連鑄機(jī)拉坯輥拉坯力調(diào)節(jié)方法

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1、70Technology技術(shù)縱橫文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1003-0492(2017)02-0070-04中圖分類號(hào)：TF31連鑄機(jī)拉坯輥拉坯力調(diào)節(jié)方法AMethodofRegulationofBillet-DrawingForceofBillet-DrawingRollerforCCM★蘇瑞淼（中冶南方工程技術(shù)有限公司，湖北武漢430223）摘要：提出應(yīng)對連鑄機(jī)拉坯輥拉坯力進(jìn)行閉環(huán)控制，并給出了具體的控衡拉力會(huì)影響鑄坯的表面質(zhì)量。此外拉坯力的不均衡還制方法及拉坯輥拉坯力設(shè)定值的計(jì)算方法。實(shí)驗(yàn)證明本文提出的方法可會(huì)表現(xiàn)為電機(jī)負(fù)荷的不均衡，致使部分電機(jī)長期工作于以實(shí)現(xiàn)拉坯力在拉坯輥間的

2、任意分配。滿載甚至過載狀態(tài)，容易引發(fā)過電流跳閘事故導(dǎo)致生產(chǎn)關(guān)鍵詞：連鑄機(jī)；拉坯輥；拉坯力；分配系數(shù)中斷、產(chǎn)品報(bào)廢，而某些電機(jī)處于空載甚至發(fā)電狀態(tài)，Abstract:Thepaperpointsoutthatitisnecessarytodealwith這部分電機(jī)效率非常低，發(fā)電狀態(tài)的電機(jī)還造成能源浪thebillet-drawingforceofbillet-drawingrollerwiththeclosed-loopcontrolandprovidesthecontrolmethodaswellasthe費(fèi)。因此有必要采取手段對拉坯輥的拉坯力進(jìn)行控制和methodofcalcul

3、atingtheset-pointofbillet-drawingforce.調(diào)節(jié)。Theexperimentprovestheproposedmethodinthepapercanachievethearbitrarilydistributionforbillet-drawingforceamong2　負(fù)荷偏差的原因billet-drawingrollers.Keywords:CCM;Billet-Drawingroller;Billet-Drawingforce;根據(jù)力學(xué)相關(guān)知識(shí)，拉坯力的本質(zhì)是動(dòng)摩擦力，某Distributioncoefficient[2]一個(gè)拉坯輥i對鑄坯的拉

4、力F可以近似表示為=N×μ:iiiF=N×μiii（1）其中：N為拉坯輥i與鑄坯接觸面的法向上受到的1　引言i壓力，μ為鑄坯與拉坯輥i的動(dòng)摩擦系數(shù)。要產(chǎn)生動(dòng)摩i拉坯輥是將鑄坯連續(xù)拉出并矯直的連鑄設(shè)備。小擦力，則拉坯輥與鑄坯表面在兩者的接觸點(diǎn)上必存在微方坯連鑄機(jī)通常采用五輥，大方坯連鑄機(jī)則由3～5對輥小的相對運(yùn)動(dòng)，當(dāng)相對運(yùn)動(dòng)速度較小時(shí)，近似認(rèn)為動(dòng)摩[2]子組成，板坯連鑄機(jī)采用多輥方式。現(xiàn)代連鑄機(jī)的拉坯擦系數(shù)與相對運(yùn)動(dòng)速度成正比關(guān)系，即：輥都采用交流變頻調(diào)速方式[1]。在生產(chǎn)過程中，由于設(shè)μ=a?v+biiii（2）備自身特點(diǎn)和輥道系統(tǒng)的誤差會(huì)導(dǎo)致各臺(tái)拉坯輥電機(jī)輸其中?v為則拉坯輥i與鑄

5、坯表面在兩者的接觸點(diǎn)上出的拉坯力大小無規(guī)律且不均等，導(dǎo)致鑄坯表面的不均相對運(yùn)動(dòng)速度，ai,bi為與拉坯輥i表面和鑄坯表面材料2017.02AUTOMATIONPANORAMA71和粗糙度相關(guān)的系數(shù)，假設(shè)拉坯速度為Vc，拉坯輥i的角速度為ωi，拉坯輥半徑為Ri，則?vi=ωiRi?Vc（3）根據(jù)（1）、（2）、（3）得到Fii=Na[i()ωiRi?Vc+bi]（4）傳統(tǒng)控制方式下拉坯輥電機(jī)都以相同的角速度運(yùn)行，根據(jù)（4）式可知，由于處于不同位置的拉坯輥與鑄坯間的壓力不同，每臺(tái)拉坯輥的半徑也由于制造誤表1001RG_O塊的原理差會(huì)有所差別以及每臺(tái)拉坯輥與鑄坯接觸面的系數(shù)ai,bi也各不

6、相同等原因會(huì)造成每個(gè)拉坯輥輸出的拉坯力有差別。總體來說，拉坯輥與鑄坯間的壓力越大、拉坯輥表面與鑄坯表面的相對滑動(dòng)速度越大，則拉坯輥輸出的拉圖1拉坯力閉環(huán)控制框圖坯力越大，反之亦然。常規(guī)的PID控制器的傳遞函數(shù)為：?ω(s)K=G(sK)=+I+Ks?F(s)cPsD（5）3　拉坯力閉環(huán)控制其中?Fs()(=Fsets)(?Facts)，KP,KI,KD為PID調(diào)節(jié)器的比例、積分、微分系數(shù)。要改善整個(gè)鑄坯表面施加的拉坯力的分布狀況及實(shí)通常我們可以使用向后差分法進(jìn)行離散化處理，現(xiàn)拉坯輥電機(jī)的負(fù)荷分配，就是要調(diào)節(jié)F的大小，這可得到PID調(diào)節(jié)器的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)：iktdFt?()以通過改變Ni、

7、ωiVc的大小實(shí)現(xiàn)。Vc是生產(chǎn)工藝參數(shù)?ω()t=KP??Ft()+KI??∫00?FtdtF()(t)dtT+≈K∑D??F(i)（6）0dti=0不能隨意改變，且改變Vc也不會(huì)影響各個(gè)拉坯輥間的當(dāng)采樣頻率足夠高時(shí)，可以近似認(rèn)為：kt負(fù)荷分配，Ni一般由液壓專業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)定，無法隨意調(diào)∫0?F(t)dtT≈∑?F(i)（7）i=0節(jié)更改，所以只能通過調(diào)節(jié)拉坯輥電機(jī)轉(zhuǎn)速ω來實(shí)現(xiàn)拉id?F()tF?()kF??(k?1)≈坯輥的負(fù)荷控制。文獻(xiàn)[3]提出了一種通過