一種提高鋼矯直機(jī)矯直能力的矯直系統(tǒng)及其控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種提高鋼型鋼直機(jī)矯直能力的矯直系統(tǒng)及其控制方法，該控制系統(tǒng)包括矯直機(jī)、進(jìn)料輥、出料輥，控制系統(tǒng)，矯直機(jī)和進(jìn)料輥之間設(shè)有進(jìn)料夾送輥，矯直機(jī)和出料輥之間設(shè)有出料夾送輥、進(jìn)料輥入口處設(shè)有第一冷金屬監(jiān)測(cè)器，進(jìn)料輥和進(jìn)料夾送輥之間設(shè)有第二冷金屬檢測(cè)器，進(jìn)料夾送輥和矯直機(jī)之間設(shè)有第三冷金屬監(jiān)測(cè)器，出料夾送輥出口設(shè)有第四冷金屬檢測(cè)器，采用在小H型鋼矯直機(jī)前后各設(shè)置一臺(tái)夾送輥，通過(guò)調(diào)節(jié)矯直機(jī)進(jìn)料和出料夾送輥的速度使矯直機(jī)進(jìn)料和出料夾送輥經(jīng)軋件對(duì)矯直機(jī)矯直輥施加一定的推拉應(yīng)力，以此來(lái)避免小H型鋼矯直機(jī)各矯直輥的過(guò)載問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種提高鋼矯直機(jī)矯直能力的矯直系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣傳動(dòng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及矯直機(jī)矯直能力的控制方法領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]馬鋼第三鋼軋總廠(chǎng)大H型鋼生產(chǎn)線(xiàn)采用懸臂輥式可變節(jié)距矯直機(jī)對(duì)H型鋼軋件進(jìn)行在線(xiàn)矯直，該矯直機(jī)共有九個(gè)懸臂式矯直輥(四個(gè)為上矯直輥，五個(gè)為下矯直輥)，上下交錯(cuò)排列，其中四個(gè)上矯直輥為主動(dòng)矯直輥(分別編號(hào)為2 #主動(dòng)矯直輥、4 #主動(dòng)矯直輥、6 #主動(dòng)矯直輥和8 #主動(dòng)矯直輥),每個(gè)上矯直輥分別由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)(220KW)經(jīng)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，而下矯直輥為被動(dòng)矯直輥(分別編號(hào)為I #被動(dòng)矯直輥、3 #被動(dòng)矯直輥、5 #被動(dòng)矯直輥、7 #被動(dòng)矯直輥和9 #被動(dòng)矯直輥)，僅采用液壓馬達(dá)助動(dòng)。該大H型鋼矯直機(jī)4 #主動(dòng)矯直輥的傳動(dòng)減速機(jī)在實(shí)際使用過(guò)程中時(shí)常處于過(guò)載或嚴(yán)重過(guò)載狀態(tài)(即4 #主動(dòng)矯直輥傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)輸出扭矩達(dá)到150%電動(dòng)機(jī)額定扭矩)，由此，4 #主動(dòng)矯直輥減速機(jī)多次出現(xiàn)齒輪傳動(dòng)軸軸承以及齒輪損壞的現(xiàn)象。
[0003]馬鋼第三鋼軋總廠(chǎng)小H型鋼生產(chǎn)線(xiàn)的型鋼矯直機(jī)由意大利達(dá)涅利機(jī)械設(shè)備制造商(DANIELI)提供，該矯直機(jī)為懸臂式十輥矯直機(jī)，10個(gè)矯直輥上下交錯(cuò)布置，其下面5個(gè)矯直輥為主動(dòng)輥，由一臺(tái)變頻電動(dòng)機(jī)(400KW)組合傳動(dòng)，而上面5個(gè)矯直輥為非傳動(dòng)的被動(dòng)輥，矯直機(jī)最大矯直截面模數(shù)為220cm3。對(duì)于該生產(chǎn)線(xiàn)所軋制的各種H型鋼，由于截面模數(shù)均小于矯直機(jī)的最大矯直截面模數(shù)，故此，該矯直機(jī)能夠在不過(guò)載的情況下完成該生產(chǎn)線(xiàn)各種規(guī)格品種H型鋼的矯直。為了擴(kuò)大該生產(chǎn)線(xiàn)的軋制品種以適應(yīng)市場(chǎng)的需求，2012年初該生產(chǎn)線(xiàn)開(kāi)始試軋國(guó)家電網(wǎng)需求的Z 250X250X35規(guī)格以下等邊角鋼。由于Z 250X250X 18規(guī)格截面模數(shù)為224.03cm3，而Z 250X250X35規(guī)格截面模數(shù)為342.33cm3,兩種規(guī)格角鋼的截面模數(shù)均超出了在線(xiàn)型鋼矯直機(jī)的最大截面模數(shù)，這樣，在矯直Z 250X250X 18?Z 250X250X35規(guī)格等邊角鋼時(shí)，該在線(xiàn)型鋼矯直機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出扭矩始終處于過(guò)載狀態(tài)，尤其是在矯直Z 250X250X35規(guī)格角鋼時(shí)，在線(xiàn)矯直機(jī)主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)達(dá)到150%的過(guò)載狀態(tài)，并且矯直機(jī)部分主矯輥輥套鎖緊機(jī)構(gòu)頻繁出現(xiàn)損壞。由此可知，該生產(chǎn)線(xiàn)在線(xiàn)型鋼矯直機(jī)不具備矯直Z 250X250X 18?廣250X250X35規(guī)格等邊角鋼的能力。為了使該生產(chǎn)線(xiàn)所軋制的大規(guī)格等邊角鋼得到穩(wěn)定有效的矯直，意大利達(dá)涅利公司認(rèn)為必須要新增一臺(tái)矯直截面模數(shù)更大的十輥矯直機(jī)來(lái)替換在線(xiàn)的十輥矯直機(jī)。據(jù)了解，新增一臺(tái)截面模數(shù)更大的十輥矯直機(jī)(包括矯直機(jī)輥套和輥片等)的直接投資大約需要2200萬(wàn)元人民幣，而現(xiàn)有在線(xiàn)矯直機(jī)及其輥套輥片等附件的折舊損失大約為1000萬(wàn)元人民幣，并且新增矯直機(jī)的施工和安裝需要很長(zhǎng)的停產(chǎn)時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)小H型鋼生產(chǎn)線(xiàn)在線(xiàn)型鋼矯直機(jī)矯直Z 250X250X 18?Z 250X250X35規(guī)格等邊角鋼時(shí)所出現(xiàn)的問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)出了一種提高鋼矯直機(jī)矯直能力的矯直系統(tǒng)及其控制方法，在小H型鋼矯直機(jī)前后各設(shè)置一臺(tái)夾送輥，通過(guò)調(diào)節(jié)矯直機(jī)進(jìn)料、出料夾送輥的速度使矯直機(jī)進(jìn)料、出料夾送輥經(jīng)軋件對(duì)矯直機(jī)矯直輥施加一定的推拉應(yīng)力，以此來(lái)避免小H型鋼矯直機(jī)各矯直輥的過(guò)載問(wèn)題。。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種提高型鋼矯直機(jī)矯直能力的矯直系統(tǒng)，包括矯直機(jī)、進(jìn)料輥、出料輥，控制系統(tǒng)，矯直機(jī)和進(jìn)料輥之間設(shè)有進(jìn)料夾送輥，矯直機(jī)和出料輥之間設(shè)有出料夾送輥、進(jìn)料輥和進(jìn)料夾送輥之間設(shè)有第二冷金屬檢測(cè)器，出料夾送輥出口設(shè)有第四冷金屬檢測(cè)器。
[0006]所述的控制系統(tǒng)包括:矯直機(jī)過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元，采集矯直機(jī)傳動(dòng)實(shí)際電流，并將實(shí)際電流與矯直機(jī)傳動(dòng)額定電流和矯直機(jī)容許過(guò)載偏差電流之和相比較，以此來(lái)監(jiān)測(cè)矯直機(jī)是否處于過(guò)載狀態(tài)；進(jìn)料夾送輥負(fù)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元，采集進(jìn)進(jìn)料料夾送輥傳動(dòng)實(shí)際電流，并將實(shí)際電流與進(jìn)料夾送輥傳動(dòng)額定電流和進(jìn)料夾送輥容許過(guò)載偏差電流之和相比較，以此來(lái)監(jiān)測(cè)進(jìn)料夾送輥是否處于過(guò)載狀態(tài)；出料夾送輥負(fù)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元，采集出料夾送輥傳動(dòng)實(shí)際電流，并將實(shí)際電流與出料夾送輥傳動(dòng)額定電流和出料夾送輥容許過(guò)載偏差電流之和相比較，以此來(lái)監(jiān)測(cè)進(jìn)料夾送輥是否處于過(guò)載狀態(tài)；矯直機(jī)輕載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元，采集矯直機(jī)傳動(dòng)實(shí)際電流，并將實(shí)際電流與矯直機(jī)傳動(dòng)額定電流和矯直機(jī)輕載判定偏差電流之差相比較，以此來(lái)監(jiān)測(cè)矯直機(jī)是否處于輕載狀態(tài)；進(jìn)料夾送輥基準(zhǔn)速度修正控制投切單元，輸入信號(hào)為進(jìn)料夾送輥前的冷金屬檢測(cè)器、出料夾送輥后的冷金屬檢測(cè)器、進(jìn)料夾送輥傳動(dòng)故障以及矯直機(jī)手動(dòng)操作方式。當(dāng)冷金屬檢測(cè)器或冷金屬檢測(cè)器撿得并且進(jìn)料夾送輥傳動(dòng)無(wú)故障以及矯直機(jī)非手動(dòng)操作方式時(shí)，進(jìn)料夾送輥基準(zhǔn)速度修正控制投入；進(jìn)料夾送輥基準(zhǔn)速度修正控制單元，接收進(jìn)料夾送輥基準(zhǔn)速度修正控制投切單元、矯直機(jī)過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元、進(jìn)料夾送輥負(fù)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元以及矯直機(jī)輕載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元的信號(hào)。在矯直機(jī)處于過(guò)載狀態(tài)而進(jìn)料夾送輥處于非過(guò)載狀態(tài)時(shí)，該控制單元將逐漸增大進(jìn)料夾送輥基準(zhǔn)速度修正值直到矯直機(jī)退出過(guò)載狀態(tài)或進(jìn)料夾送輥基準(zhǔn)速度修正值達(dá)到限幅值為止；出料夾送輥基準(zhǔn)速度修正控制投切單元，輸入信號(hào)為進(jìn)料夾送輥前的冷金屬檢測(cè)器、出料夾送輥后的冷金屬檢測(cè)器、出料夾送輥傳動(dòng)故障以及矯直機(jī)手動(dòng)操作方式。當(dāng)冷金屬檢測(cè)器或冷金屬檢測(cè)器撿得并且出料夾送輥傳動(dòng)無(wú)故障以及矯直機(jī)非手動(dòng)操作方式時(shí)，出料夾送輥基準(zhǔn)速度修正控制投入；出料夾送輥基準(zhǔn)速度修正控制單元，接收出料夾送輥基準(zhǔn)速度修正控制投切單元、矯直機(jī)過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元、出料夾送輥負(fù)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元以及矯直機(jī)輕載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元的信號(hào)。在矯直機(jī)處于過(guò)載狀態(tài)而出料夾送輥處于非過(guò)載狀態(tài)時(shí)，該控制單元將逐漸增大出料夾送輥基準(zhǔn)速度修正值直到矯直機(jī)退出過(guò)載狀態(tài)或出料夾送輥基準(zhǔn)速度修正值達(dá)到限幅值為止。
[0007]所述矯直機(jī)過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元和矯直機(jī)輕載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元均包括矯直機(jī)傳動(dòng)實(shí)際電流的“雙向數(shù)值超差檢測(cè)”功能塊，“雙向數(shù)值超差檢測(cè)”功能塊輸出的信號(hào)發(fā)給“前沿延時(shí)”功能塊。
[0008]所述進(jìn)料夾送輥負(fù)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元包括進(jìn)料夾送輥傳動(dòng)實(shí)際電流的“雙向數(shù)值超差檢測(cè)”功能塊；所述出料夾送輥負(fù)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元包括出料夾送輥傳動(dòng)實(shí)際電流的“雙向數(shù)值超差檢測(cè)”功能塊。
[0009]所述矯直機(jī)過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元設(shè)定的矯直機(jī)容許過(guò)載偏差電流為矯直機(jī)額定電流的10% ;所述矯直機(jī)輕載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元設(shè)定的矯直機(jī)輕載判定偏差電流為矯直機(jī)額定電流的30%。[0010]一種提高型鋼矯直機(jī)矯直能力的矯直系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:步驟一，矯直機(jī)過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元首先獲得矯直機(jī)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載狀態(tài)信息，并將所獲得的過(guò)載狀態(tài)信息經(jīng)前沿延時(shí)功能塊延時(shí)，若所述過(guò)載狀態(tài)信息經(jīng)延時(shí)后仍然存在，則表明矯直機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)處于穩(wěn)態(tài)過(guò)載狀態(tài)；步驟二，當(dāng)矯直機(jī)處于穩(wěn)態(tài)過(guò)載狀態(tài)、矯直機(jī)機(jī)進(jìn)料夾送輥處于非過(guò)載狀態(tài)，并且第二冷金屬檢測(cè)器撿得時(shí)，矯直機(jī)機(jī)進(jìn)料夾送輥對(duì)所述矯直機(jī)各矯直輥施加的推應(yīng)力逐漸增大，直至矯直機(jī)退出過(guò)載狀態(tài)或矯直機(jī)機(jī)進(jìn)料夾送輥處于滿(mǎn)載狀態(tài)；步驟二，當(dāng)矯直機(jī)處于穩(wěn)態(tài)過(guò)載狀態(tài)、矯直機(jī)機(jī)出料夾送輥處于非過(guò)載狀態(tài)，并且第四冷金屬檢測(cè)器撿得時(shí)，矯直機(jī)機(jī)出料夾送輥對(duì)所述矯直機(jī)各矯直輥施加的拉應(yīng)力逐漸增大，直至矯直機(jī)退出過(guò)載狀態(tài)或矯直機(jī)機(jī)出料夾送輥處于滿(mǎn)載狀態(tài)；步驟三，當(dāng)矯直機(jī)處于輕載狀態(tài)、矯直機(jī)機(jī)進(jìn)料夾送輥處于滿(mǎn)載狀態(tài)，并且第二冷金屬檢測(cè)器和第四冷金屬檢測(cè)器均撿得時(shí)，矯直機(jī)機(jī)進(jìn)料夾送輥對(duì)所述矯直機(jī)各矯直輥施加的推應(yīng)力逐漸減小，直至矯直機(jī)機(jī)進(jìn)料夾送輥傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)退出滿(mǎn)載狀態(tài)或矯直機(jī)達(dá)到滿(mǎn)載狀態(tài)；步驟四，當(dāng)矯直機(jī)處于輕載狀態(tài)、矯直機(jī)出料夾送輥處于滿(mǎn)載狀態(tài)，并且第二冷金屬檢測(cè)器和第四冷金屬檢測(cè)器均撿得時(shí)，矯直機(jī)出料夾送輥對(duì)所述矯直機(jī)各矯直輥施加的拉應(yīng)力逐漸減小，直至矯直機(jī)出料夾送輥傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)退出滿(mǎn)載狀態(tài)或矯直機(jī)達(dá)到滿(mǎn)載狀態(tài)。
[0011]所述前沿延時(shí)功能塊延時(shí)的時(shí)間大于矯直機(jī)升速的時(shí)間。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:針對(duì)小H型鋼矯直機(jī)，由于該矯直機(jī)的主動(dòng)矯直輥采用組合傳動(dòng)，即一臺(tái)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)多個(gè)主動(dòng)矯直棍，無(wú)法通過(guò)優(yōu)化矯直機(jī)各主動(dòng)矯直棍的速度來(lái)實(shí)現(xiàn)矯直輥的過(guò)載控制，采用在小H型鋼矯直機(jī)前后各設(shè)置一臺(tái)夾送輥，通過(guò)調(diào)節(jié)矯直機(jī)進(jìn)料夾送輥和出料夾送輥的速度使矯直機(jī)進(jìn)料夾送輥和出料夾送輥經(jīng)軋件對(duì)矯直機(jī)矯直棍施加一定的推拉應(yīng)力，以此來(lái)避免小H型鋼矯直機(jī)各矯直棍的過(guò)載問(wèn)題。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為提高鋼矯直機(jī)矯直能力的矯直系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2為提高鋼矯直機(jī)矯直能力的矯直系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0015]其中，I為待矯直軋件，2為進(jìn)料夾送輥，3為矯直機(jī)，4為出料夾送輥，5為進(jìn)料輥，6為出料棍，7為第一冷金屬檢測(cè)器,8為第二冷金屬檢測(cè)器,9為第三冷金屬檢測(cè)器，10為第四冷金屬檢測(cè)器。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0017]針對(duì)馬鋼小H型鋼矯直機(jī)在矯直Z 250 X 250 X 18?Z 250 X 250 X 35規(guī)格等邊角鋼所出現(xiàn)的嚴(yán)重過(guò)載問(wèn)題，在保持現(xiàn)有在線(xiàn)矯直機(jī)不變的情況下，在現(xiàn)有型鋼矯直機(jī)的前后各增加一臺(tái)夾送輥，如圖1所示，一種提高鋼矯直機(jī)矯直能力的矯直系統(tǒng)，包括矯直機(jī)3、進(jìn)料輥5、出料輥6，控制系統(tǒng)，矯直機(jī)和進(jìn)料輥5之間設(shè)有進(jìn)料夾送輥2，矯直機(jī)和出料輥6之間設(shè)有出料夾送輥4、進(jìn)料輥5和進(jìn)料夾送輥2之間設(shè)有第二冷金屬檢測(cè)器8，出料夾送輥4出口設(shè)有第四冷金屬檢測(cè)器10。通過(guò)調(diào)節(jié)這兩臺(tái)夾送輥的速度，使夾送輥通過(guò)軋件對(duì)矯直機(jī)各矯直棍產(chǎn)生推拉作用，以此來(lái)減輕矯直機(jī)各矯直棍棍軸的傳動(dòng)輸出扭矩，即減輕矯直機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出扭矩。采用這種方式后，矯直機(jī)進(jìn)料夾送輥2和出料夾送輥4在減輕矯直機(jī)各矯直輥傳動(dòng)輸出扭矩的同時(shí)也能適當(dāng)提高各矯直輥的抗彎矩能力，由此可避免矯直機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部件的嚴(yán)重過(guò)載問(wèn)題。對(duì)于矯直機(jī)進(jìn)料夾送輥2和出料夾送輥4而言，不論其結(jié)構(gòu)如何，只要在軋件夾緊狀態(tài)下可對(duì)軋件施加一定的推應(yīng)力或拉應(yīng)力即可。矯直機(jī)進(jìn)料夾送輥2和出料夾送輥4可采用相同的結(jié)構(gòu)，通常夾送輥由變頻電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，夾送輥?zhàn)冾l電動(dòng)機(jī)功率的大小取決于所需夾送輥的推拉應(yīng)力及速度。在選定好矯直機(jī)進(jìn)料夾送輥2和出料夾送輥4后，如何利用矯直機(jī)進(jìn)料夾送輥2和出料夾送輥4來(lái)提高現(xiàn)有在線(xiàn)矯直機(jī)的矯直能力，我們獨(dú)立地設(shè)計(jì)了一種提高型鋼矯直機(jī)矯直能力的控制系統(tǒng)，其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
[0018]在圖2中，LVM為“雙向數(shù)值超差檢測(cè)”功能塊，當(dāng)X≥M+HY時(shí)，QU為‘1’，QL為‘0’，當(dāng)M — HY<X<M+HY時(shí)，QU和QL保持原態(tài)，當(dāng)X≤M — HY時(shí)，QU為 ‘0’ QL 為 ‘I’ ；CTR為“雙向計(jì)數(shù)器”功能塊，IU和ID分別為正反向計(jì)數(shù)脈沖輸入端，R和S分別為計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值的復(fù)位端和設(shè)定端，SV為計(jì)數(shù)器的設(shè)定值，LU和LL分別為計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值的上下限，Y為計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值輸出端；BBF為循環(huán)脈沖發(fā)生器，脈沖寬度為T(mén)、脈沖周期為2T ;0R為“或”門(mén)；AND為“與”門(mén)；Ν0Τ為“非”門(mén)；PDE為“前沿延時(shí)”功能塊；MUL為“乘法器”功能塊。這種提高型鋼矯直機(jī)矯直能力的控制系統(tǒng)其設(shè)計(jì)及控制思想如下:
[0019]該控制程序主要由八個(gè)控制單元所組成，即功能塊TXJJNC01和TXJJNC02構(gòu)成的矯直機(jī)過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元、功能塊TXJJNC03構(gòu)成的矯直機(jī)進(jìn)料夾送輥2 (簡(jiǎn)稱(chēng)PRl)負(fù)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元、功能塊TXJJNC04構(gòu)成的矯直機(jī)出料夾送輥4(簡(jiǎn)稱(chēng)PR2)負(fù)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元、功能塊TXJJNC05和TXJJNC06構(gòu)成的矯直機(jī)輕載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元、功能塊TXJJNC07、TXJJNC08、TXJJNC10、TXJJNC12、TXJJNC14、TXJJNC20 以及 TXJJNC22 構(gòu)成的 PRl 基準(zhǔn)速度修正控制單元、功能塊 TXJJNC07、TXJJNC09、TXJJNCIK TXJJNC13、TXJJNC15、TXJJNC21 以及 TXJJNC23構(gòu)成的PR2基準(zhǔn)速度修正控制單元、功能塊TXJJNC16、TXJJNC17以及TXJJNC18構(gòu)成的PRl基準(zhǔn)速度修正控制投切單元以及功能塊TXJJNC16、TXJJNC17以及TXJJNC19構(gòu)成的PR2基準(zhǔn)速度修正控制投切單元。利用矯直機(jī)進(jìn)料夾送輥2和出料夾送輥4實(shí)現(xiàn)矯直機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的負(fù)載調(diào)控，以提高矯直機(jī)的矯直能力，這必須要首先判定矯直機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是否處于過(guò)載狀態(tài)。故此，在該控制程序中設(shè)置了矯直機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元。在自動(dòng)方式下，矯直機(jī)及矯直機(jī)進(jìn)料夾送輥2和出料夾送輥4的速度控制方式為:軋件以低速(即穿線(xiàn)速度)通過(guò)矯直機(jī)及夾送輥，當(dāng)軋件頭部離開(kāi)矯直機(jī)出料夾送輥4時(shí)，矯直機(jī)及其進(jìn)料夾送輥2和出料夾送輥4同步升速至正常矯直速度，而待軋件尾部脫離矯直機(jī)出料夾送輥4時(shí)，矯直機(jī)及其進(jìn)料夾送棍2和出料夾送棍4同步減速至軋件穿線(xiàn)速度,等待下一根軋件穿線(xiàn)矯直?？紤]到矯直機(jī)及其進(jìn)料夾送輥2和出料夾送輥4由穿線(xiàn)速度升速至正常矯直速度的時(shí)間通常只有2秒鐘，并且在矯直機(jī)加速的過(guò)程中，由于矯直輥與軋件間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)變動(dòng)較大，導(dǎo)致矯直機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩波動(dòng)較大，這樣，在可編程序邏輯控制器(即PLC)上難以完成矯直機(jī)的短時(shí)動(dòng)態(tài)負(fù)載調(diào)控。故此，該控制程序不考慮矯直機(jī)短暫升速過(guò)程中的負(fù)載調(diào)控，控制程序中所設(shè)立的矯直機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元僅對(duì)矯直機(jī)在穩(wěn)態(tài)矯直速度下的過(guò)載狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。該矯直機(jī)過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元通過(guò)雙向數(shù)值超差檢測(cè)功能塊TXJJNC01首先獲得矯直機(jī)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載狀態(tài)信息，并將該過(guò)載狀態(tài)信息經(jīng)前沿延時(shí)功能塊TXJJNC02延時(shí)3秒鐘(大于矯直機(jī)的升速時(shí)間)，若該過(guò)載狀態(tài)信息經(jīng)該段時(shí)間延時(shí)后仍然存在，則表明矯直機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)處于穩(wěn)態(tài)過(guò)載狀態(tài)。當(dāng)矯直機(jī)處于過(guò)載狀態(tài)(即矯直機(jī)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流大于或等于110%電動(dòng)機(jī)額定電流)、矯直機(jī)進(jìn)料夾送輥2 (簡(jiǎn)稱(chēng)PRl)處于非過(guò)載狀態(tài)(即PRl傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流小于或等于95%電動(dòng)機(jī)額定電流)，并且PRl前熱檢(2 # CMD)撿得時(shí)，PRl基準(zhǔn)速度修正控制單元中‘與門(mén)’功能塊TXJJNC08的輸出狀態(tài)為‘I’，使得該單元中循環(huán)脈沖發(fā)生器功能塊TXJJNC12使能，這時(shí)，若PRl基準(zhǔn)速度修正控制投切單元輸出(即功能塊TXJJNC18的輸出)狀態(tài)為‘ I’，則PRl基準(zhǔn)速度修正控制單元的計(jì)數(shù)器功能塊TXJJNC20
開(kāi)始正向累加計(jì)數(shù)，由此使PRl基準(zhǔn)速度修正值)逐漸增大，這樣，PRl通過(guò)軋件對(duì)
矯直機(jī)各矯直棍施加的推應(yīng)力逐漸增大，直至矯直機(jī)退出過(guò)載狀態(tài)(即矯直機(jī)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流小于或等于90%電動(dòng)機(jī)額定電流)或PRl傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)處于滿(mǎn)載狀態(tài)(即PRl傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流大于或等于105%電動(dòng)機(jī)額定電流)。同理，當(dāng)矯直機(jī)處于過(guò)載狀態(tài)、矯直機(jī)出料夾送輥4 (簡(jiǎn)稱(chēng)PR2)處于非過(guò)載狀態(tài)，并且PR2后熱檢(4 # CMD)撿得時(shí)，PR2基準(zhǔn)速度修正控制單元中‘與門(mén)’功能塊TXJJNC09的輸出狀態(tài)為‘I’，使得該單元中循環(huán)脈沖發(fā)生器功能塊TXJJNC13使能，這時(shí)，若PR2基準(zhǔn)速度修正控制投切單元輸出狀態(tài)為‘ I’，則PR2基準(zhǔn)速度修正控制單元的計(jì)數(shù)器功能塊TXJJNC21開(kāi)始正向累加計(jì)數(shù)，由此使PR2基準(zhǔn)速度修正值
(Α<2)逐漸增大，這樣，PR2通過(guò)軋件對(duì)矯直機(jī)各矯直輥施加的拉應(yīng)力逐漸增大，直至矯直
機(jī)退出過(guò)載狀態(tài)或PR2傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)處于滿(mǎn)載狀態(tài)(即PR2傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流大于或等于105%電動(dòng)機(jī)額定電流)。當(dāng)矯直機(jī)處于輕載狀態(tài)(即矯直機(jī)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流小于或等于70%電動(dòng)機(jī)額定電流)、PR1處于滿(mǎn)載狀態(tài)，并且PRl前熱檢(2 # CMD)以及PR2后熱檢(4 # CMD)均撿得時(shí)，PRl基準(zhǔn)速度修正控制單元中‘與門(mén)’功能塊TXJJNC10的輸出狀態(tài)為‘I’，使得該單元中循環(huán)脈沖發(fā)生器功能塊TXJJNC14使能，這時(shí)，若PRl基準(zhǔn)速度修正控制投切單元輸出狀態(tài)為‘I’，則PRl基準(zhǔn)速度修正控制單元的計(jì)數(shù)器功能塊TXJJNC20開(kāi)始反向累加計(jì)數(shù)，由此使PRl基準(zhǔn)速度修正值逐漸減小，這樣，PRl通過(guò)軋件對(duì)矯直機(jī)各矯直輥施加的推應(yīng)力逐漸減小，直至PRl傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)退出滿(mǎn)載狀態(tài)(即PRl傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流小于或等于95%電動(dòng)機(jī)額定電流)或矯直機(jī)達(dá)到滿(mǎn)載狀態(tài)(即矯直機(jī)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流達(dá)到100%電動(dòng)機(jī)額定電流)。同樣，當(dāng)矯直機(jī)處于輕載狀態(tài)、PR2處于滿(mǎn)載狀態(tài)，并且PRl前熱檢(2 # CMD)以及PR2后熱檢(4 # CMD)均撿得時(shí)，PR2基準(zhǔn)速度修正控制單元中‘與門(mén)’功能塊TXJJNC11的輸出狀態(tài)為‘ I’，使得該單元中循環(huán)脈沖發(fā)生器功能塊TXJJNC15使能，這時(shí)，若PR2基準(zhǔn)速度修正控制投切單元輸出狀態(tài)為‘1’，則PR2基準(zhǔn)速度修正控制單元的計(jì)數(shù)器功能塊TXJJNC21開(kāi)始反向累加計(jì)數(shù)，由此使PR2基準(zhǔn)速度修正值逐漸減小，這樣，PR2通過(guò)軋件對(duì)矯直機(jī)各矯直輥施加的拉應(yīng)力逐漸減小，直至PR2傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)退出滿(mǎn)載狀態(tài)(即PR2傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流小于或等于95%電動(dòng)機(jī)額定電流)或矯直機(jī)達(dá)到滿(mǎn)載狀態(tài)。由此可知，通過(guò)型鋼矯直機(jī)與其進(jìn)料夾送輥2和出料夾送輥4間的張應(yīng)力控制，可提高型鋼矯直機(jī)的矯直能力。
[0020]實(shí)施效果:馬鋼第三鋼軋總廠(chǎng)大H型鋼生產(chǎn)線(xiàn)采用懸臂輥式可變節(jié)距矯直機(jī)對(duì)H型鋼軋件進(jìn)行在線(xiàn)矯直，該矯直機(jī)共有九個(gè)懸臂式矯直輥(四個(gè)為上矯直輥，五個(gè)為下矯直輥)，上下交錯(cuò)排列，其中四個(gè)上矯直輥為主動(dòng)矯直輥(分別編號(hào)為2 #主動(dòng)矯直輥、4 #主動(dòng)矯直輥、6 #主動(dòng)矯直輥和8 #主動(dòng)矯直輥)，每個(gè)上矯直輥分別由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)(220KW)經(jīng)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，而下矯直輥為被動(dòng)矯直輥(分別編號(hào)為I #被動(dòng)矯直輥、3 #被動(dòng)矯直輥、5#被動(dòng)矯直輥、7 #被動(dòng)矯直輥和9 #被動(dòng)矯直輥)，僅采用液壓馬達(dá)助動(dòng)。該大H型鋼矯直機(jī)4 #主動(dòng)矯直輥的傳動(dòng)減速機(jī)在實(shí)際使用過(guò)程中時(shí)常處于過(guò)載或嚴(yán)重過(guò)載狀態(tài)(即4#主動(dòng)矯直輥傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)輸出扭矩達(dá)到150%電動(dòng)機(jī)額定扭矩)，由此，4 #主動(dòng)矯直輥減速機(jī)多次出現(xiàn)齒輪傳動(dòng)軸軸承以及齒輪損壞的現(xiàn)象。鑒于大H型鋼矯直機(jī)主矯輥所存在的問(wèn)題，我們通過(guò)優(yōu)化矯直機(jī)各主動(dòng)矯直輥的速度來(lái)實(shí)現(xiàn)矯直輥的過(guò)載控制，由此解決了矯直機(jī)矯直棍的過(guò)載問(wèn)題。而針對(duì)小H型鋼矯直機(jī)，由于該矯直機(jī)5個(gè)主動(dòng)矯直棍米用組合傳動(dòng)，即一臺(tái)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)5個(gè)主動(dòng)矯直輥，無(wú)法通過(guò)優(yōu)化矯直機(jī)各主動(dòng)矯直輥的速度來(lái)實(shí)現(xiàn)矯直輥的過(guò)載控制。鑒于小H型鋼矯直機(jī)矯直輥的過(guò)載形式與大H型鋼矯直機(jī)矯直輥的過(guò)載形式基本相同，故此，完全可以采用在小H型鋼矯直機(jī)前后各設(shè)置一臺(tái)夾送輥，通過(guò)調(diào)節(jié)矯直機(jī)前后夾送輥的速度使矯直機(jī)前后夾送輥經(jīng)軋件對(duì)矯直機(jī)矯直輥施加一定的推拉應(yīng)力，以此來(lái)避免小H型鋼矯直機(jī)各矯直輥的過(guò)載問(wèn)題。
[0021]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種提高鋼矯直機(jī)矯直能力的矯直系統(tǒng)，包括矯直機(jī)(3)、進(jìn)料輥(5)、出料輥(6)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)，矯直機(jī)和進(jìn)料輥(5 )之間設(shè)有進(jìn)料夾送輥(2 )，矯直機(jī)和出料輥(6 )之間設(shè)有出料夾送輥(4 )、進(jìn)料輥(5 )和進(jìn)料夾送輥(2 )之間設(shè)有第二冷金屬檢測(cè)器(8 )，出料夾送輥(4 )出口設(shè)有第四冷金屬檢測(cè)器(10 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矯直系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)包括: 矯直機(jī)過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元，集矯直機(jī)傳動(dòng)實(shí)際電流，并將實(shí)際電流與矯直機(jī)傳動(dòng)額定電流和矯直機(jī)容許過(guò)載偏差電流之和相比較，以此來(lái)監(jiān)測(cè)矯直機(jī)是否處于過(guò)載狀態(tài)； 進(jìn)料夾送輥負(fù)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元，采集進(jìn)料夾送輥(2)傳動(dòng)實(shí)際電流，并將實(shí)際電流與進(jìn)料夾送輥傳動(dòng)額定電流和進(jìn)料夾送輥容許過(guò)載偏差電流之和相比較，以此來(lái)監(jiān)測(cè)進(jìn)料夾送輥(2)是否處于過(guò)載狀態(tài)； 出料夾送輥負(fù)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元，采集出料夾送輥(4)傳動(dòng)實(shí)際電流，并將實(shí)際電流與出料夾送輥傳動(dòng)額定電流和進(jìn)料夾送輥容許過(guò)載偏差電流之和相比較，以此來(lái)監(jiān)測(cè)進(jìn)料夾送輥(4)是否處于過(guò)載狀態(tài)； 矯直機(jī)輕載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元，采集矯直機(jī)傳動(dòng)實(shí)際電流，并將實(shí)際電流與矯直機(jī)傳動(dòng)額定電流和矯直機(jī)輕載判定偏差電流之差相比較，以此來(lái)監(jiān)測(cè)矯直機(jī)是否處于輕載狀態(tài)；進(jìn)料夾送輥基準(zhǔn)速度修正控制投切單元，輸入信號(hào)為進(jìn)料夾送輥(2)前的冷金屬檢測(cè)器(8)、出料夾送輥(4)后的冷金屬檢測(cè)器(10)、進(jìn)料夾送輥(2)傳動(dòng)故障以及矯直機(jī)手動(dòng)操作方式；當(dāng)冷金屬檢測(cè)器(8)或冷金屬檢測(cè)器(10)撿得并且進(jìn)料夾送輥(2)傳動(dòng)無(wú)故障以及矯直機(jī)非手動(dòng)操作方式時(shí)，進(jìn)料夾送輥基準(zhǔn)速度修正控制投入； 進(jìn)料夾送輥基準(zhǔn)速度修正控制單元，接收進(jìn)料夾送輥基準(zhǔn)速度修正控制投切單元、矯直機(jī)過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元、進(jìn)料·夾送輥負(fù)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元以及矯直機(jī)輕載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元的信號(hào)；在矯直機(jī)處于過(guò)載狀態(tài)而進(jìn)料夾送輥處于非過(guò)載狀態(tài)時(shí)，該控制單元將逐漸增大進(jìn)料夾送輥基準(zhǔn)速度修正值直到矯直機(jī)退出過(guò)載狀態(tài)或進(jìn)料夾送輥基準(zhǔn)速度修正值達(dá)到限幅值為止； 出料夾送輥基準(zhǔn)速度修正控制投切單元，輸入信號(hào)為進(jìn)料夾送輥(2)前的冷金屬檢測(cè)器(8)、出料夾送輥(4)后的冷金屬檢測(cè)器(10)、出料夾送輥(4)傳動(dòng)故障以及矯直機(jī)手動(dòng)操作方式；當(dāng)冷金屬檢測(cè)器(8)或冷金屬檢測(cè)器(10)撿得并且出料夾送輥(4)傳動(dòng)無(wú)故障以及矯直機(jī)非手動(dòng)操作方式時(shí)，出料夾送輥基準(zhǔn)速度修正控制投入； 出料夾送輥基準(zhǔn)速度修正控制單元，接收出料夾送輥基準(zhǔn)速度修正控制投切單元、矯直機(jī)過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元、出料夾送輥負(fù)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元以及矯直機(jī)輕載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元的信號(hào)；在矯直機(jī)處于過(guò)載狀態(tài)而出料夾送輥處于非過(guò)載狀態(tài)時(shí)，該控制單元將逐漸增大出料夾送輥基準(zhǔn)速度修正值直到矯直機(jī)退出過(guò)載狀態(tài)或出料夾送輥基準(zhǔn)速度修正值達(dá)到限幅值為止。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矯直系統(tǒng)，其特征在于:所述矯直機(jī)過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元和矯直機(jī)輕載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元均包括采集矯直機(jī)傳動(dòng)實(shí)際電流的“雙向數(shù)值超差檢測(cè)”功能塊，“雙向數(shù)值超差檢測(cè)”功能塊輸出的信號(hào)發(fā)給“前沿延時(shí)”功能塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矯直系統(tǒng)，其特征在于:所述進(jìn)料夾送輥(2)負(fù)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元包括進(jìn)料夾送輥(2)實(shí)際電流的“雙向數(shù)值超差檢測(cè)”功能塊；所述出料夾送輥(4)負(fù)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元包括采集出料夾送輥(4)實(shí)際電流的“雙向數(shù)值超差檢測(cè)”功能塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矯直系統(tǒng)，其特征在于:所述矯直機(jī)過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元設(shè)定的矯直機(jī)容許過(guò)載偏差電流為矯直機(jī)額定電流的10% ;所述矯直機(jī)輕載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元設(shè)定的矯直機(jī)輕載判定偏差電流為矯直機(jī)額定電流的30%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的一種提高型鋼矯直機(jī)矯直能力的矯直系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一，矯直機(jī)過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元首先獲得矯直機(jī)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載狀態(tài)信息，并將所獲得的過(guò)載狀態(tài)信息經(jīng)前沿延時(shí)功能塊延時(shí)，若所述過(guò)載狀態(tài)信息經(jīng)延時(shí)后仍然存在，則表明矯直機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)處于穩(wěn)態(tài)過(guò)載狀態(tài)； 步驟二，當(dāng)矯直機(jī)處于穩(wěn)態(tài)過(guò)載狀態(tài)、矯直機(jī)機(jī)進(jìn)料夾送輥(2)處于非過(guò)載狀態(tài)，并且第二冷金屬檢測(cè)器(8)撿得時(shí)，矯直機(jī)機(jī)進(jìn)料夾送輥(2)對(duì)所述矯直機(jī)各矯直輥施加的推應(yīng)力逐漸增大，直至矯直機(jī)退出過(guò)載狀態(tài)或進(jìn)料夾送輥(2)處于滿(mǎn)載狀態(tài)；當(dāng)矯直機(jī)處于穩(wěn)態(tài)過(guò)載狀態(tài)、矯直機(jī)機(jī)出料夾送輥(4)處于非過(guò)載狀態(tài)，并且第二冷金屬檢測(cè)器(8)撿得時(shí)，矯直機(jī)機(jī)出料夾送輥(4 )對(duì)所述矯直機(jī)各矯直輥施加的拉應(yīng)力逐漸增大,直至矯直機(jī)退出過(guò)載狀態(tài)或出料夾送輥(4)處于滿(mǎn)載狀態(tài)； 步驟三，當(dāng)矯直機(jī)處于輕載狀態(tài)、矯直機(jī)機(jī)進(jìn)料夾送輥(2)處于滿(mǎn)載狀態(tài)，并且第二冷金屬檢測(cè)器(8)和第四冷金屬檢測(cè)器(10)均撿得時(shí)，矯直機(jī)機(jī)進(jìn)料夾送輥(2)對(duì)所述矯直機(jī)各矯直輥施加的推應(yīng)力逐漸減小，直至進(jìn)料夾送輥(2 )退出滿(mǎn)載狀態(tài)或矯直機(jī)達(dá)到滿(mǎn)載狀態(tài)； 步驟四，當(dāng)矯直機(jī)處于輕載狀態(tài)、出料夾送輥(4)處于滿(mǎn)載狀態(tài)，并且第二冷金屬檢測(cè)器(8)和第四冷金屬檢測(cè)器(10)均撿得時(shí)，出料夾送輥(4)對(duì)所述矯直機(jī)各矯直輥施加的拉應(yīng)力逐漸減小，直至出料夾送輥(4 )退出滿(mǎn)載狀態(tài)或矯直機(jī)達(dá)到滿(mǎn)載狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述控制方法，其特征在于:所述前沿延時(shí)功能塊延時(shí)的時(shí)間大于矯直機(jī)升速的時(shí)間。`
【文檔編號(hào)】B21D43/08GK103817173SQ201310752589
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】葉光平, 徐璐, 王曉光, 王步更, 程鼎, 葉景好, 張利明, 徐洪, 李建菲, 張衛(wèi)斌, 袁成崗, 馬龍, 黃震, 尹正華, 陶世剛 申請(qǐng)人:馬鋼(集團(tuán))控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司