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論文導(dǎo)讀：熱軋帶鋼卷取機(jī)助卷輥的作用是促使帶鋼在卷筒上形成帶卷。目前，先進(jìn)的熱軋帶鋼生產(chǎn)線均采用全液壓卷取機(jī)，高性能的助卷輥?zhàn)詣犹�步控制（AJC）也隨之推廣應(yīng)用。熱軋帶鋼卷取機(jī)采用響應(yīng)速度快、控制精度高的液壓缸驅(qū)動后，可以使助卷輥AJC跳步控制有效實(shí)施，，并由此大大提高了帶鋼表面質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：助卷輥，跳步控制，表面質(zhì)量

　　熱軋帶鋼卷取機(jī)助卷輥的作用是促使帶鋼在卷筒上形成帶卷。通常由3個(gè)助卷輥組成，順著卷取方向由密到疏進(jìn)行配置，即1#、2#助卷輥相距較近，而2#、3#助卷輥相距較遠(yuǎn)。這種布置較沿卷筒圓周均勻配置更合理，由于帶鋼在一整卷卷取過程中，開始卷取較為困難，因此帶鋼彎曲成卷主要由1#和2#助卷輥完成，3#助卷輥只起導(dǎo)向和克服彈性變形的作用。
　　助卷輥與卷筒的輥縫位置通常根據(jù)帶鋼厚度等因素預(yù)先設(shè)定。帶鋼頭部通過助卷輥時(shí)，助卷輥給帶鋼施加適當(dāng)壓力，幫助帶鋼環(huán)繞卷筒彎曲，隨著帶鋼的環(huán)繞，鋼卷直徑逐步增大，導(dǎo)致了助卷輥在圈數(shù)變化時(shí)與帶鋼頭部位置產(chǎn)生壓痕。發(fā)表論文。
　　目前，先進(jìn)的熱軋帶鋼生產(chǎn)線均采用全液壓卷取機(jī)，高性能的助卷輥?zhàn)詣犹�步控制（AJC）也隨之推廣應(yīng)用。
　　AJC控制帶鋼頭部從夾送輥到卷筒卷取成形并避免壓痕。基本控制思想為:當(dāng)帶鋼頭部接近某助卷輥時(shí)，在輥縫設(shè)定基礎(chǔ)上增加一個(gè)附加值，助卷輥?zhàn)詣犹�起，以保證帶鋼和助卷輥之間開度大于帶鋼厚度，待帶鋼頭部通過后，輥縫減為設(shè)定值，再次返回壓靠狀態(tài)，重復(fù)以上步驟，直至張力建立，助卷輥打開，從而避免碰撞，減少壓痕。
　　1.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　助卷輥系統(tǒng)由液壓缸、助卷輥、護(hù)板、輥架組成。
　　1.1液壓缸最大夾緊力計(jì)算
　　 夾緊力的計(jì)算還要考慮缸的回油腔油壓因素，但由于相對影響較小可以忽略不計(jì)，根據(jù)公式 F＝（πD2P）/4
　　已知 活塞直徑 D=220mm=0.22m
　　工作壓力Pmax=210Bar
　　通過公式換算1 Bar=105N/m2
　　計(jì)算夾緊力為Fmax≈798KN
　　1.2助卷輥數(shù)量、規(guī)格尺寸
　　 該卷取機(jī)是采用3式，其規(guī)格尺寸Φ380×1700mm，硬層半徑方向?yàn)?.3mm，電機(jī)規(guī)格0—43KW ，輥?zhàn)泳�速度Vmax=16m/s
　　2.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　2.1液壓系統(tǒng)由伺服閥控制系統(tǒng)和獨(dú)立的普通電磁換向系統(tǒng)組成
　　每個(gè)助卷輥都由一個(gè)長行程的液壓缸來驅(qū)動，在液壓回路中，安有伺服閥，可以控制助卷輥的位置和方向以及壓緊力，壓力由缸兩側(cè)的壓力傳感器來檢測。在伺服閥之前，安有先導(dǎo)單向閥，開關(guān)通往伺服閥的油路。先導(dǎo)單向閥由一個(gè)電磁閥來控制，此單向閥只有在電磁閥得電狀態(tài)時(shí)才打開，然后才能有動力油通過伺服閥。和每個(gè)伺服閥并聯(lián)另外一個(gè)電磁閥，它是在伺服閥出故障時(shí)，緊急操作使用，但電氣控制它只能使助卷輥打開，而不能使助卷輥合抱，因?yàn)檫@會對輥和卷筒和液壓缸有破壞作用。蓄能器被直接安裝在系統(tǒng)中，它能穩(wěn)定系統(tǒng)壓力，使輥縫設(shè)定系統(tǒng)在參考值變化時(shí)總有同樣的反應(yīng)時(shí)間。
　　2.2 伺服閥型號及功能敘述
　　該系統(tǒng)使用的伺服閥型號為4WSE3EE25-2X/500B9-315K9EV，伺服閥為電控制，3級伺服方向閥，主要用于位置、力和速度閉環(huán)控制，它由2級先導(dǎo)閥、在閥套內(nèi)帶主控制閥芯的主級（第3級）、感應(yīng)式位移，傳感器和內(nèi)置放大器組成。通徑為25，閥內(nèi)帶內(nèi)置放大器，電流給定值為±10mA/1kΩ，閥芯遮蓋量為0-0.5%，負(fù)遮蓋。先導(dǎo)閥(第二級)由電機(jī)械轉(zhuǎn)換器(力矩馬達(dá))、液壓放大器和在閥芯內(nèi)的先導(dǎo)控制閥芯組成。閥芯通過機(jī)械反饋桿連接到力矩馬達(dá)上。在力矩馬達(dá)的線圈輸入一電信號，通過電樞的永久磁鐵產(chǎn)生一個(gè)力，這個(gè)力達(dá)到扭矩管上產(chǎn)生一個(gè)扭矩。通過一銷子與扭矩管相連接的擋板就離開兩個(gè)控制噴嘴之間的中間位置，這樣就導(dǎo)致一個(gè)壓力差，作用在控制閥芯的端面。壓力差使得閥芯移動，壓力腔連到一執(zhí)行器上，同時(shí)其它執(zhí)行器油與回油腔相通。先導(dǎo)閥閥芯通過一反饋彈簧（機(jī)械反饋）連到噴嘴擋板和力矩馬達(dá)上�？刂崎y芯不斷改變位置，直到通過反饋彈簧的反饋和力矩馬達(dá)的電磁轉(zhuǎn)矩相平衡，噴嘴板系統(tǒng)的壓差變?yōu)榱恪Ｏ葘?dǎo)控制閥芯的行程以及由此通過先導(dǎo)控制閥的流量實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制，都與輸入信號成正比。不管如何考慮，流量由壓差決定。在主級中主控制閥芯通過先導(dǎo)控制閥推動，它的位置由感應(yīng)式位移傳感器得到。發(fā)表論文。位移傳感器信號與給定值在內(nèi)置放大器內(nèi)進(jìn)行比較。任意控制偏差被放大并作為控制信號傳遞到先導(dǎo)級，先導(dǎo)控制閥運(yùn)動，主控制閥芯重新定位。主閥芯的行程，進(jìn)而伺服閥的流量被閉環(huán)控制調(diào)節(jié)成與給定值成比例。閥的零點(diǎn)可以通過外部電位計(jì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
　　2.3在卷取機(jī)助卷輥液壓踏步控制系統(tǒng)
　　位置控制的主要目的就是當(dāng)帶鋼頭部到達(dá)助卷輥前，使助卷輥踏起一個(gè)適當(dāng)?shù)木嚯x，而壓力控制的主要目的是，當(dāng)帶鋼頭部離開助卷輥后，助卷輥快速壓向鋼卷，并且保證一定的穩(wěn)定壓力。助卷輥位置控制通過比例伺服閥驅(qū)動液壓缸實(shí)現(xiàn)，根據(jù)輸人的電信號對液壓缸活塞的運(yùn)動方向和位移進(jìn)行控制。每個(gè)助卷輥的液壓缸都有兩個(gè)壓力傳感器，檢測液壓缸活塞兩側(cè)的壓強(qiáng)，位置傳感器隨活塞桿裝人液壓缸內(nèi)，實(shí)現(xiàn)位置檢測。三個(gè)助卷輥液壓缸伸縮的位移可分別在一定范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，壓力也可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
　　2.4卷取機(jī)助卷輥液壓踏步壓力控制系統(tǒng)可以簡化為一個(gè)壓力控制伺服系統(tǒng)其中主要的元件應(yīng)包括如下幾個(gè)部分:油源，伺服閥，管路，油缸，負(fù)載，控制系統(tǒng)。壓力傳感器將采集到的液壓缸兩腔的油壓值反饋給伺服閥的控制單元，組成了液壓缸油壓控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)際情況對助卷輥的壓緊力進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，使之在設(shè)定實(shí)際所需助卷輥的壓緊力附近波動。
　　3.助卷輥調(diào)整
　　助卷輥具有輥縫(位置)調(diào)整功能和壓力調(diào)整功能，通常情況下，帶鋼厚度≥hi時(shí)，采用AJC即輥縫/壓力控制;帶鋼厚度＜hi或特殊情況時(shí)，采用壓力控制。(hi≤2.0mm)壓力控制方式下，需要將液壓缸有桿腔壓和無桿腔壓的壓強(qiáng)轉(zhuǎn)換為壓力值，計(jì)算出壓差后與壓力基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，其差值經(jīng)PI調(diào)節(jié)控制伺服閥動作。當(dāng)帶鋼頭部通過相應(yīng)的助卷輥，該助卷輥輥縫減小，激活壓力調(diào)節(jié)，(壓力基準(zhǔn)值通過帶鋼數(shù)據(jù)計(jì)算得出)，壓力控制一直持續(xù)到帶鋼在卷筒上建立張力后，助卷輥打開為止。選擇輥縫控制，即采用位置控制調(diào)節(jié)，位置實(shí)際值與基準(zhǔn)值比較，其差值經(jīng)PI調(diào)節(jié)控制伺服閥動作。壓力/位置轉(zhuǎn)換可以分為手動/自動兩種模式。發(fā)表論文。
　　　　操作工通過HMI上的轉(zhuǎn)換開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)手動轉(zhuǎn)換。
　　4.實(shí)現(xiàn) AJC 控制的特點(diǎn)
　　AJC 控制能夠避免帶鋼通過卷筒和助卷輥時(shí)產(chǎn)生壓痕;減少帶鋼表面損傷等缺陷;延長機(jī)械設(shè)備壽命;提高帶卷質(zhì)量。但是，AJC控制較復(fù)雜，且對頭部跟蹤的準(zhǔn)確度要求很高。一種解決的方法是在夾送輥出口安裝一激光檢測裝置，通過激光檢對頭部跟蹤進(jìn)行二次校正，以提高助卷輥跳步控制的可靠性。
　　5.結(jié)語
　　熱軋帶鋼卷取機(jī)采用響應(yīng)速度快、控制精度高的液壓缸驅(qū)動后，可以使助卷輥AJC跳步控制有效實(shí)施，，并由此大大提高了帶鋼表面質(zhì)量。跳投控制已成為全液壓卷取機(jī)助卷輥不可缺少的控制手段。

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4、萊鋼熱連軋廠1700熱連軋機(jī)組工藝技術(shù)規(guī)程，Q/JB251-2003
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