可逆冷轧机组的卷径计算

摘要：文章介绍了在可逆冷轧机组中开卷机、卷取机的几种卷径计算方法以及根据卷径计算带长，并对各种计算方法的优缺点进行了比较。

关键词:可逆冷轧机组；开卷机；卷取机；带长；卷径计算

中图分类号：F259文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）07-0030-01

近年来，随着我国经济的发展，对于冷轧板带材的需求量也在增大，六辊可逆冷轧机组，就是在常温状态下，将材质为电工钢、普通碳素钢和低合金优质钢，经过酸洗切边后的热轧带卷，经过若干道次的轧制，使其成为具有所需厚度、表面粗糙度的各种规格的冷轧带卷。

在可逆冷轧机组中，成品的质量取决于许多因素，其中包括开卷机、卷取机张力的控制精度，而开卷机、卷取机的卷径值直接影响张力控制的精度，本文介绍几种卷径计算的方法。

一、钢卷直径的计算

（一）根据旋转角度计算卷径

卷取机（开卷机）上钢卷的卷径可以通过安装在卷取机（开卷机）及其相应的测速辊上的脉冲发生器（或激光测速仪）的脉冲计数值计算出来。计算方法是在卷取机（开卷机）卷筒上定义一个旋转角度 ，测量与该角度相对应的带钢长度，即可计算出钢卷的卷径。钢卷的卷径按下列公式计算：

其中： 表示在卷取机（开卷机）卷筒上的旋转角度（以弧度表示）；D表示钢卷卷径；L表示与 相对应的带钢长度。

（二）根据卷筒转速和带材速度计算卷径

其中：n表示卷筒的转速；V表示带材的线速度。

开卷机、卷取机上的钢卷卷径的每次采样的计算结果都需要校验，对卷取机来说，就是每次的计算结果都要大于上次的计算值；对开卷机来说，就是每次的计算结果都要小于上次的计算值。另外，还要采取必要的滤波方法，以滤去由于错误的采样值而导致的错误的计算值。

（三）根据卷径计算带长

可以根据卷径计算卷筒上带材的长度，计算方法分为两种方式：

1．按照钢卷的面积计算卷径

开卷机剩余带长按下列公式计算：

其中：d表示卷筒直径，h表示带材的厚度，L表示计算出来的带长，则带材在卷筒上的长度就是图1中阴影部分的面积。

2．按照每圈的长度计算卷径

卷筒上第一圈的带材的长度为：；

卷筒上第i圈的带材的长度为：；

卷筒上的总圈数： ；

卷筒上总的带材的长度为：。

计算卷筒上剩余带长的两种方法可以互相进行验证，实际的计算值相等。

二、计算方法的选择

以上介绍的两种卷径计算方法，从理论上看，都可以精确计算出钢卷的直径。在实际使用过程中，根据实际情况的不同，只需要选择其中的一种计算方法即可。按照上面的公式，第一种计算方法受长度测量精度的影响，第二种受带材速度、卷筒转速测量精度的影响。

第一种方法中，旋转的角度可以根据电机的转速确定，精度比较高；而单位时间内测量的带材长度的误差也不会很大，所以，计算出的卷径比较精确，但旋转的角度应该选择多少，将直接影响计算的频率，也就会影响张力的控制。

第二种方法是一种实时的计算，响应的时间是没有问题的，但带材速度的测量对计算的影响比较大，尤其是每次采样的计算结果都需要校验，计算的变化量只能向一个方向变化，可能会影响计算值。例如，当速度瞬间增大并恢复后，卷径的计算值就会在一段时间内比实际值要大，从而影响张力控制的精度。

根据卷径计算带材的长度是为了控制轧机的自动减速、停车。第二道次的轧制，可以通过测量的带材长度进行自动减速、停车，而在第一道次轧制时，开卷机卷筒上带材的长度是无法测量的，必须计算出剩余的长度，以便自动控制轧机的减速、停车。

三、结语

如果提高卷径的计算精度，就会相应地提高张力控制的精度，进而提高产品的精度，使我们生产出的产品更具有竞争力。

以上介绍了钢卷直径的两种计算方法和开卷机剩余带长的两种计算方法，以及它们的一些优缺点，这些是我在工作和学习中的一些心得，仅供大家参考。