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专利号: 2021108144186
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本上无切削的金属机械加工;金属冲压
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种ESP精轧机组在线换辊与动态变规程时控制辊缝的方法,其特征在于:所述方法包括对换辊机架Fi上游各机架、换辊机架Fi、换辊机架Fi下游各机架、Fi和Fj之间的过渡机架、待命机架Fj上游各机架、待命机架Fj和待命机架Fj下游各机架的轧辊转速和辊缝调节,具体步骤如下:

S1、收集并输入在线换辊与动态变规程前后的工艺、板带、轧机参数,其中Fn代表精轧机组轧机的架次,n值为轧机架次值;

判断换辊机架是否在待命机架之前,即i

S2、当换辊机架在待命机架之前进行调节,即i

S2.2、判断机架Fn是否为换辊机架Fi,即n=i;若n=i,则直接执行步骤S2.4;若n≠i,则执行步骤S2.3;

S2.3、调节换辊机架Fi上游各机架刚度,即n

S2.4、调节换辊机架Fi刚度,即n=i时:换辊机架撤出,抬升辊系,压下量不断减小,产生渐厚楔形,根据预期的楔形厚度、轧机刚度特性、轧件塑性特性计算刚度设定值,采用刚度控制模型四调节刚度使其达到此设定值,保证轧出的楔形稳定;

S2.5、判断Fi+1机架是否为待命机架,即j=i+1;若j=i+1,则直接执行步骤S2.7;否则执行步骤S2.6;

S2.6、调节过渡机架刚度,即i

S2.7、调节待命机架投入时Fj刚度,即n=j时:待命机架从未进行轧制到建立轧制楔形段过程,轧辊压下,首先与轧件渐厚楔形前的等厚段接触并贴紧,这一过程采用刚度控制模型一进行控制;

S2.8、调节待命机架投入后Fj刚度,n=j:等厚段与辊系贴紧接触后,开始对渐厚楔形段进行轧制,压下量不断增大,为消除前一机架即Fj‑1机架产生的楔形,且使出口厚度恒定,采用刚度控制模型二进行控制;

S2.9、判断Fj是否为末机架,即判断j是否为6,当其为末机架时则结束换辊与变规程过程,当其不为末机架时,执行步骤S2.10;

S2.10、调节待命机架下游各机架刚度,即n>j时:保持待命机架下游各机架辊缝和刚度不变;

S3、当换辊机架在待命机架之后,即i>j时:S3.1、轧机架次n为变量,设置其初值为n=1;

S3.2、判断机架Fn是否为待命机架Fj,即n=j;若n=j则直接执行步骤S3.4,否则执行步骤S3.3;

S3.3、调节待命机架Fj上游各机架刚度,即n

辊缝与刚度保持不变;

S3.4、调节待命机架投入时Fj刚度,即n=j时:待命机架从未进行轧制到建立轧制出楔形段的过程中,轧辊压下,首先与轧件接触并贴紧,这一过程采用刚度控制模型一进行控制;

S3.5、调节待命机架投入后Fj刚度,n=j:辊系与轧件贴紧后继续压下,压下量不断增大,产生出渐薄楔形段,其最终出口厚度为未换辊时后一机架Fj+1的出口厚度,采用刚度控制模型四进行控制;

S3.6、判断Fj+1机架是否为换辊机架,即i=j+1;若i=j+1,则直接执行步骤S3.8;否则执行步骤S3.7;

S3.7、调节过渡机架刚度,即j

S3.8、判断Fi是否为末机架,即判断i是否为6;若i≠6,则执行步骤S3.9;否则执行步骤S3.12;

S3.9、调节换辊机架Fi刚度,即n=i时:换辊机架Fi,辊系抬升,消除原有渐薄楔形产生新的渐厚楔形,采用刚度控制模型三控制,使辊缝变化和轧出楔形稳定;

S3.10、调节换辊机架下游机架Fi+1:下游机架Fi+1消除楔形,保证出口为等厚度,采用刚度控制模型二控制;

S3.11、调节Fi+1机架下游机架:调节辊速保持张力恒定,刚度与辊缝保持不变;

S3.12、调节换辊机架Fi,即i=6;

末机架消除前一机架产生的渐薄楔形,采用刚度控制模型二进行控制,楔形区完全消除后,直接退出。

2.根据权利要求1所述的一种ESP精轧机组在线换辊与动态变规程时控制辊缝的方法,其特征在于:所述步骤S1中,所述工艺、板带、轧机参数包括:工作辊直径D、轧机刚度特性M、相邻机架间距离L、各机架轧制力F1~F6、入口厚度H1~H6、出口厚度h1~h6、钢板宽度b和各道次轧件弹塑性特性N。

3.根据权利要求1所述的一种在线换辊与动态变规程时控制辊缝的方法,其特征在于:所述刚度控制模型一如下:

其中,K为轧机需要具有的刚度,P0为不造成轧件产生屈服的最大压力,δ为轧件不产生屈服的最大弹性变形量。

4.根据权利要求1所述的一种在线换辊与动态变规程时控制辊缝的方法,其特征在于:所述刚度控制模型二如下:

其中,ΔK为需要调节的轧机刚度增量,Δ为变刚度控制过程中产生的轧制力增量,ΔP为入口轧件变厚度引起的轧制力增量,Δh为入口厚度变化造成的辊缝变化量。

5.根据权利要求1所述的一种在线换辊与动态变规程时控制辊缝的方法,其特征在于:所述刚度控制模型三如下:

其中,ΔK为需要调节的轧机刚度增量,Δ为变刚度控制过程中产生的轧制力增量,Δh0为辊缝主动变化量,Δh为入口厚度变化引起的辊缝增量,ΔP1为入口厚度变化造成的轧制力增量,ΔP2为辊缝主动变化造成的轧制力增量。

6.根据权利要求1所述的一种在线换辊与动态变规程时控制辊缝的方法,其特征在于:所述刚度控制模型四如下:

其中,ΔK为需要调节的轧机刚度增量,Δ为变刚度控制过程中产生的轧制力增量,ΔP2为辊缝变化引起的轧制力增量, 为长行程轧机刚度变化引起的轧制力增量,Δh0为辊缝主动变化量, 为长行程轧机刚度变化引起的辊缝增量。