軋機(jī)AGC液壓系統(tǒng)中背壓的改進(jìn)
發(fā)布時(shí)間：2021-10-06 瀏覽：次
液壓伺服系統(tǒng)以其功率大、響應(yīng)快、精度高的特點(diǎn)，其中液壓自動控制輥縫系統(tǒng)是所有冶金設(shè)備中液壓技術(shù)應(yīng)用的典型代表，系統(tǒng)背壓的穩(wěn)定性，對 AGC 系統(tǒng)中液壓缸動作、閥的精準(zhǔn)控制起關(guān)鍵性作用，通過對系統(tǒng)的背壓供油方式從閥減壓供油改為泵直供的改造，讓背壓在使用中更加穩(wěn)定。 一個(gè)完整的 AGC 系統(tǒng)由若干的自動控制系統(tǒng)組成，其中主要是位移閉環(huán)系統(tǒng)，壓下力閉環(huán)系統(tǒng)、軋制壓力變化補(bǔ)償系統(tǒng)。在軋機(jī)壓下力系統(tǒng)中，在液壓缸的無桿腔、有桿腔接入壓力檢測設(shè)備，其中有桿腔接入 5. 5 MPa 的背壓，用來防止因活塞及連接部分在工作中靠重力自行下落，且保證了在壓下過程中出現(xiàn)的吸空現(xiàn)象及避免液壓缸的的失速等工作不穩(wěn) 定 現(xiàn) 象，并 作 為 使 AGC 液 壓 缸 退 回 的 動 力源。 軋機(jī)背壓是通過一個(gè)三通 減壓閥，將 30. 0 MPa壓力減壓為 5. 5 MPa，供到平衡缸、調(diào)整缸等需要背壓的部位，三架軋機(jī) 6 個(gè)背壓用的減壓閥，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，軋制前，通過校準(zhǔn)將軋輥產(chǎn)生的彈力、軋輥與 AGC 液壓缸的間隙及 AGC 液壓缸中長通的背壓消除，在正常生產(chǎn)中，由于進(jìn)鋼的沖擊、油液的清潔度及壓下量的變化，經(jīng)常產(chǎn)生背壓不穩(wěn)現(xiàn)象，造成壓下的軋制力不穩(wěn)定，影響軋制質(zhì)量，甚者背壓的系統(tǒng)壓力點(diǎn)丟失，自動不執(zhí)行，廢鋼等事故產(chǎn)生。 背壓系統(tǒng)改造方案( 見圖 2) ，將軋機(jī)背壓使用的減壓閥取消，用 現(xiàn)有的 A4V250 的恒壓變量主泵，把壓力調(diào)整到 5. 5 MPa，后單獨(dú)直接供背壓系統(tǒng)使用，并在這個(gè)系統(tǒng)的壓力管線上加裝蓄能器，保證了背壓系統(tǒng)的穩(wěn)定，減少了備件消耗較，減少了生產(chǎn)事故的產(chǎn)生。 軋機(jī)系統(tǒng)中共計(jì)有需要背壓的 AGC 液壓缸統(tǒng)計(jì)見表 1。 2. 1 正常工作狀態(tài)下系統(tǒng)流量計(jì)算正常 工 作 時(shí)，AGC 液壓缸動作的行程為 5 mm / s，為了能實(shí)現(xiàn)這一正常工作，對每秒需要系統(tǒng)流量進(jìn)行計(jì)算。 ( 1) UR、UF 上輥及下輥調(diào)整缸工作每秒需要的油液體積: Va =π[( 活塞直徑 /2) 2 - ( 活塞桿直徑 /2) 2 ]× 行程 × 液壓缸數(shù)量 × 10 - 6 = 3. 14 × [( 460 /2) 2 - ( 180 /2) 2 ]× 5 × 8 × 10 - 6 = 5. 6 L ( 2) UR、UF 立輥調(diào)整缸工作每秒需要的油液體積: Vb =π[( 活塞直徑 /2) 2 - ( 活塞桿直徑 /2) 2 ]× 行程 × 液壓缸數(shù)量 × 10 - 6 = 3. 14 × [( 360 /2) 2 - ( 300 /2) 2 ]× 5 × 8 × 10 - 6 = 1. 2 L ( 3) E 軋機(jī)上輥及下輥調(diào)整缸工作每秒需要的油液體積: Vc =π[( 活塞直徑 /2) 2 - ( 活塞桿直徑 /2) 2 ]× 行程 × 液壓缸數(shù)量 × 10 - 6 = 3. 14 × [( 360 /2) 2 - ( 300 /2) 2 ]× 5 × 4 × 10 - 6 = 0. 6 L ( 4) 液壓缸工作時(shí)每秒需要背壓的總油液體積為: Vz = Va + Vb + Vc = 5. 6 + 1. 2 + 0. 6 = 7. 4 L ( 5) 1 臺 A4V 250 液壓泵的每秒流量計(jì)算: 泵的流量 = 泵的排量 × 泵的轉(zhuǎn)速 × 容積效率 × 10 - 3 /時(shí)間 = 250 × 1 480 × 0. 98 × 10 - 3 /60 = 362. 6 /60 = 6. 1 L 從計(jì)算得出，如果在正常工作時(shí)，需要 2 臺液壓主泵能滿足 AGC 液壓缸的正常動作。 2. 2 快速退回狀態(tài)下系統(tǒng)流量計(jì)算 在液壓缸動作量達(dá)到較大、動作速度較快的情況下，需要的提供的油液體積較多，采用蓄能器進(jìn)行輔助工作，吸收脈沖，穩(wěn)定液壓缸動作。AGC 系統(tǒng)在產(chǎn)生軋制力超范圍時(shí)、或者生產(chǎn)中軋機(jī)系統(tǒng)故障，避免卡鋼等故障，有一個(gè)快速釋放系統(tǒng)，即靠背壓快速的將壓下液壓缸縮回，要求時(shí)間為 5 s，此時(shí)需流量較大。 ( 1) UR、UF 上輥及下輥調(diào)整缸從較大工作行程退回需要的油液體積為: V1 =π[( 活塞直徑/2) 2 - ( 活塞桿直徑/2) 2 ]× 較大行程 × 液壓缸數(shù)量 × 10 - 6 = 3. 14 × [( 460 /2) 2 - ( 180 /2) 2 ]× 100 × 8 × 10 - 6 = 112. 5 L ( 2) UR、UF 立輥調(diào)整缸從較大工作行程退回需要的油液體積為: V2 =π[( 活塞直徑/2) 2 - ( 活塞桿直徑/2) 2 ]× 較大行程 × 液壓缸數(shù)量 × 10 - 6 = 3. 14 × [( 360 /2) 2 - ( 300 /2) 2 ]× 100 × 8 × 10 - 6 = 24. 9 L ( 3) E 軋機(jī)上輥及下輥調(diào)整缸從較大工作行程退回需要的油液體積為: V3 =π[( 活塞直徑/2) 2 - ( 活塞直徑/2) 2 ]× 較大行程 × 液壓缸數(shù)量 × 10 - 6 = 3. 14 × [( 360 /2) 2 - ( 300 /2) 2 ]× 100 × 4 × 10 - 6 = 12. 4 L ( 4) 液壓缸退回時(shí)需要的總油液體積為: V = V1 + V2 + V3 = 112. 5 + 24. 9 + 12. 4 = 149. 8 L ( 5) 在液壓缸退回過程中，較低壓力要求為 4. 0 MPa，此過程中蓄能器作為供油動力源，需要提供油液的體積為: 總體積 - 液壓泵流量 × 2 × 5 = 149. 8 - 6. 1 × 2 × 5 = 88. 8 L。 蓄能器作為動力源，排出油液的速度很快，蓄能器內(nèi)體積變化可以按絕熱變化考慮，需要蓄能器的體積為: V0 = △V × P10. 7 1 × P0. 71 2 / P0. 71 0 ( P0. 71 1 - P0. 71 2 ) = 88. 8 × 550. 71 × 400. 71 / 480. 71( 550. 71 - 400. 71) 通過計(jì)算，需要蓄能器的體積為 386 L，實(shí)際選擇 4 個(gè) 100 L 的蓄能器，接入系統(tǒng)，即可滿足現(xiàn)場的較大要求。 現(xiàn)場實(shí)際改造后，校準(zhǔn)軋輥產(chǎn)生的彈力、軋輥與 AGC 液壓缸的間隙的功能正常，快速退回功能正常，滿足設(shè)計(jì)要求，在正常生產(chǎn)中，由于進(jìn)鋼的沖擊、油液的清潔度及壓下量的變化，產(chǎn)生背壓不穩(wěn)現(xiàn)象消失。通過改造執(zhí)行元件的運(yùn)行平穩(wěn)性得到極大提高，運(yùn)行過程中自動 AGC 執(zhí)行正常，軋制需要的各實(shí)際位置能按設(shè)定要求準(zhǔn)確達(dá)到，使軋件的質(zhì)量精度得到有效保證，背壓檢測壓力點(diǎn)沒有丟失等情況產(chǎn)生，減少了設(shè)備事故的產(chǎn)生。實(shí)際使用中效果良好，值得廣泛推廣。
