本文詳細(xì)分析了帶鋼在運(yùn)行過(guò)程中跑偏產(chǎn)生的原因、特點(diǎn)及其類(lèi)別。針對(duì)帶鋼的跑偏現(xiàn)象，進(jìn)行了深入研究，提出了糾偏的措施，也探討了各種設(shè)計(jì)方法的可行性和有效性，從而為選取最佳的設(shè)計(jì)方案提供依據(jù)。
帶鋼跑偏原因分析
工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，無(wú)論帶鋼形狀的板形缺陷、塔形卷曲、處理線設(shè)備安裝偏差及調(diào)整不當(dāng)、處理工藝對(duì)帶鋼的影響等都會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)的帶鋼在生產(chǎn)線上發(fā)生偏移。
1.1.帶鋼的板形缺陷。 各種形式的板形缺陷主要有：帶鋼斷面形狀、平坦度、帶頭焊接沒(méi)對(duì)齊或偏斜。當(dāng)帶鋼在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，它的形狀并不能得到糾正。依照拱形的大小，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)大小的跑偏。
1.2.設(shè)備精度。包括轉(zhuǎn)向輥、張力輥及活套車(chē)等安裝精度、夾送輥壓力不均、各種輥?zhàn)虞伱娌痪鶆蚰p等因素均會(huì)造成帶鋼橫向跑偏。
根據(jù)帶鋼的運(yùn)行行為，輥?zhàn)由系膸т摽偸勤呄蛴谝?0°的夾角垂直輥?zhàn)虞S線方向運(yùn)行。事實(shí)上，輥?zhàn)虞S線不平行，甚至帶鋼拱形都會(huì)導(dǎo)致帶鋼進(jìn)入輥?zhàn)拥慕嵌绕x90°。偏離的大小，記為跑偏角。
為帶鋼跑偏速度，mm/s；
為跑偏速度系數(shù)，其大小與輥?zhàn)颖砻鏍顟B(tài)、帶鋼與輥?zhàn)影堑扔嘘P(guān)，理想狀況下可取1.0；
為輥?zhàn)訄A周線速度，mm/s；
—跑偏角度。
實(shí)際上，各種輥?zhàn)釉陂L(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，由于單邊磨損大而成錐形。由于錐形輥使帶鋼張力分布不均勻，使帶鋼總是向粗的一端跑偏，而錐度的大小影響了跑偏的速度。
1.3.張力控制
帶鋼張力波動(dòng)，特別是由于帶鋼張力不足或張力控制調(diào)整不當(dāng)，會(huì)引起帶鋼張力的強(qiáng)烈波動(dòng)，從而造成帶鋼運(yùn)行過(guò)程中橫向跑偏。
高的單位面積張力可以消除部分帶鋼彎曲及本身缺陷，從而每個(gè)轉(zhuǎn)向輥上帶鋼的橫向偏差都會(huì)得到消減。可是，由于帶鋼的材料屬性以及用于控制帶鋼張力的張力輥的驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的限制，帶鋼張力增加是受限制的。
帶鋼對(duì)中糾偏控制措施
通過(guò)上述跑偏原因的分析，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，為了減小跑偏量，相應(yīng)可以采取如下措施：
2.1.保證輥?zhàn)訄A柱表面制造精度和機(jī)組安裝精度。問(wèn)題在于，即使保證了安裝精度，待投產(chǎn)以后，由于基礎(chǔ)下沉和輥面磨損等因素，也會(huì)直接影響初安裝精度和初制造精度，因此這種方法不能從根本上解決問(wèn)題。
2.2.增大張力。這樣可以減少帶材跑偏，但是不能完全消除。由于張力增大，使設(shè)備重量增大，投資也相應(yīng)地增大。
2.3.放寬輥?zhàn)虞伱鎸挾?。這樣可以達(dá)到粗定心，但是不經(jīng)濟(jì)。
2.4.降低機(jī)組速度。機(jī)組速度過(guò)低直接影響生產(chǎn)效率。
上述這些措施在實(shí)際應(yīng)用中，并不是十分理想，經(jīng)濟(jì)效果差。實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中通常采用電子液壓閉環(huán)控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行糾偏。
常用的帶鋼對(duì)中糾偏控制方式
在實(shí)際應(yīng)用中，通常有四種常用的對(duì)中糾偏控制方式：
3.1.機(jī)械式：如能自動(dòng)定心的雙錐輥，導(dǎo)向軌等。
3.2.電動(dòng)式：采用光電檢測(cè)器，將偏離信號(hào)送至控制柜，從而控制直流電機(jī)進(jìn)行糾偏。
3.3.氣液方式：采用氣動(dòng)檢測(cè)噴嘴，通過(guò)膜片控制射流管?chē)娚涞挠蛪和苿?dòng)滑閥控制油缸進(jìn)行糾偏。
3.4.光電液方式：采用光電檢測(cè)器將偏離信號(hào)經(jīng)放大器放大，控制電液伺服閥推動(dòng)油缸進(jìn)行糾偏。
這四種控制方式中前三種糾偏速度較慢，滿足不了現(xiàn)代化高速生產(chǎn)的需要。而第四種控制方式采用的是電液伺服控制，這種控制方式的信號(hào)傳輸快，電反饋和校正方便，它的檢測(cè)精度高，檢測(cè)光電頭距離大，可達(dá)一米左右，可直接方便的裝在帶鋼運(yùn)行線路上。而且系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能好。
運(yùn)用光電液方式來(lái)控制對(duì)中糾偏的好處在于采用連續(xù)的閉環(huán)控制，首先通過(guò)光電傳感器測(cè)出帶鋼位置偏差，并將偏差值變?yōu)殡娦盘?hào)后輸入到電液伺服系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)中伺服比例閥根據(jù)信號(hào)大小驅(qū)動(dòng)液壓缸，使傳動(dòng)裝置作相應(yīng)的移動(dòng)，這樣帶鋼可準(zhǔn)確地行進(jìn)在預(yù)先調(diào)整好的位置上。
光電液這一常用的對(duì)中糾偏控制方式，可以歸納為以下三種：
3.4.1.開(kāi)卷控制
為了使帶鋼開(kāi)卷后準(zhǔn)確地送入加工生產(chǎn)線，通常要安裝對(duì)中（CPC)或?qū)吋m偏裝置(EPC)，對(duì)帶鋼位置的偏差進(jìn)行糾正。
開(kāi)卷機(jī)附近有大量的輔助設(shè)備，不可避免地使測(cè)量系統(tǒng)安裝在固定導(dǎo)向輥后面，測(cè)量系統(tǒng)的調(diào)整過(guò)程因而產(chǎn)生時(shí)間延遲，這將極大的影響閉環(huán)的穩(wěn)定性，尤其是帶鋼低速時(shí)。針對(duì)這種現(xiàn)象，采用時(shí)間差補(bǔ)償技術(shù)，可以在控制回路中解決不同速度的帶鋼的控制偏差及卷筒的位置調(diào)節(jié)。通過(guò)電液伺服閥及通過(guò)伺服油缸驅(qū)動(dòng)開(kāi)卷機(jī)，使卷筒橫向移送，有效地防止了跑偏現(xiàn)象。
3.4.2.中間糾偏控制
為了控制帶鋼在許可的限定范圍內(nèi)行進(jìn)，通常在加工生產(chǎn)線的中間位置安裝對(duì)中糾偏裝置，使帶鋼重新回到預(yù)定位置上。 糾偏輥要產(chǎn)生足夠的力矩，改變帶鋼的位置，但又不影響帶鋼質(zhì)量，糾偏控制器比較當(dāng)前值和設(shè)定值，并計(jì)算其偏差，控制放大器輸出信號(hào)，經(jīng)功率放大器轉(zhuǎn)換成電液伺服閥要求的范圍，伺服閥控制液壓油的比例流動(dòng)到伺服油缸，從而產(chǎn)生足夠的控制力矩以快速移動(dòng)設(shè)備。
3.4.3.卷取機(jī)控制
為了使帶鋼卷取后卷邊平整，通常要安裝對(duì)邊糾偏裝置，對(duì)帶鋼位置進(jìn)行跟蹤，使帶卷的一邊平齊。其對(duì)中糾偏方式同開(kāi)卷機(jī)控制。
帶鋼跑偏的原因雖然是多方面的，但是只要我們?cè)趯?shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，采用合理的對(duì)中糾偏解決方案，“跑偏”這一現(xiàn)象是可以被消除的。
