轧机液压辊缝控制系统的原理及应用

　　0 前言

　　邯钢新区冷轧厂采用德国SMS集团最新的轧制技术，5架串列式6辊轧机，通过弯辊系统、窜辊系统和螺旋压下系统来轧制带钢改善板型。螺旋压下系统主要靠液压辊缝控制（HGC）系统来调节轧机对带钢的压下量。冷轧就是带钢在再结晶温度进行轧制，所以液压辊缝控制的精度直接影响产品的厚度，液压辊缝控制的倾斜控制配合弯辊和窜辊直接影响板型效果。

　　1 液压辊缝机械和液压系统结构

　　轧机机架配备了两个HGC液压缸。液压缸安装在轧机机架上部。

　　HGC液压缸是用伺服阀进行闭环控制的，伺服阀仅控制液压缸塞侧的压力。其中液压缸的油压必须是由轧机区高压液压系统提供的。轧机机架的畜能器，直接在伺服阀之前，确保持续的缓冲油量。

　　液压缸的杆侧是用一个独立的低压缓冲畜能器管路联结的，可以尽心润滑并且避免真空。做打开动作时，例如当换辊时HGC液压缸打开，杆侧管路压力会上增加，以提升辊缝开张速度。

　　HGC液压系统图如下：

　　2 液压辊缝电气控制原理

　　HGC液压缸可以在位置控制模式和轧制力控制模式下运行，当辊缝张开时液压缸一般是在位置控制模式下运行的。

　　HGC缸的轧制力控制模式只有在辊缝关闭时才有可能使用。在咬钢的瞬间从位置控制转换到轧制控制，反过来也一样。由于控制模式转换必须在任何时候都可用，所以控制回路必须时刻调整输出来平衡设定值和实际值。位置控制和轧辊轧制力控制从属于更高一级的控制如厚度控制或秒流量控制。

　　同步/倾斜控制系统是建立在位置控制和轧制力控制上的，以确保两个调节液压缸平行动作，这样可使轧机的上支承辊保持在轧机中心线上，并可变化。伺服阀的电源由UPS来提供，下表是伺服阀在各种模式下的电流值。

　　2.1 位置控制系统

　　位置控制用来控制液压缸位置，在操作侧和驱动侧都有位置控制和倾斜控制。位置控制的输出限制值是可调节的，其大小随倾斜量变化，最大约为伺服阀全开度的70%。

　　位置实际值是由2个HGC缸上的2个位置传感器（sony磁尺）测量的，其精度可达1?m。每个传感器都安装在每个液压缸中心，测量的是液压缸中心的高度。

　　当传感器错误时，HGC缸将停止运动。“传感器错误”信号是通过对传感器系统里面的传感信号实时监测，监测电源和位置差最大差异位置检测来实现的。液压缸完全收回的缸程是由位置传感器侧量得。

　　2.2 轧制力控制

　　轧制压力控制是对驱动侧和操作侧的单独轧制力进行求和并通过倾斜控制来修正而得来的。轧制力控制的输出限制值是可调节的，其大小随倾斜量变化，最大约为伺服阀全开度的70%。