维普资讯 http://www.cqvip.com ２００６年第６期（总１１４期） 液压ＡＧＣ动力机构设计分析 李 昕 （１．一重集团大连设计研究院工程师，辽宁 大连 １１６６００） 摘要：介绍中板轧机液压ＡＧＣ系统的组成、功能、参数设置。 关键词：ＡＧＣ；液压缸；伺服阀；固有频率 中图分类号：ＴＨＩ３７．３ 文献标识码：Ｂ文章编号：１６７３—３３５５（２００６）０６—０００９—０２ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ＡＧＣ Ａｃｔｕａｔｉｎｇ Ｕｎｉｔ Ｄｅｓｉｇｎ Ｌｉ Ｘｉｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ａｎｄ ｓｅｔｕｐｓ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ＡＧＣ ｓｙｓｔｅｍｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｐｌａｔｅ ｍｉｌｌｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＡＧＣ，ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｙｌｉｎｄｅｒ，ｆｌｅｒｖｏ ｖａｌｖｅ，ｎａｔｕｒｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ 中厚板材广泛应用于造船业、汽车制造业、 １ 影响板材厚度的因素 容器及锅炉制造等领域，其板材厚度、精度主要 由轧机的液压自动厚度控制系统（ＡＧＣ）进行控 （１）来料因素 制。 主要有来料厚度不均匀和硬度不均匀。 铁粉和灰粉都是金属或金属氧化物。其含量 真空过滤机、磁过滤器、自清洗过滤器和撇沫装 的增加使牛奶般的乳化液变成了泥浆水一样的颜 置等多重净化方式，从而有效地滤除乳化液中比 色，乳化液不得不频繁排放，不断补充。同时， 较细小的磁性粒子。使乳化液中铁粉含量由最初 因其含量的增加必然会加大辊系的磨损，并影响 的４００ ｐｐｍ。减少到不超过７０ ｐｐｍ。乳化液的颜色 带钢的表面质量。积聚在乳化液中的铁质微粒属 由“浆水”成了乳白色。 强铁磁性物质，其粒度非常细微，易与乳化液中 如今．该乳化液控制系统目前已广泛的应用 的游离油结合形成油泥。由于它的比重与乳化液 在国内各大钢铁企业的冷轧设备中： 相当，加上乳化液粘度大，净化难度非常大。 ｆ１１ １４５０ ｍｍ单机架六辊可逆冷轧机组。 ． 目前。国内轧钢厂乳化液净化主要采用霍夫 ｆ２１ ９００ ｍｍ单机架六辊可逆冷轧机组。 曼ｆＨａｆｍａｎ）过滤器和磁鼓。该设备可将颗粒较 ｆ３１ １５Ｏ０ ｍｍ双机架六辊可逆冷轧机组。 粗大的磁性粒子滤掉，但对于那些肉眼看不见比 较细小的磁性粒子ｆ９５％的磁性粒子的直径在ｌ一 结 语 ２０ ｐ，ｍ之间，人眼的最小分辨率尺寸为４Ｏ ｍ）， 由于其过滤精度的限制。不能彻底有效地滤除这 实际应用证明，该系统设计合理、结构紧 些“漏网”的磁性粒子。随回收的乳化液进入轧 凑、性能可靠、过滤精度十分高，它不但延长了 机．通过轧辊与带钢之间的多次碾压而不断细 乳化液的使用寿命，还减少了车间环境和自身设 化。逐步沉淀形成难以滤除的油污。 备的污染。减轻了职工的劳动强度，最终降低了 工厂的运行成本。 针对上述现象，该套乳化液控制系统采用了 收稿日期：２００６—０７—２６；修回日期：２００６－０８－１８ 一ｌ６一 维普资讯 http://www.cqvip.com 《一重技术》 （２）轧机因素 ３．３伺服阀的选取 主要有机架及轧辊的弹性变形：轧辊的磨 伺服阀是ＡＧＣ系统核心控制元件。其性能决 损；轧辊或轴承的偏心；轧制速度变化等影响因 定产品质量。 素。 ． 伺服阀的负载流量Ｑ 满足ＡＧＣ液压缸所需 以上影响因素。通过ＡＧＣ控制技术，可以得 流量要求．在满足轧机最大压下速度ｖ＝０．５ ｃｍ／ｓ 到合适的补偿控制。使中厚板材取得满意的效 时。ＡＧＣ液压缸所需流量Ｑ。为 果。 ＝４９５．４ Ｌ／ｍｉｎ ２ 液压ＡＧＣ系统的设计要点 式中，Ａ—ＡＧＣ液压缸活塞面积（ｃｍ ）。 ‘ 伺服阀的负载流量Ｑ 应大于ＡＧＣ液压缸所需 满足轧制工艺要求。 流量Ｑｌ，即ＱＬ≥Ｑｌ 液压固有频率大于３０ Ｈｚ。 轧机在最大轧制力￥Ｌ＝７ｏ ｏｏｏ ｋＮ时。 液压油源稳定、可靠。 ％：冬＋ ＋ 压：３ ６９ １ ２８８ ｋｇ ３液压ＡＧＣ计算 ＡＧＣ液压缸内的压力： 下面以某钢厂３５００ ｍｍ中板轧机为例，介绍 缸一—：阜： 一一—＿ ＿ 一一：２ ’２３． ５ ｂａｒ 液压ＡＧＣ的计算。 ３．１ 机组主要技术参数 由此计算出伺服阀的压降△ ６．２ ＭＰａ 来料厚度 １５０、２００、２５０ ｍｍ 来料材质 碳素结构钢、优质碳素结构钢、 伺服阀额定流量ＱＮ＝Ｑ・、／会 ：３７２ Ｌ／ｍｉｎ 式中，Ｑ『＿伺服阀额定流量（Ｌ／ｍｉｎ）；Ｑ－－ＡＧＣ缸 低合金高强度结构钢 负载流量，Ｑ。＝４９５．４ Ｌ／ｍｉｎ；△ 一伺服阀 成品厚度 ６—６０ｍｍ 单边理论压力降，３５ ｂａｒ；△Ｐ＿伺服阀实 轧制力（ｍａｘ） ７０Ｏ００ ｋＮ 际压力降．６２ ｂａｒ。 轧机最大开口度ｆ换辊） ３２０ｍｍ 依上述计算．选择ＭＯＯＧ公司Ｄ７９２系列三级 压下方式 电动ＡＰＣ＋液压ＡＧＣ 伺服阀。其主要技术参数如下： ３．２ ＡＧＣ液压缸参数的确定 额定流量ｆ在每￣Ｐ＝３５ ｂａｒｌｔ￣） 根据伺服系统特性，选择ＡＧＣ液压站出口压 力Ｐｓ＝３０ ＭＰａ，背压 压＝７ ＭＰａ，由此确定ＡＧＣ液 Ｑｓ：４ｏｏ Ｌ／ｍｉｎ 响应时间 ４～１２ｍｓ 压缸的参数如下： 分辨率 ＜０．２％ ＡＧＣ液压缸活塞直径Ｄ１＝１ ４５０ ｍｍ 滞环 ＜０．５％ ＡＧＣ液压缸活塞杆直径Ｄ２＝１ ３５０ ｍｍ 零位漂移 ＜２％ ＡＧＣ液压缸的工作行程为５５ ｍｍ 在阀芯位移９０％。振幅衰减一３ ｄＢ时，其频率 ＡＧＣ液压缸的固有频率：０９ｈ＝ 相应为１２０ Ｈｚ；在阀芯位移９０％，相位滞后９０。 时，其频率相应舸６０ Ｈｚ。 式中，０９ －ＡＧＣ液压缸固有频率（ｒａｄ／ｓ）；风一液 由此可以看出ＭＯＯＧ公司Ｄ７９２系列三级伺服 压油的容积弹性模数， ＝１．４Ｘ１０９Ｐａ；Ａ— 阀完全可以满足本系统要求。 ＡＧＣ液压缸活塞侧有效面积。Ａ：１Ｉ６５１ ３ ｍ２； 一当量质量，Ｍ＝２６３ ０００ ｋｇ；Ｖ１一容 ４ 结 语 积。 １＝０．０９０ ８２ｉｎ ｏ 影响ＡＧＣ系统的因素很多，如轧机的刚度、 计算得出：ｔｏｈ＝４００ ｒａｄ／ｓ， ＡＧＣ缸的加工质量、控制模型的选择等，但是如 ＝６３．７ Ｈｚ，满足系统要求。 果在计算及元件的选型上充分考虑到它们的影 响。ＡＧＣ系统就会达到较高的控制精度。