万能凸度轧机中间辊偏移板形调控能力分析

1420单机架万能凸度轧机(Universal crown mill,UCM)轧制极薄带时,中间辊偏移对正向轧制与负向轧制时工作辊弯辊、中间辊弯辊及中间辊窜辊的板形调控特性存在一定的影响,从力学角度分析辊系的受力状态,并运用LS-DYNA有限元软件建立显示动力学模型,定量计算中间辊不偏移轧制与正向偏移轧制及负向轧制时各板形调控手段的调控特性。计算结果显示轧机中间辊不偏移时,工作辊弯辊力与带钢凸度呈线性关系,随着工作辊弯辊力的增大,带钢凸度减小;当中间辊偏移时,工作辊弯辊调控功效要大于中间辊不偏移时,且正向轧制的弯辊调控功效要优于负向轧制;中间辊弯辊调控特性表现出与工作辊弯辊相似的变化趋势。不同中间辊窜辊的板形调控能力变化不大,不偏移轧制与负向轧制调控能力基本相同,正向轧制在窜辊量为15~30 mm范围内,其调控能力好于另外两种轧制工况。     

一种十八辊轧机板形调控方法

针对传统十八辊轧机板形调控手段有限,对轧制过程中出现的复杂的板形难以进行控制,制约了其应用范围的情况,提出一种对侧支撑摆臂进行分段设计,每段对应增加位移微调装置的改进方案。改进后的十八辊轧机,侧支撑可以分段独立调整,使工作辊沿轧制方向产生弯曲,进而控制带材的板形。改进后,十八辊轧机的板形调控手段得到扩展,调控复杂板形的能力得到提高。     

四辊轧机非常态轧制时板形模型的研究

针对四辊轧机工作过程中可能出现的上下左右不对称问题,在大量的现场试验与理论研究的基础上,充分结合四辊轧机的设备与非常态轧制的工艺特点,从辊系弹性变形模型入手,充分考虑到四辊轧机非常态轧制过程中的上下与左右的不对称性,建立一套适合于四辊轧机非常态轧制时的板形模型,编制相应的板形分析与控制软件,利用该模型及软件不但可以定量预报出带材跑偏、不对称辊型、轧制中心线与轧辊中心线不重合、不对称弯辊、不对称窜辊等非常态因素单独或综合作用对轧机成品板形的影响,而且可以定量预报出对称弯辊、对称窜辊、倾辊等常态因素对成品板形的影响。该模型及软件已经被应用到梅钢1420双机架平整机组的板形分析与控制,有效地提高了机组的成品板形质量,板形封闭率从项目开展前的2.5%降低到目前的0.5%以内,给机组创造了较大的经济效益,具有进一步推广应用的价值。     

冷连轧机板形与板厚控制系统的建模与仿真

以某钢厂1 676 mm冷连轧机第4轧机为研究对象,运用机械系统动力学分析软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS联合,建立了该轧机的刚柔耦合多体系统虚拟样机,并应用ADAMS/Hydraulics将板厚、板形控制系统集成在该样机中,建立了机电液一体化的虚拟轧机.求解了轧机的有载辊缝曲线,仿真曲线与现场实测曲线基本吻合,验证了该建模方法的正确性,并仿真了轧件各个关键区域的厚度变化曲线,得到了轧件的各个板凸度变化曲线.     

冷连轧机工作辊温度场与热凸度模型的研究

经过大量的现场试验与理论研究,结合冷连轧高速轧制过程中的设备与工艺特点,以宝钢1220五机架冷连轧机为研究对象,建立了一套冷连轧高速轧制过程中工作辊温度场与热凸度计算模型,给出了相应的计算框图,编制出了与之配套的温度场与热凸度预报软件,达到了相当高的预报精度,具有进一步推广应用的价值.     

动态板形辊平整机板形控制机理模型研究

建立了动态板形辊（DSR）平整机板形控制特性分析的理论模型。综合考虑了DSR技术独特的板形控制机理,以及其空心辊套和分段压块的特殊结构,基于分割模型的影响函数法,建立了DSR平整机辊系变形的理论模型;在此基础上,考虑平整轧制的特殊要求,将针对平整过程的金属模型和辊系模型进行耦合计算,建立了板形控制分析的整体模型,并编写了模型的计算流程和程序,以此对DSR平整机的板形控制能力进行研究。     

VC轧机板形控制关键技术的开发与研究

开发出VC辊的空载凸度曲线和负载塌陷位移曲线两项关键技术，在此基础上模拟出VC轧机在不同情况下的板形情况，提出一套工作辊与支承辊优化设计方案，该方案已作为技术规程正式应用于1550CAL VC轧机，使该轧机板形控制在2～4I左右。     

AS-UCM机型的开发及其板形控制技术

针对普通UCM平整机组因不能配置分段冷却手段而无法对板形的非对称复杂高次浪形进行精细控制的问题,研发了一套配置工作辊非对称弯辊、中间辊非对称弯辊、中间辊上下非对称窜辊的AS-UCM新机型,定量分析了AS-UCM机型对负载辊缝形状的控制能力,建立了一套适合于AS-UCM机型平整机组的板形控制模型,并在相同初始条件下将AS-UCM机型与普通UCM机型平整机组对非对称复杂高次浪形的控制效果进行了对比,得出了采用AS-UCM机型的平整机组比普通UCM平整机组对非对称高次复杂浪形的控制能力大大增强的结论,从而为平整机组高次复杂浪形的治理提供了参考。     

延伸率与板形在线综合自动控制技术的研究

为了克服现有平整机控制技术中不能同时兼顾板形与延伸率精度的问题,在综合了恒延伸率控制方式和恒轧制力控制方式各自优点的基础上,提出了一套新的延伸率和板形在线综合控制方案,实现了平整轧制过程中既保证延伸率精度又满足板形要求的目标。经现场使用,效果良好,为厂方创造了大量的经济效益,具有很高的推广应用价值。     

冷轧超高强钢平直度与断面形状前馈控制技术

针对六机架冷连轧机组超高强钢生产过程中因机架数多、控制工艺复杂、各机架控制能力得不到充分发挥而导致成品平直度与断面形状超差的问题,充分结合六机架冷连轧机组的设备与工艺特点,基于超高强钢冷轧过程平直度与断面形状预报模型,分析了超高强钢冷连轧过程平直度与断面形状前馈控制策略,提出了基于来料的各机架出口目标平直度曲线设定方法,开发了适合于六机架冷连轧机组的超高强钢平直度与断面形状前馈控制技术。将该技术应用到某钢厂六机架冷连轧机组,各机架控制能力得到了充分发挥,成品平直度比该技术应用前提高了12.5%,且断面形状分布更加均匀,具有进一步推广应用的价值。     

挖掘机并联式混合动力系统建模及控制策略研究

针对液压挖掘机的并联式混合动力系统,基于其工作机理,建立了包括电池组、电动/发电机、以及柴油机在内的整个系统的动力学模型。重点建立了四缸柴油发动机的瞬态模型,以准确反映发动机转速及扭矩对外负载的动态响应情况。为了提高系统的节能效果,基于系统动力学模型及负载状况,以优化发动机工作点、提高燃油效率为目标,设计了一种多点控制策略。仿真结果表明,柴油机发动机模型合理有效,设计的控制方法能使混合动力挖掘机燃油效率得到了明显提高。     

广义脉码调制液压位置控制系统的建模与仿真研究

阐述了广义脉码调制液压位置控制系统的组成与工作原理，推导了该系统的数学模型，并对编码规律和最小有效节流面积进行了研究，利用MATLAB仿真工具，对系统动态与静态响应特性进行了仿真，结果表明广义脉码调制液压位置控制能有效地解决PCM阀控系统的响应快速性与稳定性要求之间的矛盾。     

快锻系统压力位移复合控制节能研究

针对锻造液压机普通电液比例阀控系统快锻工作过程中,系统定压输出、回程缸背压腔压力过大,系统传动效率低的问题,提出了一种基于压力位移复合的控制策略,在保证控制精度的前提下,同时进行了回程缸背压腔压力控制和泵口压力负载敏感控制。通过建立液压机压力位移复合控制的整体数学模型,对其节能机理进行了研究,并分析了影响其节能效果的两个重要因素--回程缸背压腔压力pb和泵口与工作腔压力差值Δp。实验结果表明,基于压力位移复合控制的液压机快锻系统加载时系统位置误差达到1.5mm,与传统的电液比例阀控系统相比,装机功率降低至传统电液比例阀控系统装机功率的52.3%,功耗也降低为普通比例阀控系统的49.2%。