一种1580热连轧精轧机工作辊更换控制方法及系统与流程

1.本发明属于精轧机换辊控制技术领域，具体涉及一种1580热连轧精轧机工作辊更换控制方法及系统。


背景技术：

2.1580热连轧精轧机由于工作辊在轧钢过程中容易磨损，必须频繁更换工作辊，正常情况下每2-3小时就要更换一次工作辊。目前，精轧机工作辊更换采用流程顺控的控制方法，即精轧机正常轧制最后一块钢后，操作台启动“换辊准备”功能，精轧机内设备开始动作摆位，相关检测设备检测条件满足后，自动启动换辊流程，机械设备按照预先制定的换辊方案一步一步顺序动作，当上个设备动作及相应传感器检测到位之后再进入下一个设备动作控制。整个换辊过程耗用时间较长，严重影响了热轧生产线的有效作业率。
3.综上，由于1580热连轧精轧机每日换辊频次较高，且单次换辊时间较长，严重影响了产线的日历作业率及产量的提升，因此亟需对现有的精轧机组工作辊更换方法进行改进与提升。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，提供一种1580热连轧精轧机工作辊更换控制方法及系统，解决现有1580热连轧精轧机工作辊更换时间较长的问题。
5.本发明所采用的技术方案如下：
6.一种1580热连轧精轧机工作辊更换控制方法，包括：
7.换辊准备开始时，以下三个过程同步进行动作：一、换辊小车开始从初始e3位向目标位置e9位移动；二、轧机内设备依次窜辊回零、主轴定位和压下卸荷；三、轧机外设备依次活套抬起和入口出口导卫打出；
8.抽辊时，上支平衡缸、工作辊轨道梁提升缸同时提升动作，工作辊轨道梁提升动作到位及上支平衡缸提升过程中，工作辊平衡缸动作；装辊时，上支平衡缸、工作辊平衡缸与工作辊轨道梁提升缸同时下降收回；
9.将换辊结束标志从换辊小车完全回到初始位e3位调整为换辊小车退出轧机一定区域。
10.进一步的，换辊小车退出轧机一定区域具体为：换辊小车后退至e6位。
11.进一步的，压下卸荷以及入口出口导卫打出完成，则换辊准备完成，之后换辊开始，换辊包括抽辊与装辊；抽辊时，换辊小车到达目标位置e9位，抽出工作辊后回至初始位e3位；装辊时，换辊小车从初始位e3位将新工作辊推入精轧机e9位，之后退回至初始位e3位。
12.一种1580热连轧精轧机工作辊更换控制系统，包括：
13.换辊准备模块，用于在换辊准备开始时，同步进行以下三个过程：一、换辊小车开始从初始e3位向目标位置e9位移动；二、轧机内设备依次窜辊回零、主轴定位和压下卸荷；
三、轧机外设备依次活套抬起和入口出口导卫打出；
14.抽辊装辊模块，用于在抽辊时，使上支平衡缸、工作辊轨道梁提升缸同时提升动作，工作辊轨道梁提升动作到位及上支平衡缸提升过程中，工作辊平衡缸动作；装辊时，上支平衡缸、工作辊平衡缸与工作辊轨道梁提升缸同时下降收回；
15.换辊结束模块，用于将换辊结束标志从换辊小车完全回到初始位e3位调整为换辊小车退出轧机一定区域。
16.进一步的，换辊结束模块中换辊小车退出轧机一定区域具体为：换辊小车后退至e6位。
17.进一步的，压下卸荷以及入口出口导卫打出完成，则换辊准备完成，之后换辊开始，换辊包括抽辊与装辊；抽辊时，换辊小车到达目标位置e9位，抽出工作辊后回至初始位e3位；装辊时，换辊小车从初始位e3位将新工作辊推入精轧机e9位，之后退回至初始位e3位。
18.本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
19.本发明在不改变现有换辊机械设备及电气设备的情况下，通过对现有的换辊流程中的一些控制方法和顺序步骤动作重新设计及优化，有效提高了换辊机械设备的动作衔接速度，提高了1580精轧机更换工作辊的作业效率，换辊时间大幅缩短，有效提高了热轧轧线的作业率。
附图说明
20.图1为原精轧机工作辊换辊控制方法流程图；
21.图2为本发明的精轧机工作辊换辊控制方法流程图；
22.图3为本发明的换辊动作时序图；
23.图4为原装辊流程图；
24.图5为本发明的装辊流程图；
25.图6为本发明的装辊动作时序图；
26.图7为本发明的设备同时动作时序图。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
28.本发明的目的在于提供一种热连轧生产中用于精轧机组自动换辊的控制方法改进，在不改变现有换辊机械设备及电气设备的情况下，通过对现有的换辊流程中的一些控制方法和顺序步骤动作重新设计与优化，有效提高了换辊机械设备的动作衔接速度，显著提高了精轧机组自动换辊的效率。
29.本发明涉及的精轧机组自动换辊控制方法由3套控制系统组成：分别负责换辊准备、自动抽辊、自动装辊控制。其中换辊准备阶段包括：窜辊回零位，主轴定位停车，压下卸荷，活套抬起，入口出口导卫自动打出；自动抽辊包括：换辊小车移动到轧机前e9位，上、下
辊系移动做抽辊准备，换辊小车将工作辊抽出至横移平台上停e3位；自动装辊包括：换辊小车从e3位将新辊从横移平台推入轧机(e9位)上下辊系移动装入上下辊、工作辊装入后上下辊系移动到工作位、换辊小车后退至横移平台外(e3位)，轧机自动切换模式。通过点击换辊准备和确认按钮，控制完成整个换辊过程。
30.整个换辊过程机械设备动作一步一步顺序执行动作，尤其是换辊小车移动速度慢(从e3到e9位需60s)，整个换辊时间较长，影响整体生产效率。
31.为了缩短换辊时长，本发明将精轧机换辊设备分为轧机内设备和轧机外设备，在整个换辊过程中，在满足机械设备连锁关系的条件下进行轧机内、外设备同步进行动作，通过调整原有的串行步骤改为并行步骤，有效提高换辊效率。
32.轧机内设备主要包含：窜辊装置，压下装置，上支承辊平衡装置，上阶梯垫装置，工作辊平衡装置，上下工作辊卡板，上下工作辊主轴，工作辊轨道梁装置，下支承辊提升装置，下阶梯垫装置等。
33.轧机外设备包含精轧机换辊小车、活套、入口出口导卫等。
34.原换辊控制方法中，轧机外设备是在精轧机内设备到位后才开始移动至目标位置；自动抽辊启动后，换辊小车从初始位置e3位开始向轧机前e9位移动，装辊结束时换辊小车空载回到换辊初始位置e3位，装辊完成自动切换精轧机组模式。
35.重新设计改进后的控制方法：
36.1)将换辊小车“从初始e3位移动到目标位置e9位”动作从“换辊准备完成后”提前到“换辊准备开始时”，当操作人员操作画面按钮，启动“换辊准备”时，换辊小车就开始从初始e3位向目标位置e9位移动，实现轧机内设备动作和换辊小车同步动作，减少轧机内设备动作到位后等待换辊小车到达目标位置e9位的时间。
37.2)换辊准备时，轧机内、外设备动作顺序串行控制改并行控制，缩短整体动作时间：轧机内设备窜辊回零、主轴定位、压下卸荷过程中，轧机外设备活套、入口出口导卫同步进行动作，有效减少换辊准备的时间，如图1、图2和图3所示。
38.3)自动抽辊、装辊过程中，在保证机械设备连锁的情况下，部分设备从顺序步骤动作调整为同步进行动作，如图7所示。
39.调整前：抽辊时，先工作辊轨道梁提升到位后上支平衡缸提升，上支平衡缸提升到位后再工作辊平衡伸出动作；装辊时，先工作辊轨道梁下降，上支平衡缸下降，最后工作辊平衡缸收回。抽辊时，轨道梁和工作辊平衡有机械设备上的相互作用，而轨道梁与上支平衡缸可同时提升，而在装辊时，三者下降和收回可同时动作且无相互干涉。
40.调整后：抽辊时，上支平衡缸、工作辊轨道梁提升缸同时提升动作，工作辊轨道梁提升动作到位及上支平衡缸提升过程中，工作辊平衡缸动作；装辊时，上支平衡缸、工作辊平衡缸、工作辊轨道梁提升缸同时下降收回。
41.4)换辊结束标志从换辊小车完全回到初始位e3位判断调整为换辊小车退出轧机一定区域(e6位)判断，提前进行轧机内设备回装动作，如图4、图5和图6所示。
42.该技术的实现并投入应用，提高了1580精轧机更换工作辊的作业效率，换辊时间大幅缩短，提高了热轧轧线的作业率。
43.本发明还提供一种1580热连轧精轧机工作辊更换控制系统，包括：
44.换辊准备模块，用于在换辊准备开始时，同步进行以下三个过程：一、换辊小车开
始从初始e3位向目标位置e9位移动；二、轧机内设备依次窜辊回零、主轴定位和压下卸荷；三、轧机外设备依次活套抬起和入口出口导卫打出；
45.抽辊装辊模块，用于在抽辊时，使上支平衡缸、工作辊轨道梁提升缸同时提升动作，工作辊轨道梁提升动作到位及上支平衡缸提升过程中，工作辊平衡缸动作；装辊时，上支平衡缸、工作辊平衡缸与工作辊轨道梁提升缸同时下降收回；
46.换辊结束模块，用于将换辊结束标志从换辊小车完全回到初始位e3位调整为换辊小车退出轧机一定区域。
47.进一步的，换辊结束模块中换辊小车退出轧机一定区域具体为：换辊小车后退至e6位。
48.进一步的，压下卸荷以及入口出口导卫打出完成，则换辊准备完成，之后换辊开始，换辊包括抽辊与装辊；抽辊时，换辊小车到达目标位置e9位，抽出工作辊后回至初始位e3位；装辊时，换辊小车从初始位e3位将新工作辊推入精轧机e9位，之后退回至初始位e3位。
49.如图1、图2和图3所示，换辊准备时，轧机内外设备分成三路并行状态，活套及导板、窜辊主轴及压下、换辊小车同时动作，换辊小车在启动“换辊准备”后开始从初始位e3位向目标位置e9位移动。
50.如图4、图5及图6所示，精轧换辊结束的标志从换辊小车后退e3位调整到后退值e6位换辊结束(小车继续后退e3位)。换辊小车继续后退至e3位后停止。
51.如图7的设备同时动作iba图所示，轧机内设备在保证设备连锁的情况下提前动作：上支平衡缸和下工作辊轨道梁同时上升，上支平衡缸和工作辊平衡缸同时上升等。
52.本发明可有效提高精轧机组换辊效率，降低机组换辊时间，有利于提高产线作业率。
53.需要指出，根据实施的需要，可将本技术中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。
54.本领域的技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种1580热连轧精轧机工作辊更换控制方法，其特征在于，包括：换辊准备开始时，以下三个过程同步进行动作：一、换辊小车开始从初始e3位向目标位置e9位移动；二、轧机内设备依次窜辊回零、主轴定位和压下卸荷；三、轧机外设备依次活套抬起和入口出口导卫打出；抽辊时，上支平衡缸、工作辊轨道梁提升缸同时提升动作，工作辊轨道梁提升动作到位及上支平衡缸提升过程中，工作辊平衡缸动作；装辊时，上支平衡缸、工作辊平衡缸与工作辊轨道梁提升缸同时下降收回；将换辊结束标志从换辊小车完全回到初始位e3位调整为换辊小车退出轧机一定区域。2.根据权利要求1所述的1580热连轧精轧机工作辊更换控制方法，其特征在于，换辊小车退出轧机一定区域具体为：换辊小车后退至e6位。3.根据权利要求1所述的1580热连轧精轧机工作辊更换控制方法，其特征在于，压下卸荷以及入口出口导卫打出完成，则换辊准备完成，之后换辊开始，换辊包括抽辊与装辊；抽辊时，换辊小车到达目标位置e9位，抽出工作辊后回至初始位e3位；装辊时，换辊小车从初始位e3位将新工作辊推入精轧机e9位，之后退回至初始位e3位。4.一种1580热连轧精轧机工作辊更换控制系统，其特征在于，包括：换辊准备模块，用于在换辊准备开始时，同步进行以下三个过程：一、换辊小车开始从初始e3位向目标位置e9位移动；二、轧机内设备依次窜辊回零、主轴定位和压下卸荷；三、轧机外设备依次活套抬起和入口出口导卫打出；抽辊装辊模块，用于在抽辊时，使上支平衡缸、工作辊轨道梁提升缸同时提升动作，工作辊轨道梁提升动作到位及上支平衡缸提升过程中，工作辊平衡缸动作；装辊时，上支平衡缸、工作辊平衡缸与工作辊轨道梁提升缸同时下降收回；换辊结束模块，用于将换辊结束标志从换辊小车完全回到初始位e3位调整为换辊小车退出轧机一定区域。5.根据权利要求4所述的1580热连轧精轧机工作辊更换控制系统，其特征在于，换辊结束模块中换辊小车退出轧机一定区域具体为：换辊小车后退至e6位。6.根据权利要求4所述的1580热连轧精轧机工作辊更换控制系统，其特征在于，压下卸荷以及入口出口导卫打出完成，则换辊准备完成，之后换辊开始，换辊包括抽辊与装辊；抽辊时，换辊小车到达目标位置e9位，抽出工作辊后回至初始位e3位；装辊时，换辊小车从初始位e3位将新工作辊推入精轧机e9位，之后退回至初始位e3位。

技术总结
本发明公开了一种1580热连轧精轧机工作辊更换控制方法及系统，该方法包括：换辊准备开始时，以下三个过程同步进行动作：一、换辊小车开始从初始E3位向目标位置E9位移动；二、轧机内设备依次窜辊回零、主轴定位和压下卸荷；三、轧机外设备依次活套抬起和入口出口导卫打出；抽辊时，上支平衡缸、工作辊轨道梁提升缸同时提升动作，工作辊轨道梁提升动作到位及上支平衡缸提升过程中，工作辊平衡缸动作；装辊时，上支平衡缸、工作辊平衡缸与工作辊轨道梁提升缸同时下降收回；将换辊结束标志从换辊小车完全回到初始位E3位调整为换辊小车退出轧机一定区域。本发明提高了1580精轧机更换工作辊的作业效率，换辊时间大幅缩短，有效提高了热轧轧线的作业率。轧线的作业率。轧线的作业率。


技术研发人员：刘芳 柴俊巍 夏军 邵永倡 丁茹
受保护的技术使用者：武汉钢铁有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/10/6