具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

值得注意的是，本文所涉及的“上”“下”等方位词均相对于附图视角而定，仅仅只是为了便于描述，不能够理解为对技术方案的限制。

对于棒线材等长材轧线，活套起落控制直接影响到能否正常生产，如果起套过早，轧件15未咬入下游轧机14，就会跑钢，造成事故，如果起套过晚，一般情况下会造成堆钢或拉钢，影响成材头部质量，如果落套过早，一般情况下会造成堆钢或拉钢，影响成材尾部质量，如果落套过晚，将会产生带钢甩尾现象，严重时会影响到轧制节奏和成品质量。现有的活套均由PLC控制，原则上靠电机咬钢电流或热金属检测器作为检测信号，当活套相邻两机架同时含钢的瞬间起套；当活套相邻上游机架无钢瞬间落套。但由于轧件15移动速度快，活套起套需要一定时间，完成起套时轧件15可能已经到达下一架轧机，此时就需要上游轧机13升速去完成起套过程再减速恢复，而且会导致上游所有轧机都要进行级联加速和减速，多个活套就需要多次叠加，非常不利于轧线的稳定。

本发明提供了一种活套气动控制系统，如附图1所示，与起套辊16连接，包括气缸11及与气缸11连接的三个控制回路，三个控制回路均与气源管路连接，分别是第一控制回路、第二控制回路和第三控制回路，其中，第一控制回路如附图1中的v1线路，第二控制回路如附图1中的v2线路，第三控制回路如附图1中的v3线路；

所述第一控制回路与气缸11的有杆腔连通，所述第一控制回路上设置有第一二位三通换向阀6，所述第二控制回路与第三控制回路均通过切换阀9与无杆腔管路连通，所述无杆腔管路与气缸11的无杆腔连通，所述无杆腔管路上设置有单向节流阀10，所述第二控制回路上设置有第二二位三通换向阀7，所述第三控制回路上依次设置有第一减压阀5、蓄能器12和第三二位三通换向阀8。

其中，所述气源管路上依次设置有第一截止阀1、过滤器2和第二减压阀3。

其中，所述气源管路上还设置有油雾器4，所述油雾器4位于第二减压阀3与三个控制回路之间。

其中，所述第三控制回路上还设置有第二截止阀，所述第二截止阀处于第一减压阀5和蓄能器12之间。

可见，在活套气动控制系统中，蓄能器12始终与气源相连通，维持同种规格轧件15在无张力下储存一定量的活套量，不同规格的轧件15的套量可以通过调节第一减压阀5和第二减压阀3的压力，来保持轧件15达到无张力的状态。

本发明也提供了一种可自动调节张力的活套控制方法，使用所述活套气动控制系统，与级联调速系统配合，构成闭环活套控制系统，具体步骤如下：

轧件15头部从上游轧机13进入活套的下游轧机14咬入时，第一二位三通换向阀6启动使第一控制回路断开，第二二位三通换向阀7启动使第二控制回路连通，第三二位三通换向阀8启动使第三控制回路连通，切换阀9启动使第二控制回路与无杆腔管路连通，气源通过第二控制回路进入气缸11的无杆腔内，同时气缸11有杆腔内的气体通过第一控制回路的第一二位三通换向阀6排出，气缸11的活塞杆伸出顶起起套辊16，起套辊16将轧件15抬起形成弧线；

在活套完成初始套量时起套辊16达到套量极限位置后，第二二位三通换向阀7断开，并控制切换阀9使第三控制回路与无杆腔管路连通，气源从进入第三控制回路，为气缸11提供稳定的恒压气源，当活套扫描器检测到活套高度不同于设定值时，活套控制系统根据活套扫描器检测到的偏差，通过级联调速系统按比例修正机架的速度维持活套套量；

当轧件15的尾端接近活套的前一机架时，活套控制系统发出降套指令，逐渐减少套量，第二控制回路上和第三控制回路上断开，第一二位三通换向阀6连通，气源通过第一控制回路进入气缸11的有杆腔，气杆无杆腔内的气体通过单向节流阀10的气阀排出，起套辊16下降。

进一步地，通过调整第一减压阀5和第二减压阀3，从而调整蓄能器12内的气压，以适应不同规格的轧件15套量。

进一步地，部分气源进入第三控制回路，高压的气源通过第一减压阀5进入蓄能器12内。

进一步地，当活套扫描器检测到活套高度超过设定值时，通过级联调速系统按比例减小活套的上游机架的速度维持活套套量；当活套扫描器检测到活套高度低于设定值时，通过级联调速系统按比例提高活套的上游机架的速度维持活套套量。

进一步地，气杆无杆腔内的气体通过单向节流阀10的气阀缓慢排出，减小降套速度。

以下用具体实施例说明本发明起套和落套的过程：

机架间弧形曲线轧件15由起套辊16通过活套控制系统引导，使轧件15在活套台上形成活套，采用活套扫描器测量活套的套量来间接测量活套的长度，即根据活活套的高度来间接测量活套的长度。活套的调节范围及套量的存储量是有限的，当相邻机架速度匹配不合理或其他原因导致起套量偏差太大，活套控制系统来不及调节或无法调节，就会引起堆钢或者拉断轧件15的故障现象。套量的形成是通过改变与活套相关的机架速度来实现的，活套扫描器根据测得的套量与活套长度成线性关系的原理，把测得的套量实际值与设定值进行比较，然后根据套量实际值与设定值的偏差，通过级联调速系统引导并自动逆向调节上游所有轧机直至该轧件15的尾部所在轧机的速度。在整个活套控制的过程，活套的套量是通过级联调速系统修正上游轧机13的速度来调节的，活套的套量与活套入口处轧件15速度与出口处轧件15速度之差呈正相关的关系，如图2所示，当入口速度大于出口速度时，活套的套量逐渐增加，如附图2中的曲线a所示；当入口速度等于出口速度时，活套的套量维持不变，如附图2中的曲线b所示；当入口速度小于出口速度时，活套的套量逐渐减小，如附图2中的曲线c所示。

轧件15头部从上游轧机13进入活套的下游轧机14咬入时，活套控制系统控制第一二位三通换向阀6启动使第一控制回路断开，控制第二二位三通换向阀7启动使第二控制回路连通，控制第三二位三通换向阀8启动使第三控制回路连通，活套控制系统控制切换阀9使第二控制回路与无杆腔管路连通，气源进入第二控制回路，并经过第二二位三通换向阀7和单向节流阀10进入气缸11的无杆腔内，同时气缸11有杆腔内的气体通过第一控制回路的第一二位三通换向阀6排出，气缸11的活塞杆伸出顶起起套辊16，起套辊16将轧件15抬起形成弧线，由于高压的气体直接进入气缸11的无杆腔内，实现快速起套；

同时，部分气源进入第三控制回路，通过第一减压阀5进入蓄能器12内，由于第三控制回路不与无杆腔管路连通，因此在起套辊16被抬起的过程中，蓄能器12内的气压较小且相对稳定，对防止初始起套延迟的时间内避免轧件15出现套量忽长忽短是有利的，比如，在起套过程中，轧件15对起套辊16的作用力可能会发生变化，蓄能器12吸收冲击，确保起套辊16快速平稳地抬起轧件15；

在活套完成初始套量时起套辊16达到套量极限位置后，如附图2中曲线b，活套控制系统控制第二二位三通换向阀7断开，并控制切换阀9使第三控制回路与无杆腔管路连通，气源从进入第三控制回路，通过第一减压阀5、蓄能器12、第三二位三通换向阀8和切换阀9为气缸11提供稳定的恒压气源，高压气源经过第一减压阀5后，降压进入蓄能器12内，为起套辊16提供支撑力。当活套扫描器检测到活套高度超过或者低于设定值时，活套控制系统根据活套扫描器检测到的偏差，通过级联调速系统按比例修正机架的速度维持活套套量，在此调节过程中，气缸11无杆腔中气源的压力不受第一控制回路气压的影响，即蓄能器12为起套辊16提供恒定的支撑力，确保了套量设定值不变，实现了机架间速度秒流量平衡，起套辊16也不会因为气缸11的撑力不够而抖动，从而大大降低了因气压问题而造成轧件15堆钢的可能性；

当轧件15的尾端接近活套的前一机架时，活套控制系统发出降套指令，逐渐减少套量，第二控制回路上的第二二位三通换向阀7和第三控制回路上的第三二位三通换向阀8断开，第一控制回路的第一二位三通换向阀6连通，气源通过第一控制回路进入气缸11的有杆腔，气杆无杆腔内的气体通过单向节流阀10的气阀排出，单向节流阀10的气阀处有阻力，使起套辊16以较慢的速度下降，由此，完成一个起套和落套的过程。

在本发明的活套气动控制系统中，第一控制回路，第二控制回路和第三控制回路均与蓄能器12连通，气源进入任一个控制回路，蓄能器12都能发挥作用，实现起套辊16的平稳调整。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。