型钢轧机智能化微张力控制系统吴迪赵宪明白光润邹杰张贵杰(东北大学)摘要为提高型钢、尤其是复杂断面型钢连轧时机架间张力的控制精度，研究了一种智能化微张力控制系统。当机架间张力或推力大于150N时，该系统即可在计算机控制下开始调控主电机的转数以保持秒流量相等，可保证轧件尺寸不受张力的影响。该系统还可根据程序自行确定控制张力的大小。关键词连轧张力控制型钢连轧INTELLIGENTMICROTENSIONCONTROLSYSTEMOFTHECONTINUOUSSECTIONSTEELROLLINGMILLWUDiZHAOXianmingBAIGuangrunZOUJieZHANGGuijie(NortheasternUniversity)ABSTRACTInordertocontrolaccuratelythetensionbetweenstandsonthecontinuoussectionmillduringbeamrolling,especiallyforsectionsofcomplexpatterns,anintellegentmicrotensioncontrolsystemhasbeendeveloped.Whilethetensionbetweenstandsisabove150Newton,thesystemwiththecomputermodulatesther.p.mofthemillmotortokeepthecubicmeterpersecondconstant,andtheinfluenceofvariationinthetensiononthedimensionoftherolledsectioniseliminated.Inaddition,thesystemwithcomputerprogramautomaticallysetsupthetensionofcontinuoussectionmill.KEYWORDStensioncontrolofthecontinuousrolling,continuoussectionrolli1前言大、中型型钢连轧，尤其是复杂断面型钢连轧，由于轧件难于或不能形成活套，故机架间的微张力控制是一个难题。为此，人们已开发了一些型钢连轧的微张力控制手段，控制对象一般是轧机主电机的传动力矩或电机电流(以下简称力矩或电流)。为保持机架间张力，令力矩或电流保持恒定。但是在轧制过程中，张力往往并不是影响力矩或电流的主要因素。例如，轧件尺寸波动和轧件温度波动对力矩或电流的影响常常要大于张力的影响。因此，在无活套的型钢连轧机上，寻求更可靠、更迅速地控制机架间张力的方法还需要作更进一步的研究和探索。为提高型钢连轧机的张力控制精度，笔者进行了预张力式智能化微张力控制系统的研究。2实验装置2.1张力测量装置预张力式智能化微张力控制系统的原理和硬件组成见图1。以往型钢连轧机张力控制系统中没有解决的一个主要难题是机架间张力难于准确测量。为此，笔者采用了一种特殊的预张力测量装置。在轧制开始之前，张力传感器处于受力状态。在这种状态下，轧制时机架间张力的微小变化即可造成预先施加于张力传感器的张力值产生明显变化。张力信号经微型计算机采集并进行处理。根据张力信号的变化，计算机可以算出前后机架的秒流量差和转数差，并以此为据发出控制信号给主电机，调节电机转数。并可同时在显示器上显示，在存储器上存储。按照程序，计算机可以根据轧件尺寸，自行确定控制张力的大小。图1张力控制系统的原理和硬件组成Fig.1Hardwareandprincipleofmicrotensioncontrolsystem1—轧机；2—张力测量装置；3—齿轮机座；4—扭矩仪和转数表；5—驱动电机；6—微型计算机2.2实验用轧机参数形式为四辊万能式，UD机架，中机架可装卸，可施加预应力。万能孔型—两辊孔型可转换式。轧辊尺寸：水平辊φ320～360mm，最大辊身宽220mm；立辊φ220～260mm，最大辊身高110mm。压下行程：水平辊80mm，立辊120mm。压下速度：水平辊0.5mm／s，立辊0.5mm／s。轧辊平衡为弹簧式。驱动轴形式为万向接轴。水平辊轴承是铜瓦；立辊轴承为滚动轴承。驱动主电机为直流调速式，供电方式用可控硅。功率54kW两台，转数为0～590r／min；100kW一台，转数0～980r／min。减速机为直齿三轴减速机，一级减速，减速比15.75。最大允许轧制力：水平辊300kN；立辊300kN。主要附属设备：(1)数字式扭矩仪，测量范围0～1000N*m，作用是测量高速轴扭矩；(2)扭矩仪附属磁—电式数字转数仪，测量范围0～16000r／min；(3)压力传感器，测量力能参数，测量范围单侧200kN，