[发明专利]一种实时获取负载辊缝信息的智能轧机

摘要

本发明公开了一种实时获取负载辊缝信息的智能轧机，在四辊或六辊板带轧机的工作辊前后分别布置一组位移传感器，将直接测量结果通过相关计算模型计算，可求得工作辊垂直方向的挠度、单位宽度轧制压力以及磨损和热凸度，结合与带材接触的工作辊的压扁量模型，进而可计算负载辊缝的形状曲线，即出口板厚分布。相比传统轧机而言，通过布置位移传感器获得直接测量结果取代了此部分在传统计算方法中的近似假设，尤其是不用进行迭代计算，使累计误差减小，精度提高，在轧件进入辊缝瞬间即可获知辊缝信息。

主权项

一种实时获取负载辊缝信息的智能轧机，其特征在于：在板带轧机的一个待检测工作辊的入口侧和出口侧分别布置一组位移传感器，每组位移传感器包括多个位移传感器，多个位移传感器之间彼此均匀分布并成直线排列，每组位移传感器的排列总长度与所述工作辊的辊身长度相同，多个位移传感器与工作辊之间的轴线距离均相等，且所述位移传感器的轴向方向都垂直于空载时所述工作辊的轴线方向，所述每组位移传感器的检测方向通过空载时工作辊的轴线，所述每组位移传感器的检测方向与水平面的夹角为40°～60°，两组位移传感器的检测方向与水平面构成的夹角的角度差值为3°～10°；所述位移传感器用于测量从所述位移传感器到所述工作辊表面的距离值，通过测量的距离值并结合计算模型获得所述工作辊沿垂直方向的挠度、单位宽度轧制压力以及磨损和热凸度，结合与带材接触的所述工作辊的压扁量模型，得到负载辊缝的形状曲线；所述计算模型包括的具体计算步骤为：步骤(1)：已知所述每组位移传感器的数量，相邻两个所述位移传感器之间的距离以及所述工作辊的初始直径，利用所述两组位移传感器的位置信息和测量结果，得到轧制时所述工作辊轴线相对于轧机空载时的挠度以及所述工作辊的磨损和热凸度；步骤(2)：建立支承辊、中间辊和所述工作辊轴线变形表达式，建立辊间弹性压扁表达式，建立辊间变形协调表达式，得到单位宽度轧制压力；步骤(3)：根据与带材接触的工作辊的压扁影响系数，单位宽度轧制压力，相邻两个高精度位移传感器之间的距离，得到与带材接触的工作辊的压扁量；步骤(4)：根据空载辊缝常数、与所述带材接触的工作辊的压扁量、轧制时工作辊轴线相对于轧机空载时的挠度以及工作辊磨损和热凸度，得到负载辊缝的形状曲线。