[发明专利]可控制延伸率的带钢拉弯矫直系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及冷轧钢板材料的生产领域，尤其涉及一种可控制延伸率的带钢拉弯矫直系统及其控制方法。

技术背景

带钢拉弯矫直是改善带钢产品板形和机械性能的重要环节，延伸率是拉弯矫直的重要变形指标之一，其在保证带钢力学性能、满足用户要求方面，起着至关重要的作用。在小变形量范围内对带钢进行拉弯矫直，将其屈服极限降低到最小值，同时使屈服平台消失。随着延伸率的增加，带钢又会发生加工硬化，使屈服极限升高。因此延伸率应控制在既能消除屈服平台，又不产生加工硬化的范围内。从工艺上讲，每一种材质的带钢都要求有一定的延伸率，同一种材质的带钢要求延伸率恒定。

传统的带钢拉弯矫直生产和延伸率控制基本上是手动延伸率控制和机械同步延伸率控制，其方法如下：

一、手动延伸率控制

手动延伸率控制就是在带钢拉弯矫直过程中，通过测量入口S辊、出口S辊的速度并计算其比值，作为延伸率的等效值。当延伸率变化到某一阶段，由操作者手动调节入口、出口张力，从而达到控制延伸率的目的。这种方式首先无法克服机组在加减速的动态过程中由带钢与S辊之间的打滑和带钢内在材质的不均匀性引起的延伸率测量偏差，无法保证产品精度；其次手动控制无法保证控制的稳定性和即时性；因此该种方式无法满足更高的生产速度和效率和适应现代机械生产要求。

二、机械同步延伸率控制

机械同步延伸率控制是目前对带钢拉弯矫直生产中延伸率控制比较有效和应用比较广泛的一种方式。其主要特点是用一台电动机驱动一台一进两出的减速箱，分别传动两根很长的轴来拖动入口S辊、出口S辊，通过更换减速箱的输出齿轮控制入口S辊、出口S辊的速度进而开环控制带钢延伸率。这种方式有几个缺点无法克服：由于用一台电动机驱动一台一进两出的减速箱，分别传动两根很长的轴来拖动入口S辊、出口S辊，通过更换减速箱的输出齿轮控制入口、出口S辊的速度进而开环控制带钢延伸率的方式，不可避免的带来机械制造和维护的困难，尤其是调减速比的减速箱；而且在生产过程中采用不同延伸率时，需要更换减速箱的齿轮，造成机组生产效率低下。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有良好操作性，高稳定性和高精度的可控制延伸率的带钢拉弯矫直系统及其控制方法。

本发明所提供的可控制延伸率的带钢拉弯矫直系统，按照带钢运行方向依次包括放卷、入口辊、拉弯矫直机、出口辊、收卷，以及分别驱动入口辊和出口辊的第一电机和第二电机，其特征在于还包括：

带钢入口和出口速度测量装置，用于测量带钢入口和出口速度；

第一调速器，与所述第一电机相连接，用于控制所述第一电机的转速；

第二调速器，与所述第二电机相连接，用于控制所述第二电机的转速；

延伸率计算控制装置，与所述带钢入口和出口速度测量装置、第一调速器、第二调速器相连接，其内存储有带钢预设延伸率δ₂，根据测量的带钢入口和出口速度计算带钢实际延伸率δ₁，再计算δ₁与δ₂的差值Δδ，根据Δδ输出控制信号至所述第一调速器和第二调速器，由所述第一调速器和第二调速器分别对所述第一电机和第二电机的转速进行调节。

所述延伸率计算控制装置中还存储有延伸率最大偏差值δ₀，当Δδ的绝对值大于δ₀时，根据Δδ输出控制信号至所述第一调速器和第二调速器，由所述第一调速器和第二调速器分别对所述第一电机和第二电机的转速进行调节，直到|Δδ|＜δ₀或者|Δδ|＝δ₀。

本发明还提供一种带钢拉弯矫直生产中延伸率自动控制方法，采用上述可控制延伸率的带钢拉弯矫直系统，包括以下步骤：

步骤一，设定带钢预设延伸率δ₂；

步骤二，测量拉弯矫直机入口速度和出口速度；

步骤三，根据拉弯矫直机入口速度和出口速度计算出带钢的实际延伸率δ₁；

步骤三，比较带钢的实际延伸率δ₁与带钢的预设延伸率δ₂，计算出δ₁与δ₂的差值；

步骤四，根据δ₁与δ₂的差值对拉弯矫直机的入口速度和出口速度进行控制，使延伸率偏差控制在允许的范围内。

本发明还提供一种带钢延伸率的自动控制方法，包括以下步骤：