專利名稱：一種冷軋機(jī)防纏導(dǎo)板冗余控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冷軋機(jī)工作輥的防纏導(dǎo)板精度控制，尤其是涉及一種用于軋制薄規(guī)格帶鋼的四輥冷軋機(jī)、六輥冷軋機(jī)以及多輥冷軋機(jī)的防纏導(dǎo)板冗余控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，冷軋機(jī)工作輥的防纏措施有多種，其中使用防纏導(dǎo)板有兩種實(shí)現(xiàn)模式，如用液壓輥驅(qū)動(dòng)加接近開關(guān)檢測(cè)位置，只能根據(jù)最大工作輥的輥徑來(lái)確定防纏導(dǎo)板前端和工作輥之間定位精度，再更換小輥徑的工作輥之后，其間隙就會(huì)變大，一般工作輥的直徑變化為50mm，這種控制方法在使用最小直徑的工作輥的間隙在25mm以上，不能起到很好的防纏作用；如單側(cè)液壓缸驅(qū)動(dòng)和單側(cè)傳感器測(cè)量控制得帶鏈條齒的方式，這種理論上可以隨工作輥得直徑來(lái)控制液壓缸得行程，但是由于鏈條方式是機(jī)械式的，在發(fā)生斷帶事故后導(dǎo)板容 易變形，造成以后使用時(shí)導(dǎo)板和工作輥之間的各個(gè)地方的間隙不相等，出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，控制時(shí)一側(cè)位置控制較好，另外一側(cè)的導(dǎo)板可能已經(jīng)和軋輥接觸或者縫隙過(guò)大，造成劃傷軋輥或不能起到防纏作用。上述方法其控制形式都是單一的控制，或者簡(jiǎn)單的定位控制，而且定位精度一般都大于5mm,這樣在軋制帶鋼厚度小于3mm,在穿帶過(guò)程中很容易在俏頭時(shí)穿入工作棍和防纏導(dǎo)板之間，有時(shí)甚至損壞導(dǎo)板或劃傷軋輥；對(duì)于軋制事故中，如斷帶過(guò)程中，帶鋼通過(guò)軋輥和防纏導(dǎo)板之間較大的縫隙，帶鋼竄入防纏導(dǎo)板上方將機(jī)械設(shè)備和電器設(shè)備損壞，或由于軋制的慣性作用，帶鋼從工作輥和防纏導(dǎo)板的縫隙穿過(guò)，從上工作輥和上支撐輥之間穿出，再進(jìn)入軋制輥縫中，這樣帶鋼就會(huì)纏繞在工作輥上，造成斷帶事故的擴(kuò)大，甚至造成爆輥事故。
發(fā)明內(nèi)容為了克服簡(jiǎn)單定位控制的防纏導(dǎo)板造成軋輥缺陷，本實(shí)用新型提供了冗余控制方式的防纏導(dǎo)板系統(tǒng)，不僅能克服對(duì)直徑變化的工作輥的防纏導(dǎo)板固定位置的簡(jiǎn)單控制，更能使防纏導(dǎo)板兩側(cè)移動(dòng)的距離相等，不發(fā)生單側(cè)傾斜現(xiàn)象，使得防纏導(dǎo)板和工作輥之間的間隙控制在2_以下，從而實(shí)現(xiàn)防纏導(dǎo)板的防纏作用和控制乳化液氣隙的作用。本實(shí)用新型提供的一種冷軋機(jī)防纏導(dǎo)板冗余控制裝置，包括由至少一對(duì)支撐輥和至少一對(duì)工作輥組成的輥系，輥系一側(cè)設(shè)有由左液壓缸和右液壓缸驅(qū)動(dòng)的防纏導(dǎo)板，其特征是還包括一個(gè)位移精度控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型提供的一種冷軋機(jī)防纏導(dǎo)板冗余控制裝置，其特征是所述輥系包括，至少一個(gè)下支承輥或下中間輥，該下支承輥或下中間輥上部設(shè)有下工作輥，下工作輥上部設(shè)有上工作輥，上工作輥上部設(shè)有上支承輥或上中間輥；通過(guò)下支承輥和下工作輥調(diào)節(jié)軋制線的高度；所述支承輥或中間輥是鋼制的兩端帶椎度的圓柱形結(jié)構(gòu)，工作輥為帶輥形的圓柱形結(jié)構(gòu)，防纏導(dǎo)板為鋼制長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，頭部帶有斜面，斜面上的鋼制件附有橡膠套。本實(shí)用新型提供的一種冷軋機(jī)防纏導(dǎo)板冗余控制裝置，其特征是所述位移精度控制系統(tǒng)包括安裝在左液壓缸后面的左傳感器、安裝在右液壓缸后面的右傳感器和依次連接的計(jì)數(shù)器、控制器，以及用于驅(qū)動(dòng)控制的模擬量輸出系統(tǒng)給比例調(diào)節(jié)閥控制，所述精度測(cè)量的傳感器分別安裝在液壓缸內(nèi)，并和軋制線形成一定角度δ，進(jìn)行精度控制。本實(shí)用新型提供的一種冷軋機(jī)防纏導(dǎo)板冗余控制裝置，其特征是所述位移精度控制是利用冗余控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，所述控制器為嵌入式實(shí)時(shí)高速傳輸技術(shù)的總線控制器，通過(guò)比較兩個(gè)傳感器的數(shù)值分別來(lái)控制液壓缸的輸入信號(hào)。本實(shí)用新型提供的一種冷軋機(jī)防纏導(dǎo)板冗余控制裝置，其特征是所述位移精度控制是利用冗余控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，所述控制器為嵌入式實(shí)時(shí)高速傳輸技術(shù)的總線控制器，通過(guò)比較兩個(gè)傳感器的數(shù)值分別來(lái)控制液壓缸的輸入信號(hào)。本實(shí)用新型的有益效果是，可以實(shí)現(xiàn)冷軋機(jī)防纏導(dǎo)板位移的精準(zhǔn)檢測(cè)和控制，不會(huì)發(fā)生單邊到位，而另一邊的大空隙或者已和軋輥接觸，使用的冗余控制算法，可推廣到其他控制精度要求高的短行程控制系統(tǒng)中。

圖I是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型截面示意圖其中，I 一上支撐輥或上中間輥、2-上工作輥、3-下工作輥、4-下支撐輥或下中間輥、5-帶雙驅(qū)動(dòng)的防纏導(dǎo)板、6-左液壓缸、7-右液壓缸、8-左傳感器、9-右傳感器、10-計(jì)數(shù)器、11 一控制器、12-模擬量輸出系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。本實(shí)用新型提供的一種冷軋機(jī)工作輥防纏導(dǎo)板的冗余控制裝置，如圖1，圖2所示，在該軋機(jī)系統(tǒng)的防纏導(dǎo)板的設(shè)備，包括支撐輥和工作輥組成的輥系、防纏導(dǎo)板5、兩個(gè)液壓缸6、7，分別設(shè)置在液壓缸6、7內(nèi)的傳感器測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行位移精度的精確控制系統(tǒng)。輥系包括，下支承輥或者是下中間輥4，下支承輥或下中間輥上部設(shè)有下工作輥3，通過(guò)下支承輥4和下工作輥3來(lái)調(diào)節(jié)軋制線的高度，在軋制線以上和下工作輥3上部的是上工作輥2，上工作輥2的上部是上支承輥1，支承輥是鋼制的兩端帶椎度的圓柱形結(jié)構(gòu)，工作輥為帶輥形的圓柱形結(jié)構(gòu)，防纏導(dǎo)板5安裝在軋輥?zhàn)髠?cè)，為鋼制長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，頭部帶有斜面，斜面上的鋼制件附有橡膠套，防止劃傷軋輥；防纏導(dǎo)板5通過(guò)兩個(gè)液壓缸6、7為執(zhí)行動(dòng)作，測(cè)量距離的傳感器8通過(guò)計(jì)數(shù)器板10進(jìn)行測(cè)量，作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述計(jì)數(shù)板10采用格林碼數(shù)據(jù)格式傳輸，采用Tipll4計(jì)數(shù)卡；所述控制器11為基于Vxworks嵌入式實(shí)時(shí)的高速傳輸技術(shù)的總線控制器。通過(guò)比較兩個(gè)傳感器的數(shù)值分別來(lái)控制液壓缸的輸入信號(hào)。在安全距離區(qū)域d以內(nèi)兩個(gè)傳感器數(shù)據(jù)的差值設(shè)定在5_，如果防纏導(dǎo)板到達(dá)安全區(qū)域以外后傳感器的差值必須小于氣隙距離3mm，這樣才能保證導(dǎo)板在傾斜度不好的情況下不劃傷軋輥。在此定義在液壓缸收回的位置為最大距離Max，沒有軋輥時(shí)防纏導(dǎo)板伸出的位置為零點(diǎn)，防纏導(dǎo)板的行程距離是根據(jù)上工作輥的直徑D以及防纏導(dǎo)板安裝的角度δ應(yīng)用模型計(jì)算得出L。[0016]本實(shí)用新型冷軋機(jī)工作輥防纏導(dǎo)板的冗余控制設(shè)計(jì)的動(dòng)作步驟I、在冷軋機(jī)完全將軋輥安裝在機(jī)架中，同時(shí)根據(jù)支承輥、中間輥和工作輥的直徑，進(jìn)行機(jī)架校核計(jì)算，此時(shí)軋輥已在準(zhǔn)備好狀態(tài)；2、在安裝軋輥和校核軋輥時(shí)，防纏導(dǎo)板一直在最大位置max，如果不在該位置，系統(tǒng)將禁止安裝軋輥和校核軋輥；3、控制系統(tǒng)根據(jù)工作輥的直徑和安全距離進(jìn)行計(jì)算防纏導(dǎo)板移動(dòng)距離L，其算法如下；L=LO-[ (L1-K1*D1_K2*D2)/tana-d]L-防纏導(dǎo)板移動(dòng)距離；LO-液壓缸的最大行程；LI-防纏導(dǎo)板液壓缸安裝點(diǎn)距軋機(jī)中心距；D1_工作輥直徑D2-帶鋼厚度；K1-與輥徑相關(guān)的系數(shù)；Κ2-與厚度有關(guān)的系數(shù)；a-防纏導(dǎo)板與水平的夾角；d_防纏導(dǎo)板行程的安全調(diào)整距離；4、帶鋼準(zhǔn)備穿入軋輥時(shí)，防纏導(dǎo)板在液壓缸的推動(dòng)下從最大位置移動(dòng)到目標(biāo)位置L，在此處進(jìn)行精確定位控制和兩邊的斜度冗余控制；5、穿帶結(jié)束開始軋制，在軋制過(guò)程中防纏導(dǎo)板一直處于推進(jìn)位置，位置是L ；6、當(dāng)軋制結(jié)束時(shí)，軋機(jī)開始甩尾時(shí)防纏導(dǎo)板推出到最大位置max，避免帶鋼尾部打傷導(dǎo)板；7、在最大位置等待下一卷的穿帶。本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程為，傳感器8、9的信號(hào)通過(guò)磁感應(yīng)方式傳輸距離信號(hào)，通過(guò)線路傳到計(jì)數(shù)器10，計(jì)數(shù)器10進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換后送入控制器11，經(jīng)過(guò)控制器11安裝的計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算后發(fā)出控制指令給模擬量輸出系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)防纏導(dǎo)板的精確控制。本實(shí)用新型的電氣控制系統(tǒng)采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)的VME總線控制器，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的處理和傳輸，將計(jì)數(shù)器板VIP616中的子卡Tipl 14的數(shù)據(jù)處理?，F(xiàn)場(chǎng)的傳感器8、9采用格林碼的數(shù)據(jù)格式，通過(guò)屏蔽雙絞線傳輸，其供電電壓為24VDC，時(shí)鐘觸發(fā)電壓在1.7-2. 4VDC之間，屏蔽線需要單向接地，消除渦流電流形成的干擾，以確保信號(hào)穩(wěn)定且不失真。另外在傳感器
8、9安裝時(shí)，先安裝好帶傳感器檢測(cè)環(huán)的液壓缸，同時(shí)傳感器的快速插頭需要焊接，需要焊接時(shí)要采用近距離零線法，避免焊機(jī)大電流串入檢測(cè)儀表中，造成不必要的損失。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)液壓缸和模擬量輸出系統(tǒng)的動(dòng)力為液壓驅(qū)動(dòng)，需要的液壓壓力為28Mpa的高壓系統(tǒng)供應(yīng)，經(jīng)過(guò)閥臺(tái)減壓后壓力為lOMPa。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)的防纏導(dǎo)板行程與工作輥直徑關(guān)聯(lián)聯(lián)，使用冗余控制裝置，可以準(zhǔn)確計(jì)算出工作輥不同輥徑下防纏導(dǎo)板的行程，同時(shí)根據(jù)該裝置的輸出系統(tǒng)來(lái)控制防纏導(dǎo)板，同時(shí)反饋防纏導(dǎo)板兩側(cè)的差值，如果防纏導(dǎo)板被異物卡住或兩側(cè)的差值較大，則輸出系統(tǒng)根據(jù)傳感器檢測(cè)的距離能夠進(jìn)行均衡控制，有效防止防纏導(dǎo)板劃傷軋輥，并造成進(jìn)一步的生產(chǎn)缺陷，更重要的是，本實(shí)用新型冷軋機(jī)防纏導(dǎo)板冗余控制裝置精度高，誤差小，保證了過(guò)程自動(dòng)化的穩(wěn)定精準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種冷軋機(jī)防纏導(dǎo)板冗余控制裝置，包括由至少一對(duì)支撐輥和至少一對(duì)工作輥組成的輥系，輥系一側(cè)設(shè)有由左液壓缸(6)和右液壓缸(7)驅(qū)動(dòng)的防纏導(dǎo)板(5)，其特征是還包括一個(gè)位移精度控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種冷軋機(jī)防纏導(dǎo)板冗余控制裝置，其特征是所述輥系包括，至少一個(gè)下支承輥或下中間輥(4)，該下支承輥或下中間輥(4)上部設(shè)有下工作輥(3)，下工作輥(3)上部設(shè)有上工作輥(2)，上工作輥(2)上部設(shè)有上支承輥或上中間輥(I);通過(guò)下支承輥(4)和下工作輥(3)調(diào)節(jié)軋制線的高度；所述支承輥或中間輥是鋼制的兩端帶椎度的圓柱形結(jié)構(gòu)，工作輥為帶輥形的圓柱形結(jié)構(gòu)，防纏導(dǎo)板(5)為鋼制長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，頭部帶有斜面，斜面上的鋼制件附有橡膠套。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種冷軋機(jī)防纏導(dǎo)板冗余控制裝置，其特征是所述位移精度控制系統(tǒng)包括安裝在左液壓缸(6 )后面的左傳感器(8 )、安裝在右液壓缸(7 )后面的右傳感器(9)和依次連接的計(jì)數(shù)器(10)、控制器(11)，以及用于驅(qū)動(dòng)控制的模擬量輸出系統(tǒng)(12)給比例調(diào)節(jié)閥控制，所述精度測(cè)量的傳感器(8、9)分別安裝在液壓缸(6、7)內(nèi)，并和軋制線形成一定角度I進(jìn)行精度控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種冷軋機(jī)防纏導(dǎo)板冗余控制裝置，其特征是所述位移精度控制是利用冗余控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，所述控制器(11)為嵌入式實(shí)時(shí)高速傳輸技術(shù)的總線控制器，通過(guò)比較兩個(gè)傳感器(8、9)的數(shù)值分別來(lái)控制液壓缸(6、7)的輸入信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種冷軋機(jī)防纏導(dǎo)板冗余控制裝置，其特征是所述位移精度控制是利用冗余控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，所述控制器(11)為嵌入式實(shí)時(shí)高速傳輸技術(shù)的總線控制器，通過(guò)比較兩個(gè)傳感器(8、9)的數(shù)值分別來(lái)控制液壓缸(6、7)的輸入信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型提供的一種冷軋機(jī)防纏導(dǎo)板冗余控制裝置，包括由至少一對(duì)支撐輥和至少一對(duì)工作輥組成的輥系，輥系一側(cè)設(shè)有由左液壓缸和右液壓缸驅(qū)動(dòng)的防纏導(dǎo)板，其特征是還包括一個(gè)位移精度控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過(guò)兩個(gè)冗余設(shè)計(jì)的位置傳感器對(duì)防纏導(dǎo)板的移動(dòng)位移進(jìn)行精度測(cè)量和控制，實(shí)現(xiàn)防纏導(dǎo)板的移動(dòng)位移精確定位，能夠解決防纏導(dǎo)板因移動(dòng)過(guò)程中控制不穩(wěn)定、定位不精確、兩側(cè)位置不相等行程斜角等等造成劃傷冷軋機(jī)工作輥問(wèn)題，同時(shí)保證防纏導(dǎo)板的作用和精度控制在2mm以下。
文檔編號(hào)B21B33/00GK202591235SQ20122026005
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者聞青山, 徐衛(wèi)國(guó), 臧廷利, 孫玉龍, 劉樹山, 李群, 林建民, 李寧, 初廣振 申請(qǐng)人:聞青山