[发明专利]热轧卷取机夹送辊夹紧力综合设定方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金行业的热轧卷取机计算机控制领域，涉及一种钢卷卷取品质控制方法，特别涉及一种适合于热轧卷取机的夹送辊夹紧力综合设定方法。

背景技术

热轧卷取过程中夹送辊夹紧力的确定对于卷取品质有着重要的影响。附图1为夹送辊工作原理图。带材1从热轧精轧机组2出来之后，在输出辊道4的作用下经过层流冷却系统3，随后进入由上夹送辊7和下夹送辊8构成的夹送辊组5，由夹送辊组5对带材1的头部进行牵引和夹持并尽量不撞击上导板9以及下导板10的前提下将其送入卷筒12与助卷辊11之间，完成穿带过程；此后通过夹送辊组5的夹紧力使得卷取机6与夹送辊组5之间建立卷取张力，保证带材1的头部在卷筒上卷紧，当张力稳定后逐步将张力过渡到卷取机6与精轧机组2之间，此时夹送辊组5夹紧力仅仅起到稳定张力的作用而保持一个较小的夹紧力，随后在卷取机6进行正常卷取到带钢尾部离开精轧机组2的第1机架之后，再次将张力过渡为卷取机6与夹送辊组5之间，以保证带材1尾部的平齐和卷紧。与之对应，对于热轧卷取机夹送辊夹紧力的设定也就可以分成四个部分：（1）带钢咬入部分夹送辊夹紧力的计算；（2）开始建立张力到张力稳定前；（3）张力稳定后到带材尾部离开精轧机组第一机架之前；（4）带材尾部离开精轧机组第一机架之后到带材尾部离开夹送辊组。上述四个部分中，第三部分中夹送辊不起主导作用，有时候夹送辊甚至可以打开，因此对于该部分夹送辊的夹紧力可以根据现场实际情况按照经验值给出。而第四部分与第二部分设定原理相同，其设定结果也与第二部分相似，因此现场对于热轧卷取机夹送辊夹紧力的设定主要是指第一、第二部分夹紧力的设定。以往，现场对于第一部分夹送辊夹紧力的设定主要是从保证送进、保证带材能够塑性弯曲而沿着与导板相切的方向进入到卷筒和助卷辊的辊缝之中以减少带钢头部撞击上导板等两个方面来考虑；而对第二部分夹送辊夹紧力的设定则主要是从打滑的防治入手，而将满足相关条件的临界最小值作为夹紧力的设定值（参见参考文献1-4）。实际上，采用这种方法设定夹送辊的夹紧力是不科学的，因为该方法所设定的夹紧力仅仅是满足夹送辊正常工作的理想最低极限值，而没有任何余量，如果在生产中出现带材厚度的波动、性能的波动等常见问题，将有可能导致夹送辊无法正常工作。与此同时，夹送辊的夹紧力也非越大越好，如果夹紧力过大，将有可能导致夹送辊与带材之间局部接触应力过大，超出带材的允许接触应力，容易造成带材表面局部硌伤以及划伤缺陷。特别的，在以往夹送辊夹紧力的设定过程中，没有考虑到以下四类问题：（1）夹送辊在工作过程中，随着夹送辊过钢公里数的增加，夹送辊出现磨损，导致夹送辊的夹紧力沿横向分布不均匀，从而可能出现带材局部接触压力过大问题；（2）夹送辊工作过程中，随着夹送辊过钢公里数的增加，夹送辊表面粗糙度下降，导致夹送辊与带材之间的摩擦系数缓慢变小，如果采用原技术设定夹紧力将有可能导致送进不足以及打滑等问题；（3）夹送辊工作过程中，由于带材断面形状存在凸度等，使得夹送辊夹紧力沿着横向分布不均匀，造成带材表面局部接触压力过大的问题；（4）由于夹送辊本身的挠度问题，造成夹送辊夹紧力沿着横向分布不均匀，造成带材局部接触压力过大、压伤带材的问题。这样，如何正确的设定夹送辊的夹紧力，使之能够在现场工况出现一定变化的前提下正常工作，既能保证正常送进且不出现打滑，又能保证带钢头部弯曲变形适中而不划伤上下导板，还能保证夹送辊与带材之间的接触应力不超出带材允许接触应力就成为现场攻关的重点。

参考文献：[1]张学君，钟建华，郭万有.热轧卷板机结构参数与卷取张力的确定[J].一重技术，1999：7-11.[2]钟建华，张学君，刘晓峰，郭万有.热轧卷板机张力辊夹紧力的确定[J].一重技术，1999：12-16.[3]万飞，王勇勤，严兴春，崔永刚.地下卷取机卷筒与夹送辊相互位置研究[J].钢铁研究学报，2007（9）：25-28.[4]周国盈.带钢卷取设备[M].北京:冶金工业出版社,1992.[5]王勇勤，刘建业，严兴春，万飞.地下式热带卷取机夹送辊偏转角的分析与研究[J].中国机械工程,2003,14(12):999-1001.[6]连家创.热带地下卷取机张力辊偏移角的研究[J].钢铁,2010,45(12):41-44.[7]万飞.夹送辊接触应力分析计算[J].重型机械科技，2001,39-43.

发明内容

本发明的目的是提供一种热轧卷取机夹送辊夹紧力综合设定方法，本发明的方法是通过合理的设定夹送辊的夹紧力，降低送进不足、打滑、带材与导板表面划伤、带材表面硌伤等缺陷的发生概率，来保证夹送辊的正常工作。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案如下：