AGC 液壓缸液壓測(cè)試工藝

朱祖明

（天津機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津300450）

隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，各類產(chǎn)品對(duì)板帶鋼材的品種、材質(zhì)、精度提出了新要求，尤其是對(duì)軋機(jī)的壓下機(jī)構(gòu)精度、速度、穩(wěn)定可靠性有了更高的要求。傳統(tǒng)的機(jī)械電動(dòng)壓下是由壓下絲杠和螺母組成，但是由于二者之間存在磨擦，其響應(yīng)存在滯后現(xiàn)象，已經(jīng)不能滿足當(dāng)今的產(chǎn)品要求。而液壓自動(dòng)厚度控制AGC 技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，AGC 是液壓自動(dòng)厚度控制的簡(jiǎn)稱。AGC 系統(tǒng)是通過電液伺服閥控制液壓缸活塞的位移，使軋鋼機(jī)的軋輥上下移動(dòng)，精確調(diào)節(jié)輥縫間距，實(shí)現(xiàn)對(duì)板材厚度的控制。AGC 液壓缸是AGC 系統(tǒng)的執(zhí)行部件，它的液壓精度、響應(yīng)速度，對(duì)AGC 系統(tǒng)有著至關(guān)重要的作用。

1 軋鋼機(jī)AGC 液壓缸常見結(jié)構(gòu)形式

軋鋼機(jī)有熱軋、冷軋之分，根據(jù)不同功能要求，AGC 液壓缸常見結(jié)構(gòu)形式有如下三種：

圖1 結(jié)構(gòu)1

圖2 結(jié)構(gòu)2

圖1.3 結(jié)構(gòu)3

2 AGC 液壓缸測(cè)試項(xiàng)目和判別標(biāo)準(zhǔn)

AGC 液壓缸測(cè)試分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)試，靜態(tài)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)基本都一致，但是動(dòng)態(tài)測(cè)試不同用戶有不同的要求，根據(jù)技術(shù)要求來確定。測(cè)試項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示。

表1 AGC 液壓缸測(cè)試項(xiàng)目和判別標(biāo)準(zhǔn)

3 測(cè)試準(zhǔn)備工作

3.1 液壓缸測(cè)試前要求

液壓缸已組裝完畢，各閥塊管路處毛刺清理干凈，閥塊和測(cè)試板安裝正確，各處油孔處保證清潔。

3.2 測(cè)試輔助裝置要求

根據(jù)測(cè)試牌坊高度和被測(cè)缸的高度以及活塞桿行程確定活塞頂部和缸體底部墊鐵高度；試壓蓋固定牢固，測(cè)壓排氣接頭擰緊；壓力表正常完好；油路手動(dòng)開關(guān)閥處于正確位置，快換接頭通暢，配備一個(gè)小油泵。

4 測(cè)試規(guī)程

本文針對(duì)圖1 結(jié)構(gòu)類型的AGC 液壓缸進(jìn)行液壓測(cè)試規(guī)程的分析。

4.1 排氣

（1）被測(cè)試缸上腔接量杯，加入適量油液，下腔接進(jìn)油管，并在下腔的測(cè)壓排氣接頭位置接入排氣管；

（2）在被測(cè)缸活塞桿零行程處做標(biāo)記；

（3）根據(jù)缸徑大小確定進(jìn)油閥的開口度；

（4）當(dāng)活塞桿接近行程終點(diǎn)時(shí)，關(guān)閉進(jìn)油閥口；

（5）改為上腔接進(jìn)油管，下腔接出油管，在上腔測(cè)壓排氣接頭處接排氣管；

（6）如此反復(fù)操作幾次，當(dāng)排氣管中有油液流出，無氣泡溢出，可視為將塞腔和桿腔的氣體排盡。

4.2 啟動(dòng)壓力測(cè)試

（1）下腔接進(jìn)油管，上腔接出油管，在下腔測(cè)壓排氣接頭處接壓力傳感器或者小量程壓力表；

（2）將活塞桿反復(fù)升降2-3 次，在升起過程中，測(cè)試系統(tǒng)會(huì)記錄啟動(dòng)過程中的壓力曲線，從中記錄克服最大靜摩擦力時(shí)塞腔壓力。

4.3 桿腔保壓內(nèi)泄測(cè)試

（1）活塞落回，液壓缸上腔接入小油泵進(jìn)油管、壓力傳感器、大量程壓力表，下腔接量杯，并加入適當(dāng)油液；

（2）將小油泵卸荷閥關(guān)閉，小油泵進(jìn)油管處高壓截止閥打開，對(duì)照壓力傳感器和壓力表讀數(shù)將液壓缸上腔壓力按照測(cè)試要求升到指定壓力處，盡快將高壓截止閥關(guān)閉，記錄保壓時(shí)間和量杯讀數(shù)；

（3）按照測(cè)試壓力要求，依次重復(fù)以上加壓保壓操作；

（4）測(cè)試結(jié)束后，打開高壓截止閥，打開小油泵卸荷閥，待壓力傳感器和壓力表讀數(shù)都降為零后方可拆卸測(cè)試管路及元件。

4.4 塞腔保壓及內(nèi)泄測(cè)試（需要測(cè)試工作行程內(nèi)均布3 點(diǎn)位置）

（1）將被測(cè)液壓缸置于加載缸頂部，調(diào)整位置，使被測(cè)液壓缸位于加載缸的中心位置；

（2）下腔接進(jìn)油管，上腔接出油管，將活塞升起適當(dāng)高度；

（3）下腔接壓力傳感器、壓力表，上腔接量杯，加入適量油液；

（4）卸下油管，升起加載缸活塞，將被測(cè)液壓缸頂靠在測(cè)試牌坊上；

（5）調(diào)節(jié)加載缸活塞升起高度，對(duì)照壓力傳感器和壓力表讀數(shù)對(duì)被測(cè)液壓缸進(jìn)行加壓，達(dá)到指定壓力后，記錄保壓時(shí)間和量杯油液讀數(shù)；

（6）按照用戶測(cè)試壓力要求，依次重復(fù)以上加壓保壓操作；

（7）測(cè)試結(jié)束后，加載缸活塞落回，待壓力傳感器和壓力表讀數(shù)降為零后，卸下壓力傳感器、壓力表和量杯。

4.5 動(dòng)態(tài)測(cè)試

（1）管路連接。前期準(zhǔn)備與靜態(tài)測(cè)試基本相同，不同之處在于需要將試壓蓋換為過渡板，并將伺服閥塊連接到過渡板上，保證背壓管接到桿腔，管路各截止閥打開；

（2）位移傳感器連接。目前AGC 液壓缸主要使用美國MTS位移傳感器和日本索尼傳感器兩種，MTS 傳感器按照廠家說明書，將七根線連接到PLC 上；

（3）被測(cè)缸位置調(diào)整。在控制臺(tái)修改被測(cè)缸控制參數(shù)P 和I，將被測(cè)缸控制模式改為閉環(huán)控制，緩慢上升被測(cè)缸至測(cè)試位置，觀察管路和伺服閥工作狀態(tài)，觀察參數(shù)給定值與響應(yīng)值的變化情況，是否有較大超調(diào)量，如果超調(diào)量過大，則需將P 值調(diào)小。一般來說，I 值不變，只需調(diào)整P 值，觀察輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的相近程度來逐漸調(diào)整P 值；

（4）階躍響應(yīng)測(cè)試。在控制面板中設(shè)置測(cè)試信號(hào)為階躍信號(hào)，然后打開數(shù)據(jù)采集軟件，進(jìn)行測(cè)試，觀察數(shù)據(jù)采集電腦圖像中數(shù)據(jù)是否滿足響應(yīng)時(shí)間在25ms 以內(nèi)的要求，根據(jù)響應(yīng)情況，調(diào)節(jié)被測(cè)缸PI 值，直至滿足要求，測(cè)試結(jié)束后，將PI 值改為原值；

（5）頻率響應(yīng)測(cè)試。在控制面板中設(shè)置信號(hào)為正弦信號(hào)，打開頻率測(cè)試儀，開始測(cè)試，數(shù)據(jù)采集電腦上會(huì)顯示給定信號(hào)與響應(yīng)信號(hào)的圖像，根據(jù)圖像觀察響應(yīng)情況，如果響應(yīng)較慢，則需要在線修改PI 參數(shù)，修改結(jié)束后，再次進(jìn)行測(cè)試，直至滿足測(cè)試要求。

表2 AGC 液壓缸動(dòng)靜態(tài)測(cè)試表

5 結(jié)論

本文對(duì)軋鋼機(jī)所使用的典型AGC 液壓缸進(jìn)行了液壓測(cè)試工藝論述，包含了液壓缸的排氣過程，桿腔和塞腔的保壓測(cè)試，啟動(dòng)壓力測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試，為AGC 液壓缸的設(shè)計(jì)與測(cè)試分析提供一定的借鑒。因不同客戶對(duì)AGC 液壓缸出廠測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有所不同，須按照客戶標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，本文未能進(jìn)行全部涵蓋。