轴向方向中部凹的喷嘴轮廓，以此做为冷却辊辊形的目标值；采用高精度位移传感器对冷却辊非接触区的实时热变形进行测量，通过预先大量数据训练获得冷却辊与熔潭接触区的热变形值预测样本，通过对比接触区预测热变形与辊形目标值，进而通过模糊控制系统对气体射流装置（4）的喷射量进行反馈调节，解决冷却辊与喷嘴轴向间距高精度控制问题。

2.根据权利要求1所述的平面流铸冷却辊热变形轴向热凸度控制方法，其特征在于：为提高换热效率，减小冷却辊轴向热变形差异，所述气体射流装置（4）周向布置有多个射流喷嘴（11），并通过所述轴向调节装置（5）实现气体射流装置（4）及多个射流喷嘴（11）轴向位置可调。

3.根据权利要求1所述的平面流铸冷却辊热变形轴向热凸度控制方法，其特征在于：所述轴向调节装置（5）包括步进电机（12）、丝杠（13）、螺母（14）与滑轨（15）；滑轨（15）连接于两个弧形导轨（9）之间，两端设置两滑块（10），丝杠（13）固定于两滑块（10）之间，丝杠（13）连接步进电机（12），螺母（14）套置于丝杠（13）上，两个轴向调节装置（5）的螺母（14）分别固定连接气体射流装置（4）与热变形检测装置（6）。

4.根据权利要求1所述的平面流铸冷却辊热变形轴向热凸度控制方法，其特征在于：所述热变形检测装置（6）轴向布置有多个位移传感器，用于监测冷却辊的实时轴向热变形；所述气体射流装置（4）通过所述电动缸（7）、弧形导轨（9）实现沿冷却辊精确周向位置的调节，用于冷却辊不同周向位置的冷却。

5.根据权利要求1所述的平面流铸冷却辊热变形轴向热凸度控制方法，所述气体射流装置（4）通过空气压缩机产生包含空气、氮气与二氧化碳的温度介于-50～-10℃低温混合气体，采用当量直径为2-5 mm的圆形、矩形或菱形喷嘴对冷却辊外表面进行冷却；所述热变形检测装置（6）通过安装于冷却辊喷带背后位置电涡流位移传感器（16）对冷却辊实时热变形进行检测。