冷連軋機(jī)輥縫自動(dòng)標(biāo)定原理及應(yīng)用

　　標(biāo)定過程軋制力變化曲線如圖4所示。初始化自動(dòng)標(biāo)定參數(shù)過程中，將上次標(biāo)定形成的相對(duì)軋制力修改為絕對(duì)軋制力，那就意味著已經(jīng)考慮了輥重、軸承重和彎輥力等對(duì)軋制力的影響因素，完全依靠壓力傳感器檢測軋制力數(shù)據(jù)。在軋制力和傾斜控制方式下，合輥縫到軋制力最小(1 MN)，保證此時(shí)上下工作輥恰好接觸但卻沒有相互作用，同時(shí)檢查此時(shí)輥縫位置與接觸位置偏差是否在容限范圍內(nèi)(2 mm)，其中接觸位置通過軋輥數(shù)據(jù)計(jì)算得出：

　　Hcontact= (DBR/2+DIR+DwR)一H’ (6)

　　式中，Hcontact為接觸位置;H’為軋制線到下支撐輥中心線距離。

　　這時(shí)主要為了檢查軋輥數(shù)據(jù)是否正確，并繼續(xù)以單軋制力控制方式使軋輥兩側(cè)達(dá)到接觸軋制力(1 MN)，保證軋輥兩側(cè)在上下輥系之間產(chǎn)生相互作用并造成一定程度的輥系變形。然后在位置和傾斜控制方式下將輥縫在當(dāng)前位置的基礎(chǔ)上打開5 mm，如圖3中第7步所示，根據(jù)液壓和輥系變形原理以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，一般認(rèn)為在接觸軋制力輥系變形的基礎(chǔ)上輥縫打開5 mm，會(huì)使上下輥系之間恰好接觸卻沒有相互作用，此時(shí)再將檢測實(shí)際軋制力的固定載荷質(zhì)量影響因素去掉，即對(duì)壓力傳感器系統(tǒng)做一次軋制力清零操作，就可以得到相對(duì)軋制力零點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

　　3.2.2 輥縫位置標(biāo)定過程

　　標(biāo)定過程中輥縫位置變化曲線如圖5所示。首先，將液壓缸全部縮回，完全打開輥縫，同步位置計(jì)數(shù)器完成從相對(duì)位置到絕對(duì)位置的轉(zhuǎn)換過程，將液壓缸絕對(duì)位置置為150 mm。如圖6所示，液壓缸的絕對(duì)位置s 是以液壓缸上限位置為零點(diǎn)，液壓缸釋放到底位置為下限位置(150 mm)。根據(jù)工藝要求，零輥縫的選擇采用兩側(cè)軋制力均達(dá)到5 MN時(shí)的輥縫位置，所以作為軋機(jī)液壓缸的相對(duì)位置S =0是在標(biāo)定軋制力F =10 MN時(shí)產(chǎn)生的。因?yàn)闄C(jī)架處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)合輥縫到較大的標(biāo)定軋制力F =10 MN會(huì)損傷輥系，且機(jī)架處于動(dòng)態(tài)過程會(huì)更接近軋機(jī)正常生產(chǎn)狀態(tài)，所以實(shí)現(xiàn)標(biāo)定軋制力F =10 MN應(yīng)該在輥系正常噴射乳液潤滑、軋機(jī)處于動(dòng)態(tài)過程中完成。同時(shí)，考慮到在正常軋制帶鋼過程中會(huì)產(chǎn)生軋機(jī)彈性變形和軋件塑形變形，也只有在標(biāo)定軋制力F =10 MN時(shí)產(chǎn)生的輥縫位置零點(diǎn)才會(huì)有效補(bǔ)償以上兩種變形帶來的誤差影響。

　　3.2.3 傾斜標(biāo)定過程

　　在釋放方式下將液壓缸釋放到底并同步位置計(jì)數(shù)器，由于傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)液壓缸實(shí)際位置存在偏差，造成此時(shí)的傾斜值(傳動(dòng)側(cè)與操作側(cè)位置差)不為零，在同步位置計(jì)數(shù)器后會(huì)造成傾斜值清零，所以在同步之前必須記錄此時(shí)實(shí)際傾斜值。如圖3所示，當(dāng)執(zhí)行第4步時(shí)，選擇位置和傾斜控制方式并將輥縫合到釋放位置150 mm之上5 mm時(shí)，給調(diào)整傾斜值提供條件，同時(shí)對(duì)記錄的實(shí)際傾斜值進(jìn)行補(bǔ)償，保證實(shí)際合輥縫時(shí)軋輥兩側(cè)完全處于水平狀態(tài)。選擇單軋制力控制方式且機(jī)架兩側(cè)同時(shí)合輥縫到接觸軋制力時(shí)，將實(shí)際產(chǎn)生的傾斜值作為此時(shí)傾斜的設(shè)定值，同時(shí)打開輥縫5 mm，開始標(biāo)定軋制力零點(diǎn)。最后，在進(jìn)行到噴射乳液軋機(jī)動(dòng)態(tài)過程時(shí)，選擇單軋制力控制方式，合輥縫使兩側(cè)軋制力達(dá)到標(biāo)定軋制力F =10 MN(單側(cè)為5 MN)，將實(shí)際絕對(duì)傾斜值作為傾斜設(shè)定并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，當(dāng)兩側(cè)位置計(jì)數(shù)器同時(shí)清零后，導(dǎo)致傾斜數(shù)值清零，此時(shí)將絕對(duì)傾斜值轉(zhuǎn)化為相對(duì)傾斜值，完成傾斜零點(diǎn)標(biāo)定。

　　3.3 無帶標(biāo)定典型故障分析

　　經(jīng)過這幾年冷連軋機(jī)的生產(chǎn)和實(shí)踐，我們對(duì)軋機(jī)輥縫標(biāo)定有了更深入的了解，也獲得了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，以下對(duì)無帶標(biāo)定的典型故障進(jìn)行分析。在鞍鋼1 450 mm冷連軋機(jī)的標(biāo)定過程中，經(jīng)常出現(xiàn)接觸位置偏差超限和軋制力過負(fù)荷問題，導(dǎo)致標(biāo)定失敗。故障主要發(fā)生在標(biāo)定順序進(jìn)行到軋制力控制，即在標(biāo)定進(jìn)行到第5步軋機(jī)未轉(zhuǎn)傳動(dòng)前，如果這時(shí)輥縫位置與接觸位置的偏差超過容限范圍(2 mm)，軋機(jī)標(biāo)定會(huì)自動(dòng)過載停止;另一種是軋制力過負(fù)荷故障，它出現(xiàn)在軋機(jī)轉(zhuǎn)傳動(dòng)過程中標(biāo)定順序進(jìn)行到單軋制力控制方式，即標(biāo)定進(jìn)行到第14步時(shí)，這時(shí)一旦出現(xiàn)軋輥傾斜過大(大于2.5 ram)，將導(dǎo)致標(biāo)定失敗甚至?xí)?dǎo)致斷輥事故。

　　經(jīng)分析輥系數(shù)據(jù)與實(shí)際不符是經(jīng)常導(dǎo)致軋機(jī)出現(xiàn)上述兩種問題的原因之一。如果實(shí)際輥徑小于輸入輥徑，按照軋制線標(biāo)定結(jié)果會(huì)造成上下輥無法接觸，標(biāo)定無法達(dá)到預(yù)期的最小軋制力2 MN;反之，如果實(shí)際輥徑大于輸入輥徑，將出現(xiàn)軋制力在靜態(tài)情況下超過2 MN，導(dǎo)致標(biāo)定異常中斷。因此為避免過負(fù)荷現(xiàn)象發(fā)生，一方面需提高軋輥輥徑測量精度，保證輥徑數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，避免由于輥徑數(shù)據(jù)錯(cuò)誤造成標(biāo)定故障;另一方面需要在標(biāo)定到第5步或第l4步時(shí)，充分關(guān)注此時(shí)軋制力與輥縫位置狀態(tài)，一旦出現(xiàn)較大偏差立即人為中斷標(biāo)定過程，并重新校驗(yàn)軋輥輥徑數(shù)據(jù)。

　　4 結(jié)束語

　　鞍鋼1 450 mm冷連軋機(jī)自2007年投入生產(chǎn)以來，輥縫自動(dòng)標(biāo)定功能的應(yīng)用大幅度提高了軋機(jī)控制精度，已經(jīng)生產(chǎn)出厚度與板形都符合用戶要求的高品質(zhì)家電板。軋機(jī)液壓輥縫標(biāo)定是HGC的前提和保證，標(biāo)定過程的每一步都有非常嚴(yán)格的轉(zhuǎn)換條件，只有清楚軋機(jī)標(biāo)定過程和細(xì)節(jié)才能準(zhǔn)確判斷標(biāo)定中出現(xiàn)的問題。結(jié)論如下：

　　(1)建立在軋機(jī)彈跳方程基礎(chǔ)上的液壓輥縫無帶標(biāo)定是冷連軋機(jī)能否正常工作的前提，只有機(jī)架通過無帶標(biāo)定所有步驟，才能真正找到相對(duì)軋制力、輥縫位置和輥縫傾斜的零點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)。從而保證軋機(jī)的厚度控制精確執(zhí)行。

　　(2)在無帶標(biāo)定時(shí)，除了以上分析的幾項(xiàng)功能以外，還需對(duì)液壓彎輥(包括工作輥和中間輥)、竄輥、軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)、乳液系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)，保證軋制時(shí)軋機(jī)控制功能正常執(zhí)行。

　　(3)軋機(jī)無帶標(biāo)定和有帶標(biāo)定都是建立在軋制線位置正確的基礎(chǔ)上，只有計(jì)算出不同軋輥數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的軋制線位置，才能計(jì)算出上下工作輥的正確接觸位置[3]。