AGC在軋機(jī)中的應(yīng)用

李俊紅

（太重集團(tuán) 榆次液壓工業(yè)有限公司，山西 晉中 030600）

0 引言

液壓伺服控制技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中占有重要地位，特別是在一些要求功率大、反應(yīng)速度快、定位精準(zhǔn)的液壓系統(tǒng)中。在冶金行業(yè)中，大部分軋機(jī)設(shè)備都采用了帶計算機(jī)控制的液壓系統(tǒng)，一些舊的設(shè)備也通過改造轉(zhuǎn)型成為AGC軋機(jī)。計算機(jī)控制和液壓AGC已成為軋機(jī)專業(yè)化程度高低的標(biāo)志。

1 軋機(jī)的發(fā)展過程

最早的軋機(jī)設(shè)備壓下部分采用的是電動壓下，運(yùn)行過程通過電動機(jī)帶動減速齒輪旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)。該方式存在轉(zhuǎn)動慣量大、反應(yīng)速度延遲、調(diào)整精度受限、工作效率低等缺點。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對鋼材產(chǎn)品的要求也越來越高，尤其是對板材厚度的精確控制。因此，電動壓下裝置已經(jīng)不能滿足工藝的要求。全液壓壓下系統(tǒng)具有全行程秒流量控制、恒輥縫控制、恒軋制力控制、調(diào)偏控制、自動預(yù)壓靠控制、厚度預(yù)控AGC、厚度監(jiān)控AGC、張力／速度AGC、加減速AGC補(bǔ)償控制、軋輥偏心補(bǔ)償?shù)瓤刂乒δ埽约败堉乒に嚁?shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)顯示及操作控制、產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤功能、高速軋制數(shù)據(jù)自動記錄、自動報表產(chǎn)生、故障報警及記錄等過程管理功能。液壓壓下系統(tǒng)與電動壓下系統(tǒng)性能比較見表1。

2 軋機(jī)液壓AGC工作過程

軋機(jī)液壓AGC工作過程如下：AGC液壓缸壓下建張，同時卷取機(jī)壓輥、開頭機(jī)上夾送輥、上矯直輥抬起，機(jī)前和機(jī)后測張裝置、激光測速儀、測厚儀投入，機(jī)前導(dǎo)衛(wèi)裝置打開，工藝潤滑乳化液自動從帶材入口噴向軋輥，機(jī)組升速軋制，軋制到帶尾時，機(jī)組減速軋制，開卷機(jī)壓輥壓住帶卷，當(dāng)帶尾過機(jī)前轉(zhuǎn)向輥進(jìn)入軋輥前機(jī)組停止軋制，乳化液自動停噴，卸張，打開輥縫，測厚儀退出，完成第一道次軋制；在機(jī)前、機(jī)后轉(zhuǎn)向輥及其壓輥的作用下，機(jī)后卷取機(jī)反轉(zhuǎn)（與第一道次相比）使帶尾向機(jī)前卷取機(jī)方向運(yùn)行，經(jīng)機(jī)前轉(zhuǎn)向輥進(jìn)入機(jī)前卷取機(jī)卷筒鉗口，機(jī)前導(dǎo)衛(wèi)裝置合上，對中帶材，機(jī)前卷取機(jī)卷筒漲徑，同時鉗口咬住帶材，活動支承閉合，壓輥壓上卷筒，啟動機(jī)前卷取機(jī)開始卷取帶材，當(dāng)卷到2～3圈后，AGC液壓缸壓下建張，同時卷取機(jī)壓輥抬起，機(jī)前和機(jī)后測張裝置、激光測速儀、測厚儀投入，機(jī)前導(dǎo)衛(wèi)裝置打開，工藝潤滑乳化液自動從帶材入口噴向軋輥，機(jī)組升速軋制，待軋到尾部時，機(jī)組自動減速，準(zhǔn)確停車，乳化液自動停噴，完成第二道次軋制，如此反復(fù)經(jīng)過數(shù)道次軋制直到軋成成品卷材。

表1 液壓壓下系統(tǒng)與電動壓下系統(tǒng)性能比較

3 軋機(jī)AGC液壓系統(tǒng)的構(gòu)成

軋機(jī)AGC液壓系統(tǒng)用于軋機(jī)軋制力及輥縫的給定和控制，與電控系統(tǒng)構(gòu)成軋制力和輥縫的閉環(huán)控制。該壓下系統(tǒng)由1臺AGC液壓動力站、1臺控制閥站、2臺蓄能過濾裝置、2臺壓下油缸裝置和1臺循環(huán)油站組成。

3.1 AGC液壓動力站（1臺）

1臺AGC液壓動力站配置2臺恒壓變量泵，1臺工作1臺備用。為防止泵過載，每臺泵的出口都裝有隔離單向閥和電磁溢流閥作為超壓保護(hù)。泵輸出的油流經(jīng)高壓過濾器、單向閥、蓄能器向系統(tǒng)供油。同時在系統(tǒng)中還裝有電磁溢流閥，以實現(xiàn)泵的空載啟動、停止以及系統(tǒng)的卸荷。系統(tǒng)中的回油經(jīng)單向閥、回油過濾器等流回油箱。

動力站中設(shè)有獨立的循環(huán)和冷卻系統(tǒng)，以保證系統(tǒng)油液的清潔度、油溫以及系統(tǒng)的可靠性。油箱上設(shè)有液位控制器，對高液位、正常液位、低液位、極低液位進(jìn)行相應(yīng)的報警連鎖控制。油箱上還設(shè)有溫度控制器和加熱器，對油液溫度進(jìn)行相應(yīng)的控制和報警。動力站上設(shè)有壓力監(jiān)控、接線箱和出口球閥等。

3.2 控制閥站（1臺）

控制閥站由壓下缸返程控制與背壓控制閥組、壓下油缸裝置與動力源隔離控制用閥組、入口高精度過濾器等組成。在控制閥站上設(shè)有接線箱、進(jìn)出油口球閥等。

3.3 蓄能過濾裝置（2臺）

蓄能過濾裝置上裝有壓下回油穩(wěn)壓蓄能器、高壓穩(wěn)壓蓄能器、二次阻擋高精度過濾器（過濾精度3μm）和進(jìn)油截止閥。該裝置安裝在壓下油缸軋機(jī)牌坊兩側(cè)。

3.4 壓下油缸裝置（2臺）

壓下油缸采用活塞式、內(nèi)置高精度位移傳感器的結(jié)構(gòu)形式。每個壓下油缸裝置均配有集成閥塊。在集成閥塊上安裝有電液伺服閥、壓力傳感器、電磁溢流閥等控制元件，并設(shè)有相應(yīng)的防護(hù)罩、空氣隔離等保護(hù)設(shè)施。油缸形式為壓下式活塞缸。

4 AGC軋機(jī)具有的優(yōu)勢

AGC軋機(jī)具有如下優(yōu)勢：①具有工藝過程參數(shù)的預(yù)設(shè)定、工藝過程參數(shù)和設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)的檢測、顯示、報警和存儲記錄功能；②主操作臺設(shè)有人機(jī)界面，完成軋機(jī)狀態(tài)畫面顯示（開卷、卷取張力值、電流值、速度值等主要工藝參數(shù)）及人工調(diào)整、軋制工藝參數(shù)設(shè)定、故障報警和打印報表；③機(jī)組采用激光測速儀，實現(xiàn)秒流量控制，提高成材率；同時保留編碼器測速；④軋機(jī)電氣系統(tǒng)具有過載保護(hù)、斷帶保護(hù)和緊急停車等安全保護(hù)措施；機(jī)組具有帶尾自動減速、準(zhǔn)確停車功能；卷取機(jī)具有圈數(shù)記憶、帶長計算、鉗口及工作輥接軸準(zhǔn)確定位功能?？傊珹GC軋機(jī)由于它的諸多優(yōu)勢，已經(jīng)在軋機(jī)行業(yè)中占有不可動搖的地位，并且對推動液壓伺服控制的發(fā)展具有重要的意義。

［1］朱梅，朱光力.液壓與氣動技術(shù)［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2004.

［2］許福玲，陳堯明.液壓與氣壓傳動［M］.第2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

［3］楊叔子，楊克沖.機(jī)械工程控制基礎(chǔ)［M］.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002.