比例液压技术在2#步进梁改进中的应用

　　0 概述

　　步进梁的作用是运送卷取后的钢卷。2#步进梁式运输机安装在回转台后面， 用于将回转台上的钢卷运至提升机上，在2#步进梁式运输机上对钢卷进行打捆称重。 其动作循环是：后退—上升—前进—下降。

　　在步进梁动作循环过程中， 钢卷不断地被步进梁从固定梁上抬起，前进后又被放到固定梁上。 其动作要求是“启停平稳，轻托轻放”。 但涟钢 2250 热轧板厂 2#步进梁在平移过程中一直存在运动冲击、 抖动和定位不准问题。

　　1 分析

　　步进梁液压系统属于恒压比例系统， 步进梁的升，平移运动均由比例阀方向阀控制，因此减小系统运动振动、冲击应该是相对容易的事情。

　　钢卷通过步进梁传输，属于典型的“质量的加速与制动”———这是比例阀重要的工作领域。 其升降、平移运动均应该经历“加速—匀速—制动”三个过程（见图1），可以通过连续更改比例方向阀的控制电流来实现：启动过程中要逐步增大比例方向阀控制电流， 制动过程要逐步减小比例方向阀的控制电流，方能达到“启停平稳，轻托轻放”。

　　同时为了使步进梁的速度不随负载的改变而改变， 即平移缸和升降缸的供油量不随负载的改变而改变， 分别在升降回路和平移回路中加入压力补偿器与比例方向阀叠加在一起， 构成不受负载影响的流量控制装置（见图 2）。步进梁系统运动速度仅仅与比例阀的控制信号有关，而与负载无关。

　　因此造成步进梁冲击和振动的主要原因是： 步进梁的突然加速与减速， 也即在步进梁的运动的加减速过程中控制步进梁运动的比例方向阀的控制信号是一个突变信号。 通过轧线的 ODG 系统（Online dataGathering System） 证实平移运动比例方向阀的原控制信号确为阶跃信号。

　　3 改进措施

　　基于对步进梁液压系统的分析， 改用如图 3 所示的控制信号（ODG 截图）作为 2# 步进梁平移运动比例阀的控制信号，替代原有阶跃信号。

　　图 3 所示信号是一种 “应用用斜波函数进行制动控制”的典型信号。 启动及制动均由斜波函数控制其加减速的速度。 尤其在制动过程中， 制动由行程开关触发，被控对象按给定斜波函数，首先由不同的运行速度v 制动到微动速度 vs， 之后再按所配置斜波函数停止（若微动速度较小也可不配置斜波函数运动至停止位直接停止如图 4 所示， 此种方式仍会存在一定振动与冲击）。

　　对2#步进梁平移运动控制比例阀控制信号做出以上改变后，2#步进梁平移运动冲击、振动得以消除。