[其他]用于板带材轧机的压力控制式板厚、板形综合控制装置

说明书

本发明系板带材轧机的压力控制式板厚、板形综合控制装置。

目前国内外板带材轧机上控制板厚、板形的主要方式是以液压压下位置控制为基础包括轧制压力补偿、测厚仪监控的板厚自动控制系统和以液压弯辊为基础包括板形仪监控的板形自动控制系统。二个系统独立地工作，因共同作用在辊系上，所以相互干扰，调板厚干扰板形，调板形干扰板厚。为保证板形质量，不能采用真正的硬特性轧制，因为用液压压下调厚当采用硬特性轧制时有利于板厚精度而不利于板形精度，而采用软特性轧制时，有利于板形精度又不利于板厚精度。此外，在位置控制基础上的系统频带也难以展宽。若采用支承辊弯曲来微调板厚则可避开这一矛盾。因支承辊调厚时，同时对板形有利，在某一板带宽度时，板厚和板形可同时实现最优控制，在其它板带宽度时，再用工作辊弯曲来辅助调节板形以补充支承辊对板形调节之不足，即支承辊以板厚调节为主，工作辊以板形调节为主，二者相互配合实现综合控制。显然这种控制方法与液压压下和液压弯辊组合而成的调节方式不同，这种控制方式开辟了综合调节的新途径。

基于上述控制方式，本发明提供了一种以压力控制为基础的板厚板形综合控制装置，采用纯力偶控制的支承辊弯曲结构，即可作板厚微调，又利于控制板形，再辅助以工作辊弯曲调节板形，从而实现板厚板形的最佳综合控制。

下面将参照附图对本发明给予详细说明：

图1是支承辊弯曲结构的正视图和K向放大图。

图2是本发明的综合控制系统的方块图。

图1示出支承辊弯曲结构，在支承辊（1）外伸端（2）上安装一个横向弯曲用油缸（3），通过弯辊臂杆（4）对另一支承辊施加弯曲力矩。工作辊油缸（5）安装在支承辊轴承坐（6）上，这种设计可减少负载间的交联干扰。

图2为板厚板形综合控制装置的方块图，由两个子系统组成，即板厚自动控制系统和板形自动控制系统，图2中上部为支承辊液压弯辊子系统以控制板厚为主，同时也有利于控制板形。下部为工作辊液压弯辊子系统，是一个板形控制系统。

在板厚控制中（图2上部），用支承辊弯辊压力控制代替通常的压下位置控制作板厚微调，使控制系统简化，并可利用管道参数匹配而成的液压反谐振网络校正系统，大大改善系统的响应能力，提高控制精度。综合控制装置的厚控系统同一般的厚控系统一样，也应具有轧制压力反馈补偿控制和测厚仪监视控制。但轧制压力反馈补偿控制系统同一般的液压压下轧制力补偿系统有所不同;主要是补偿量的数学模型不同。

在板形控制中（图2下部），除工作辊弯辊压力闭环系统以外，还包括轧制力补偿环和板形仪闭环。综合调节的轧制压力补偿控制系统同单独的板形控制系统有所不同，它必须考虑到支承辊弯辊力也跟随轧制压力自动调节。当工作辊弯辊横刚度和轧机横刚度之比等于支承辊弯辊纵刚度和工作辊弯辊纵刚度之比时，工作辊不必调节，板形也良好，此即支承辊弯辊控制自身实现了板厚板形最佳综合控制。如果工作辊弯辊横刚度和轧机横刚度之比不等于支承辊弯辊纵刚度和工作辊弯辊纵刚度之比时，则工作辊弯辊要进行调节，但与单独的板形控制不同，考虑支承辊弯辊调厚的同时，亦对板形的有利作用，因此所须工作辊弯辊调节的补偿量相对减少了。从而解决了传统控制方式中，调节板厚不利于板形的难题。

由于板厚自动控制系统和板形自动控制系统共同作用在辊系上而造成轧机多通道控制中负载交联干扰问题。例如：工作辊和支承辊弯辊系统便是负载耦合的实例，当工作辊弯辊力变化时，轧辊轴承、轴承坐、机架等诸多构件都将发生相应的变形，由此引起支承辊位移和支承辊弯辊力的变化，既使采用新的轧辊弯曲结构消除了轴承系统和机架的变形，但对辊系的弹性变形和带材的塑性变形及其分布的改变仍不能消除，这种变化会影响到支承辊系统的输出;为了消除这种交联干扰，可在板厚自动控制系统和板形自动控制系统的前向通道中，设置解耦器进行解耦控制（见图2中部），解耦器的最佳参数应是随干扰讯号频率变化的，通过在所关心的频段上将干扰作用最强处的干扰降至最低，来确定解耦器参数，则可得到比较满意的解耦效果。

由此可见，用于板带材轧机压力控制式板厚板形综合控制装置是利用支承辊弯辊压力控制系统微调板厚，工作辊弯辊压力控制系统辅助以调节板形。二者配合，系统简单，动态品质高，可采用硬特性轧制，又有效地消除了负载耦合，实现了板厚，板形最佳综合控制。