CN103551392B - 用于冷轧带钢生产线的传动装置及其传动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于冷轧带钢生产线的传动装置及其控制方法，所述用于冷轧带钢生产线的传动装置采用若干飘浮器来制造连续的风压，使冷轧带钢能够在烘烤炉内无接触地传动，加强了烘烤炉对冷轧带钢的烘烤效果，大大增加了冷轧带钢的表面质量；本发明还采用控制系统实时获取所述冷轧带钢的规格、传动速度及进出所述烘烤炉的焊缝信号，能够对不同规格的冷轧带钢及时自动调整飘浮器所需的风压，使冷轧带钢的传动更为流畅，提高了其生产的效率，且避免了飘浮器风压过小、过大或切换时间不正确时所可能引发的事故，提高了其生产的安全性。

Description

用于冷轧带钢生产线的传动装置及其传动方法

技术领域

本发明涉及一种用于带钢生产线的装置，尤其涉及一种用于冷轧带钢生产线的传动装置及其控制方法。

背景技术

随着汽车、电力设备、建材及市政等行业为实现产业升级，不断开发高规格、高附加值产品的需要，对上游的钢材原料、特别是对各类冷轧带材的表面质量要求越来越高；而目前冷轧带钢处理线上，带钢传动普遍采用辊子+电机（接触式）传动方式，这种方式已经无法满足表面涂层后的硅钢及某些特殊不锈钢带材等产品对表面质量的要求。

发明内容

本发明提供一种用于冷轧带钢生产线的传动装置及其控制方法，以采用风压实现冷轧带钢的非接触式传动。

为达到上述目的，本发明提供一种用于冷轧带钢生产线的传动控制装置，设置于所述冷轧带钢生产线的烘烤炉中，所述烘烤炉外靠近其入口与出口处均设有传动托辊，所述传动控制装置包括若干漂浮器、飘浮器风机及控制系统，所述若干漂浮器等间距排成一列设置于烘烤炉中，所述若干漂浮器两端的两个漂浮器分别靠近所述烘烤炉的入口及出口处，所述若干漂浮器均与所述飘浮器风机连接，所述漂浮器风机与所述控制系统电信连接，所述控制系统用于获取所述冷轧带钢的规格、传动速度及进出所述烘烤炉的焊缝信号，并通过实时计算得出所述漂浮器的风压设定值及该设定值的切换时间，同时通过控制所述飘浮器风机的转速来调节所述飘浮器风压到所述设定值。

进一步的，所述烘烤炉全长146米，所述漂浮器的数量为18个，其两两间隔6米，最靠近所述烘烤炉入口的漂浮器与所述烘烤炉入口之间的距离为36.3米。

本发明还提供一种针对上述用于冷轧带钢生产线的传动控制装置的控制方法，包括：

步骤一：当新卷冷轧带钢到达烘烤炉的入口时，通过控制系统获取这卷冷轧钢带的产品规格、运行速度及其进入烘烤炉的焊缝信号；

步骤二：新卷冷轧带钢在烘烤炉内继续传送，所述控制系统根据新卷冷轧带钢的规格计算出飘浮器的风压设定值，同时将新卷冷轧带钢的规格与上一卷冷轧带钢的规格作比较，若两者规格相同，则控制漂浮器的风压不变；若前者的带宽小于后者，则控制漂浮器压力在新卷冷轧带钢到达最靠近所述烘烤炉入口的漂浮器前将风压调节为所述设定值；若前者的带宽大于后者，则控制所述漂浮器压力在新卷冷轧带钢到达最靠近所述烘烤炉入口的漂浮器后将风压调节为所述设定值；

步骤三：在获取新卷冷轧带钢通过所述烘烤炉出口时的焊缝信号后，所述控制系统停止工作，将所述漂浮器的风压保持到下一卷冷轧带钢进入所述烘烤炉。

进一步的，在所述步骤二中，若前者的带宽小于后者，则控制所述漂浮器在新卷冷轧带钢到达最靠近所述烘烤炉入口的漂浮器前指定距离时将风压调节为所述设定值，所述控制系统通过对其获取的新卷冷轧带钢的传动速度进行积分，从而得到新卷冷轧带钢到达指定位置的时间。

进一步的，在所述步骤二中，若前者的带宽大于后者，则控制所述漂浮器在新卷冷轧带钢达到最靠近所述烘烤炉入口的漂浮器后指定距离时将风压调节为所述设定值，所述控制系统通过对其获取的新卷冷轧带钢的传动速度进行积分，从而得到新卷冷轧带钢到达指定位置的时间。

进一步的，所述指定距离均为3-5米。

进一步的，飘浮器压力的风压设定值的计算公式如下：

$P_0=\frac{(L_0\·{\mathrm{\δ}}_G\·{\mathrm{\ρ}}_G)/4}{m_1+m_2\frac{L_1}{4}-m_1{m}_2};$

其中， $m_1=\frac{{\mathrm{\δ}}_J}{{\mathrm{\δ}}_J+0.44(h+h_b)}\·\left({\mathrm{\δ}}_J\sin {\mathrm{\θ}}_a\right),$ $m_2=\frac{\mathrm{\ξ}\·0.86{\left(\frac{{\mathrm{B\δ}}_J}{L_{1}h}\right)}^2}{1+\mathrm{\ξ}\·0.86{\left(\frac{{\mathrm{B\δ}}_J}{L_{1}h}\right)}^2};$

其中，P₀：调整值；L₀：冷轧带钢跨度；δ_G：冷轧带钢厚度；ρ_G：冷轧带钢密度；δ_J：漂浮器射流口宽度；θ_a：射流与冷轧带钢钢面的夹角，取值θ_a＝30°；h：冷轧带钢的标高；h_b：漂浮器导流板高度；B：漂浮器工作宽度；L1：漂浮器长度；ξ：流动阻力系数，取值ξ=1.25-1.5。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的用于冷轧带钢生产线的传动装置采用若干飘浮器来制造连续的风压，使冷轧带钢能够在烘烤炉内无接触地传动，加强了烘烤炉对冷轧带钢的烘烤效果，大大增加了冷轧带钢的表面质量；本发明还采用控制系统实时获取所述冷轧带钢的规格、传动速度及进出所述烘烤炉的焊缝信号，能够对不同规格的冷轧带钢及时自动调整飘浮器所需的风压，使冷轧带钢的传动更为流畅，提高了其生产的效率，且避免了飘浮器风压过小、过大或切换时间不正确时所可能引发的事故，提高了其生产的安全性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明实施例提供的用于冷轧带钢生产线的传动装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于冷轧带钢生产线的传动装置的传动方法的流程图。

在图1中，

1：飘浮器；2：控制系统；3：冷轧带钢；4：烘烤炉；41：入口；42：出口；5：传动托辊；6：漂浮器风机。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的用于冷轧带钢生产线的传动装置及其传动方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明提供一种用于冷轧带钢生产线的传动装置及其控制方法，所述用于冷轧带钢生产线的传动装置采用若干飘浮器来制造连续的风压，使冷轧带钢能够在烘烤炉内无接触地传动，加强了烘烤炉对冷轧带钢的烘烤效果，大大增加了冷轧带钢的表面质量；本发明还采用控制系统实时获取所述冷轧带钢的规格、传动速度及进出所述烘烤炉的焊缝信号，能够对不同规格的冷轧带钢及时自动调整飘浮器所需的风压，使冷轧带钢的传动更为流畅，提高了其生产的效率，且避免了飘浮器风压过小、过大或切换时间不正确时所可能引发的事故，提高了其生产的安全性。

请参考图1和图2，图1为本发明实施例提供的用于冷轧带钢生产线的传动装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的用于冷轧带钢生产线的传动装置的传动方法的流程图。

如图1所示，本发明实施例提供一种用于冷轧带钢生产线的传动控制装置，设置于所述冷轧带钢生产线的烘烤炉4中，所述烘烤炉4外靠近其入口与出口处均设有传动托辊5，冷轧带钢3通过所述传动托辊5和设置于冷轧带钢生产线中的张力器进行支撑、导向与传动，所述传动装置包括若干漂浮器1、漂浮器风机6及控制系统2，所述若干漂浮器1等间距排成一列设置于烘烤炉4中，所述若干漂浮器1两端的两个漂浮器1分别靠近所述烘烤炉4的入口及出口处，所述若干漂浮器1均与所述飘浮器风机6连接，所述漂浮器风机6与所述控制系统2电信连接，所述控制系统2用于获取所述冷轧带钢3的规格、传动速度及进出所述烘烤炉4的焊缝信号，并通过实时计算得出所述漂浮器1的风压设定值及该设定值的切换时间，同时通过控制所述飘浮器风机6的转速来调节所述飘浮器风压到所述设定值。

在本实施例中，所述冷轧带钢3在进入烘烤炉4后不接触任何托辊，完全靠飘浮器1支撑，并通过设置于冷轧带钢生产线中的张力器进行传送。在烘烤炉4入口至离其最近的一个飘浮器1之间设有大量的上下对称布置的风箱，起到稳定和支撑冷轧带钢3的作用，风箱的压力不随冷轧带钢3的规格变化。

进一步的，烘烤炉4全长146米，所述漂浮器1的数量为18个，其两两间隔6米，最靠近所述烘烤炉4入口的漂浮器1与所述烘烤炉4入口之间的距离为36.3米，冷轧带钢3从冷轧带钢生产线中的涂层机顶辊上自然垂荡，并通过所述传动托辊5托送进入所述烘烤炉4。

如图2所示，本发明实施例还提供一种针对上述用于冷轧带钢生产线的传动控制装置的控制方法，所述控制方法包括：

步骤一：当一卷冷轧带钢3到达烘烤炉的入口41时，通过控制系统2获取这卷冷轧钢带3的产品规格、运行速度及其进入烘烤炉的焊缝信号；

步骤二：新卷冷轧带钢3在烘烤炉4内继续传送，控制系统2将根据新卷冷轧带钢3的产品规格计算出飘浮器1的风压设定值，同时将新卷冷轧带钢3的规格与上一卷冷轧带钢3的规格作比较。若两者规格相同，则控制漂浮器1的风压不变；若前者的带宽小于后者，则控制漂浮器压力在新卷冷轧带钢3到达最靠近所述烘烤炉4入口的漂浮器1前将风压调节为所述设定值；若前者的带宽大于后者，则控制所述漂浮器压力在新卷冷轧带钢3到达最靠近所述烘烤炉入4口的漂浮器1后将风压调节为所述设定值；

步骤三：在获取新卷冷轧带钢3通过所述烘烤炉4出口时的焊缝信号后，所述控制系统2停止工作，将所述漂浮器1的风压保持到下一卷冷轧带钢3进入所述烘烤炉4。

进一步的，在所述步骤二中，若前者的带宽小于后者，则控制所述漂浮器1在新卷冷轧带钢3到达最靠近所述烘烤炉4入口的漂浮器1前指定距离时将风压调节为所述设定值，所述控制系统2通过对其获取的新卷冷轧带钢3的传动速度进行积分，从而得到新卷冷轧带钢3到达指定位置的时间。

进一步的，在所述步骤二中，若前者的带宽大于后者，则控制所述漂浮器1在新卷冷轧带钢3达到最靠近所述烘烤炉4入口的漂浮器1后指定距离时将风压调节为所述设定值，所述控制系统2通过对其获取的新卷冷轧带钢3的传动速度进行积分，从而得到新卷冷轧带3钢到达指定位置的时间。

优选的，上述指定距离均为3-5米。

进一步的，所述漂浮器的风压设定值的计算公式如下：

$P_0=\frac{(L_0\·{\mathrm{\δ}}_G\·{\mathrm{\ρ}}_G)/4}{m_1+m_2\frac{L_1}{4}-m_1{m}_2};$

其中， $m_1=\frac{{\mathrm{\δ}}_J}{{\mathrm{\δ}}_J+0.44(h+h_b)}\·\left({\mathrm{\δ}}_J\sin {\mathrm{\θ}}_a\right),$ $m_2=\frac{\mathrm{\ξ}\·0.86{\left(\frac{{\mathrm{B\δ}}_J}{L_{1}h}\right)}^2}{1+\mathrm{\ξ}\·0.86{\left(\frac{{\mathrm{B\δ}}_J}{L_{1}h}\right)}^2};$

其中，P₀：调整值；L₀：冷轧带钢跨度；δ_G：冷轧带钢厚度；ρ_G：冷轧带钢密度；δ_J：漂浮器射流口宽度；θ_a：射流与冷轧带钢钢面的夹角，取值θ_a＝30°；h：冷轧带钢的标高；h_b：漂浮器导流板高度；B：漂浮器工作宽度；L1：漂浮器长度；ξ：流动阻力系数，取值ξ=1.25-1.5。

综上所述，本发明提供的用于冷轧带钢生产线的传动装置采用若干飘浮器1来制造连续的风压，使冷轧带钢3能够在烘烤炉4内无接触地传动，加强了烘烤炉4对冷轧带钢3的烘烤效果，大大增加了冷轧带钢3的表面质量；本发明还采用控制系统2实时获取所述冷轧带钢3的规格、传动速度及进出所述烘烤炉4的焊缝信号，能够对不同规格的冷轧带钢3及时自动调整飘浮器1所需的风压，使冷轧带钢3的传动更为流畅，提高了其生产的效率，且避免了飘浮器1在风压过小或过大或切换时间不正确时所可能引发的事故，提高了其生产的安全性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些改动和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种用于冷轧带钢生产线的传动控制装置的控制方法，所述传动控制装置设置于所述冷轧带钢生产线的烘烤炉中，所述烘烤炉外靠近其入口与出口处均设有传动托辊，其特征在于，所述传动控制装置包括若干漂浮器、飘浮器风机及控制系统，所述若干漂浮器等间距排成一列设置于烘烤炉中，所述若干漂浮器两端的两个漂浮器分别靠近所述烘烤炉的入口及出口处，所述若干漂浮器均与所述飘浮器风机连接，所述漂浮器风机与所述控制系统电信连接，所述控制系统用于获取所述冷轧带钢的规格、传动速度及进出所述烘烤炉的焊缝信号，并通过实时计算得出所述漂浮器的风压设定值及该设定值的切换时间，同时通过控制所述飘浮器风机的转速来调节所述飘浮器风压到所述设定值；所述控制方法包括：

步骤一：当新卷冷轧带钢到达烘烤炉的入口时，通过控制系统获取这卷冷轧钢带的产品规格、运行速度及其进入烘烤炉的焊缝信号；

步骤二：新卷冷轧带钢在烘烤炉内继续传送，所述控制系统根据新卷冷轧带钢的规格计算出飘浮器的风压设定值，同时将新卷冷轧带钢的规格与上一卷冷轧带钢的规格作比较，若两者规格相同，则控制漂浮器的风压不变；若前者的带宽小于后者，则控制漂浮器压力在新卷冷轧带钢到达最靠近所述烘烤炉入口的漂浮器前将风压调节为所述设定值；若前者的带宽大于后者，则控制所述漂浮器压力在新卷冷轧带钢到达最靠近所述烘烤炉入口的漂浮器后将风压调节为所述设定值；

步骤三：在获取新卷冷轧带钢通过所述烘烤炉出口时的焊缝信号后，所述控制系统停止工作，将所述漂浮器的风压保持到下一卷冷轧带钢进入所述烘烤炉。

2.根据权利要求1所述的用于冷轧带钢生产线的传动控制装置的控制方法，其特征在于，所述烘烤炉全长146米，所述漂浮器的数量为18个，其两两间隔6米，最靠近所述烘烤炉入口的漂浮器与所述烘烤炉入口之间的距离为36.3米。

3.根据权利要求1所述的用于冷轧带钢生产线的传动控制装置的控制方法，其特征在于，在所述步骤二中，若前者的带宽小于后者，则控制所述漂浮器在新卷冷轧带钢到达最靠近所述烘烤炉入口的漂浮器前指定距离时将风压调节为所述设定值，所述控制系统通过对其获取的新卷冷轧带钢的传动速度进行积分，从而得到新卷冷轧带钢到达指定位置的时间。

4.根据权利要求3所述的用于冷轧带钢生产线的传动控制装置的控制方法，其特征在于，所述指定距离为3-5米。

5.根据权利要求1所述的用于冷轧带钢生产线的传动控制装置的控制方法，其特征在于，在所述步骤二中，若前者的带宽大于后者，则控制所述漂浮器在新卷冷轧带钢达到最靠近所述烘烤炉入口的漂浮器后指定距离时将风压调节为所述设定值，所述控制系统通过对其获取的新卷冷轧带钢的传动速度进行积分，从而得到新卷冷轧带钢到达指定位置的时间。

6.根据权利要求5所述的用于冷轧带钢生产线的传动控制装置的控制方法，其特征在于，所述指定距离为3-5米。

7.根据权利要求1或3至6任一项所述的用于冷轧带钢生产线的传动控制装置的控制方法，其特征在于，所述漂浮器的风压设定值的计算公式如下：

$P_0=\frac{(L_0\·{\mathrm{\δ}}_G\·{\mathrm{\ρ}}_G)/4}{m_1+m_2\frac{L_1}{4}-m_1{m}_2};$

其中， $m_1=\frac{{\mathrm{\δ}}_J}{{\mathrm{\δ}}_J+0.44(h+h_b)}\·\left({\mathrm{\δ}}_J\sin {\mathrm{\θ}}_a\right),m_2=\frac{\mathrm{\ξ}\·0.86{\left(\frac{B{\mathrm{\δ}}_J}{L_{1}h}\right)}^2}{1+\mathrm{\ξ}\·0.86{\left(\frac{B{\mathrm{\δ}}_J}{L_{1}h}\right)}^2};$

其中，P0：调整值；L0：冷轧带钢跨度；δG：冷轧带钢厚度；ρG：冷轧带钢密度；δJ：漂浮器射流口宽度；θ_a：射流与冷轧带钢钢面的夹角，取值θ_a＝30°；h：冷轧带钢的标高；hb：漂浮器导流板高度；B：漂浮器工作宽度；L1：漂浮器长度；ξ：流动阻力系数，取值ξ＝1.25-1.5。