[發明專利]工作輥彎輥和平衡液壓控制系統

有效

• 申請號: 201110163856.7
• 申請日: 2011-06-17
• 公開（公告）號: CN102284506A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 張尚盈;丁文紅
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: B21B37/28
• 分類號: B21B37/28;B21D1/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術領域

本發明涉及控制裝置，特別是涉及一種工作輥彎輥和平衡液壓控制系統。

背景技術

目前，在板帶軋機或平整機中，常配置并聯的非對稱液壓缸以實現工作輥的彎輥和平衡；用單個伺服閥控制非對稱液壓缸時容易產生超壓和氣蝕；配置雙伺服閥的系統，常只將一閥用于閉環控制，另一閥接回油路，控制效果差且接回油路的一腔易于產生氣蝕；實現工作輥平衡功能時，用開環控制模式產生的沖擊大，易于損壞設備和產生油液泄漏。

工作輥的彎輥平衡系統，是HAGC系統的核心子系統，對板帶的板形品質尤為重要。工作輥彎輥控制要求穩定、精確和響應快；正負彎輥模式切換時要求柔性沖擊力小；且工作輥平衡控制時要求沖擊力盡量小。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種工作輥彎輥和平衡液壓控制系統，以解決現有技術存在的問題。

本發明解決其技術問題采用以下的技術方案：

本發明提供的工作輥彎輥和平衡液壓控制系統，主要由控制回路和4個彎輥液壓缸、2個電液伺服閥、2個壓力傳感器、2個安全閥組成，其中：所述彎輥液壓缸為第一彎輥液壓缸、第二彎輥液壓缸、第三彎輥液壓缸和第四彎輥液壓缸，它們的無桿腔一端并聯后經由第一液壓鎖與第一電液伺服閥的工作油口A相連，它們的有桿腔一端并聯后經由第二液壓鎖與第二電液伺服閥的工作油口B相連；在液壓缸無桿腔一端與第一液壓鎖之間配置第一安全閥，在液壓缸有桿腔一端與第二液壓鎖之間配置第二安全閥，以保護設備避免超壓；在靠近液壓缸無桿腔一端的油路上配置第一壓力傳感器，在靠近液壓缸有桿腔一端的油路上配置第二壓力傳感器，測量液壓缸兩腔的壓力以用于計算實際彎輥力和計算動壓反饋值。

所述控制回路由彎輥力計算模塊、動壓反饋模塊、控制器、比例系數和兩個補償值等組成，其中：第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的測量值饋送至彎輥力計算模塊和動壓反饋模塊；彎輥力計算模塊的輸出與設定值比較后進入控制器；控制器的輸出與動壓反饋模塊的輸出比較后疊加第一補償值作為第一電液伺服閥的指令信號；控制器的輸出與動壓反饋模塊的輸出比較后乘以比例系數并疊加第二補償值，作為第二電液伺服閥的指令信號。

所述第一電液伺服閥和第二電液伺服閥采用型號完全相同的伺服閥，它們的未使用工作油口均堵死，并且由同一個控制器來實現工作輥的正彎輥、負彎輥和平衡，其本質是將兩個三通伺服閥當作一個四通伺服閥來用，同時控制兩個三通伺服閥的各一個控制腔。

所述第一電液伺服閥和第二電液伺服閥所使用的工作油口相互互補。

所述控制器采用PI控制器，該控制器將工作輥的正彎控制模式、負彎控制模式和平衡控制模式進行雙閥聯動閉環控制。

所述平衡控制模式在進行正彎控制時，其設置正彎輥力極限閾值為工作輥輥重的1.5~3倍。

所述第一補償值和第二補償值，分別用于補償第一電液伺服閥和第二電液伺服閥的初始零偏。

本發明設所有上述彎輥液壓缸的無桿腔總受力面積為A₁，有桿腔總受力面積為A₂；第二電液伺服閥與第一電液伺服閥兩者的指令信號之比由比例系數處理和輸出，所述指令信號之比值n=?A₂/A₁。

本發明提供的上述工作輥彎輥和平衡液壓控制系統，其在實現板帶軋機或平整機的工作輥的彎輥和平衡中應用。

本發明與現有技術相比，具有以下的主要有益效果：

1.?提高了成材率：工作輥的彎輥平衡系統，是HAGC系統的核心子系統。高性能彎輥控制是軋機液壓輥縫控制系統中的一項關鍵技術，可提高板帶的板形品質從而提高成材率。本發明結合高性能的液壓壓下系統和穩定的張力控制系統，在極薄板雙機架平整機和罩退工程平整機組上延伸率絕對精度優于0.05%且板形良好。

2.?提高了控制性能：雙閥聯動控制策略也兼顧了工作輥的平衡從而簡化了系統配置并提高了控制性能。配置了本發明的工作輥彎輥平衡系統，可不必另外配置工作輥平衡液壓傳動回路；用液壓傳動回路實現工作輥的平衡，在到達平衡位時沖擊力大，且穩態平衡力過大，對設備易造成損傷且易導致液壓接頭泄露。用雙閥聯動控制實現工作輥的平衡，平衡力可任意設定且可減小液壓沖擊力。