前言

中厚板軋機(jī)彎輥技術(shù)是用機(jī)械力彎曲軋輥輥身，以控制帶鋼凸度和平直度的技術(shù)。通常以液壓為動(dòng)力，也稱液壓彎輥。它是用液壓缸來對(duì)工作輥或者支承輥施加附加的彎曲力，使軋輥產(chǎn)生附加的撓度，補(bǔ)償軋輥原始輥形凸度，以保證帶材的板形。

1、彎輥控制方式

彎輥控制方式主要包括彎曲工作輥（正彎輥，負(fù)彎輥）和彎曲支承輥兩種基本形式。當(dāng)工作輥輥身長(zhǎng)度L與直徑D之比L/D<3.5時(shí)，采用工作輥彎曲的方式；當(dāng)L/D≥3.5時(shí)，常采用支承輥彎曲的方式。兩種彎輥方式中都有正彎和負(fù)彎之分。

所謂正彎是指彎輥力使軋輥產(chǎn)生的彎曲方向與軋制力引起的彎曲方向相反，即彎輥時(shí)工作輥凸度增大。而負(fù)彎是指彎輥力引起軋輥彎曲方向與軋制力引起的彎曲方向相同，即彎輥時(shí)工作輥凸度減小。液壓彎輥裝置能迅速調(diào)整軋輥輥型，且調(diào)整幅度較大。

液壓彎輥裝置不僅可減少磨輥次數(shù)，而且還減少換輥次數(shù)，提高軋機(jī)作業(yè)率。它與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，可以有效地控制板形。液壓彎輥的缺點(diǎn)是給軋機(jī)、軸承和軋輥本身增加了附加載荷，因而影響了軋機(jī)能力的充分發(fā)揮。（如圖1所示：）

（圖1：彎輥的正彎和負(fù)彎）

2、彎輥控制的功能設(shè)計(jì)

彎輥系統(tǒng)的控制由四個(gè)彎輥控制器組成，是自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的一個(gè)獨(dú)立控制單元。彎輥控制器包括工作輥彎輥控制回路，以及信號(hào)處理器，輸出單元組件等，主要功能如下：控制器運(yùn)算、控制器模式選擇、控制器監(jiān)控、數(shù)字過濾器和伺服閥輸出等。輔助功能有：實(shí)際值調(diào)節(jié)、伺服閥監(jiān)控等。彎輥控制的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示：

（圖2：彎輥控制的結(jié)構(gòu)圖）

2.1設(shè)備組成：

每個(gè)機(jī)架的彎輥系統(tǒng)包括16個(gè)液壓缸。8個(gè)位于傳動(dòng)側(cè)各出口和入口處（DS，2個(gè)用于上入口，2個(gè)用于上出口，2個(gè)用于下入口，2個(gè)用于下出口的工作輥軸承座）。這樣，每個(gè)軋輥軸承座的彎輥/平衡力需要由4個(gè)液壓缸產(chǎn)生。另外，必須考慮到軋機(jī)機(jī)架中心線處，彎輥合力的不對(duì)稱性所造成的工作輥移動(dòng)的偏移量，彎輥液壓缸必須給定一個(gè)符合移動(dòng)運(yùn)行量值的可變量加壓。

為了完成彎輥力調(diào)整，活塞側(cè)的外側(cè)的傳動(dòng)側(cè)上入口/出口、內(nèi)側(cè)的傳動(dòng)側(cè)下入口/出口、內(nèi)側(cè)的操作側(cè)下入口/出口、外側(cè)的操作側(cè)上入口/出口由各個(gè)伺服閥控制。

緊急平衡控制器安裝在與伺服回路相平行的位置。其控制包括可提供給液壓缸活塞側(cè)的單個(gè)電磁閥?；芈吠ǔＴ诠ぷ鬏亸澼伈僮鲿r(shí)進(jìn)行運(yùn)行安裝。

2.2控制運(yùn)算法則

為了保證在整個(gè)操作范圍內(nèi)彎曲工作輥，配有一個(gè)與各伺服回路相連的閉合回路軋制力控制器。控制器的輸出，僅由P-I控制器指定，形成了驅(qū)動(dòng)信號(hào)的伺服閥。并建立起由實(shí)際值和軋制力參考值間的區(qū)別的輸入。在反饋至控制回路之前，彎輥軋制力參考值由一個(gè)斜坡發(fā)生器控制。斜坡根據(jù)允許的液壓缸速度設(shè)定。

當(dāng)鋼板在機(jī)架時(shí)（負(fù)彎），首先應(yīng)該降低平衡力下的彎輥力。在鋼板尾部離開前一機(jī)架之前，軋制力必須升高達(dá)到平衡力。最小軋制力限定在每個(gè)輥頸4MN。

關(guān)于軸向力移位控制4組液壓缸，每個(gè)輥?zhàn)酉鄳?yīng)的單獨(dú)彎輥力通過分解依靠移動(dòng)位置的總彎輥力來確定。這些單獨(dú)彎輥力用于確定液壓缸的壓力。

2.3最佳彎輥力的計(jì)算

軋制鋼板之前，根據(jù)來料材質(zhì)、料寬、料厚、坯料原始凸度、壓下量、軋制壓力以及軋機(jī)原始參數(shù)，預(yù)先計(jì)算出獲得良好板形或橫向厚度精度所應(yīng)具有的彎輥力值，稱為最佳彎輥力。

最佳彎輥力根據(jù)板形預(yù)報(bào)模型計(jì)算，并把彎輥裝置設(shè)定在相應(yīng)的位置上，以保證帶鋼通過該軋機(jī)后能得到良好的板形和較小的板凸度，這就是帶鋼軋機(jī)上的最佳彎輥力預(yù)設(shè)定控制。最佳彎輥力的預(yù)設(shè)定計(jì)算很復(fù)雜，一般由計(jì)算機(jī)中央處理器程序來執(zhí)行。由于該系統(tǒng)反應(yīng)速度快，可以通過對(duì)板坯厚度和板凸度進(jìn)行不間斷的測(cè)量所得到的信息，及時(shí)地計(jì)算出每一瞬間應(yīng)設(shè)定的最佳彎輥力值，并隨時(shí)對(duì)彎輥力值進(jìn)行修正，因此，可以用于在線實(shí)時(shí)控制。

2.4彎輥控制器模式選擇

彎輥控制器的操作模式由各種控制信號(hào)和當(dāng)前機(jī)架狀態(tài)決定。操作模式由機(jī)架控制器和傳動(dòng)協(xié)調(diào)控制規(guī)定?？色@得以下模式：

⑴機(jī)架標(biāo)定時(shí)的彎輥

⑵軋制操作時(shí)的彎輥

⑶彎輥值重新定位

⑷平衡彎輥

⑸換輥和維護(hù)操作時(shí)的正彎（升起輥）

⑹換輥和維護(hù)操作時(shí)的負(fù)彎（降低輥）

⑺停止運(yùn)動(dòng)

2.5控制器監(jiān)控

為了保證控制器的安全操作，根據(jù)相應(yīng)的限定值檢查以下變量：彎輥力、平面度控制的彎輥力改變（最后一道次）、閥電流等，如果超過限定值，會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的限定值且產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)。以保證工作輥的安全使用。

2.6設(shè)置點(diǎn)賦值管理

彎輥設(shè)置點(diǎn)由過程計(jì)算機(jī)/人機(jī)界面HMI設(shè)定。為了避免在操作模式轉(zhuǎn)換時(shí)的變動(dòng)，可使用斜坡設(shè)置點(diǎn)。將當(dāng)前實(shí)際值設(shè)定為“停止運(yùn)動(dòng)”的設(shè)定點(diǎn)。

為了確保軋制過程中輥?zhàn)拥慕佑|，最小彎輥限定值由軋制力、輥重、加速度模式等決定，控制器的彎輥設(shè)定值適用于當(dāng)前鋼板狀態(tài)。對(duì)于開口輥縫，彎輥系統(tǒng)由計(jì)算出的平衡值限定。此限度僅在換輥時(shí)可遠(yuǎn)程或在進(jìn)行維護(hù)操作時(shí)用于降低輥?zhàn)拥能堉屏Α?/p>

正彎或負(fù)彎的設(shè)定點(diǎn)可從過程計(jì)算機(jī)或手動(dòng)規(guī)定。在主要程序計(jì)數(shù)器中的設(shè)置點(diǎn)包括以下方面：

⑴固定設(shè)置點(diǎn)，如機(jī)架標(biāo)定時(shí)的彎輥力

⑵軋制時(shí)過程計(jì)算機(jī)的可變變量設(shè)置點(diǎn)

⑶人工干預(yù)的手動(dòng)設(shè)置點(diǎn)

⑷平直度控制的補(bǔ)充設(shè)置點(diǎn)

3、結(jié)束語

中厚板軋機(jī)彎輥控制功能，極大程度的改善了板形和縮小橫向厚度差，保證了鋼板的平直度和板形質(zhì)量，在熱軋機(jī)和冷軋機(jī)上都有較好的應(yīng)用前景。

更多資訊請(qǐng)關(guān)注伺服系統(tǒng)頻道