纠偏原理及其应用

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1、纠偏院里的分析与应用1带钢连续处理过程的跑偏分析工程设计和应用中，无论带钢形状的板形缺陷、塔形卷曲、处理线设备安装偏差及调整不当、处理工艺对带钢的影响等都会导致运动的带钢在生产线上发生偏移[2]。各种形式的板形缺陷主要有：带钢断面形状、平坦度、带头焊接没对齐或偏斜。当带钢在运动过程中，它的形状并不能得到纠正。依照拱形的大小，会产生相应大小的跑偏。设备精度包括转向辊、张力辊及活套车等安装精度、夹送辊压力不均、各种辊子辊面不均匀磨损等因素均会造成带钢横向跑偏。根据带钢的运行行为，辊子上的带钢总是趋向于以90o的

2、夹角垂直辊子轴线方向运行。事实上，辊子轴线不平行，甚至带钢拱形都会导致带钢进人辊子的角度偏离90o。偏离的大小，记为跑偏角。那么，跑偏理论计算公式为： F＝K·L·tanα                                   (l) 式中 F——跑偏量，mm;K——跑偏系数；L——自由带钢长度，mm;α——跑偏角，度。 带钢的跑偏速度与带钢跑偏角、辊子的输送速度有关。Vα＝vk·Vc·tanα                           （2）式中 Vα——带钢跑偏速度，mm/s;v

3、k——跑偏速度系数，其大小与辊子表面状态、带钢与辊子包角等有关，理想状况下可取1.0；Vc——辊子圆周线速度，mm/s；α——跑偏角，度。 实际上，各种辊子在长期运行过程中，由于单边磨损大而成锥形。由于锥形辊使带钢张力分布不均匀，使带钢总是向粗的一端跑偏，而锥度的大小影响了跑偏的速度。 张力控制带钢张力波动，特别是由于带钢张力不足或张力控制调整不当，会引起带钢张力的强烈波动，从而造成带钢运行过程中横向跑偏。高的单位面积张力可以消除部分带钢弯曲及本身缺陷，从而每个转向辊上带钢的横向偏差都会得到消减。可是，由于

4、带钢的材料属性以及用于控制带钢张力的张力辊的驱动运行的限制，带钢张力增加是受限制的。 2带钢对中纠偏原理研究连续处理生产线上，带钢对中控制系统的基本构成主要包括：带钢位置测量传感器、控制器、执行装置、纠偏机架［3］。虽然带钢位置测量传感器类型、信号处理方式等多种多样，但其纠偏原理和控制模式基本都大同小异。即，带钢的对中纠偏是通过改变导向辊或夹送辊的轴心线来实现的。2.1比例效应辊可以是由一根辊子或一组辊子组成，辊子装在旋转机架上，并绕下面固定框架上的旋转点转动，如图1。同时，入带和出带平面垂直于机架的旋转平

5、面，带钢以1800的角度包缠于这一个或一对控制辊。机架的旋转点既在入带平面内，又在旋转平面内，且整套设备与带钢中心线对称。当机架绕旋转点旋转时，本身不能纠正人带的偏差，但可以将带钢的出带部分作横向移动，使带钢回到预定的中心位置上来。  ±C＝Ue·sinβ                             （3) 式中 C——纠偏调整量，mm; Ue——入带和出带平面的距离，mm;β——纠偏角，度。 比例效应辊的纠偏特征：入带和出带与转动平面成90o，带钢运行时的纠偏量与纠偏机架的调节距离成比例。对于

6、这种设计，纠偏过程中带钢边部的应力较低，要求的人带和出带距离小。人带或出带的最小自由长度约为最大带钢宽度的两倍，最大旋转角度为6o。其计算公式如下：Lentry或Lexit＝0.00357·Wβ（EWH/T）1/2           (4)式中 Lentry——入带自由长度，mm;Lexit——出带自由长度，mm;E——带钢弹性模量，MPa;W——带钢宽度，mm;β——纠偏角度，度；H——带钢厚度，mm;T——带钢张力，N。 因此，在工程设计时，必须根据跑偏量、带钢参数、张力参数、设备空间布置等确定最大纠

7、偏角度、人带自由长度、出带自由长度以及进出带之间的距离，从而对生产线上跑偏问题提供一个圆满的解决方案。对于比例效应辊，当接到控制信号后，执行机构推动机架侧向调整位移量，带钢随即产生一定纠偏量。因此，其动态性能好，没有迟滞时间。 2.2积分效应辊辊子轴线在人带平面上绕固定枢轴旋转。当带钢出现偏差时，积分效应辊会自行转动一定角度，人带平面与辊子的辊轴形成了一定的夹角。从而通过辊子旋转所产生的“绕卷效应”，使带钢与辊子的接触面以螺旋线轨迹运行，最终使带钢回到中心线上，如图2。  纠偏动作执行后，辊子旋转一定角度，

8、即产生纠偏角α。带钢开始以一定速度横向偏移。带钢偏移的速度，即纠偏速度，就像跑偏速度，是带钢运行速度和人带角度的函数。纠偏速度公式：Vα＝vk·Vc·tanα                           (5)式中 Vα——带钢横向纠偏速度，mm/s;vk——纠偏速度系数，其大小与辊子表面状态、带钢与辊子包角等有关，理想状况下可取1.0；Vc——带钢运行速度，mm/s; α——纠偏角度，度。带钢的横向偏移