專(zhuān)利名稱(chēng)：在多輥式機(jī)架、尤其在20輥－森吉米爾軋機(jī)中對(duì)特殊鋼帶材或特殊鋼箔材的平直度和/或 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在具有至少一個(gè)包括多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)回路的多輥式機(jī)架、尤其20輥-森吉米爾軋機(jī)中進(jìn)行冷軋時(shí)對(duì)特殊鋼帶材或特殊鋼箔材的平直度和/或帶鋼應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量和調(diào)節(jié)的一種方法和一種裝置，其中在多輥式機(jī)架的出料口中通過(guò)一種平直度測(cè)量元件根據(jù)在帶鋼寬度范圍內(nèi)的帶鋼應(yīng)力分布情況測(cè)量當(dāng)前的帶鋼平直度。
所述的多輥式機(jī)架包括分裂結(jié)構(gòu)形式或整體結(jié)構(gòu)形式，其中上軋輥組和下軋輥組可以彼此獨(dú)立地進(jìn)行調(diào)整并且可以由此產(chǎn)生不同的機(jī)架框架。
背景技術(shù)：
開(kāi)頭所述的方法在EP 0 349 885 B1中得到公開(kāi)，并且該方法包括表征在軋機(jī)機(jī)架的出料側(cè)的平直度、尤其是拉應(yīng)力分布的測(cè)量值的形成，并且根據(jù)測(cè)量值致動(dòng)軋機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，而所述軋機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)屬于至少一個(gè)用于已軋制的板材和帶材的平直度的調(diào)節(jié)回路。現(xiàn)在為了降低軋機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的不同時(shí)間特性，按照所述公開(kāi)的方法，使不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度彼此匹配并且使其調(diào)節(jié)行程均勻化。但由此沒(méi)有檢測(cè)出其它的缺陷根源。
另一種公開(kāi)的方法(EP 0647 164 B1)、一種用于為控制元件和用于工作輥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)器獲得輥縫信號(hào)形式的輸入信號(hào)的方法測(cè)量橫向于帶材的應(yīng)力分布，其中從一個(gè)數(shù)學(xué)函數(shù)中得出平直度缺陷，具體方法是偏差的平方應(yīng)該具有一個(gè)最小值，這通過(guò)一個(gè)矩陣求得，該矩陣具有測(cè)量點(diǎn)的數(shù)目、行的數(shù)目、基本函數(shù)的數(shù)目和測(cè)量點(diǎn)中輥縫的數(shù)目。該處理方式同樣沒(méi)有對(duì)在實(shí)踐中出現(xiàn)的平直度缺陷及其本身的出現(xiàn)加以考慮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是根據(jù)更為精確地測(cè)量的和分析的平直度缺陷得到相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的變化的調(diào)節(jié)特性，用于由此實(shí)現(xiàn)最終產(chǎn)品的更高的平直度，從而也可以提高軋制速度。
按本發(fā)明，所提出的任務(wù)的解決方法是，通過(guò)一個(gè)應(yīng)力矢量與一條預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)曲線(xiàn)之間的比較檢測(cè)出一個(gè)平直度缺陷，而后在帶鋼寬度范圍內(nèi)在一個(gè)分析模塊中用數(shù)學(xué)近似法將所述平直度缺陷變化曲線(xiàn)拆分為成比例的應(yīng)力矢量，并且將所述通過(guò)實(shí)數(shù)數(shù)值確定的平直度缺陷分量分別輸送給所屬的調(diào)節(jié)模塊，用于致動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)是以最小限度的斷帶率保證穩(wěn)定的軋制過(guò)程并且由此提高可以實(shí)現(xiàn)的軋制速度。此外，通過(guò)平直度執(zhí)行機(jī)構(gòu)與變化的條件的自動(dòng)匹配，即使在誤設(shè)置情況下也減輕了操作人員的負(fù)擔(dān)。此外，不依賴(lài)于操作人員的能力實(shí)現(xiàn)始終如一的產(chǎn)品質(zhì)量。此外，可以事先節(jié)省時(shí)間地計(jì)算影響函數(shù)并且計(jì)算控制函數(shù)。平直度調(diào)節(jié)系統(tǒng)作為整體相對(duì)于在經(jīng)過(guò)計(jì)算的控制函數(shù)中的不準(zhǔn)確性變得穩(wěn)定。在對(duì)投產(chǎn)沒(méi)有影響的情況下保留不準(zhǔn)確性。平直性缺陷最重要的分量由最大可能的調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)性予以消除。應(yīng)力矢量的正交分量相互之間線(xiàn)性無(wú)關(guān)，由此排除分量彼此間的相互影響。標(biāo)量平直度缺陷分量被輸送給單個(gè)的調(diào)節(jié)模塊。
在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，通過(guò)一種高斯-八階近似(LSQ方法)對(duì)平直度缺陷在帶鋼寬度范圍內(nèi)的變化曲線(xiàn)進(jìn)行近似，并且隨后分解成正交分量。
對(duì)一個(gè)殘余缺陷矢量進(jìn)行分析并且將該殘余缺陷矢量直接接入所選出的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，以此產(chǎn)生本發(fā)明的一項(xiàng)改進(jìn)方案。所有在高動(dòng)態(tài)性的調(diào)節(jié)過(guò)程之后殘留的可以用給定的影響函數(shù)進(jìn)行影響的平直度缺陷由殘余缺陷消除機(jī)構(gòu)在可支配的調(diào)節(jié)范圍的框架內(nèi)予以消除。因此，優(yōu)選除了所述平直度缺陷的上述正交分量之外，還應(yīng)該對(duì)一項(xiàng)不是輸送給所描述的正交分量、而是直接輸送給所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的殘余缺陷加以考慮。
在其它步驟之后，可以通過(guò)從偏心輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)的影響函數(shù)中推導(dǎo)出來(lái)的并且將所有等候處理的平直度缺陷對(duì)應(yīng)于所述單個(gè)偏心輪的加權(quán)函數(shù)來(lái)配設(shè)殘余缺陷矢量。
其中還優(yōu)選從所述對(duì)應(yīng)于偏心輪的殘余缺陷矢量中通過(guò)求和形成一個(gè)由實(shí)數(shù)數(shù)值確定的缺陷大小。
按照另一種改進(jìn)方案，單獨(dú)地在平直度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)為帶鋼邊緣進(jìn)行調(diào)節(jié)。由此，如果不是強(qiáng)制需要這樣的調(diào)節(jié)，那就可以在必要時(shí)也完全切斷這樣的調(diào)節(jié)。
另一種改進(jìn)方案在于，作為用于邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用里面的中間壓輥的水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
為此，如此提出一項(xiàng)改進(jìn)方案，從而通過(guò)邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)單獨(dú)地為每個(gè)帶鋼邊緣在一個(gè)平直度測(cè)量輥的一個(gè)到兩個(gè)最外面的覆蓋區(qū)域的范圍內(nèi)對(duì)預(yù)先設(shè)定的帶鋼應(yīng)力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
按照其它特征，所述邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)對(duì)所述兩條帶鋼邊緣來(lái)說(shuō)可選異步或同步運(yùn)行。
其中，可以通過(guò)在所述平直度測(cè)量輥的兩個(gè)最外面測(cè)量值的調(diào)節(jié)差異之間的差異形成單獨(dú)地為每條帶鋼邊緣來(lái)確定所述用于邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)量。
按所說(shuō)明的現(xiàn)有技術(shù)，用于在多輥式機(jī)架尤其在20輥森吉米爾軋機(jī)中對(duì)用于冷軋運(yùn)行的特殊鋼帶材或特殊鋼箔材的平直度和/或帶鋼應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量和調(diào)節(jié)的裝置具有至少一個(gè)用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)回路，這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)、外部的支承輥的偏心輪、可軸向移動(dòng)的內(nèi)部的錐形中間軋輥和/或其影響函數(shù)。
開(kāi)頭所提出的任務(wù)因此在裝置技術(shù)上通過(guò)以下方法得到解決一個(gè)在基準(zhǔn)曲線(xiàn)和平直度測(cè)量元件的當(dāng)前帶鋼平直度之間的比較信號(hào)在調(diào)節(jié)回路的輸入端連接到一個(gè)第一分析儀器以及用于形成應(yīng)力矢量的獨(dú)立的第一和第二調(diào)節(jié)模塊上，并且以輸出端連接到所述用于軋輥組的可回轉(zhuǎn)的液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，并且該比較信號(hào)還并行地連接到一個(gè)第二分析儀器上和另一個(gè)單獨(dú)的第二調(diào)節(jié)模塊上，該第二調(diào)節(jié)模塊的計(jì)算結(jié)果可以通過(guò)控制函數(shù)用一個(gè)耦合接頭傳輸給所述偏心輪的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由此可以在裝置技術(shù)上實(shí)現(xiàn)所述方法帶來(lái)的好處。
本發(fā)明的另一種改進(jìn)方案在于，所述在基準(zhǔn)曲線(xiàn)和當(dāng)前帶鋼平直度之間的比較信號(hào)通過(guò)獨(dú)立的分析儀器連接到用于一個(gè)平直度殘余缺陷的獨(dú)立的第三調(diào)節(jié)模塊上，該調(diào)節(jié)模塊的輸出端導(dǎo)引到由所述偏心輪作用于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的耦合接頭上。
一種在該意義上承續(xù)本發(fā)明的改進(jìn)方案在于，所述在基準(zhǔn)曲線(xiàn)和當(dāng)前帶鋼平直度之間的比較信號(hào)通過(guò)另一個(gè)獨(dú)立的第三分析儀器連接到一個(gè)獨(dú)立的用于控制邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)的第四調(diào)節(jié)模塊上，并且該調(diào)節(jié)模塊的輸出端連接到所述里面的錐形中間軋輥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)上。
將一個(gè)布置在出料口中的平直度測(cè)量元件連接到當(dāng)前帶鋼平直度的信號(hào)線(xiàn)上，以此支持準(zhǔn)確地產(chǎn)生信號(hào)。
如此構(gòu)造另一種發(fā)明方案，即為每個(gè)平直度缺陷矢量設(shè)置一個(gè)動(dòng)態(tài)的單個(gè)調(diào)節(jié)器，該單個(gè)調(diào)節(jié)器作為PI調(diào)節(jié)器在輸入端配有死區(qū)(Totband)。
按照另一種改進(jìn)方案，在并聯(lián)線(xiàn)路中在每個(gè)單個(gè)調(diào)節(jié)器前面除了所述第一分析儀器外還設(shè)置適應(yīng)性的參數(shù)確定機(jī)構(gòu)和一個(gè)控制顯示器。
此外，在每個(gè)單個(gè)調(diào)節(jié)器上設(shè)置用于調(diào)節(jié)參數(shù)的接頭也十分有利。
此外，所述動(dòng)態(tài)的單個(gè)調(diào)節(jié)器可以與一個(gè)操縱臺(tái)相連接。
與所述方法步驟的另一類(lèi)似之處在于，為消除殘余缺陷，所述殘余缺陷矢量通過(guò)殘余缺陷調(diào)節(jié)器分別與偏心輪的執(zhí)行機(jī)構(gòu)共同作用。
在帶鋼邊緣上的測(cè)量的不準(zhǔn)確性在裝置技術(shù)上通過(guò)以下方法得以解決分析儀器為平直度測(cè)量輥的不同帶鋼邊緣區(qū)域進(jìn)行邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)，在該分析儀器上相應(yīng)連接了兩個(gè)帶鋼邊緣調(diào)節(jié)儀器。
在該布置方式的改進(jìn)方案中，所述帶鋼邊緣調(diào)節(jié)儀器與所述錐形中間軋輥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接。
由此，可以彼此獨(dú)立地連接所述帶鋼邊緣調(diào)節(jié)儀器。
最后，在所述兩個(gè)帶鋼邊緣調(diào)節(jié)儀器上分別連接一個(gè)適應(yīng)性的調(diào)節(jié)速度調(diào)整機(jī)構(gòu)和一個(gè)控制顯示器。


本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出，并且下面借助于附圖詳細(xì)解釋。其中圖1示出了一臺(tái)20輥-森吉米爾軋機(jī)的設(shè)備配置，圖2示出了分裂結(jié)構(gòu)形式的軋輥組的截取部分放大圖，該軋輥組帶有用于平直度執(zhí)行機(jī)構(gòu)的定位機(jī)構(gòu)，圖3以偏心輪對(duì)輥縫輪廓的影響函數(shù)示出了輥縫/帶鋼寬度圖，圖4示出了由于錐形中間軋輥移動(dòng)的影響在帶鋼寬度范圍內(nèi)輥縫的變化圖，圖5A示出了關(guān)于平直度殘余缺陷的圖表(在帶鋼寬度范圍內(nèi)的帶鋼應(yīng)力)，
圖5B示出了平直度殘余缺陷與單個(gè)偏心輪之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，圖6示出了關(guān)于20輥-森吉米爾軋機(jī)的平直度調(diào)節(jié)的總體方框圖，圖7示出了關(guān)于Cx-調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)方框圖，圖8示出了關(guān)于殘余缺陷消除機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的方框圖，并且圖9示出了關(guān)于邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
按照?qǐng)D1，在一個(gè)多輥式機(jī)架2中，在一個(gè)20輥-森吉米爾軋機(jī)2a中，通過(guò)滾壓、軋制和卷取對(duì)特殊鋼帶材1或特殊鋼箔材1a進(jìn)行軋制。其中，軋輥組2b構(gòu)成一種分裂結(jié)構(gòu)形式。所述上軋輥組2b可以通過(guò)一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)3和其它的函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在一個(gè)調(diào)節(jié)回路4(圖6-9)中對(duì)有待說(shuō)明的信號(hào)進(jìn)行處理。這些信號(hào)在軋制過(guò)程之前來(lái)自進(jìn)料口5a，并且在軋制后來(lái)自出料口5b，并且通過(guò)平直度測(cè)量元件6來(lái)獲得，這些平直度測(cè)量元件6在該實(shí)施例中由平直度測(cè)量輥6a構(gòu)成。
在圖2中，為上面的軋輥組2b示出了一個(gè)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)17。為影響帶鋼平直度，作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)3，所述液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)17可以回轉(zhuǎn)(僅僅應(yīng)用在分裂結(jié)構(gòu)形式中)、所述外面的支撐輥18(A、B、C、D，其中支撐輥A和D比如裝備了一個(gè)偏心輪14a)的一個(gè)偏心輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)14可供使用，以及里面的錐形中間軋輥19可以軸向移動(dòng)。
通過(guò)所謂的“影響函數(shù)”來(lái)表征出所述偏心輪調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)特性。所述外面的支撐輥18中的兩個(gè)或更多的支撐輥分別配有4到8個(gè)在輥身寬度范圍內(nèi)布置的偏心輪14a，這些偏心輪14a可以分別借助于一個(gè)液壓活塞-液壓缸-單元而扭轉(zhuǎn)，由此可以影響所述輥縫輪廓。所述里面的可以通過(guò)一個(gè)液壓移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行水平移動(dòng)的錐形中間軋輥19在帶鋼邊緣15的范圍內(nèi)擁有一個(gè)圓錐形薄片。該薄片在所述兩個(gè)上錐形中間軋輥19的情況下位于多輥式機(jī)架2的操作側(cè)，而在下面的錐形中間軋輥19的情況下則位于驅(qū)動(dòng)側(cè)(或者相反)。由此，可以通過(guò)相應(yīng)兩個(gè)上和下錐形中間軋輥19的同步移動(dòng)來(lái)影響在所述兩個(gè)帶鋼邊緣15的其中一個(gè)帶鋼邊緣上的應(yīng)力。
在圖3中，為該實(shí)施例的所述八個(gè)可調(diào)節(jié)的偏心輪14a中的每一個(gè)說(shuō)明了在帶鋼邊緣15之間帶鋼寬度7的范圍內(nèi)輥縫輪廓的相關(guān)變化。
相應(yīng)的對(duì)錐形中間軋輥-移動(dòng)位置對(duì)所述輥縫輪廓的影響進(jìn)行說(shuō)明的影響函數(shù)在圖4中同樣在直到帶鋼邊緣15的帶鋼寬度7的范圍內(nèi)得到說(shuō)明。
將平直度缺陷矢量分解成應(yīng)力σ(x)的正交多項(xiàng)式，這就在相應(yīng)分析中導(dǎo)致單位為N/mm2的C1(一階)、C2(二階)、C3(三階)和C4(四階)。
殘余缺陷與單個(gè)偏心輪之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系作為平直度殘余缺陷26(在通過(guò)Cx-調(diào)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)干涉之后殘留的平直度缺陷)以在帶鋼邊緣15之間在帶鋼寬度7范圍內(nèi)的帶鋼應(yīng)力(N/mm2)由圖5A獲得，并且在圖5B中示出了加權(quán)函數(shù)，該加權(quán)函數(shù)用于根據(jù)在帶鋼邊緣15之間的帶鋼寬度7對(duì)所述單個(gè)偏心輪14a的平直度殘余缺陷26進(jìn)行評(píng)估。
從圖6中可清楚地看出該方法通過(guò)平直度測(cè)量輥6a根據(jù)帶鋼應(yīng)力分布(在帶鋼寬度7范圍內(nèi)離散的帶鋼應(yīng)力測(cè)量值)在多輥式機(jī)架2的出料口5b中測(cè)量當(dāng)前帶鋼平直度，并且存放在一個(gè)應(yīng)力矢量8中。在計(jì)算平直度缺陷10(調(diào)節(jié)差異)的應(yīng)力矢量8之后，將其從由操作者預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)曲線(xiàn)9(理論曲線(xiàn))中減去。在帶鋼寬度7的范圍內(nèi)的平直度缺陷10的變化曲線(xiàn)在一個(gè)分析模塊11中通過(guò)一種高斯-8階近似(LSQ方法)進(jìn)行近似，并且隨后分解成正交分量C1...Cx。所述正交分量彼此線(xiàn)性無(wú)關(guān)，由此不會(huì)產(chǎn)生所述分量彼此間的相互影響。標(biāo)量平直度缺陷分量C1、C2、C3、C4以及必要時(shí)其它的平直度缺陷分量通過(guò)一個(gè)第一分析儀器11a輸送給一個(gè)第一和第二調(diào)節(jié)模塊12a和12b。相應(yīng)地，所述第二和第三分析儀器11b和11c與所述調(diào)節(jié)模塊12c以及一個(gè)第四調(diào)節(jié)模塊12d相連接。
具體來(lái)講，流程如下在調(diào)節(jié)回路4的輸入端23上將基準(zhǔn)曲線(xiàn)9和平直度測(cè)量元件6的當(dāng)前帶鋼平直度22之間的一個(gè)比較信號(hào)20連接到一個(gè)第一分析儀器11a上，并且連接到一個(gè)獨(dú)立的用于形成應(yīng)力矢量8(C1...Cx)的第一調(diào)節(jié)模塊12a上，并且以輸出端24連接到用于軋輥組2b的液壓式調(diào)整機(jī)構(gòu)17的相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)3上。此外，所述第一分析儀器11a的輸出信號(hào)到達(dá)所述第二調(diào)節(jié)模塊12b處。來(lái)自控制函數(shù)21的計(jì)算結(jié)果(f)通過(guò)一個(gè)耦合接頭25傳輸給所述偏心輪14a的執(zhí)行機(jī)構(gòu)3。在所述基準(zhǔn)曲線(xiàn)9和當(dāng)前帶鋼平直度22之間的比較信號(hào)20通過(guò)所述獨(dú)立的分析儀器11b連接到所述獨(dú)立的用于平直度殘余缺陷26的第三調(diào)節(jié)模塊12c上，該第三調(diào)節(jié)模塊12c的輸出端27則導(dǎo)引到由偏心輪14a作用于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)3的耦合接頭25上。
此外，在圖6中示出，所述在基準(zhǔn)曲線(xiàn)9和當(dāng)前帶鋼平直度22之間的比較信號(hào)20通過(guò)另一個(gè)獨(dú)立的第三分析儀器11c連接到一個(gè)獨(dú)立的用于控制一個(gè)邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)16的第四調(diào)節(jié)模塊12d上，并且該第四調(diào)節(jié)模塊12d的輸出端28連接到所述里面的錐形中間軋輥19的執(zhí)行機(jī)構(gòu)3上。在出料口5b中，借助于當(dāng)前帶鋼平直度22的信號(hào)線(xiàn)連接了一個(gè)平直度測(cè)量輥6a。
其中，除了平直度缺陷10的上述分量以外還應(yīng)該對(duì)一種不是對(duì)應(yīng)于上述正交分量、而是直接對(duì)應(yīng)于偏心輪14a的殘余缺陷加以考慮，這樣做是切實(shí)可行的。按照?qǐng)D5B用加權(quán)函數(shù)進(jìn)行這種對(duì)應(yīng)，這里的加權(quán)函數(shù)從偏心輪影響函數(shù)中推導(dǎo)出來(lái)并且將所有等候處理的平直度缺陷矢量對(duì)應(yīng)于單個(gè)的偏心輪14a。隨后，由所述對(duì)應(yīng)于偏心輪14a的殘余缺陷矢量14通過(guò)求和形成一個(gè)標(biāo)量缺陷大小，并且分別通過(guò)一個(gè)調(diào)節(jié)模塊12d將其對(duì)應(yīng)于所述偏心輪14a。
在所述高動(dòng)態(tài)性的調(diào)節(jié)回路29中，為平直度缺陷矢量(圖7)的每個(gè)正交分量設(shè)置一個(gè)動(dòng)態(tài)的單個(gè)調(diào)節(jié)器30，該單個(gè)調(diào)節(jié)器30作為PI調(diào)節(jié)器31在輸入端32中設(shè)有死區(qū)。除了所述第一分析儀器11a之外，在每個(gè)單個(gè)調(diào)節(jié)器30之前在并聯(lián)線(xiàn)路中布置了適應(yīng)性的參數(shù)確定機(jī)構(gòu)33和一個(gè)控制顯示器34。在每個(gè)單個(gè)調(diào)節(jié)器30上，為調(diào)節(jié)參數(shù)Ki和Kp設(shè)置了接頭35。必要時(shí)，應(yīng)該將所述動(dòng)態(tài)的單個(gè)調(diào)節(jié)器30與一個(gè)操縱臺(tái)36相連接。
所述用于C1分量(傾斜位置)的單個(gè)調(diào)節(jié)器30在分裂結(jié)構(gòu)形式中用于調(diào)節(jié)到液壓式調(diào)整機(jī)構(gòu)17的回轉(zhuǎn)-額定值，在整體結(jié)構(gòu)形式中用于調(diào)節(jié)到作為調(diào)節(jié)量的偏心輪調(diào)節(jié)狀態(tài)。所述用于所有其余分量(C2、C3、C4以及必要時(shí)更高的階次)的單個(gè)調(diào)節(jié)器30用于調(diào)節(jié)到所述外面的支撐輥18的偏心輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)14上。使用所述控制函數(shù)21，用于將所述由單個(gè)的動(dòng)態(tài)的單個(gè)調(diào)節(jié)器30提供的標(biāo)量調(diào)節(jié)量對(duì)應(yīng)于所述偏心輪14a。這些控制函數(shù)21將一種C1-、C2-、C3-...-調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述單個(gè)偏心輪-調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)的一種相應(yīng)的組合。已提到的去耦合確保比如C2-調(diào)節(jié)器30的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)不影響到除C2-分量以外的其余正交分量。根據(jù)帶鋼寬度7并且根據(jù)活動(dòng)的偏心輪14a的數(shù)目，事先從所述影響函數(shù)來(lái)計(jì)算所述相應(yīng)的控制函數(shù)。根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力和軋制速度，所使用的PI調(diào)節(jié)器擁有適應(yīng)性的參數(shù)確定機(jī)構(gòu)33，并且由此為所有工作范圍保證實(shí)現(xiàn)理論上可能的最佳調(diào)節(jié)動(dòng)力。除此以外，按照數(shù)值優(yōu)化方法所選擇的調(diào)節(jié)參數(shù)Ki和Kp的計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)了一種非常簡(jiǎn)單的調(diào)試過(guò)程，因?yàn)閮H僅通過(guò)一個(gè)參數(shù)從外面對(duì)所述調(diào)節(jié)動(dòng)力進(jìn)行調(diào)節(jié)。利用所述高動(dòng)態(tài)性的單個(gè)調(diào)節(jié)器30，根據(jù)軋制速度，實(shí)現(xiàn)了低于1秒鐘的調(diào)節(jié)時(shí)間。
其中有一些缺陷分量，沒(méi)有為這些缺陷分量設(shè)置單個(gè)調(diào)節(jié)器30，對(duì)這些缺陷分量來(lái)說(shuō)所屬的單個(gè)調(diào)節(jié)器30已切斷，或者其中有這樣的缺陷分量，它們由在所計(jì)算的控制函數(shù)中必然的不準(zhǔn)確性比如由缺少去耦合所引起，按照?qǐng)D8對(duì)所述這些缺陷分量加以考慮。這樣出現(xiàn)的缺陷分量當(dāng)然無(wú)法由所述正交分量的高動(dòng)態(tài)性單個(gè)調(diào)節(jié)器30予以消除。盡管如此，所述平直度調(diào)節(jié)方法包括一種殘余缺陷消除機(jī)構(gòu)(圖8)，用于消除這樣的缺陷分量。殘余缺陷消除機(jī)構(gòu)用于使偏心輪14a作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)3而工作，并且憑借上述缺陷分析提供原則上消除所有特定的平直度缺陷的可能性，在這樣的平直度缺陷上由于給定的執(zhí)行機(jī)構(gòu)特征可以做到這一點(diǎn)。由于在所述單個(gè)偏心輪14a之間保留著的耦合并且由于可能的與所述正交分量的高動(dòng)態(tài)性調(diào)節(jié)之間的相互作用，應(yīng)該只用一種比較低的動(dòng)力來(lái)運(yùn)行所述殘余缺陷調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。而該殘余缺陷調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)則以偏心輪14a的一種可確定參數(shù)的恒定的調(diào)節(jié)速度為依據(jù)，從而該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)軋制速度和調(diào)節(jié)偏差實(shí)現(xiàn)更大一些的調(diào)節(jié)時(shí)間。與此相對(duì)應(yīng)，為消除殘余缺陷，將所述殘余缺陷矢量13通過(guò)殘余缺陷調(diào)節(jié)儀器37、38和39分別與偏心輪14a的執(zhí)行機(jī)構(gòu)3相連接。
在平直度調(diào)節(jié)范圍內(nèi)單獨(dú)處理所述帶鋼邊緣15，用于在考慮到帶鋼邊緣15上的應(yīng)力的情況下，對(duì)所述20輥機(jī)架和薄型帶鋼軋制和箔材軋制的特殊重要性加以考慮(例如出現(xiàn)帶鋼裂紋，帶鋼運(yùn)行)。作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)3，使用所述里面的錐形中間軋輥19的水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)16單獨(dú)地為按照?qǐng)D9的每個(gè)帶鋼邊緣15在所述平直度測(cè)量輥6a的一到兩個(gè)最外面的被覆蓋的區(qū)域范圍內(nèi)調(diào)節(jié)一種所期望的帶鋼應(yīng)力。就象可從圖9中看出的一樣，單獨(dú)為每個(gè)帶鋼邊緣15通過(guò)在所述平直度測(cè)量輥6a的兩個(gè)最外面的測(cè)量值的調(diào)節(jié)差異之間的差異形成來(lái)形成調(diào)節(jié)量。由此所述邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)16與所述基準(zhǔn)曲線(xiàn)9無(wú)關(guān)，并且與所述平直度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的其余分量脫耦。對(duì)所述邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)16來(lái)說(shuō)，為所述平直度測(cè)量輥6a的不同的帶鋼邊緣區(qū)域設(shè)置了一個(gè)分析儀器40，分別有兩個(gè)帶鋼邊緣調(diào)節(jié)儀器41和42連接到該分析儀器40上。所述帶鋼邊緣調(diào)節(jié)儀器41、42與所述錐形中間軋輥19的執(zhí)行機(jī)構(gòu)3相連接。所述帶鋼邊緣調(diào)節(jié)儀器41、42可彼此獨(dú)立地接通。此外，在所述兩個(gè)帶鋼邊緣調(diào)節(jié)儀器41、42上分別連接了一個(gè)適應(yīng)性的調(diào)節(jié)速度調(diào)整機(jī)構(gòu)43和一個(gè)控制顯示器44。所述邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)16可以由此可選異步地(對(duì)兩個(gè)帶鋼邊緣15來(lái)說(shuō)獨(dú)立地運(yùn)行)或者同步地運(yùn)行。該邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)16的動(dòng)力受到所述錐形中間軋輥-水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)的允許移動(dòng)速度的影響，該移動(dòng)速度取決于軋制力和軋制速度。
附圖標(biāo)記列表1 特殊鋼帶材1a特殊鋼箔材2 多輥式機(jī)架2a森吉米爾軋機(jī)2b軋輥組3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)4 調(diào)節(jié)回路5a進(jìn)料口5b出料口6 平直度測(cè)量元件6a平直度測(cè)量輥7 帶鋼寬度8 應(yīng)力矢量9 基準(zhǔn)曲線(xiàn)10平直度缺陷11分析模塊11a 第一分析儀器11b 第二分析儀器11c 第三分析儀器12a 第一調(diào)節(jié)模塊12b 第二調(diào)節(jié)模塊12c 第三調(diào)節(jié)模塊12d 第四調(diào)節(jié)模塊13殘余缺陷矢量14偏心輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)14a 偏心輪15帶鋼邊緣
16邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)17液壓式調(diào)整機(jī)構(gòu)18外面的支撐輥19錐形中間軋輥20比較信號(hào)21控制函數(shù)22當(dāng)前的帶鋼平直度23調(diào)節(jié)回路的輸入端24調(diào)節(jié)回路的輸出端25耦合接頭26平直度殘余缺陷27第三調(diào)節(jié)模塊的輸出端28第四調(diào)節(jié)模塊的輸出端29高動(dòng)態(tài)性的調(diào)節(jié)回路30用于正交分量的動(dòng)態(tài)的單個(gè)調(diào)節(jié)器31帶死區(qū)的PI調(diào)節(jié)器32輸入端33適應(yīng)性的參數(shù)確定機(jī)構(gòu)34控制顯示器35接頭36操縱臺(tái)37殘余缺陷調(diào)節(jié)儀器38殘余缺陷調(diào)節(jié)儀器39殘余缺陷調(diào)節(jié)儀器40用于不同的帶鋼邊緣區(qū)域的分析儀器41帶鋼邊緣調(diào)節(jié)儀器42帶鋼邊緣調(diào)節(jié)儀器43適應(yīng)性的調(diào)節(jié)速度-調(diào)整機(jī)構(gòu)44控制顯示器
權(quán)利要求
1.用于在具有至少一個(gè)包括多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)的調(diào)節(jié)回路(4)的多輥式機(jī)架(2)、尤其是20輥-森吉米爾軋機(jī)(2a)中進(jìn)行冷軋時(shí)對(duì)特殊鋼帶材(1)或特殊鋼箔材(1a)的平直度和/或帶鋼應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量和調(diào)節(jié)的方法，其中在所述多輥式機(jī)架(2)的出料口(5b)中通過(guò)一種平直度測(cè)量元件(6)根據(jù)在帶鋼寬度(7)范圍內(nèi)的帶鋼應(yīng)力分布來(lái)測(cè)量當(dāng)前帶鋼平直度(22)，其特征在于，通過(guò)一個(gè)應(yīng)力矢量(8)與一條預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)曲線(xiàn)(9)之間的比較來(lái)檢測(cè)出一個(gè)平直度缺陷(10)，而后將帶鋼寬度(7)范圍內(nèi)的平直度缺陷(10)的變化曲線(xiàn)在一個(gè)分析模塊(11)中以數(shù)學(xué)近似法分解為成比例的應(yīng)力矢量(8/C1...Cx)，并且將所述通過(guò)實(shí)數(shù)數(shù)值確定的平直度缺陷分量(C1...C4)分別輸送給所屬的調(diào)節(jié)模塊(12a；12b)用于致動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在帶鋼寬度(7)范圍內(nèi)的平直度缺陷(10)的變化曲線(xiàn)通過(guò)一種高斯-8階近似法(LSQ方法)進(jìn)行近似，并且隨后分解成正交分量(C1...Cx)。
3.按權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，分析一種殘余缺陷矢量(13)，并且將該殘余缺陷矢量(13)直接接入到所選出的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)中。
4.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過(guò)加權(quán)函數(shù)來(lái)配置殘余缺陷矢量(13)，這些加權(quán)函數(shù)從偏心輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)(14)的影響函數(shù)中推導(dǎo)出來(lái)并且將所有等候處理的平直度缺陷(10)配設(shè)給單個(gè)偏心輪(14a)。
5.按權(quán)利要求3和4所述的方法，其特征在于，從所述配設(shè)給偏心輪(14a)的殘余缺陷矢量(13)中通過(guò)求和形成一個(gè)由實(shí)數(shù)數(shù)值確定的缺陷大小。
6.按權(quán)利要求1到5所述的方法，其特征在于，在平直度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)單獨(dú)為帶鋼邊緣(15)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
7.按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，作為用于邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(16)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)，使用里面的中間軋輥(19)的水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
8.按權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，通過(guò)邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(16)單獨(dú)地為每條帶鋼邊緣(15)在一個(gè)平直度測(cè)量輥(6a)的一到兩個(gè)最外面的被覆蓋的區(qū)域的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)一個(gè)預(yù)先設(shè)定的帶鋼應(yīng)力。
9.按權(quán)利要求6到8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(16)可選擇對(duì)兩條帶鋼邊緣(15)來(lái)說(shuō)異步或同步運(yùn)行。
10.按權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，單獨(dú)地為每條帶鋼邊緣(15)通過(guò)所述平直度測(cè)量輥(6a)的兩個(gè)最外面測(cè)量值的調(diào)節(jié)差異之間的差異形成來(lái)確定用于所述邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(16)的調(diào)節(jié)量。
11.用于在具有至少一個(gè)用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)的調(diào)節(jié)回路(4)的多輥式機(jī)架(2)、尤其20輥-森吉米爾軋機(jī)(2a)中進(jìn)行冷軋時(shí)對(duì)特殊鋼帶材(1)或特殊鋼箔材(1a)的平直度和/或帶鋼應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量和調(diào)節(jié)的裝置，其中所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)包括液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)(17)、外面的支承輥(18)的偏心輪(14a)、可軸向移動(dòng)的里面的錐形中間軋輥(19)和/或其影響函數(shù)，其特征在于，在一條基準(zhǔn)曲線(xiàn)(9)和平直度測(cè)量元件(6)的當(dāng)前帶鋼平直度(22)之間的一個(gè)比較信號(hào)(20)在調(diào)節(jié)回路(4)的輸入端(23)處連接到一個(gè)第一分析儀器(11a)以及用于形成應(yīng)力矢量(8/C1...Cx)的獨(dú)立的第一和第二調(diào)節(jié)模塊(12a；12b)上，并且以輸出端(24)連接到所述用于軋輥組(2b)的可回轉(zhuǎn)的液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)(17)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)上，并且該比較信號(hào)(20)還并聯(lián)到一個(gè)第二分析儀器(11b)上和另一個(gè)單獨(dú)的第三調(diào)節(jié)模塊(12c)上，其計(jì)算結(jié)果(f)可以用一個(gè)耦合接頭(25)傳輸給所述偏心輪(14a)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)。
12.按權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述在基準(zhǔn)曲線(xiàn)(9)和當(dāng)前帶鋼平直度(22)之間的比較信號(hào)(20)通過(guò)所述獨(dú)立的分析儀器(11b)連接到所述獨(dú)立的用于平直度殘余缺陷(26)的第三調(diào)節(jié)模塊(12c)上，該第三調(diào)節(jié)模塊(12c)的輸出端(27)則導(dǎo)引到從偏心輪(14a)作用于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)的耦合接頭(25)上。
13.按權(quán)利要求11和12所述的裝置，其特征在于，所述在基準(zhǔn)曲線(xiàn)(9)和當(dāng)前帶鋼平直度(22)之間的比較信號(hào)(20)通過(guò)另一個(gè)獨(dú)立的第三分析儀器(11c)連接到一個(gè)獨(dú)立的用于控制邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(16)的第四調(diào)節(jié)模塊(12d)上，并且該第四調(diào)節(jié)模塊(12d)的輸出端(28)連接到所述里面的錐形中間軋輥(19)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)上。
14.按權(quán)利要求11到13中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，一個(gè)布置在出料口(5b)中的平直度測(cè)量元件(6)連接到當(dāng)前帶鋼平直度(22)的信號(hào)線(xiàn)上。
15.按權(quán)利要求11到14所述的裝置，其特征在于，為每個(gè)平直度缺陷(10)設(shè)置一個(gè)動(dòng)態(tài)的單個(gè)調(diào)節(jié)器(30)，該單個(gè)調(diào)節(jié)器(30)作為PI調(diào)節(jié)器(31)在輸入端(32)中設(shè)有死區(qū)。
16.按權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，在并聯(lián)線(xiàn)路中除了所述第一分析儀器(11a)在每個(gè)單個(gè)調(diào)節(jié)器(30)前面布置適應(yīng)性的參數(shù)確定機(jī)構(gòu)(33)和一個(gè)控制顯示器(34)。
17.按權(quán)利要求15和16所述的裝置，其特征在于，在每個(gè)單個(gè)調(diào)節(jié)器(30)上設(shè)置用于調(diào)節(jié)參數(shù)(Ki；Kp)的接頭(35)。
18.按權(quán)利要求15到17所述的裝置，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)的單個(gè)調(diào)節(jié)器(30)可以與一個(gè)操縱臺(tái)(36)相連接。
19.按權(quán)利要求11到18中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，為消除殘余缺陷，所述殘余缺陷矢量(13)通過(guò)殘余缺陷調(diào)節(jié)儀器(37、38、39)分別與偏心輪(14a)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)共同作用。
20.按權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述邊緣應(yīng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(16)為平直度測(cè)量輥(6a)的不同帶鋼邊緣區(qū)域設(shè)置一個(gè)分析儀器(40)，在分析儀器(40)上分別連接了兩個(gè)帶鋼邊緣調(diào)節(jié)儀器(41、42)。
21.按權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述帶鋼邊緣調(diào)節(jié)儀器(41、42)與所述錐形中間軋輥(19)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)相連接。
22.按權(quán)利要求20和21所述的裝置，其特征在于，可以彼此獨(dú)立地連接帶鋼邊緣調(diào)節(jié)儀器(41、42)。
23.按權(quán)利要求20到22中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在所述兩個(gè)帶鋼邊緣調(diào)節(jié)儀器(41、42)上分別連接一個(gè)適應(yīng)性的調(diào)節(jié)速度調(diào)整機(jī)構(gòu)(43)和一個(gè)控制顯示器(44)。
全文摘要
用于在具有至少一個(gè)包括多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)的調(diào)節(jié)回路(4)的多輥式機(jī)架(2)中進(jìn)行冷軋時(shí)對(duì)特殊鋼帶材(1)的平直度和/或帶鋼應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量和調(diào)節(jié)的一種方法和一種裝置，其保證進(jìn)行更為精確的測(cè)量和調(diào)節(jié)，其具體方法是通過(guò)一個(gè)應(yīng)力矢量(8)與一條預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)曲線(xiàn)(9)之間的比較來(lái)檢測(cè)出一個(gè)平直度缺陷(10)，而后在帶鋼寬度(7)范圍內(nèi)在一個(gè)分析模塊(11)中用數(shù)學(xué)近似法將所述平直度缺陷(10)的變化曲線(xiàn)分解為成比例的應(yīng)力矢量(8)，并且將所述通過(guò)實(shí)數(shù)數(shù)值確定的平直度缺陷分量(C1...Cx)分別輸送給所屬的調(diào)節(jié)模塊(12a；12b)，用于致動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)。
文檔編號(hào)B28C5/12GK1980752SQ200580022734
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月6日
發(fā)明者M·克魯杰, O·N·杰普森, M·布魯爾 申請(qǐng)人:Sms迪馬格股份公司