液压压下系统在热轧窄带钢精轧机组的应用研究

张　震（莱芜钢铁集团有限公司板带厂,山东　莱芜　271104）



液压压下系统在热轧窄带钢精轧机组的应用研究

张震
（莱芜钢铁集团有限公司板带厂,山东莱芜271104）

摘 要：本文重点介绍了液压压下AGC（Automation Gauge Control）系统在热轧窄带钢轧机上的改造与应用，对液压伺服系统的构成及原理进行了简单分析。

关键词：液压压下；伺服系统；厚度

1　前言

随着工业化生产自动化程度的提高和制造业的发展，对板带材质量的要求也越来越高。影响热轧带钢质量的重要指标之一是带钢的厚度精度。获得高精度厚度的热轧带钢产品的重要手段是采用带钢厚度自动控制技术。原莱钢银山型钢公司板带厂620mm热轧窄带钢的厚度控制完全由职工根据测量的宽度值，凭借经验控制轧机压下量，精准性和调整的高效性都不能很好的保证，头尾厚度偏差大，而且原系统精确度低，换辊和调节辊缝的时间长，降低了轧机的作业率。为了提高带钢质量，在精轧机组末三架轧机改造应用液压压下及厚度自动控制系统（AGC）。改造后，将有效提高带钢的厚度的精准性和产品质量，降低操作人员的劳动强度。

2　改造技术条件及方案

620mm热轧窄带钢原有7机架精轧机组使用的是电动APC,电机、蜗轮蜗杆减速机带动压下丝杠丝母调节辊缝大小，以达到控制带钢厚度的目的，其结构复杂，设备应用较多，设备维护量大，其控制精准度较低，实际生产中辊缝调定所需时间长。从满足带钢厚度精度要求考虑，选择将精轧7架轧机改造成液压AGC，提高带钢厚度精度和产品质量，其特点和功能主要有：

液压压下装置的具体功能是使轧机在轧制过程中克服来料的厚度及材料物理性能的不均匀，消除轧机刚度、辊系的机械精度及轧制速度变化的影响，自动迅速地调节压下液压缸的位置，使轧机工作辊辊缝恒定，从而使出口板厚恒定。压下液压缸吊装在牌坊上，采用压下位置安装，即压下液压缸在上支撑辊轴承箱上，辊缝调节通过液压缸压下、抬起实现，调节液压缸的位置即可调节两工作辊的开口度（辊缝）的大小，辊缝的检测主要采用检测压下液压缸的位移，但他不能反映出轧机的弹跳及轧辊的弹性压扁对辊缝变化的影响，故往往需要用测压仪测出压力变化，构成压力补偿环，来消除轧机弹跳的影响，实现恒辊缝控制，所以带钢液压AGC轧辊压下油缸的位置控制和压力控制，构成AGC基本控制内环，分别以辊缝和轧制压力为控制目标，可达到μm级的综合控制精度。

3　改造与应用的主要内容

AGC液压系统设备主要有液压泵站、液压阀台和液压缸三部分构成。

由图1所示F5-F7每架轧机安装两个液压缸，其有杆腔接低压系统，无杆腔接高压系统分别由两个伺服阀9控制，一用一备。 三位四通换向阀8控制两个伺服阀8开启关闭，例如三位四通换向阀8零位时，四个液控单向阀锁紧，两个伺服阀都不通油；当DT1得电时，7.4和7.2液控单向阀打开双向通油，7.3 和7.1液控单向阀锁紧不通油，YV2所在的伺服阀可以使用；当DT2得电时，7.3和7.1液控单向阀打开双向通油，7.4和7.2液控单向阀锁紧不通油，YV1所在的伺服阀可以使用。高压管路处并联一电磁溢流阀10，当进行换辊和故障处理等情况时，可使其得电时，使高压管路瞬间泄压。高压管路处还安装有蓄能器和高压滤油器，有效的吸收压力脉动和减少液压冲击，保证油液清洁度。

所用到的伺服阀为MOOG公司生产D661系列电液伺服阀，型号D661-4539C35JOAA5VSX2HA此系列的伺服阀具有体积小，结构紧凑，功率放大倍率高，线性度好，死区小，灵敏度高，动态性能好，响应速度快等优点，另外射流管的喷嘴通常直径为0.5－2mm，与接收器之间的距离较大，不易堵塞，抗污染能力强。

通过伺服阀控制液压缸有杆腔的进给量的大小调节液压缸的位置。液压缸上装有位移传感器和压磁仪，液压缸的位移和轧制压力等信号通过传感器传输到系统的输入端，并与给定值进行比较形成偏差信号，以产生对被控制对象的控制作用，使系统的输出量与给定量之差保持在允许的范围内，从而达到调节两工作辊的开口度（辊缝）的大小的目的。

图1　AGC伺服控制阀组原理图

4　效果

莱钢620mm带钢轧机液压压下AGC系统改造应用后，各项功能与技术参数指标均达到了改造的预期效果，改造完成后轧机的设备工作精准度和能力得到了提高，提高了产品的性能参数，解决了带钢在快节奏下带卷的质量和产量问题，满足节奏加快与规格变化的生产实际，降低了职工劳动强度，保障了职工安全，对降低生产成本增加效益起到了积极作用，并取得了可观的经济与社会效益。提高了莱钢620mm热轧窄带钢的生产能力和市场竞争力。

参考文献：

[1]丁树模.液压传动[M].北京：机械工业出版社,1999(12).

[2]李迎春,付兴利,张飞.液压系统在轧机中的应用研究[J].液压与气动,2005(12):3-5.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.005