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申请/专利权人：中国重型机械研究院股份公司

摘要：本发明属于金属塑性成形技术领域，公开了一种轧环机径向定心辊的位置控制系统，包括环件外径位移传感器、PLC控制模块和径向定心辊油缸伺服控制装置，所述环件外径位移传感器用于测量被轧制环件的实时外径尺寸，所述环件外径位移传感器信号输出端连接PLC控制模块的信号输入端，所述PLC控制模块内预存有数学模型，所述PLC控制模块信号输出端连接径向定心辊油缸伺服控制装置。本发明还公开了轧环机径向定心辊的位置控制方法。本发明控制系统及方法可以提高轧环机所轧制的环件的圆度，降低轧制过程中环件的偏心率，同时增强在环件轧制的过程中的稳定性，有利于轧制环件材料的均匀性，减小局部材料残余应力的集中，从而进一步得到良好的综合机械性能。

主权项：1.一种轧环机径向定心辊的位置控制方法，其特征在于，采用轧环机径向定心辊的位置控制系统，所述控制系统包括环件外径位移传感器、PLC控制模块和径向定心辊油缸伺服控制装置，所述环件外径位移传感器用于测量被轧制环件的实时外径尺寸，所述环件外径位移传感器信号输出端连接PLC控制模块的信号输入端，所述PLC控制模块内预存有数学模型，所述PLC控制模块信号输出端连接径向定心辊油缸伺服控制装置；在环形锻件轧制过程中，采用环件外径位移传感器测得的环件实时半径和获取的主辊中心至定心辊支架旋转中心的水平距离、主辊半径、定心辊支架旋转中心到油缸铰轴中心的水平距离、主辊中心至定心辊支架旋转中心的垂直距离、定心辊支架旋转中心到油缸铰轴中心的垂直距离、油缸铰轴中心至油缸活塞杆端部耳环中心的起始距离、油缸活塞杆端部耳环中心与定心辊旋转中心的距离、径向定心辊外圆直径、径向定心辊旋转中心轨迹的半径和油缸活塞杆端部耳环中心轨迹的半径，通过建立数学模型，最终计算出定心辊油缸的实时行程；所述轧环机径向定心辊的位置控制方法，具体包括以下步骤：步骤100.获得主辊半径B和径向定心辊外圆半径R2；步骤200.获得主辊中心至定心辊支架旋转中心的水平距离A，主辊中心至定心辊支架旋转中心的垂直距离D和径向定心辊旋转中心轨迹的半径R3；步骤300.获得定心辊支架旋转中心到油缸铰轴中心的水平距离C和定心辊支架旋转中心到定心辊油缸铰轴中心的垂直距离E；步骤400.获得定心辊油缸铰轴中心至油缸活塞杆端部耳环中心的起始距离F和定心辊油缸活塞杆端部耳环中心轨迹的半径R4；步骤500.获得定心辊油缸活塞杆端部耳环中心与定心辊旋转中心的距离G和环件外径位移传感器测得的环件实时半径R1；步骤600.将获取的各个参数值带入所建立的数学模型中进行计算，获得最终的径向定心辊油缸行程；所述数学模型为：x定心辊＝x环-R1+R2cos∠1+∠2＝R3cos180°+∠3+∠4+∠5 其中：A为主辊中心至定心辊支架旋转中心的水平距离；B为主辊半径；C为定心辊支架旋转中心到油缸铰轴中心的水平距离；D为主辊中心至定心辊支架旋转中心的垂直距离；E为定心辊支架旋转中心到油缸铰轴中心的垂直距离；F为定心辊油缸铰轴中心至油缸活塞杆端部耳环中心的起始距离；G为定心辊油缸活塞杆端部耳环中心与定心辊旋转中心的距离；L为定心辊油缸行程；R1为环件实时半径；R2为径向定心辊外圆的半径；R3为径向定心辊旋转中心轨迹的半径；R4为定心辊油缸活塞杆端部耳环中心轨迹的半径；所述数学模型建立过程为：首先以定心辊支架旋转中心点为O10,0点建立坐标系，主辊中心点为Wx主辊,y主辊，环件圆心点为Ux环，y环，定心辊旋转中心点为Vx定心辊,y定心辊，定心辊油缸铰轴中心点Px铰轴,y铰轴，定心辊油缸活塞杆端部耳环中心点Qx杆端耳环,y杆端耳环，定心辊油缸铰轴中心到O1坐标系X轴的垂足为Z点，定心辊油缸行程L，环件外径位移传感器测得的环件实时半径R1，获取的主辊中心至定心辊支架旋转中心的水平距离A，主辊半径B，定心辊支架旋转中心到油缸铰轴中心的水平距离C，主辊中心至定心辊支架旋转中心的垂直距离D，定心辊支架旋转中心到定心辊油缸铰轴中心的垂直距离E、定心辊油缸铰轴中心至油缸活塞杆端部耳环中心的起始距离F，定心辊油缸活塞杆端部耳环中心与定心辊旋转中心的距离G，径向定心辊外圆半径R2，径向定心辊旋转中心轨迹的半径R3，定心辊油缸活塞杆端部耳环中心轨迹的半径R4，其中：x主辊＝A，x环＝A+B+R1，y主辊＝y环＝D；将数学模型编写进PLC控制模块，通过计算将定心辊实时位置输出至径向定心辊油缸伺服控制装置，从而精准控制定心辊的位置。

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