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C omputer automation
丛振华
（北京首钢股份有限公司，河北 迁安 064404）
白光干涉摘 要：
丙烯酰胺水溶液聚合作为热轧工艺应用的重要设备，卷取机的规范化应用至关重要。确保其张力控制系统的高效化建设，不仅有助于热轧工艺的高效化应用，更对热轧钢材的质量提升具有重大影响。本文在阐述卷取机结构组成的基础上，对其张拉控制的流程进行分析；并针对性的指出热轧卷取机张力控制系统优化策略。以期有利于卷取机张力控制的规范化，继而在提升热轧工艺应用水平的基础上，促进现代制造工业的进一步发展。
zyzq关键词：
热轧工艺；卷取机；张力控制中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：
11-5004（2019）02-0078-2收稿日期：
2019-02作者简介：丛振华，男，生于1983年，吉林白山人，本科，工程师，研究方向：热轧生产线设备及工艺。
随着制造工业的不断发展，热轧工艺的应用逐渐成熟。就热
轧工艺应用过程而言，卷取机是其技术实现的重要支撑设备。与传统钢材加工工艺相比，其不仅具有较高的轧制效率；而在在轧制钢材塑性和经济效益把控方面具有较为突出的应用优势。当前环境下，其已广泛应用于建筑、机械制造、电机、化工等领域，对于工业生产效益的提升具有重大影响。实践过程中，张力系统控制是卷取机应用的关键所在，然而受诸多因素影响，热轧卷取机的张力控制尚不完善。基于此，本文就其张力控制的过程进行优化分析。 1 热轧卷取机的结构组成
卷取机是热轧工艺应用的基本支撑设备。从应用过程来看，其结构组成包含了现场热轧设备、后续工艺设备和辅助设备三个层级[1]。在现场热轧设备中，输出辊道、侧导板、张力辊、切换版、倾斜板、地下卷取机、成型辊、卸卷及升降小车是其主要的组成结构。而在后续工艺应用过程中，其不仅包含了样品翻转辊道、取样飞剪、开卷机等钢卷检查站设备；而且包含了较多的运输设备和标记包装设备，
譬如运输辊道链、旋转台、升降台、喷号机、称重机和打捆机等。此外，就辅助设备应用过程中，钢卷托盘 、润滑油供给设备、喷水冷却设备、传感器、检测器、废料小车等都是其主要的设备支撑。
2 卷取机的张力控制流程
卷取机张力控制是一个专业要求较高的系统实践过程。从钢材热轧过程来看，其张力控制流程包含以下五个环节：（1）前期张力控制。卷取机热轧工艺应用过程中，当卷取机带钢头部穿出轧机末机架时，热输出辊道与轧机末机架之间的控制是其张力控制的重点所在[2]。在控制过程中，热轧操作人员必须确保热输出辊道的运行速度不低于轧机末机架的运行速度，唯有如此，才能确保两者之间速度差的形成，在保证向前张力产生的同时，避免带钢头部跳动现象的发生。需要注意的是，该环节中，张力辊、成形辊、芯轴都需要以设定的超前速度运行。（2）张力辊窗口控制。当张力辊速度保持在超前状态时，为实现芯轴对带钢的有效卷曲，则其芯轴速度应进行适当加快，并确保其也保持在超前状态。此时，其张力控制的的部位转移到张力辊、热输出辊道、轧机末机架。张力辊窗口控制过程中，其张力的控制具有阶段性，即张力辊尚未进行咬钢加载时，其设置的 超前速度应稍微大于张力辊速度；而一旦张力辊咬钢加载完成，
则应在力矩控制下，实现速度控制的转变，确保向前张力的稳定，促使带钢穿过张力辊。（3）芯轴张力控制。芯轴张力控制包含了两个方面的内容：其一，芯轴与张力辊之间的张力控制；其二，热输
出辊道与轧机末机架之间的张力控制[3]。在控制过程中，张力辊输出的张力与芯轴运转方向相反，这种向后张力可实现卷曲张力的分担。芯轴张力控制下，力矩控制是其基本的控制形态，在电机输出桩距设定值调节下，带钢上会附加一定的张力，确保了其卷曲的顺利进行。需要注意的是，受带钢附加张力的影响，其成形辊应与带钢保持一定距离，唯有如此，才能避免带钢划伤现象的发生。（4）带钢尾部离开轧机末机架。一旦带钢完成卷曲，且带钢尾部已脱离轧机末机架时，芯轴与张力辊、热输出辊道之间的张力控制是其把控的关键所在。该阶段，张力辊向后的张力会持续扩大，并且芯轴张力控制模式会发生装转变，当其由力矩控制转化为速度控制时，芯轴与带钢尾部之间会产生一定的速度差，并确保了张力控制的稳定。实际控制过程中，设计带钢卷径的大小是芯轴与成形辊的距离把控的基本依据。（5）带钢尾部运行至张力辊。热轧用以进行到后期，当带钢尾部运行至张力辊时，芯轴与张力辊之间的张力控制是其控制的核心内容。此时张力辊的控制模式发生变化，速度控制是其基本的控制形态，与前期控制相异的是，滞后速度运作是该阶段张力控制的主要形态；并且在控制过程中，卷取机的芯轴会开始定位，当带唯定位于5点钟位置时，其芯轴的热轧卷曲完成。
3 热轧卷取机张力控制系统优化策略
当前环境下，人们对于热轧工艺的应用提出了较高要求，要实现其轧制钢件质量的提升，在技术应用过程中，加工人员就必注重卷取机张力控制系统的合理优化。具体而言，其技术改进措施如下。（1）芯轴电机张力控制系统改进。作为热轧卷取机芯轴电机力矩的重要组成，张力力矩的控制至关
重要。实践过程中，钢卷卷径、L2以下单位张力给定值、带钢宽度、厚度及张力斜率等都是其重要的影响因素。在这些要素控制过程中，张力既定模型和钢卷直径是其控制的要点所在，并且其会对钢卷的热轧效果造成重大影响。实践过程中，加工人员根据以下公式对其进行张力力矩计算。led箱体
触摸屏调度台a
TD T R 2=
，3
10
−×=twh T 式中，TR 表示张力力矩；D 为带钢钢卷的直径；而m，t 分别表示齿轮比和单位张力；w 和h 分别表示带钢的宽度和厚度[4]。
粉条生产线芯轴电机张力控制系统改进过程中，张力控制系统的转变
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