JP7224696B2 - 直引き式の冷間／温間圧延試験機の油圧張力システム及びその制御方法 - Google Patents

直引き式の冷間／温間圧延試験機の油圧張力システム及びその制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、油圧制御技術の分野に属し、特に大きな張力制御と小さな張力制御を両立することが要求される直引き式の冷間／温間圧延試験機に適用される油圧張力システム及びその制御方法に関する。
直引き式の冷間／温間圧延試験機は、主に自動車板、ケイ素鋼、高強度鋼、ファインブランキング鋼及びチタン、マグネシウム基合金などの難変形材料の冷間加工と温間加工に使用され、金属材料の特殊圧延プロセスの性能研究と製品開発において重要な研究設備である。異なる金属ストリップ材が素材から極薄ストリップ完成品まで圧延される冷間圧延と温間圧延プロセスにおいて、ストリップ材の安定張力制御は非常に重要な核心技術である。張力制御の精度に影響を与える要因は多くあり、圧延過程における制御対象の時変性、非線形性及び左右張力の強い結合作用などを含み、高精度の張力制御を実現することは非常に困難となる。冷間圧延の張力制御過程において余分な力の位置乱れ、強い結合、時変性の特性を考慮すると、制御は極めて困難である。
定張力圧延を満足させ、高精度張力制御を実現するために、当業者は、特許出願番が２０１５１０１０５３５８．５である「直引き式の冷間圧延試験機の油圧張力制御システム及び方法」の発明特許を開示した。当該発明は、現行技術の欠点について研究し、サーボ弁の制御量を予め設定し、比例リリーフ弁の圧力制御と組み合わせることにより、高精度の張力制御を実現し、張力制御システムのロバスト性を向上させる。前記方法において、サーボ弁は圧延過程において開ループ制御モードにあり、その開口度はサーボ弁の流量式によって計算され、この式の重要なパラメータは、サーボ弁メーカーが特定のシステム作動圧力、オイル粘度及びオイル温度の条件で新しい弁に対して測定したものである。サーボ弁が作動する時、実際のシステム作動圧力、オイル粘度とオイル温度は、いずれも動的な変化過程にあり、メーカーの試験状態とは必ず動的な違いがあり、このような違いは必ず上記流量式による計算に動的な偏差を発生させて、張力制御精度に影響を及ぼす。なお、サーボ弁の作動側が摩耗し続けるにつれて、上記流量式の計算偏差も大きくなり、最終的な張力制御精度に影響を及ぼす。また、停止中に、入口側張力シリンダが慣性によりオーバーシュートを生じることで、入口側張力は設定値より小さくなり、比例リリーフ弁がリリーフ作動モードになっているため、張力が小さくなると、比例リリーフ弁の閉ループ調整だけでは無効となり、次のパス切り替え時に一定の張力変動が発生する。上記影響は、大きな張力制御に無視できるが、微小な張力制御には大きな問題が生じる。
当業者は、特許出願番が２０１５１０１７９６８７．４である「油圧張力温間圧延機の微小な張力制御システム及び方法」の発明特許を開示した。当該発明において、サーボ弁の高圧油入口に比例減圧弁が設置され、サーボ弁の出口（すなわち張力シリンダのロッド室）に比例リリーフ弁が設置されている。圧延過程において、出口側のサーボ弁は開状態（制御量７０％－１００％）にあり、その張力は出口側の比例減圧弁により閉ループ制御され、入口側のサーボ弁は閉状態にあり、その張力は入口側の比例リリーフ弁により閉ループ制御されている。前記圧延機の作動モードは可逆式往復圧延であるため、現在のパスの入口側と出口側は、次のパスでそれぞれ出口側と入口側になる。隣接するパスの間に、比例減圧弁と比例リリーフ弁の張力制御権の交換過程と、サーボ弁の開閉の切り替え過程が存在し、これら二つの過程は張力制御精度に顕著な影響を及ぼすと同時に、圧延のリズムにも影響を及ぼす。
材料加工プロセスの研究開発の進展に伴い、冷間／温間圧延試験機のプロセス設備に対してより高い要求が提出され、鉄鋼材料の厚ストリップ圧延の大きな張力安定制御要求を満たすだけでなく、マグネシウム合金などの非鉄金属の極薄仕様ストリップ材の微小な張力安定制御要求を満たす必要がある。大きな張力が必要な場合は、大寸法の張力シリンダを採用する必要があり、大寸法の張力シリンダは、低摩擦の減衰設計を採用しても、大きな摩擦力を有し、この摩擦力は極薄仕様非鉄金属圧延品が耐えることができる張力の限界よりもはるかに大きい。摩擦力が典型的な非線形特性を持っているため、特に静止摩擦状態では、その方向や大きさは不確実である。現行技術はいずれも大きな張力制御と小さな張力制御ないし微小な張力制御に同時に適用できないことが分かる。したがって、プロセス研究開発の要求を満たすために、新たな設計の油圧張力制御システムが必要とされる。
現行技術に存在する問題、及び大きな張力制御と小さな張力制御を両立する要求について、本発明は、大スパンの張力制御要求を満たすことができ、制御方法が簡単で信頼性の高い直引き式の冷間／温間圧延試験機の油圧張力システム及びその制御方法を提供する。
上記目的を達成するために、本発明は下記のような技術的手段を採用する。
定圧油源システム、左側油圧クランプ、右側油圧クランプ、左側張力シリンダ、右側張力シリンダ、左側張力制御ユニット及び右側張力制御ユニットを含み、前記左側油圧クランプが左側張力シリンダのピストンロッドに接続され、左側油圧クランプと左側張力シリンダとの接続部に左側張力計が設置され、前記右側油圧クランプが右側張力シリンダのピストンロッドに接続され、右側油圧クランプと右側張力シリンダとの接続部に右側張力計が設置され、前記左側油圧クランプと右側油圧クランプとの間に圧延品が挟まれており、圧延品が左側張力シリンダ、右側張力シリンダにより張力が加えられると同時に、圧延機により往復圧延され、定圧油源システムの高圧油出口が、それぞれ左側張力制御ユニットの高圧油入口及び右側張力制御ユニットの高圧油入口に連通し、定圧油源システムの背圧油出口が左側張力制御ユニットの背圧油入口に連通し、定圧油源システムの油戻り口が、それぞれ左側張力制御ユニットの油戻り口及び右側張力制御ユニットの油戻り口に連通し、左側張力制御ユニットの背圧油出口が右側張力制御ユニットの背圧油入口に連通している、直引き式の冷間／温間圧延試験機の油圧張力システムである。
前記左側張力制御ユニットは、第１フィルタ、第１一方向弁、第１減圧弁、第２一方向弁、第１三方比例減圧弁、第１電磁逆転弁、第２三方比例減圧弁、第１油圧制御一方向弁、第２油圧制御一方向弁、第１アキュムレータ、第３一方向弁、第２電磁逆転弁、第３電磁逆転弁、第１ストップ弁、第２ストップ弁、第１油圧センサ、第２油圧センサ及び第１圧力計を含む。左側張力制御ユニットの高圧油入口は第１フィルタの入口に連通し、第１フィルタの出口は第１一方向弁の入口に連通し、第１一方向弁の出口は、それぞれ第１三方比例減圧弁の入口、第１電磁逆転弁の入口及び第１減圧弁の入口に連通し、第１減圧弁の出口は、それぞれ第２三方比例減圧弁の入口、第１アキュムレータ及び第１圧力計に連通し、第１三方比例減圧弁の油抜き口は、それぞれ第２一方向弁の出口、第２三方比例減圧弁の油抜き口、第１減圧弁の油抜き口、第３電磁逆転弁の油戻り口及び第３一方向弁の入口に連通し、第２一方向弁の入口は第１電磁逆転弁の油戻り口に連通し、第１油圧制御一方向弁の制御油口は第１電磁逆転弁の第１作動油口に連通し、第１電磁逆転弁の第２作動油口は第２油圧制御一方向弁の制御油口に連通し、第２油圧制御一方向弁の入口は第２三方比例減圧弁の出口に連通し、第１油圧制御一方向弁の入口は、それぞれ第２油圧制御一方向弁の出口及び第３電磁逆転弁の入口に連通し、第２電磁逆転弁の油戻り口は第３一方向弁の出口及び左側張力制御ユニットの油戻り口に連通し、第２電磁逆転弁の入口は左側張力制御ユニットの背圧油入口に連通し、第２電磁逆転弁の第１作動油口は、それぞれ左側張力制御ユニットの背圧油出口、第１油圧センサ及び第１ストップ弁の入口に連通し、第１ストップ弁の出口は左側張力制御ユニットの第１作動油口に連通し、第３電磁逆転弁の第１作動油口は、それぞれ第２ストップ弁の入口及び第２油圧センサに連通し、第２ストップ弁の出口は左側張力制御ユニットの第２作動油口に連通し、左側張力制御ユニットの第１作動油口は左側張力シリンダのロッドレス室に連通し、左側張力制御ユニットの第２作動油口は左側張力シリンダのロッド室に連通している。
前記右側張力制御ユニットは、第２フィルタ、第４一方向弁、第２減圧弁、第５一方向弁、第３三方比例減圧弁、第４電磁逆転弁、第４三方比例減圧弁、第３油圧制御一方向弁、第４油圧制御一方向弁、第２アキュムレータ、第６一方向弁、第５電磁逆転弁、第３ストップ弁、第４ストップ弁、第３油圧センサ、第４油圧センサ及び第２圧力計を含む。右側張力制御ユニットの高圧油入口は第２フィルタの入口に連通し、第２フィルタの出口は第４一方向弁の入口に連通し、第４一方向弁の出口は、それぞれ第３三方比例減圧弁の入口、第４電磁逆転弁の入口及び第２減圧弁の入口に連通し、第２減圧弁の出口は、それぞれ第４三方比例減圧弁の入口、第２アキュムレータ及び第２圧力計に連通し、第３三方比例減圧弁の油抜き口は、第５一方向弁の出口、第４三方比例減圧弁の油抜き口、第２減圧弁の油抜き口、第５電磁逆転弁の油戻り口及び第６一方向弁の入口に連通し、第５一方向弁の入口は第４電磁逆転弁の油戻り口に連通し、第３三方比例減圧弁の出口は第３油圧制御一方向弁の出口に連通し、第３油圧制御一方向弁の制御油口は第４電磁逆転弁の第１作動油口に連通し、第４電磁逆転弁の第２作動油口は第４油圧制御一方向弁の制御油口に連通し、第４油圧制御一方向弁の入口は第４三方比例減圧弁の出口に連通し、第３油圧制御一方向弁の入口は第４油圧制御一方向弁の出口及び第５電磁逆転弁の入口に連通し、第６一方向弁の出口は右側張力制御ユニットの油戻り口に連通し、第５電磁逆転弁の第１作動油口は、それぞれ第３油圧センサ及び第３ストップ弁の入口に連通し、第３ストップ弁の出口は右側張力制御ユニットの第１作動油口に連通し、右側張力制御ユニットの背圧油入口は第４油圧センサ及び第４ストップ弁の入口に連通し、第４ストップ弁の出口は右側張力制御ユニットの第２作動油口に連通し、右側張力制御ユニットの第１作動油口は右側張力シリンダのロッド室に連通し、右側張力制御ユニットの第２作動油口は右側張力シリンダのロッドレス室に連通している。
前記左側張力シリンダは大仕様左側張力シリンダと小仕様左側張力シリンダを含み、かつ大仕様左側張力シリンダに第１変位センサが内蔵され、小仕様左側張力シリンダに第２変位センサが内蔵され、大仕様左側張力シリンダの外部接続寸法及び油口寸法は、小仕様左側張力シリンダと同じである。
前記右側張力シリンダは大仕様右側張力シリンダと小仕様右側張力シリンダを含み、かつ大仕様右側張力シリンダに第３変位センサが内蔵され、小仕様右側張力シリンダに第４変位センサが内蔵され、大仕様右側張力シリンダの外部接続寸法及び油口寸法は、小仕様右側張力シリンダと同じである。
前記大仕様左側張力シリンダと大仕様右側張力シリンダは同じ型番であり、小仕様左側張力シリンダと小仕様右側張力シリンダ型番は同じ型番である。
鉄鋼材料を４－５０ｋＮの大きな張力で圧延する場合、左側張力制御ユニットの第１作動油口は大仕様左側張力シリンダのロッドレス室に連通し、左側張力制御ユニットの第２作動油口は大仕様左側張力シリンダのロッド室に連通し、右側張力制御ユニットの第１作動油口は大仕様右側張力シリンダのロッド室に連通し、右側張力制御ユニットの第２作動油口は大仕様右側張力シリンダのロッドレス室に連通している。
マグネシウム合金などの非鉄金属材料を０．５－４ｋＮの小さな張力で圧延する場合、左側張力制御ユニットの第１作動油口は小仕様左側張力シリンダのロッドレス室に連通し、左側張力制御ユニットの第２作動油口は小仕様左側張力シリンダのロッド室に連通し、右側張力制御ユニットの第１作動油口は小仕様右側張力シリンダのロッド室に連通し、右側張力制御ユニットの第２作動油口は小仕様右側張力シリンダのロッドレス室に連通している。
前記第１アキュムレータ及び第２アキュムレータは、いずれもブラダ式のアキュムレータを採用し、前記第１三方比例減圧弁と第３三方比例減圧弁は同じ型番であり、第２三方比例減圧弁と第４三方比例減圧弁は同じ型番である。
直引き式の冷間／温間圧延試験機の油圧張力システムを採用し、下記の工程を含む直引き式の冷間／温間圧延試験機の油圧張力の制御方法である。
工程１：前記システムが最初に稼働する前に、窒素ガスボンベを介して第１アキュムレータに、第１減圧弁の設定圧力の０．７５倍である窒素充填圧力で窒素ガスを充填し、窒素ガスボンベを介して第２アキュムレータに、第２減圧弁の設定圧力の０．７５倍である窒素充填圧力で窒素ガスを充填する。
工程２：定圧油源システムを起動し、第１減圧弁の設定圧力を第２三方比例減圧弁の定格調整圧力より１－３ＭＰａ高くなるように調整し、第２減圧弁の設定圧力を第２三方比例減圧弁の定格調整圧力より１－３ＭＰａ高くなるように調整する。
工程３：圧延プロセスの要求に応じて、張力シリンダの仕様を選択し、すなわち、鉄鋼材料を４－５０ｋＮの大きな張力で圧延する場合、大仕様左側張力シリンダ及び大仕様右側張力シリンダを選択して圧延品に張力を加え、マグネシウム合金などの非鉄金属材料を０．５－４ｋＮの小さな張力で圧延する場合、小仕様左側張力シリンダ及び小仕様右側張力シリンダを選択して圧延品に張力を加える。作動状態にある左側張力シリンダをＣ１、作動状態にある右側張力シリンダをＣ２と表記し、現在左側張力制御ユニット及び右側張力制御ユニットに連通している張力シリンダが必要なシリンダと一致しないと、定圧油源システムを閉じて、第１油圧センサ、第２油圧センサ、第３油圧センサ及び第４油圧センサで測定された圧力がすべてゼロに戻した後、第１ストップ弁、第２ストップ弁、第３ストップ弁及び第４ストップ弁をすべて閉じ、張力シリンダを交換した後、第１ストップ弁、第２ストップ弁、第３ストップ弁及び第４ストップ弁をすべて開き、定圧油源システムを再起動する必要がある。次に、上記プロセス選択の結果に基づいて、各弁組の現在の動作モードまたは状態を決定し、４－５０ｋＮの大きな張力で圧延する場合、第２三方比例減圧弁及び第４三方比例減圧弁の制御信号は前記弁の定格信号の０％であり、第１三方比例減圧弁及び第３三方比例減圧弁の制御信号は前記弁の定格信号の２０％－３０％であり、第１電磁逆転弁の電磁石ＤＴ２及び第４電磁逆転弁の電磁石ＤＴ４を制御して通電させる。０．５－４ｋＮの小さな張力で圧延する場合、第１三方比例減圧弁及び第３三方比例減圧弁の制御信号は前記弁の定格信号の８０％であり、第２三方比例減圧弁及び第４三方比例減圧弁の制御信号は前記弁の定格信号の３０％－４０％であり、張力閉ループ制御に用いられる第１三方比例減圧弁と第３三方比例減圧弁をＶ１とＶ２と表記し、または張力閉ループ制御に用いられる第２三方比例減圧弁と第４三方比例減圧弁をＶ１とＶ２と表記し、第１電磁逆転弁の電磁石ＤＴ１及び第４電磁逆転弁の電磁石ＤＴ３を制御して通電させる。
工程４：第２電磁逆転弁の電磁石ＤＴ６を制御して通電させ、二つの張力シリンダのロッドレス室に背圧油を接続させ、第３電磁逆転弁の二つの電磁石ＤＴ７とＤＴ８の通電または断電をインチング制御することにより、それぞれ大仕様左側張力シリンダまたは小仕様左側張力シリンダの伸び、縮み及び動作停止を実現でき、第５電磁逆転弁の二つの電磁石ＤＴ９とＤＴ１０の通電または断電をインチング制御することにより、それぞれ大仕様右側張力シリンダまたは小仕様右側張力シリンダの伸び、縮み及び動作停止を実現でき、これによって、圧延品のクランプ作業を完了する。
工程５：圧延機のロールギャップ制御システムにより、ロールギャップを最初のパスのロールギャップに制御し、次に、下記の二つの方法で圧延品の張力を確立する。
（１）第２電磁逆転弁の電磁石ＤＴ６の通電状態を保持し、変数Ｂｙを１と表記し、第３電磁逆転弁の電磁石ＤＴ８及び第５電磁逆転弁の電磁石ＤＴ１０を制御して通電させると同時に、Ｖ１と表記された三方比例減圧弁と左側張力計を左側張力閉ループ制御に入れ、Ｖ２と表記された三方比例減圧弁と右側張力計を右側張力閉ループ制御に入れ、張力規定に従って圧延品の出口と入口の張力を確立する。
（２）第２電磁逆転弁の電磁石ＤＴ５を制御して通電させ、変数Ｂｙを０と表記し、第３電磁逆転弁の電磁石ＤＴ８及び第５電磁逆転弁の電磁石ＤＴ１０を制御して通電させると同時に、Ｖ１と表記された三方比例減圧弁と左側張力計を左側張力閉ループ制御に入れ、Ｖ２と表記された三方比例減圧弁と右側張力計を右側張力閉ループ制御に入れ、張力規定に従って圧延品の出口と入口の張力を確立する。
工程６：圧延規定に従って、圧延品に可逆的な冷間または温間圧延を行う。
工程７：圧延完了後、圧延機は停止状態になり、工程５で説明した張力閉ループ制御により圧延品の出口と入口の張力をゼロに調整し、第３電磁逆転弁の電磁石ＤＴ８及び第５電磁逆転弁の電磁石ＤＴ１０を制御して断電させ、Ｖ１とＶ２と表記された二つの三方比例減圧弁の制御信号を工程３で決定された値に戻させ、工程５で設定された変数Ｂｙが１であれば、直接工程８に進み、工程５で設定された変数Ｂｙが０であれば、第２電磁逆転弁の電磁石ＤＴ６を制御して通電させる。
工程８：左側油圧クランプを開き、Ｃ１とＣ２と表記された二つの張力シリンダを制御して後退させた後、右側油圧クランプを開き、圧延品を取り外し、すべての電磁逆転弁の電磁石の状態をゼロにし、すべての三方比例減圧弁の制御信号をゼロにして、試験を終了する。
本発明においてすべての電磁逆転弁がデュアル電磁石であるため、上記の説明では、ある電磁逆転弁の一方の電磁石を制御して通電させることが必要な場合、黙認的に同じ弁の他方の電磁石を同時に制御して断電させることを説明すべきである。
本発明は下記のような有益な効果を有する。
（１）大、小仕様の二種類の張力シリンダを有し、その機械的接続寸法及び油口寸法は全く同じで、交換が容易である。流量が大きく、圧力調整範囲が広い三方比例減圧弁で大仕様張力シリンダを制御して、大きな張力制御の要求を保証し、流量が小さく、圧力調整範囲が狭い三方比例減圧弁で低摩擦減衰の小仕様張力シリンダを制御することで、高精度の小さな張力制御の実現に寄与する。
（２）大、小仕様の張力シリンダの交換に機械的な作業が必要となる以外、大きな張力制御モードと小さな張力制御モードによりワンタッチオンライン切替を実現でき、便利で信頼性が高い。
（３）負荷端の圧力が三方比例減圧弁の設定圧力より低い場合、三方比例減圧弁は減圧機能を有し、負荷端の圧力が三方比例減圧弁の設定圧力より高い場合、三方比例減圧弁はリリーフ機能を有するため、圧延過程全体において、張力閉ループ制御権は常にＶ１とＶ２と表記された二つの三方比例減圧弁に帰属し、二つの張力閉ループ制御のみがあり、従来技術に比べて、制御ロジックは簡単で信頼性が高く、制御権の切り替え過程による張力変動の問題は存在しない。
（４）第３電磁逆転弁と第５電磁逆転弁が張力閉ループ制御に関与しないため、従来技術における二つのサーボ弁を第３電磁逆転弁と第５電磁逆転弁に置き換えた後、コストを削減し、システムのオイルの清浄度に対する要求を低下させるだけでなく、従来技術におけるサーボ弁を利用した開ループフィードフォワードによるすべての問題を解消することができる。張力シリンダの位置制御精度はある程度損なわれていたが、張力シリンダの位置制御モードは圧延品のクランプやアンロードのみに使用されるため、この程度の損失は重要ではない。
（５）第２三方比例減圧弁及び第４三方比例減圧弁の前面に、それぞれ第１減圧弁と第２減圧弁を設置し、二つの三方比例減圧弁の入口を減圧することで、小さな張力制御モードにおける張力調整過程はより安定し、高精度の小さな張力制御の実現に寄与する。
（６）圧延品の張力の確立から圧延過程全体の終了まで、第２電磁逆転弁のＤＴ５を制御して通電させることにより、二つの張力シリンダのロッドレス室を戻り油タンクに連通させることができ、ロッドレス室の背圧をゼロにし、張力シリンダのロッドレス室の油圧変動による張力への干渉を完全に解消することができる。
（７）試験過程において、試験を停止する必要がある特別な状況が発生する場合、すべての電磁逆転弁のすべての電磁石の状態をゼロにすることができ、二つの張力シリンダの位置をロックし、試験の安全性を高めることができる。
本発明にかかる直引き式の冷間／温間圧延試験機の油圧張力システムの原理図である。 実施形態における大仕様張力シリンダの外形及び接続寸法の正面図である。 実施形態における大仕様張力シリンダの外形及び接続寸法の平面図である。 実施形態における大仕様張力シリンダのＡ－Ａ断面図である。 実施形態における小仕様張力シリンダの外形及び接続寸法の正面図である。 実施形態における小仕様張力シリンダの外形及び接続寸法の平面図である。 実施形態における小仕様張力シリンダのＢ－Ｂ断面図である。
以下、図面と具体的な実施形態を参照して本発明についてさらに詳細に説明する。
図１に示すように、直引き式の冷間／温間圧延試験機の油圧張力システムは、定圧油源システム４５、左側油圧クランプ４１、右側油圧クランプ４３、左側張力シリンダ、右側張力シリンダ、左側張力制御ユニットＩ及び右側張力制御ユニットＩＩを含み、前記左側油圧クランプ４１は左側張力シリンダのピストンロッドに接続され、左側油圧クランプ４１と左側張力シリンダとの接続部に左側張力計４０が設置され、前記右側油圧クランプ４３は右側張力シリンダのピストンロッドに接続され、右側油圧クランプ４３と右側張力シリンダとの接続部に右側張力計４２が設置され、前記左側油圧クランプ４１と右側油圧クランプ４３との間に圧延品が挟まれており、圧延品は左側張力シリンダ、右側張力シリンダにより張力が加えられると同時に、圧延機４４により往復圧延され、定圧油源システム４５の高圧油出口Ｐｓは、それぞれ左側張力制御ユニットＩの高圧油入口Ｋ１１及び右側張力制御ユニットＩＩの高圧油入口Ｋ２１に連通し、定圧油源システムの背圧油出口Ｐ０は左側張力制御ユニットＩの背圧油入口Ｋ１２に連通し、定圧油源システムの油戻り口Ｔは、それぞれ左側張力制御ユニットＩの油戻り口Ｋ１４及び右側張力制御ユニットＩＩの油戻り口Ｋ２３に連通し、左側張力制御ユニットＩの背圧油出口Ｋ１３は右側張力制御ユニットＩＩの背圧油入口Ｋ２２に連通している。
前記左側張力制御ユニットＩは、第１フィルタ１、第１一方向弁２、第１減圧弁３、第２一方向弁４、第１三方比例減圧弁５、第１電磁逆転弁６、第２三方比例減圧弁７、第１油圧制御一方向弁８、第２油圧制御一方向弁９、第１アキュムレータ１０、第３一方向弁１１、第２電磁逆転弁１２、第３電磁逆転弁１３、第１ストップ弁１４、第２ストップ弁１５、第１油圧センサ１６、第２油圧センサ１７及び第１圧力計３８を含み、左側張力制御ユニットＩの高圧油入口Ｋ１１は第１フィルタ１の入口Ａ１に連通し、第１フィルタ１の出口Ｂ１は第１一方向弁２の入口Ａ２に連通し、第１一方向弁２の出口Ｂ２は、それぞれ第１三方比例減圧弁５の入口Ｐ５、第１電磁逆転弁６の入口Ｐ６及び第１減圧弁３の入口Ｐ３に連通し、第１減圧弁３の出口Ａ３は、それぞれ第２三方比例減圧弁７の入口Ｐ７、第１アキュムレータ１０及び第１圧力計３８に連通し、第１三方比例減圧弁５の油抜き口Ｔ５は、それぞれ第２一方向弁４の出口Ｂ４、第２三方比例減圧弁７の油抜き口Ｔ７、第１減圧弁３の油抜き口Ｔ３、第３電磁逆転弁１３の油戻り口Ｔ１３及び第３一方向弁１１の入口Ａ１１に連通し、第２一方向弁４の入口Ａ４は第１電磁逆転弁６の油戻り口Ｔ６に連通し、第１油圧制御一方向弁８の制御油口Ｘ８は第１電磁逆転弁６の第１作動油口Ａ６に連通し、第１電磁逆転弁６の第２作動油口Ｂ６は第２油圧制御一方向弁９の制御油口Ｘ９に連通し、第２油圧制御一方向弁９の入口Ａ９は第２三方比例減圧弁７の出口Ａ７に連通し、第１油圧制御一方向弁８の入口Ａ８は、それぞれ第２油圧制御一方向弁９の出口Ｂ９及び第３電磁逆転弁１３の入口Ｐ１３に連通し、第２電磁逆転弁１２の油戻り口Ｔ１２は第３一方向弁１１の出口Ｂ１１及び左側張力制御ユニットＩの油戻り口Ｋ１４に連通し、第２電磁逆転弁１２の入口Ｐ１２は左側張力制御ユニットＩの背圧油入口Ｋ１２に連通し、第２電磁逆転弁１２の第１作動油口Ａ１２は、それぞれ左側張力制御ユニットＩの背圧油出口Ｋ１３、第１油圧センサ１６及び第１ストップ弁１４の入口Ａ１４に連通し、第１ストップ弁１４の出口Ｂ１４は左側張力制御ユニットＩの第１作動油口Ｋ１５に連通し、第３電磁逆転弁１３の第１作動油口Ａ１３は、それぞれ第２ストップ弁１５の入口Ａ１５及び第２油圧センサ１７に連通し、第２ストップ弁１５の出口Ｂ１５は左側張力制御ユニットＩの第２作動油口Ｋ１６に連通し、左側張力制御ユニットＩの第１作動油口Ｋ１５は左側張力シリンダのロッドレス室に連通し、左側張力制御ユニットＩの第２作動油口Ｋ１６は左側張力シリンダのロッド室に連通している。
前記右側張力制御ユニットＩＩは、第２フィルタ２０、第４一方向弁２１、第２減圧弁２２、第５一方向弁２３、第３三方比例減圧弁２４、第４電磁逆転弁２５、第４三方比例減圧弁２６、第３油圧制御一方向弁２７、第４油圧制御一方向弁２８、第２アキュムレータ２９、第６一方向弁３０、第５電磁逆転弁３１、第３ストップ弁３２、第４ストップ弁３３、第３油圧センサ３４、第４油圧センサ３５及び第２圧力計３９を含み、右側張力制御ユニットＩＩの高圧油入口Ｋ２１は第２フィルタ２０の入口Ａ２０に連通し、第２フィルタ２０の出口Ｂ２０は第４一方向弁２１の入口Ａ２１に連通し、第４一方向弁２１の出口Ｂ２１は、それぞれ第３三方比例減圧弁２４の入口Ｐ２４、第４電磁逆転弁２５の入口Ｐ２５及び第２減圧弁２２の入口Ｐ２２に連通し、第２減圧弁２２の出口Ａ２２は、それぞれ第４三方比例減圧弁２６の入口Ｐ２６、第２アキュムレータ２９及び第２圧力計３９に連通し、第３三方比例減圧弁２４の油抜き口Ｔ２４は第５一方向弁２３の出口Ｂ２３、第４三方比例減圧弁２６の油抜き口Ｔ２６、第２減圧弁２２の油抜き口Ｔ２２、第５電磁逆転弁３１の油戻り口Ｔ３１及び第６一方向弁３０の入口Ａ３０に連通し、第５一方向弁２３の入口Ａ２３は第４電磁逆転弁２５の油戻り口Ｔ２５に連通し、第３三方比例減圧弁２４の出口Ａ２４は第３油圧制御一方向弁２７の出口Ｂ２７に連通し、第３油圧制御一方向弁２７の制御油口Ｘ２７は第４電磁逆転弁２５の第１作動油口Ａ２５に連通し、第４電磁逆転弁２５の第２作動油口Ｂ２５は第４油圧制御一方向弁２８の制御油口Ｘ２８に連通し、第４油圧制御一方向弁２８の入口Ａ２８は第４三方比例減圧弁２６の出口Ａ２６に連通し、第３油圧制御一方向弁２７の入口Ａ２７は第４油圧制御一方向弁２８の出口Ｂ２８及び第５電磁逆転弁３１の入口Ｐ３１に連通し、第６一方向弁３０の出口Ｂ３０は右側張力制御ユニットＩＩの油戻り口Ｋ２３に連通し、第５電磁逆転弁３１の第１作動油口Ａ３１は、それぞれ第３油圧センサ３４及び第３ストップ弁３２の入口Ａ３２に連通し、第３ストップ弁３２の出口Ｂ３２は右側張力制御ユニットＩＩの第１作動油口Ｋ２４に連通し、右側張力制御ユニットＩＩの背圧油入口Ｋ２２は第４油圧センサ３５及び第４ストップ弁３３の入口Ａ３３に連通し、第４ストップ弁３３の出口Ｂ３３は右側張力制御ユニットＩＩの第２作動油口Ｋ２５に連通し、右側張力制御ユニットＩＩの第１作動油口Ｋ２４は右側張力シリンダのロッド室に連通し、右側張力制御ユニットＩＩの第２作動油口Ｋ２５は右側張力シリンダのロッドレス室に連通している。
前記左側張力シリンダは、大仕様左側張力シリンダ１９．１と小仕様左側張力シリンダ１９．２を含み、かつ大仕様左側張力シリンダ１９．１に第１変位センサ１８．１が内蔵され、小仕様左側張力シリンダ１９．２に第２変位センサ１８．２が内蔵され、大仕様左側張力シリンダ１９．１の外部接続寸法及び油口寸法は、小仕様左側張力シリンダ１９．２と同じである。
前記右側張力シリンダは、大仕様右側張力シリンダ３７．１と小仕様右側張力シリンダ３７．２を含み、かつ大仕様右側張力シリンダ３７．１に第３変位センサ３８．１が内蔵され、小仕様右側張力シリンダ３７．２に第４変位センサ３８．２が内蔵され、大仕様右側張力シリンダ１９．１の外部接続寸法及び油口寸法は、小仕様右側張力シリンダ１９．２と同じである。
前記大仕様左側張力シリンダ１９．１と大仕様右側張力シリンダ３７．１は同じ型番であり、小仕様左側張力シリンダ１９．２と小仕様右側張力シリンダ３７．２は同じ型番である。
鉄鋼材料を大きな張力（４－５０ｋＮ）で圧延する場合、左側張力制御ユニットＩの第１作動油口Ｋ１５は大仕様左側張力シリンダ１９．１のロッドレス室に連通し、左側張力制御ユニットＩの第２作動油口Ｋ１６は大仕様左側張力シリンダ１９．１のロッド室に連通し、右側張力制御ユニットＩＩの第１作動油口Ｋ２４は大仕様右側張力シリンダ３７．１のロッド室に連通し、右側張力制御ユニットＩＩの第２作動油口Ｋ２５は大仕様右側張力シリンダ３７．１のロッドレス室に連通している。
マグネシウム合金などの非鉄金属材料を小さな張力（０．５－４ｋＮ）で圧延する場合、左側張力制御ユニットＩの第１作動油口Ｋ１５は小仕様左側張力シリンダ１９．２のロッドレス室に連通し、左側張力制御ユニットＩの第２作動油口Ｋ１６は小仕様左側張力シリンダ１９．２のロッド室に連通し、右側張力制御ユニットＩＩの第１作動油口Ｋ２４は小仕様右側張力シリンダ３７．２のロッド室に連通し、右側張力制御ユニットＩＩの第２作動油口Ｋ２５は小仕様右側張力シリンダ３７．２のロッドレス室に連通している。
前記第１アキュムレータ１０及び第２アキュムレータ２９は、いずれもブラダ式のアキュムレータを採用し、前記第１三方比例減圧弁５と第３三方比例減圧弁２４は同じ型番であり、その定格流量と圧力調整範囲は大きく、大きな張力制御の要求を満たし、前記第２三方比例減圧弁７と第４三方比例減圧弁２６は同じ型番であり、その定格流量と圧力調整範囲は比較的に小さく、高精度の小さな張力制御の実現に寄与する。
本実施形態において、定圧油源システムの高圧油出口Ｐｓの圧力設定値は２３．５ＭＰａであり、定圧油源システムの背圧油出口Ｐ０の圧力値は１．５ＭＰａであり、第１減圧弁３及び第２減圧弁２２の設定圧力は、いずれも１１ＭＰａであり、第１アキュムレータ１０及び第２アキュムレータ２９の窒素充填圧力は、いずれも８ＭＰａである。第１フィルタ１及び第２フィルタ２０の型番は、いずれもＺＵ－Ｈ－２５０Ｘ３ＦＰであり、第１一方向弁２、第２一方向弁４、第３一方向弁１１、第４一方向弁２１、第５一方向弁２３及び第６一方向弁３０の型番は、いずれもＭ－ＳＲ２５ＫＥ００－１０／Ｂであり、第１減圧弁３及び第２減圧弁２２の型番は、いずれもＺＤＲ６ＤＡ１－５０／１００ＹＭであり、第１三方比例減圧弁５及び第３三方比例減圧弁２４の型番は、いずれもＫＺＧＯ－ＡＥ－０３１／２１０（定格流量１００Ｌ／ｍｉｎ、圧力調整範囲０－２１ＭＰａ、制御信号０－１０Ｖ）であり、第１電磁逆転弁６及び第４電磁逆転弁２５の型番は、いずれも４ＷＥ６Ｊ６０Ｂ／ＣＧ２４Ｎ９Ｚ５Ｌであり、第２三方比例減圧弁７及び第４三方比例減圧弁２６の型番は、いずれもＲＺＧＯ－ＡＥ－０３３／１００（定格流量４０Ｌ／ｍｉｎ、圧力調整範囲０－１０ＭＰａ、制御信号０－１０Ｖ）であり、第１油圧制御一方向弁８、第２油圧制御一方向弁９、第３油圧制御一方向弁２７及び第４油圧制御一方向弁２８の型番は、いずれもＳＶ２０ＰＡ２－４０Ｂであり、第１アキュムレータ１０及び第２アキュムレータ２９の型番は、いずれもＮＸＱ１－４Ｌ／３１．５－Ｆ－Ａであり、第２電磁逆転弁１２、第３電磁逆転弁１３及び第５電磁逆転弁３１の型番は、いずれも４ＷＥ１０Ｅ６０Ｂ／ＣＧ２４Ｎ９Ｚ５Ｌであり、第１ストップ弁１４、第２ストップ弁１５、第３ストップ弁３２及び第４ストップ弁３３の型番はＱＪＨ－２５Ｂであり、第１油圧センサ１６及び第４油圧センサ３５の型番は、いずれもＨＤＡ３８４４－Ａ－１００－０００であり、第２油圧センサ１７及び第３油圧センサ３４の型番は、いずれもＨＤＡ３８４４－Ａ－２５０－０００であり、第１変位センサ１８．１、第２変位センサ１８．２、第３変位センサ３６．１及び第４変位センサ３６．２の型番は、いずれもＲＨＭ２１５０ＭＤ７０１ＳＩＧ２１００であり、第１圧力計３８及び第２圧力計３９の仕様は、いずれも２１３．５３．１００／１５ＭＰａ－Ｇ１／２であり、大仕様左側張力シリンダ１９．１及び大仕様右側張力シリンダ３７．１は、いずれも図２－図４に示すように、そのピストン径が９０ｍｍ、ピストンロッド径が６３ｍｍ、ストロークが２１００ｍｍであり、小仕様左側張力シリンダ１９．２及び小仕様右側張力シリンダ３７．２は、いずれも図５－図７に示すように、そのピストン径が５０ｍｍ、ピストンロッド径が４０ｍｍ、ストロークが２１００ｍｍである。
直引き式の冷間／温間圧延試験機の油圧張力システムを採用し、下記の工程を含む直引き式の冷間／温間圧延試験機の油圧張力システムの制御方法である。
工程１：前記システムが最初に稼働する前に、窒素ガスボンベを介して、それぞれ第１アキュムレータ１０と第２アキュムレータ２９に窒素ガスを充填し、窒素充填圧力は、いずれも８ＭＰａである。
工程２：最初に定圧油源システムを起動した後、第１圧力計３８と第２圧力計３９の読み取り値を観察して手動調整することにより、第１減圧弁３及び第２減圧弁２２の設定圧力を１１ＭＰａに調整する。
工程３：圧延プロセスの要求に応じて、左側張力シリンダと右側張力シリンダの仕様を選択する。
（一）鉄鋼材料を４－５０ｋＮの大きな張力で圧延する場合、大仕様左側張力シリンダ１９．１及び大仕様右側張力シリンダ３７．１を選択して圧延品に張力を加え、作動状態にある大仕様左側張力シリンダ１９．１をＣ１と表記し、作動状態にある大仕様右側張力シリンダ３７．１をＣ２と表記する。マグネシウム合金などの非鉄金属材料を０．５－４ｋＮの小さな張力で圧延する場合、小仕様左側張力シリンダ１９．２及び小仕様右側張力シリンダ３７．２を選択して圧延品に張力を加え、作動状態にある小仕様左側張力シリンダ１９．２をＣ１と表記し、作動状態にある小仕様右側張力シリンダ３７．２をＣ２と表記する。現在左側張力制御ユニットＩ及び右側張力制御ユニットＩＩに連通している左側張力シリンダと右側張力シリンダは必要な張力シリンダと一致しないと、定圧油源システムを閉じて、第１油圧センサ１６、第２油圧センサ１７、第３油圧センサ３４及び第４油圧センサ３５で測定された圧力がすべてゼロに戻した後、第１ストップ弁１４、第２ストップ弁１５、第３ストップ弁３２及び第４ストップ弁３３をすべて閉じ、張力シリンダを交換した後、第１ストップ弁１４、第２ストップ弁１５、第３ストップ弁３２及び第４ストップ弁３３をすべて開き、定圧油源システムを再起動する。
（二）上記プロセス選択の結果に基づいて、各弁組の現在の動作モードまたは状態を決定する。
４－５０ｋＮの大きな張力で圧延する場合、第２三方比例減圧弁７及び第４三方比例減圧弁２６の制御信号は前記弁の定格信号の０％、すなわち０Ｖであり、第１三方比例減圧弁５及び第３三方比例減圧弁２４の制御信号は前記弁の定格信号の２０％－３０％、すなわち２－３Ｖであり、張力閉ループ制御に用いられる第１三方比例減圧弁５をＶ１と表記し、張力閉ループ制御に用いられる第３三方比例減圧弁２４をＶ２と表記し、第１電磁逆転弁６の電磁石ＤＴ２及び第４電磁逆転弁２５の電磁石ＤＴ４を制御して通電させる。第２三方比例減圧弁７及び第４三方比例減圧弁２６の出口圧力はゼロであり、すなわち、第２油圧制御一方向弁９の入口Ａ９と第４油圧制御一方向弁２８の入口Ａ２８の圧力はゼロであり、この時第２油圧制御一方向弁９の制御油口Ｘ９と第４油圧制御一方向弁２８の制御油口Ｘ２８は油戻りすると同時に、第１油圧制御一方向弁８の制御油口Ｘ８及び第３油圧制御一方向弁２７の制御油口Ｘ２７が高圧油に接続されて開状態になるため、第１三方比例減圧弁５の出口Ａ５と第３電磁逆転弁１３の入口Ｐ１３は連通状態となりかつ圧力がゼロより大きく、第３三方比例減圧弁２４の出口Ａ２４と第５電磁逆転弁３１の入口Ｐ３１は連通状態となりかつ圧力がゼロより大きく、第２油圧制御一方向弁９と第４油圧制御一方向弁２８は、圧力差の作用で双方向閉状態となる。
０．５－４ｋＮの小さな張力で圧延する場合、第１三方比例減圧弁５及び第３三方比例減圧弁２４の制御信号は前記弁の定格信号の８０％、すなわち８Ｖであり、第２三方比例減圧弁７及び第４三方比例減圧弁２６の制御信号は前記弁の定格信号の３０％－４０％、すなわち３－４Ｖであり、張力閉ループ制御に用いられる第２三方比例減圧弁５をＶ１と表記し、張力閉ループ制御に用いられる第４三方比例減圧弁２６をＶ２と表記し、第１電磁逆転弁６の電磁石ＤＴ１及び第４電磁逆転弁２５の電磁石ＤＴ３を制御して通電させる。第１三方比例減圧弁５及び第３三方比例減圧弁２４の出口圧力は、第２三方比例減圧弁７と第４三方比例減圧弁２６の定格圧力よりも高く、かつこの時第１油圧制御一方向弁８の制御油口Ｘ８及び第３油圧制御一方向弁２７の制御油口Ｘ２７が油戻りするため、第１油圧制御一方向弁８と第３油圧制御一方向弁２７は、圧力差の作用で双方向閉状態となるため、第２三方比例減圧弁７の出口Ａ７と第３電磁逆転弁１３の入口Ｐ１３は連通状態となりかつ圧力がゼロより大きく、第４三方比例減圧弁２６の出口Ａ２６と第５電磁逆転弁３１の入口Ｐ３１は連通状態となりかつ圧力がゼロより大きい。
工程４：第２電磁逆転弁１２の電磁石ＤＴ６を制御して通電させ、二つの張力シリンダのロッドレス室に背圧油を接続させる。第３電磁逆転弁１３の二つの電磁石ＤＴ７とＤＴ８の通電／断電をインチング制御することにより、それぞれ大仕様左側張力シリンダ１９．１／小仕様左側張力シリンダ１９．２の伸び、縮み及び動作停止を実現でき、第５電磁逆転弁３１の二つの電磁石ＤＴ９とＤＴ１０の通電／断電をインチング制御することにより、それぞれ大仕様右側張力シリンダ３７．１／小仕様右側張力シリンダ３７．２の伸び、縮み及び動作停止を実現でき、これによって、圧延品のクランプ作業を完了する。
工程５：圧延機のロールギャップ制御システムにより、ロールギャップを最初のパスのロールギャップに制御し、次に、下記の二つの方法で圧延品の張力を確立する。
（１）第２電磁逆転弁１２の電磁石ＤＴ６の通電状態を保持し、変数Ｂｙを１と表記し、Ｂｙはプロセスにおけるフラッグであり、第３電磁逆転弁１３の電磁石ＤＴ８及び第５電磁逆転弁３１の電磁石ＤＴ１０を制御して通電させると同時に、Ｖ１と表記された三方比例減圧弁と左側張力計を左側張力閉ループ制御に入れ、Ｖ２と表記された三方比例減圧弁と右側張力計を右側張力閉ループ制御に入れ、張力規定に従って圧延品の出口と入口の張力を確立する。
（２）第２電磁逆転弁１２の電磁石ＤＴ５を制御して通電させ、変数Ｂｙを０と表記し、第３電磁逆転弁１３の電磁石ＤＴ８及び第５電磁逆転弁３１の電磁石ＤＴ１０を制御して通電させると同時に、Ｖ１と表記された三方比例減圧弁と左側張力計を左側張力閉ループ制御に入れ、Ｖ２と表記された三方比例減圧弁と右側張力計を右側張力閉ループ制御に入れ、張力規定に従って圧延品の出口と入口の張力を確立する。
工程６：使用者が具体的な状況に応じて作成した圧延規定に従って、圧延品に可逆的な冷間／温間圧延を行う。
工程７：圧延完了後、圧延機は停止状態になり、工程５で説明した張力閉ループ制御により圧延品の出口と入口の張力をゼロに調整し、第３電磁逆転弁１３の電磁石ＤＴ８及び第５電磁逆転弁３１の電磁石ＤＴ１０を制御して断電させ、Ｖ１とＶ２と表記された二つの三方比例減圧弁の制御信号を工程３で決定された値に戻させ、工程５で設定された変数Ｂｙが１であれば、直接工程８に進み、工程５で設定された変数Ｂｙが０であれば、第２電磁逆転弁１２の電磁石ＤＴ６を制御して通電させる。
工程８：左側油圧クランプを開き、Ｃ１とＣ２と表記された二つの張力シリンダを制御して後退させた後、右側油圧クランプを開き、圧延品を取り外し、すべての電磁逆転弁の電磁石の状態をゼロにし、すべての三方比例減圧弁の制御信号をゼロにして、試験を終了する。
本発明においてすべての電磁逆転弁がデュアル電磁石であるため、上記の説明では、ある電磁逆転弁の一方の電磁石を制御して通電させることが必要な場合、黙認的に同じ弁の他方の電磁石を同時に制御して断電させることを説明すべきである。
実施形態における手段は、本発明の特許保護の範囲を限定するものではなく、本発明から逸脱することなく行われる等効の実施または変更は、いずれも本発明の特許範囲に含まれるものとする。
Ｉ... 左側張力制御ユニット、ＩＩ... 右側張力制御ユニット、１... 第１フィルタ、２... 第１一方向弁、３... 第１減圧弁、４... 第２一方向弁、５... 第１三方比例減圧弁、６... 第１電磁逆転弁、７... 第２三方比例減圧弁、８... 第１油圧制御一方向弁、９... 第２油圧制御一方向弁、１０... 第１アキュムレータ、１１... 第３一方向弁、１２... 第２電磁逆転弁、１３... 第３電磁逆転弁、１４... 第１ストップ弁、１５... 第２ストップ弁、１６... 第１油圧センサ、１７... 第２油圧センサ、１８．１... 第１変位センサ、１９．１... 大仕様左側張力シリンダ、１８．２... 第２変位センサ、１９．２... 小仕様左側張力シリンダ、２０... 第２フィルタ、２１... 第４一方向弁、２２... 第２減圧弁、２３... 第５一方向弁、２４... 第３三方比例減圧弁、２５... 第４電磁逆転弁、２６... 第４三方比例減圧弁、２７... 第３油圧制御一方向弁、２８... 第４油圧制御一方向弁、２９... 第２アキュムレータ、３０... 第６一方向弁、３１... 第５電磁逆転弁、３２... 第３ストップ弁、３３... 第４ストップ弁、３４... 第３油圧センサ、３５... 第４油圧センサ、３６．１... 第３変位センサ、３７．１... 大仕様右側張力シリンダ、３６．２... 第４変位センサ、３７．２... 小仕様右側張力シリンダ、３８... 第１圧力計、３９... 第２圧力計、４０－左側張力計、４１－左側油圧クランプ、４２－右側張力計、４３－右側油圧クランプ、４４－圧延機、４５－定圧油源システム、
Ｐｓ... 定圧油源システムの高圧油出口、Ｔ... 定圧油源システムの油戻り口、Ｐ０... 定圧油源システムの背圧油出口、Ｋ１１... 左側張力制御ユニットの高圧油入口、Ｋ１２... 左側張力制御ユニットの背圧油入口、Ｋ１３... 左側張力制御ユニットの背圧油出口、Ｋ１４... 左側張力制御ユニットの油戻り口、Ｋ１５... 左側張力制御ユニットの第１作動油口、Ｋ１６... 左側張力制御ユニットの第２作動油口、Ｋ２１... 右側張力制御ユニットの高圧油入口、Ｋ２２... 右側張力制御ユニットの背圧油入口、Ｋ２３... 右側張力制御ユニットの油戻り口、Ｋ２４... 右側張力制御ユニットの第１作動油口、Ｋ２５... 右側張力制御ユニットの第２作動油口、Ａ１... 第１フィルタの入口、Ｂ１... 第１フィルタの出口、Ａ２... 第１一方向弁の入口、Ｂ２... 第１一方向弁の出口、Ｐ３... 第１減圧弁の入口、Ａ３... 第１減圧弁の出口、Ｔ３... 第１減圧弁の油抜き口、Ａ４... 第２一方向弁の入口、Ｂ４... 第２一方向弁の出口、Ｐ５... 第１三方比例減圧弁の入口、Ａ５... 第１三方比例減圧弁の出口、Ｔ５... 第１三方比例減圧弁の油抜き口、Ｐ６... 第１電磁逆転弁の入口、Ｔ６... 第１電磁逆転弁の油戻り口、Ａ６... 第１電磁逆転弁の第１作動油口、Ｂ６... 第１電磁逆転弁の第２作動油口、Ｐ７... 第２三方比例減圧弁の入口、Ａ７... 第２三方比例減圧弁の出口、Ｔ７... 第２三方比例減圧弁の油抜き口、Ａ８... 第１油圧制御一方向弁の入口、Ｂ８... 第１油圧制御一方向弁の出口、Ｘ８... 第１油圧制御一方向弁の制御油口、Ａ９... 第２油圧制御一方向弁の入口、Ｂ９... 第２油圧制御一方向弁の出口、Ｘ９... 第２油圧制御一方向弁の制御油口、Ａ１１... 第３一方向弁の入口、Ｂ１１... 第３一方向弁の出口、Ｐ１２... 第２電磁逆転弁の入口、Ｔ１２... 第２電磁逆転弁の油戻り口、Ａ１２... 第２電磁逆転弁の第１作動油口、Ｂ１２... 第２電磁逆転弁の第２作動油口、Ｐ１３... 第３電磁逆転弁の入口、Ｔ１３... 第３電磁逆転弁の油戻り口、Ａ１３... 第３電磁逆転弁の第１作動油口、Ｂ１３... 第３電磁逆転弁の第２作動油口、Ａ１４... 第１ストップ弁の入口、Ｂ１４... 第１ストップ弁の出口、Ａ１５... 第２ストップ弁の入口、Ｂ１５... 第２ストップ弁の出口、Ａ２０... 第２フィルタの入口、Ｂ２０... 第２フィルタの出口、Ａ２１... 第４一方向弁の入口、Ｂ２１... 第４一方向弁の出口、Ｐ２２... 第２減圧弁の入口、Ａ２２... 第２減圧弁の出口、Ｔ２２... 第２減圧弁の油抜き口、Ａ２３... 第５一方向弁の入口、Ｂ２３... 第５一方向弁の出口、Ｐ２４... 第３三方比例減圧弁の入口、Ａ２４... 第３三方比例減圧弁の出口、Ｔ２４... 第３三方比例減圧弁の油抜き口、Ｐ２５... 第４電磁逆転弁の入口、Ｔ２５... 第４電磁逆転弁の油戻り口、Ａ２５... 第４電磁逆転弁の第１作動油口、Ｂ２５... 第４電磁逆転弁の第２作動油口、Ｐ２６... 第４三方比例減圧弁の入口、Ａ２６... 第４三方比例減圧弁の出口、Ｔ２６... 第４三方比例減圧弁の油抜き口、Ａ２７... 第３油圧制御一方向弁の入口、Ｂ２７... 第３油圧制御一方向弁の出口、Ｘ２７... 第３油圧制御一方向弁の制御油口、Ａ２８... 第４油圧制御一方向弁の入口、Ｂ２８... 第４油圧制御一方向弁の出口、Ｘ２８... 第４油圧制御一方向弁の制御油口、Ａ３０... 第６一方向弁の入口、Ｂ３０... 第６一方向弁の出口、Ｐ３１... 第５電磁逆転弁の入口、Ｔ３１... 第５電磁逆転弁の油戻り口、Ａ３１... 第５電磁逆転弁の第１作動油口、Ｂ３１... 第５電磁逆転弁の第２作動油口、Ａ３２... 第３ストップ弁の入口、Ｂ３２... 第３ストップ弁の出口、Ａ３３... 第４ストップ弁の入口、Ｂ３３... 第４ストップ弁の出口、ＳＦ１... 第１フィルタの差圧発信器の電気番号、ＳＦ２... 第２フィルタの差圧発信器の電気番号、ＳＶ１... 第１三方比例減圧弁の電気制御番号、ＳＶ２... 第２三方比例減圧弁の電気制御番号、ＳＶ３... 第３三方比例減圧弁の電気制御番号、ＳＶ４... 第４三方比例減圧弁の電気制御番号、ＤＴ１、ＤＴ２... 第１電磁逆転弁の電磁石制御番号、ＤＴ３、ＤＴ４... 第４電磁逆転弁の電磁石制御番号、ＤＴ５、ＤＴ６... 第２電磁逆転弁の電磁石制御番号、ＤＴ７、ＤＴ８... 第３電磁逆転弁の電磁石制御番号、ＤＴ９、ＤＴ１０... 第５電磁逆転弁の電磁石制御番号、Ｐｒ１... 第１減圧弁の調定圧力、Ｐｒ２... 第２減圧弁の調定圧力、Ｐ０１... 第１アキュムレータの窒素充填圧力、Ｐ０２... 第２アキュムレータの窒素充填圧力。

Claims (4)

  1. 定圧油源システム、左側油圧クランプ、右側油圧クランプ、左側張力シリンダ、右側張力シリンダ、左側張力制御ユニット及び右側張力制御ユニットを含み、前記左側油圧クランプが左側張力シリンダのピストンロッドに接続され、左側油圧クランプと左側張力シリンダとの接続部に左側張力計が設置され、前記右側油圧クランプが右側張力シリンダのピストンロッドに接続され、右側油圧クランプと右側張力シリンダとの接続部に右側張力計が設置され、前記左側油圧クランプと右側油圧クランプとの間に圧延品が挟まれており、圧延品が左側張力シリンダ、右側張力シリンダにより張力が加えられると同時に、圧延機により往復圧延され、定圧油源システムの高圧油出口が、それぞれ左側張力制御ユニットの高圧油入口及び右側張力制御ユニットの高圧油入口に連通し、定圧油源システムの背圧油出口が左側張力制御ユニットの背圧油入口に連通し、定圧油源システムの油戻り口が、それぞれ左側張力制御ユニットの油戻り口及び右側張力制御ユニットの油戻り口に連通し、左側張力制御ユニットの背圧油出口が右側張力制御ユニットの背圧油入口に連通しており、
    前記左側張力制御ユニットが、第１フィルタ、第１一方向弁、第１減圧弁、第２一方向弁、第１三方比例減圧弁、第１電磁逆転弁、第２三方比例減圧弁、第１油圧制御一方向弁、第２油圧制御一方向弁、第１アキュムレータ、第３一方向弁、第２電磁逆転弁、第３電磁逆転弁、第１ストップ弁、第２ストップ弁、第１油圧センサ、第２油圧センサ及び第１圧力計を含み、左側張力制御ユニットの高圧油入口が第１フィルタの入口に連通し、第１フィルタの出口が第１一方向弁の入口に連通し、第１一方向弁の出口が、それぞれ第１三方比例減圧弁の入口、第１電磁逆転弁の入口及び第１減圧弁の入口に連通し、第１減圧弁の出口が、それぞれ第２三方比例減圧弁の入口、第１アキュムレータ及び第１圧力計に連通し、第１三方比例減圧弁の油抜き口が、それぞれ第２一方向弁の出口、第２三方比例減圧弁の油抜き口、第１減圧弁の油抜き口、第３電磁逆転弁の油戻り口及び第３一方向弁の入口に連通し、第２一方向弁の入口が第１電磁逆転弁の油戻り口に連通し、第１油圧制御一方向弁の制御油口が第１電磁逆転弁の第１作動油口に連通し、第１電磁逆転弁の第２作動油口が第２油圧制御一方向弁の制御油口に連通し、第２油圧制御一方向弁の入口が第２三方比例減圧弁の出口に連通し、第１油圧制御一方向弁の入口が、それぞれ第２油圧制御一方向弁の出口及び第３電磁逆転弁の入口に連通し、第２電磁逆転弁の油戻り口が第３一方向弁の出口及び左側張力制御ユニットの油戻り口に連通し、第２電磁逆転弁の入口が左側張力制御ユニットの背圧油入口に連通し、第２電磁逆転弁の第１作動油口が、それぞれ左側張力制御ユニットの背圧油出口、第１油圧センサ及び第１ストップ弁の入口に連通し、第１ストップ弁の出口が左側張力制御ユニットの第１作動油口に連通し、第３電磁逆転弁の第１作動油口が、それぞれ第２ストップ弁の入口及び第２油圧センサに連通し、第２ストップ弁の出口が左側張力制御ユニットの第２作動油口に連通し、左側張力制御ユニットの第１作動油口が左側張力シリンダのロッドレス室に連通し、左側張力制御ユニットの第２作動油口が左側張力シリンダのロッド室に連通しており、
    前記右側張力制御ユニットが、第２フィルタ、第４一方向弁、第２減圧弁、第５一方向弁、第３三方比例減圧弁、第４電磁逆転弁、第４三方比例減圧弁、第３油圧制御一方向弁、第４油圧制御一方向弁、第２アキュムレータ、第６一方向弁、第５電磁逆転弁、第３ストップ弁、第４ストップ弁、第３油圧センサ、第４油圧センサ及び第２圧力計を含み、右側張力制御ユニットの高圧油入口が第２フィルタの入口に連通し、第２フィルタの出口が第４一方向弁の入口に連通し、第４一方向弁の出口が、それぞれ第３三方比例減圧弁の入口、第４電磁逆転弁の入口及び第２減圧弁の入口に連通し、第２減圧弁の出口が、それぞれ第４三方比例減圧弁の入口、第２アキュムレータ及び第２圧力計に連通し、第３三方比例減圧弁の油抜き口が、第５一方向弁の出口、第４三方比例減圧弁の油抜き口、第２減圧弁の油抜き口、第５電磁逆転弁の油戻り口及び第６一方向弁の入口に連通し、第５一方向弁の入口が第４電磁逆転弁の油戻り口に連通し、第３三方比例減圧弁の出口が第３油圧制御一方向弁の出口に連通し、第３油圧制御一方向弁の制御油口が第４電磁逆転弁の第１作動油口に連通し、第４電磁逆転弁の第２作動油口が第４油圧制御一方向弁の制御油口に連通し、第４油圧制御一方向弁の入口が第４三方比例減圧弁の出口に連通し、第３油圧制御一方向弁の入口が第４油圧制御一方向弁の出口及び第５電磁逆転弁の入口に連通し、第６一方向弁の出口が右側張力制御ユニットの油戻り口に連通し、第５電磁逆転弁の第１作動油口が、それぞれ第３油圧センサ及び第３ストップ弁の入口に連通し、第３ストップ弁の出口が右側張力制御ユニットの第１作動油口に連通し、右側張力制御ユニットの背圧油入口が第４油圧センサ及び第４ストップ弁の入口に連通し、第４ストップ弁の出口が右側張力制御ユニットの第２作動油口に連通し、右側張力制御ユニットの第１作動油口が右側張力シリンダのロッド室に連通し、右側張力制御ユニットの第２作動油口が右側張力シリンダのロッドレス室に連通しており、
    前記左側張力シリンダが大仕様左側張力シリンダと小仕様左側張力シリンダを含み、かつ大仕様左側張力シリンダに第１変位センサが内蔵され、小仕様左側張力シリンダに第２変位センサが内蔵され、大仕様左側張力シリンダの外部接続寸法及び油口寸法が、小仕様左側張力シリンダと同じであり、
    前記右側張力シリンダが大仕様右側張力シリンダと小仕様右側張力シリンダを含み、かつ大仕様右側張力シリンダに第３変位センサが内蔵され、小仕様右側張力シリンダに第４変位センサが内蔵され、大仕様右側張力シリンダの外部接続寸法及び油口寸法が、小仕様右側張力シリンダと同じであり、
    前記大仕様左側張力シリンダ及び大仕様右側張力シリンダは、ピストン径９０ｍｍ、ピストンロッド径６３ｍｍのシリンダであり、前記小仕様左側張力シリンダ及び小仕様右側張力シリンダは、ピストン径５０ｍｍ、ピストンロッド径４０ｍｍのシリンダであり、
    鉄鋼材料を４－５０ｋＮの大きな張力で圧延する場合、左側張力制御ユニットの第１作動油口が大仕様左側張力シリンダのロッドレス室に連通し、左側張力制御ユニットの第２作動油口が大仕様左側張力シリンダのロッド室に連通し、右側張力制御ユニットの第１作動油口が大仕様右側張力シリンダのロッド室に連通し、右側張力制御ユニットの第２作動油口が大仕様右側張力シリンダのロッドレス室に連通しており、
    マグネシウム合金を０．５－４ｋＮの小さな張力で圧延する場合、左側張力制御ユニットの第１作動油口が小仕様左側張力シリンダのロッドレス室に連通し、左側張力制御ユニットの第２作動油口が小仕様左側張力シリンダのロッド室に連通し、右側張力制御ユニットの第１作動油口が小仕様右側張力シリンダのロッド室に連通し、右側張力制御ユニットの第２作動油口が小仕様右側張力シリンダのロッドレス室に連通していることを特徴とする、直引き式の冷間／温間圧延試験機の油圧張力システム。
  2. 前記大仕様左側張力シリンダと大仕様右側張力シリンダは、ピストン径、ピストンロッド径、及びストロークが同じであり、小仕様左側張力シリンダと小仕様右側張力シリンダは、ピストン径、ピストンロッド径、及びストロークが同じであることを特徴とする、請求項１に記載の直引き式の冷間／温間圧延試験機の油圧張力システム。
  3. 前記第１アキュムレータ及び第２アキュムレータが、いずれもブラダ式のアキュムレータを採用し、前記第１三方比例減圧弁と第３三方比例減圧弁が同じ型番であり、第２三方比例減圧弁と第４三方比例減圧弁が同じ型番であることを特徴とする、請求項１に記載の直引き式の冷間／温間圧延試験機の油圧張力システム。
  4. 請求項１に記載の直引き式の冷間／温間圧延試験機の油圧張力システムを採用する、直引き式の冷間／温間圧延試験機の油圧張力の制御方法であって、
    工程１であって、前記システムが最初に稼働する前に、窒素ガスボンベを介して第１アキュムレータに、第１減圧弁の設定圧力の０．７５倍である窒素充填圧力で窒素ガスを充填し、窒素ガスボンベを介して第２アキュムレータに、第２減圧弁の設定圧力の０．７５倍である窒素充填圧力で窒素ガスを充填する、工程１と、
    工程２であって、定圧油源システムを起動し、第１減圧弁の設定圧力を第２三方比例減圧弁の定格調整圧力より１－３ＭＰａ高くなるように調整し、第２減圧弁の設定圧力を第２三方比例減圧弁の定格調整圧力より１－３ＭＰａ高くなるように調整する、工程２と、
    工程３であって、圧延プロセスの要求に応じて、張力シリンダの仕様を選択し、すなわち、鉄鋼材料を４－５０ｋＮの大きな張力で圧延する場合、大仕様左側張力シリンダ及び大仕様右側張力シリンダを選択して圧延品に張力を加え、マグネシウム合金を０．５－４ｋＮの小さな張力で圧延する場合、小仕様左側張力シリンダ及び小仕様右側張力シリンダを選択して圧延品に張力を加え、作動状態にある左側張力シリンダをＣ１、作動状態にある右側張力シリンダをＣ２と表記し、現在左側張力制御ユニット及び右側張力制御ユニットに連通している張力シリンダが必要なシリンダと一致しないと、定圧油源システムを閉じて、第１油圧センサ、第２油圧センサ、第３油圧センサ及び第４油圧センサで測定された圧力がすべてゼロに戻した後、第１ストップ弁、第２ストップ弁、第３ストップ弁及び第４ストップ弁をすべて閉じ、張力シリンダを交換した後、第１ストップ弁、第２ストップ弁、第３ストップ弁及び第４ストップ弁をすべて開き、定圧油源システムを再起動する。次に、プロセス選択の結果に基づいて、各弁組の現在の動作モードまたは状態を決定し、４－５０ｋＮの大きな張力で圧延する場合、第２三方比例減圧弁及び第４三方比例減圧弁の制御信号が対応する弁の定格信号の０％であり、第１三方比例減圧弁及び第３三方比例減圧弁の制御信号が対応する弁の定格信号の２０％－３０％であり、第１電磁逆転弁の電磁石ＤＴ２及び第４電磁逆転弁の電磁石ＤＴ４を制御して通電させ、０．５－４ｋＮの小さな張力で圧延する場合、第１三方比例減圧弁及び第３三方比例減圧弁の制御信号が対応する弁の定格信号の８０％であり、第２三方比例減圧弁及び第４三方比例減圧弁の制御信号が対応する弁の定格信号の３０％－４０％であり、張力閉ループ制御に用いられる第１三方比例減圧弁と第３三方比例減圧弁をＶ１とＶ２と表記し、または張力閉ループ制御に用いられる第２三方比例減圧弁と第４三方比例減圧弁をＶ１とＶ２と表記し、第１電磁逆転弁の電磁石ＤＴ１及び第４電磁逆転弁の電磁石ＤＴ３を制御して通電させる、工程３と、
    工程４であって、第２電磁逆転弁の電磁石ＤＴ６を制御して通電させ、二つの張力シリンダのロッドレス室に背圧油を接続させ、第３電磁逆転弁の二つの電磁石ＤＴ７とＤＴ８の通電または断電をインチング制御することにより、それぞれ大仕様左側張力シリンダまたは小仕様左側張力シリンダの伸び、縮み及び動作停止を実現でき、第５電磁逆転弁の二つの電磁石ＤＴ９とＤＴ１０の通電または断電をインチング制御することにより、それぞれ大仕様右側張力シリンダまたは小仕様右側張力シリンダの伸び、縮み及び動作停止を実現でき、これによって、圧延品のクランプ作業を完了する、工程４と、
    工程５であって、圧延機のロールギャップ制御システムにより、ロールギャップを最初のパスのロールギャップに制御し、次に、下記の二つの方法で圧延品の張力を確立し、
    （１）第２電磁逆転弁の電磁石ＤＴ６の通電状態を保持し、変数Ｂｙを１と表記し、第３電磁逆転弁の電磁石ＤＴ８及び第５電磁逆転弁の電磁石ＤＴ１０を制御して通電させると同時に、Ｖ１と表記された三方比例減圧弁と左側張力計を左側張力閉ループ制御に入れ、Ｖ２と表記された三方比例減圧弁と右側張力計を右側張力閉ループ制御に入れ、張力規定に従って圧延品の出口と入口の張力を確立し、
    （２）第２電磁逆転弁の電磁石ＤＴ５を制御して通電させ、変数Ｂｙを０と表記し、第３電磁逆転弁の電磁石ＤＴ８及び第５電磁逆転弁の電磁石ＤＴ１０を制御して通電させると同時に、Ｖ１と表記された三方比例減圧弁と左側張力計を左側張力閉ループ制御に入れ、Ｖ２と表記された三方比例減圧弁と右側張力計を右側張力閉ループ制御に入れ、張力規定に従って圧延品の出口と入口の張力を確立する、工程５と、
    工程６であって、圧延規定に従って、圧延品に可逆的な冷間または温間圧延を行う、工程６と、
    工程７であって、圧延完了後、圧延機が停止状態になり、工程５で説明した張力閉ループ制御により圧延品の出口と入口の張力をゼロに調整し、第３電磁逆転弁の電磁石ＤＴ８及び第５電磁逆転弁の電磁石ＤＴ１０を制御して断電させ、Ｖ１とＶ２と表記された二つの三方比例減圧弁の制御信号を工程３で決定された値に戻させ、工程５で設定された変数Ｂｙが１であれば、直接工程８に進み、工程５で設定された変数Ｂｙが０であれば、第２電磁逆転弁の電磁石ＤＴ６を制御して通電させる、工程７と、
    工程８であって、左側油圧クランプを開き、Ｃ１とＣ２と表記された二つの張力シリンダを制御して後退させた後、右側油圧クランプを開き、圧延品を取り外し、すべての電磁逆転弁の電磁石の状態をゼロにし、すべての三方比例減圧弁の制御信号をゼロにして、試験を終了する、工程８と、を含むことを特徴とする、直引き式の冷間／温間圧延試験機の油圧張力の制御方法。
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