双辊式铝带连续铸轧机简介

《双辊式铝带连续铸轧机(YS/T 5-2009)》由全国有色金属标准化技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位：涿神有色金属加工专用设备有限公司、华北铝业有限公司。本标准主要起草人：程杰、孙书亭、王志勇、刘志岚、张俊巧、宋建民、郝根萍、王丽萍、郭义庆、高山虎。

在保证铸轧辊缝检测值准确的前提下，如何对铸轧机辊缝进行控制是双辊薄带铸轧工艺中的一个重要课题，针对辊缝控制过程中存在时变、非线性的特点，为适应复杂系统的控制要求，提出用粗糙集—模糊PID控制的控制算法，并用粗糙集知识对模糊规则进行约简，以获得较少模糊规则，最终形成优良的控制系统。首先介绍了镁合金双辊薄带铸轧过程的工艺流程以及对国内外研究现状进行了叙述，接着对铸轧恒辊缝控制系统进行了数学建模，建立了比较准确的对应本系统的液压AGC系统比较准确的控制模型。

恒辊缝控制双辊铸轧恒辊缝控制系统的构成

双辊铸轧恒辊缝控制系统主要由液压压下装置构成。液压压下装置是由位移传感器、控制器、电液伺服阀和液压油缸等元件组成。系统控制液压缸左右移动的位移是通过电液伺服阀调节液压缸的压力和流量实现的，进而调节了辊缝之间的距离。液压AGC系统是通过压力传感器、位移传感器和测厚仪检测得到相应连续的参数值，不停地调整压下的铸轧压力和液压缸位移，从而控制铸轧机辊缝，进而控制铸板的厚度。控制装置和执行机构组成了一个完整的液压伺服厚度自动控制系统。控制装置主要由计算机、检测元件组成。执行机构主要由活动辊一侧的液压缸组成（本实验铸轧辊由一个活动辊和一个固定辊组成）。检测元件有测厚仪以及活动辊一侧的位移传感器和压力传感器。

液压AGC辊缝控制系统是一种典型的位置伺服闭环控制系统，表示了双辊薄带铸轧实验是以辊缝之间的距离作为厚度预控，将辊缝动作的位置和铸轧压力作为反馈信号来控制系统。

恒辊缝控制双辊铸轧恒辊缝控制系统的数学模型

在双辊铸轧恒辊缝控制系统中，根据液压AGC系统机理建模的方法建立了各个环节的数学模型，进而根据这些建立起来的数学模型调整铸轧机辊缝并保持辊缝的控制精度，这样就可以保证了铸板出口厚度，同时也保持了轧制过程的稳定。对液压压下系统进行了论证分析，并建立了系统各个组成部分的动态方程。

恒辊缝控制双辊铸轧恒辊缝系统的控制算法

双辊铸轧恒辊缝控制系统由液压AGC系统构成，是典型的机—电—液耦合系统，此系统的特性决定了控制方式的选择。在实际工程项目中往往采用传统PID控制。若液压AGC系统的数学模型是不稳定的，那么传统PID控制器的参数就会随着变化，系统就会不能正常稳定工作。液压AGC系统本身会受到很多因素的影响。当受到固有频率、刚度以及负载干扰力等因素影响时，此时系统会呈现出非线性。因此对一些时变性和非线性系统来说，传统PID控制系统往往不能达到预期的控制效果。

恒辊缝控制双辊铸轧恒辊缝控制系统仿真

计算机仿真建立系统模型是源于计算机科学与技术的成果，加入人机界面构成完整的仿真系统。仿真的本质是通过数学模型或者物理模型来模拟真实的系统，以及验证控制算法的可行性。仿真需要保证与真实系统的相似性，在建立的系统仿真模型的基础上，通过计算机对系统进行分析和研究。

双辊式板带铸轧机上的铸轧辊不完全等同于普通热板带轧机上的轧辊，它不仅担当像普通热板带轧机轧辊是变形工具的角色，而且还起着铸轧过程中水冷结晶器的作用。

各种铸轧辊在结构上的主要区别在于冷却水供水系统的不同。

1、如图2a为美国亨特式双辊铸轧机的铸轧辊结构图，它是从辊的一端利用特殊的分配套管，将冷却水送入和输出铸轧辊。进人铸轧辊的冷却水沿辊直径方向散开，流到辊芯与辊套之间，再分成两个相反的水路，经过半个铸轧辊圆周，经辊直径方向的水路，向内流人纵向槽沟，经集水装置排人循环水系统。该结构铸轧辊表面温度均匀，冷却效果较好，但结构复杂，制造困难。

2、如图2b是法国3C双辊铸轧机的铸轧辊结构，其冷却水是通过设在辊端的两个孔进入轧辊，并又通过两个孔流出。进入轧辊的冷却水从辊芯上的孔流入辊芯与辊套之间，然后再流经轧辊的四分之一周后排出。辊套与辊芯需过盈热装，过盈量取0. 25~0. 4 mm，等装配好的铸轧辊冷却后，将配合缝的外表面焊合。

3、国内一些工厂的铸轧辊多采用图2c所示的结构形式。冷却水供排方式是通过辊芯端部一个中心入水孔输人，沿中心孔钻有许多排径向小孔，每排4个径向小孔，直接通向辊套和辊芯之间的沟槽，由围绕中心如水孔和进水孔相差45°的4个径向排水孔出水。辊芯表面开有横向和纵向交叉的井字格沟槽，可以使辊套内表面与循环冷却水充分接触，达到温度分布均匀，轴向沮差小的目的。