[其他]不等圆周速度轧制的控制方法

说明书

本发明涉及一种控制轧钢机的方法。更具体地说，涉及一种设定和控制不等圆周速度轧制的方法，这种轧制方法是使一台轧钢机的工作轧辊以不同的圆周速度转动。

通常，一台轧钢机在操作时，它的上下工作轧辊是以相同转速转动的，轧制的钢板最薄板厚可达数微米。但是，最近市场已对比此限度更薄的轧制钢板提出了需求。可以说，不等圆周速度轧制方法是可以满足市场这一要求的轧制方法。

但是，到目前为止尚未为这种不等圆周速度轧制方法确立一种控制方法。为了给不等圆周速度轧制方法确立一种类似于普通等圆周速度度轧制方法的计算机系统，必须找出一种控制轧钢机的设定以及轧制过程中工件厚度、张力或适配性的方法。

由于各控制参数间相互有很复杂的影响，所以不等圆周速度轧制法就需要一种有别于等圆周速度轧制法的控制方法。尽管在实际轧制工作中设定是一个重要因素，但尚未发现有说明不等圆周速度轧制的设定方法的报告。

在美国第4，145，902号专利中透露了一种轧制方法，这种方法由于采用了一种不把钢板卷在一滚筒上的滚拉轧制（RD）方式因而减少了滚压载荷。这就是说，在这种方法中，上下工作轧辊是这样控制的：它们的圆周速度比等于轧制工件的延伸比，工件的出口速度等于高速辊的圆周速度，而其进口速度则等于低速辊的圆周速度。

除上述专利之外，据美国第4，145，901号专利还透露，所安装的一个张力极限装置和一个计算机可以在张力超过极限值时，计算机即根据轧制压缩量修正轧辊位置，而且，在这项专利中还进一步描述了对相互靠近的轧制支架进行的速度控制和张力控制。

但是，在现有技术的情况下，由于其他参数的相互干扰，使得在这种控制中对一对工作轧辊速度的设定和轧制位置的设定都是通过反复试验来决定的。

不能很容易地实现设定操作这在计算机控制中是一个大问题，因此，需要找出一种适于计算机控制的不等圆周速度轧制的设定控制方法。

因此，本发明的一个目的是为不等圆周速度轧制法提供一个设定控制方法。

本发明的另一个目的是在无须进行试误操作的情况下根据给出的轧制条件以计算设定值的方法控制不等圆周速度轧制。

本发明的特点在于通过使用一种不等圆周速度轧制模型根据轧制工艺过程的轧制条件来计算设定值。

本发明的另一特点还在于高速辊圆周速度、低速辊圆周速度以及轧辊位置的设定值是利用作为输入信号的进口和出口厚度值、前向张力和后向张力值、轧辊半径、摩擦系数和轧制支架上一对轧辊的圆周速度比等来计算的。

此外，本项发明的特点还在于，在计算设定值的过程中，高速辊圆周速度和低速辊圆周速度以及轧辊位置的设定值的计算可以使这些值满足轧制条件，也满足载荷极限值和张力极限值。

通过下面结合各附图对所选择的实施方案所做说明就会清楚地看到本发明的上述和其他各项的目的、特点和优点。

图1表示根据本项发明所进行的不等圆周速度的轧制过程;

图2表示在图1所示的轧制过程中，工件上的载荷分布;

图3以图解方式表示一种不等圆周速度轧制过程的各种因素之间的相互关系;

图4为设定值计算之一例;

图5为在载荷极限和张力极限之下计算设定值之一例的流程图;

图6为表明在将本发明应用于实际轧钢机架的情况下输入和输出关系的方框图;

图7A至7D表示利用图3中模型的一种模拟实例。

将首先对不等圆周速度轧制的基本条件加以描述。

图1表示在不等圆周速度轧制过程中直接处于工作辊之下的轧制状态。参考数码1代表上辊，2代表下辊，两者组成一对工作辊。每一工作辊有三个区，即（1）前向滑移区、（2）剪切区和（3）向后滑移区。各区之间的边界称为中性点（И_PL、И_PH），高速辊的圆周速度与工件的移动速度在前向滑移区和剪切区之间的边界处（И_PH）相等，而低速辊的圆周速度与工件的移动速度在后向滑移区和剪切区之间的边界处（И_PL）相等。φ_H为轧制结束点（工件的出口）和低速辊中心的连线与И_PH和高速辊中心的连线之间所构成的角度。φ_L为轧制结束点（工件的出口）和低速辊中心的连线与И_PL和低速辊中心的连线之间所构成的角度。