CN103341500A

CN103341500A - 一种uc轧机中间辊窜辊缸液压同步控制方法

Info

Publication number: CN103341500A
Application number: CN2013102889519A
Authority: CN
Inventors: 刘宝权
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2013-10-09

Abstract

本发明提供一种UC轧机中间辊窜辊缸液压同步控制方法，增设超差同步控制液压装置，在连接入口与出口液压缸手动换向阀的压力表线上分设供油和回油接点；入口与出口液压缸手动换向阀测压接点分别连接入口和出口窜辊液压缸。关闭窜辊阀台的入口供油球阀和回油球阀，扳动入口液压缸手动换向阀和出口液压缸手动换向阀手柄，使两个手动换向阀同时处于同一端，用于入口和出口窜辊液压缸之间的同步超差调整时，可单独调整两个手动换向阀，使两个液压缸达到同步。本发明能使超差达到极限的同一中间辊的两个窜辊液压缸恢复同步，在轧机窜辊系统安装调试过程中，能够保证窜辊液压缸的同步动作，进行液压缸的排气和位置传感器的标定。

Description

一种UC轧机中间辊窜辊缸液压同步控制方法

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，尤其涉及一种用于UC轧机中间辊窜辊液压缸的液压同步控制方法。

背景技术

为了轧制更薄、更宽和精度更高的带钢，日本日立公司于1981年研制开发了UC轧机（Universal Crown control mill）,它是在HC轧机的基础上，通过采用小辊径的工作辊，同时增加中间辊弯辊的控制手段。实际使用证明，UC轧机具有很多优点，但UC轧机上、下中间辊的同步控制已成为生产和安装调试过程中非常棘手的问题。

UC轧机上、下中间辊各由2个液压缸驱动，上、下中间辊要保持同步，同一个中间辊的2个液压缸要保持同步，且同一根中间辊的两个液压缸的同步性要求很高（通常为液压缸总行程的3%），如若同步超差超过40mm后，就会导致液压缸和机械设备的损坏。

UC轧机的中间辊窜辊液压缸最初采用内置式位置传感器，由于内置式位置传感器的可靠性无法保证，在某钢厂其后投建的1450mm硅钢生产线、2130生产线、1450生产线中，UC轧机的中间辊窜辊液压缸均采用外置拉线式位置传感器。虽然位置传感器的可靠性得到保证，但窜辊系统在安装调试和生产过程中的同步控制问题仍没有解决，同一个中间辊的2个窜辊液压缸同步超差，只能在程序中扩大偏差上限，机械设备和液压缸损坏的可能性极大。

轧机单个中间辊窜辊系统结构组成为，窜辊液压缸的结构尺寸为φ220/φ160×400mm，窜辊液压缸固定在机架牌坊上，液压缸T形头端与窜辊同步机械梁固定连接，同步梁中间凸出部位有一夹钳用于实现同步梁与中间辊间的机械连接。因此若入口液压缸和出口液压缸的同步误差超过一定值后，必然造成液压缸、同步梁乃至中间辊轴端连接处的损坏。

每个窜辊液压缸由一个伺服阀单独控制，窜辊液压系统中伺服阀采用二位二通控制方式。每个液压缸安装一个位置传感器（总计4个），液压缸的每个工作腔都安装一个压力传感器（总计8个）。同一个中间辊的两个伺服阀的供油油路由一个液压锁控制，当同一个中间辊的两个液压缸位置出现同步差时，液压锁断电，伺服阀的供油路将被切断。

中间辊窜辊控制系统由总位置控制器、上下辊同步位置控制器、上辊同步位置控制器和下辊同步位置控制器等四个控制器组成。总位置控制器用于控制辊系的设定位置，上下辊同步位置控制器用于上下辊的位置同步控制，上辊同步位置控制器用于上辊入、出口液压缸的位置同步控制，下辊同步位置控制器用于下辊入、出口液压缸的位置同步控制。

从轧机窜辊系统的分析可以看出，当伺服阀、液压缸、位置传感器或其它原因导致同一中间辊的入、出口窜辊液压缸位置差值超限，液压锁断电，供油路被切断后，液压缸被锁定在某个位置，此时窜辊系统不再继续工作，机组报故障停机。在系统安装调试初期或检修更换液压缸后，这类问题经常出现，严重影响了设备的安装调试进度和检修周期。

目前，国内外解决轧机中间辊窜辊液压缸不同步问题的方法主要有以下三种：一是提高同辊偏差控制上限，但损坏设备的可能性很大；二是购买液压阀信号发生器，虽然损坏设备的可能性很小，但需要投资30万元购买信号发生器；三是对伺服阀直接输入电流信号，存在的问题仍然是损坏设备的可能性极大。

以上三种解决措施或者需要高额的投入，或者损坏设备的危险性很大，因此均不可取。为此本发明提出一种对设备无损坏危险性、投资额极小的轧机中间辊窜辊同步超差控制方法。

发明内容

本发明提供一种UC轧机中间辊窜辊缸液压同步控制方法，旨在解决轧机中间辊窜辊液压缸在安装调试或生产过程中出现的不同步问题，避免因超差过大导致的液压缸和机械设备的损坏。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种UC轧机中间辊窜辊缸液压同步控制方法，利用入口窜辊液压缸和出口窜辊液压缸，并通过增设可移动式超差同步控制液压装置实现同一个中间辊的入口窜辊液压缸和出口窜辊液压缸同步控制，其具体方法和步骤为：

1、增设可移动式超差同步控制液压装置：超差同步控制液压装置由阀块、入口液压缸手动换向阀、出口液压缸手动换向阀、供油接点、回油接点和4个测压接点组成；可移动式超差同步控制液压装置的供油接点MP通过压力表线与窜辊阀台上的供油测压节点相连，可移动式超差同步控制液压装置的回油接点MT通过压力表线与窜辊阀台上的回油测压节点相连；入口液压缸手动换向阀引出的2个测压接点M1和M2通过压力表线连接入口窜辊液压缸的有杆腔和无杆腔，出口液压缸手动换向阀引出的2个测压接点M3和M4通过压力表线连接出口窜辊液压缸的有杆腔和无杆腔；

2、控制窜辊液压缸伺服阀出口液压锁断电，使窜辊系统液压锁处于封闭状态；

3、手动操作使入口窜辊液压缸与出口窜辊液压缸同步动作时，扳动入口液压缸手动换向阀和出口液压缸手动换向阀手柄，使入口液压缸手动换向阀和出口液压缸手动换向阀同时处于同一端，以保证入口窜辊液压缸与出口窜辊液压缸同步动作；

4、用于入口窜辊液压缸和出口窜辊液压缸之间的同步超差调整时，单独调整入口液压缸手动换向阀和出口液压缸手动换向阀，使入口窜辊液压缸和出口窜辊液压缸达到同步。

所述入口液压缸手动换向阀和出口液压缸手动换向阀选用六通径三位四通中位机能为G型的手动换向阀。

本发明的有益效果为：

1、当同一中间辊的两个窜辊液压缸超差达到极限后，使用本方法能使两个窜辊液压缸恢复同步；

2、使用本方法调整同一中间辊的窜辊液压缸的同步时，不会造成窜辊液压缸和同步梁的机械损坏；

3、在轧机窜辊系统安装调试过程中，能够保证窜辊液压缸的同步动作、液压缸的排气和位置传感器的标定。

附图说明

图1是超差同步控制液压装置连接结构示意图。

图中： 1为入口液压缸手动换向阀，2为阀块，3为入口窜辊液压缸，4为出口窜辊液压缸，5为压力表线，6为出口液压缸手动换向阀；MP为供油接点，MT为回油接点，M1、M2为入口液压缸手动换向阀测压接点，M3、M4为出口液压缸手动换向阀测压接点。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明UC轧机中间辊窜辊缸液压同步控制方法，利用原有入口窜辊液压缸3和出口窜辊液压缸4，同时，增设可移动式超差同步控制液压装置，实现同一个中间辊的入口窜辊液压缸3和出口窜辊液压缸4的同步控制。

由图1可见，超差同步控制液压装置系由入口液压缸手动换向阀1、阀块2、入口窜辊液压缸3、出口窜辊液压缸4、出口液压缸手动换向阀6、供油接点MP、回油接点MT和4个测压接点M1、M2、M3、M4所组成，其中M1、M2为入口液压缸手动换向阀1的测压接点，M3、M4为出口液压缸手动换向阀6的测压接点。

超差同步控制液压装置的连接方式为：供油接点MP通过压力表线5与窜辊阀台上的供油测压节点相连，回油接点MT通过压力表线5与窜辊阀台上的回油测压节点相连。入口液压缸手动换向阀1引出的2个测压接点M1和M2通过压力表线连接入口窜辊液压缸3的有杆腔和无杆腔；出口液压缸手动换向阀6引出的2个测压接点M3和M4通过压力表线连接出口窜辊液压缸4的有杆腔和无杆腔。入口液压缸手动换向阀1与出口液压缸手动换向阀6均安装在阀块2上。

本发明液压同步控制的具体方法和步骤为：

1、控制窜辊液压缸伺服阀出口液压锁断电，使窜辊系统液压锁处于封闭状态。

2、手动操作使入口窜辊液压缸3与出口窜辊液压缸4同步动作时，扳动入口液压缸手动换向阀1和出口液压缸手动换向阀6的手柄，使入口液压缸手动换向阀1和出口液压缸手动换向阀6同时处于同一端，即同时处于A端或同时处于B端，以保证入口窜辊液压缸3与出口窜辊液压缸4同步动作。

3、用于入口窜辊液压缸3和出口窜辊液压缸4之间的同步超差调整时，单独调整入口液压缸手动换向阀1和出口液压缸手动换向阀6，使入口窜辊液压缸3和出口窜辊液压缸4达到同步。

为保证使用效果，入口液压缸手动换向阀1和出口液压缸手动换向阀6需选用六通径三位四通中位机能为G型的手动换向阀，实施例选用的是Rexroth（德国力士乐公司）生产的型号为4WMM-6G-5X手段换向阀。

本发明实施结果显示，应用本发明液压同步控制方法进行上中间辊窜辊，窜辊行程从100mm位置窜动到200mm位置，液压缸伸出，实测伸出速度为0.34mm/s。即使有一个窜辊液压缸不动，两个窜辊液压缸要达到同步超差10mm上限，需要29.4s。

应用本发明液压同步控制方法进行下中间辊窜辊，窜辊行程从100mm位置窜动到200mm，液压缸缩回，实测缩回速度为0.74mm/s。即使有一个窜辊液压缸不动，两个窜辊液压缸要达到同步超差10mm上限，需要13.5s。

由此可以看出，使用本发明液压同步控制方法，纵使超差达到上限，最少需要13.5s的时间，在此期间内完全有时间操作手动换向阀，使得两个窜辊液压缸同步，避免对窜辊液压缸等机械设备的损坏。

若采用常规的窜辊方法，即对伺服阀直接输入电流的方法控制轧机窜辊液压缸同步，窜辊行程从-200mm位置窜动到+200mm位置，整个行程时间为25s，实际窜辊速度为16mm/s。若有一伺服阀出现故障，则在短短的0.6s时间内，两侧液压的同步差就会达到上限。更换伺服阀后，由于差值达到上限，程序无法自动运行，必须人为手动减小同步偏差。此时若使用本发明液压同步控制方法则很容易实现减小同步偏差的目的。

此外，在轧机窜辊系统安装调试初期，由于要对拉线式位置传感器进行标定，因此需要手动将液压缸从一端伸出或缩回到另一端。此前该项工作均由设备生产厂家的安装调试人员用液压阀信号发生器完成。利用本发明则可自行完成轧机窜辊系统的安装调试。

Claims

1.一种UC轧机中间辊窜辊缸液压同步控制方法，利用入口窜辊液压缸和出口窜辊液压缸，其特征在于，通过增设可移动式超差同步控制液压装置，实现同一个中间辊的入口窜辊液压缸和出口窜辊液压缸同步控制，具体方法为：

（1）、增设可移动式超差同步控制液压装置：超差同步控制液压装置由阀块、入口液压缸手动换向阀、出口液压缸手动换向阀、供油接点、回油接点和4个测压接点组成；可移动式超差同步控制液压装置的供油接点MP通过压力表线与窜辊阀台上的供油测压节点相连，可移动式超差同步控制液压装置的回油接点MT通过压力表线与窜辊阀台上的回油测压节点相连；入口液压缸手动换向阀引出的2个测压接点M1和M2通过压力表线连接入口窜辊液压缸的有杆腔和无杆腔，出口液压缸手动换向阀引出的2个测压接点M3和M4通过压力表线连接出口窜辊液压缸的有杆腔和无杆腔；

（2）、控制窜辊液压缸伺服阀出口液压锁断电，使窜辊系统液压锁处于封闭状态；

（3）、手动操作使入口窜辊液压缸与出口窜辊液压缸同步动作时，扳动入口液压缸手动换向阀和出口液压缸手动换向阀手柄，使入口液压缸手动换向阀和出口液压缸手动换向阀同时处于同一端，以保证入口窜辊液压缸与出口窜辊液压缸同步动作；

（4）、用于入口窜辊液压缸和出口窜辊液压缸之间的同步超差调整时，单独调整入口液压缸手动换向阀和出口液压缸手动换向阀，使入口窜辊液压缸和出口窜辊液压缸达到同步。

2.根据权利要求1所述的UC轧机中间辊窜辊缸液压同步控制方法，其特征在于，所述入口液压缸手动换向阀和出口液压缸手动换向阀选用六通径三位四通中位机能为G型的手动换向阀。