對(duì)鋁箔產(chǎn)品的板形精度要求越來越高,同時(shí)隨著市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求和設(shè)備設(shè)計(jì)制造水平的提高,鋁箔軋機(jī)也不斷向?qū)挿l(fā)展,這就使得壓延過程中鋁箔的板形越來越難控制。由于負(fù)輥縫軋制的原因,軋輥傾斜和液壓彎輥對(duì)板形的控制作用已不明顯,同時(shí)由于工作輥與支承輥輥徑比的關(guān)系及軋機(jī)輥面較寬,彎輥控制對(duì)于軋輥中部的機(jī)械凸度控制基本無效。這個(gè)時(shí)候雖然通過軋輥冷卻控制軋輥熱凸度可減小前兩種控制所剩余的板形局部偏差,但響應(yīng)速度慢,控制效果也隨厚度減薄而減弱。為解決這一問題,國(guó)內(nèi)外的軋機(jī)設(shè)計(jì)者和生產(chǎn)廠家開始采用可變凸度輥(variable crown roll,VC輥)作為支承輥使用,用于消除板形拋物線部分偏差,大幅度提高了板形質(zhì)量[4]。
VC輥是一種組合式支承輥,由芯軸、軸套和旋轉(zhuǎn)接頭裝配而成,在芯軸和軸套之間的輥身中心區(qū)域有一個(gè)流體室,室內(nèi)充以壓力可變的高壓油。輥頸兩端的軸套均收縮,收縮接頭用作內(nèi)部壓力油的外部密封件,并用于軋輥傳動(dòng)裝置的自由滑移轉(zhuǎn)矩傳輸。其工作原理是:通過液壓伺服控制將高壓液壓站內(nèi)的液壓油經(jīng)旋轉(zhuǎn)接頭送入膨脹的流體室以脹開軸套,在輥身全長(zhǎng)形成均勻的機(jī)械凸度來補(bǔ)償軋輥在工作時(shí)產(chǎn)生的撓度。由于VC輥直徑脹大與腔內(nèi)的油壓在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,且可做無級(jí)調(diào)整,因此可以參與到閉環(huán)板形控制系統(tǒng)中。
由于帶材的厚度不同,軋機(jī)軋制是由正輥縫軋制向負(fù)輥縫軋制的變化過程,對(duì)控制而言也是一個(gè)多種控制方式結(jié)合的過程,主要有位置控制、壓力控制、壓力補(bǔ)償控制、AGC控制等。
軋機(jī)速度設(shè)定是按照工藝要求,由主操作手在主操作臺(tái)上設(shè)定,通過以太網(wǎng)傳遞給AGC,AGC再分別傳送到PLC以及各傳動(dòng)系統(tǒng)。速度設(shè)定是以主機(jī)架為線速度基準(zhǔn),通過設(shè)定工作輥的直徑與減速箱的減速比,給出轉(zhuǎn)速給定值。根據(jù)控制功能,速度設(shè)定有正反向點(diǎn)動(dòng)設(shè)定,用于故障處理;穿帶速度設(shè)定,用于生產(chǎn)前軋機(jī)穿帶;軋線速度設(shè)定,用于正常軋制情況。按照線速度相等的原則以轉(zhuǎn)速的形式分配給各傳動(dòng)系統(tǒng)。
卷取張力是靠卷取電機(jī)的拖動(dòng)來繃緊帶材而產(chǎn)生的。在系統(tǒng)中采用間接張力控制,卷取張力所產(chǎn)生的折算到電機(jī)軸上的張力矩與電機(jī)的電磁力矩相等。線速度測(cè)量是通過調(diào)速裝置讀取卷取機(jī)前的偏導(dǎo)輥上的脈沖編碼器進(jìn)行計(jì)算獲得,是卷徑計(jì)算需要的一個(gè)重要變量。
現(xiàn)代軋機(jī)進(jìn)行全程變量編程,將系統(tǒng)分成軋機(jī)校準(zhǔn)指定應(yīng)用系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)串口應(yīng)用系統(tǒng)、計(jì)量控制應(yīng)用系統(tǒng)、厚度與平整度控制應(yīng)用系統(tǒng)、優(yōu)化應(yīng)用系統(tǒng)。這些程序通過RDS(實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,通過軋機(jī)校準(zhǔn)指定應(yīng)用系統(tǒng)用于定序軋輥受力汽缸及軋輥折彎控制,分為機(jī)架的校準(zhǔn)程序、彈跳校準(zhǔn)程序、機(jī)座安全監(jiān)測(cè)程序等;通過驅(qū)動(dòng)串口應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)時(shí)地對(duì)軋機(jī)運(yùn)行狀態(tài)以及由傳動(dòng)、PLC傳送的數(shù)據(jù)、進(jìn)行監(jiān)控并將數(shù)據(jù)存入RDS內(nèi),以便對(duì)軋機(jī)進(jìn)行維護(hù)和控制。