大型轧机自动辊缝控制伺服缸的摩擦力自动测试

　　1 大型轧机ACe伺服缸的摩擦力对系统的影响

　　随着大型轧机的发展．要求轧机的压下机构具有高精度、快速性、稳定性、同步性、可靠性等，只有具备这些条件，才能适应高速轧制的要求。而液压压下正是由于具有快速性好、精度高等优点．迅速取代电动压下，而广泛应用于板带轧机上。

　　轧机液压压下系统为一复杂伺服控制系统。它含有位置闭环主控制回路、轧制压力反馈回路及出口测厚仪监控系统回路，其辊缝调整是通过伺服缸调节支撑辊的位置来实现的。伺服缸是保证系统正常工作的关键元件之一，如在某冷轧厂镀锌线上．日本引进的光整机组因工作侧伺服缸卡死而被迫停产．每天损失上百万元。

　　大型伺服缸如果设计制造或维修时装配不当．将会产生过大的摩擦力，而过大的摩擦力则会对系统的性能带来很大的影响，它不仅会使系统产生爬行、振荡，还会导致系统稳态误差，甚至还会出现混沌现象。因此应尽量使伺服缸的摩擦力最小．特别是要减小伺服缸摩擦剐之间静摩擦力与库仑摩擦力(静摩擦力等于动摩擦力时，称为库仑摩擦力)的差值，希望伺服缸只有库仑摩擦，以使系统在平衡位置的有效增益降低．从而有助于系统的稳定。在系统处于平衡位置时，伺服阀要频繁调节伺服缸作往复微量运动。如果静摩擦力过大，伺服缸运动方向改变时，伺服缸从静止到运动，摩擦力突然减小(静摩擦力大于动摩擦力)，尽管这时伺服闻阀芯未动，但伺服缸则会发生一次跳动(爬行)而偏离平衡位置。系统在反向调节伺服缸位置时，还会出现同样的情况。由此，可能形成所谓的极限环振荡。这种情况在具有弹性负载的系统中，对系统的稳定性造成严重影响，甚至无法正常工作。所以为了获得稳定的控制系统，应尽量减小伺服缸的静摩擦力，使之等于或稍大于库仑摩擦力。

　　目前，这种伺服缸主要依赖于进口，在出厂时已将AGC伺服缸摩擦力的允许值控制在最大轧制力的0．2％ ～0．4％之内。然而，伺服缸工作一段时间后，必须定期检修并更换密封。才能继续工作。在检修后，伺服缸的密封安装是否合乎要求、伺服缸是否卡死以及伺服缸的摩擦力大小却并不知道，因而经常出现将修复后的伺服缸换上后，系统不能正常工作．故障表现为活塞杆不能伸出或者系统响应频率降低。基于这一情况，我们与某钢厂合作，研制了一套摩擦力自动测试系统。

　　2 大型重载伺服缸摩擦力自动曩I试原理

　　如上所述，大型轧机液压AGC伺服缸的轧制力一般均大于10 MN， 但摩擦力仅为最大轧制力的0．2％-0．4％以下。可见摩擦力相对于轧制力很小，对测试准确度有很高要求。如果按普通液压缸起动摩擦力的测试方法进行测试的话，由于轧机液压缸的有效面积较大。其作用力远远大于所规定的摩擦力，根本测不出大型重载伺服缸的摩擦力。为此，考虑采用间接测量方法，即用一台小伺服缸作为加载缸，对被试伺服缸进行缓慢加载(能上拉或下压)，伺服缸摩擦力测试系统如图1所示。