单机架可逆冷轧机AGC液压伺服系统设计
毕业设计(论文)五机架冷连轧机液压压上系统设计资料
1.1.
近30年来，国外轧机的装备水平发展很快。在冷带轧机上广发利用液压压下、液压弯辊、厚度自动控制、板形控制和计算机控制等技术、在新技术运用方面均已采用液压AGC系统与计算机控制相结合的DCS，装设了测量精度高的三测仪表（测厚、测压、测张），且装设了板形检测装置。而国内轧机设备还比较落后，特别是自动控制系统。即使60年代中期从日本、美国等引进的当时属于较先进的单机架轧机，由于当时技术水平的限制，多数未达到设计目标，面临着改造。在系统，并装设了AGC系统，安装了三测仪表，实现了张力闭环控制，但是精度不高。面对国内轧机的这种情况及资金短缺的实情，在吸收国外AGC先进控制的基础上，开发实用性、高精度自控系统装备现有的设备，能使我国钢铁冷轧设备的控制水平进一步提高。
摘
本设计系统为1450五机架冷连轧机工作辊液压压下系统，针对钢板轧机的轧辊的位置偏差进行反馈纠正。主要介绍了目前国内外轧机液压AGC控制的发展状态和发展趋势以及现存的一些问题，本设计主要包括系统原理的设计、元件选择、阀组装配体设计、油箱设计等。本着合理并存有一定裕量、保证工艺要求、降低成本的原则设计本系统。通过这套伺服控制系统，可以精确控制轧机轧制钢板的厚度。
The calculation of the design parameters, system design principles, component selection, integrated block design, the design of pumping stations in the prospectus for the issue in details.
冷轧带钢轧机液压自动辊缝控制(AGC)系统设计和计算
冷轧带钢轧机液压自动辊缝控制(AG C)系统设计和计算王贤琳Design and Calculation of C old M ill Hydraulic AG C SystemWang X ian2lin(武汉科技大学机械自动化学院,武汉,430081) 摘 要:介绍了冷轧带钢轧机液压AG C的组成和主要参数的计算及液压系统的设计方法。
关键词:冷轧带钢轧机;液压AG C;设计;计算中图分类号:TH137 文献标识码:B 文章编号:100024858(2004)0120006203 液压AG C具有以下优点:响应速度快,在高速轧制的情况下,轧机的辊缝能够根据所测得的板、带材厚度偏差得到及时的调节;可以改变和控制轧机工作机座的刚度;可得到较高的轧辊位置精度;可保证轧机的安全操作。
正因如此,液压AG C系统已是现代板、带材轧机的重要组成部分。
本文将结合某公司冷轧生产线的液压AG C系统,介绍其组成和主要参数的计算及液压系统的设计方法。
1 轧机液压AGC系统的组成液压AG C系统的主要设备由一套以计算机、检测元件为主的控制装置和以一套液压系统、液压伺服缸为主的执行机构组成。
每架机架配有2个压上缸,每个压上缸的中心安装一个磁尺,用于检测压上缸活塞的位移。
同时,在每个压上缸的活塞侧和活塞杆侧均配有压力传感器,检测压上缸两侧的工作压力,从而得出轧机的轧制力。
为了提高系统的响应速度,控制压上缸动作的伺服阀及其控制阀块直接安装在缸体上,为了减少系统压力的脉动,每个伺服阀还配有一组蓄能器组。
5架轧机共用1个液压泵站,向每个机架的AG C系统和弯辊系统及6辊轧机的中间辊串辊和弯辊系统供油。
2 AGC液压伺服系统静态参数的计算及液压系统泵站能力的确定211 最大负载压力的计算可按照下列力平衡方程计算负载压力:p L A=Ma+B P V P+P+P f+P0+P W+P1+G(1)式中:p L为轧制时的负载油压;A为压上缸活塞侧面积;M为算到压上缸上(包括缸)所有移动部分的质量;M=G/g;G为折算到压上缸上所有移动部分的重 收稿日期:2003207221 作者简介:王贤琳(1968—),女,湖北松滋人,讲师,硕士,主要从事机电一体化的教学和科研工作。
液压AGC在昆钢四辊单机架可逆式冷轧机上的应用
化 等 因素 ，计 算 的 出 口厚度偏 差 和实际 出 口厚度偏 差 存在 偏差 ，需要 用监 控ＡＧＣ￣Ｉ以修正 。 出 口测厚 仪所 组成的监控ＡＧＣ实际相 当于秒流量ＡＧＣ控制环 的 外 环 ，主要用 来 削除秒 流量反 馈控 制环 不能 消除 的 较 小偏 差 以及 秒 流量计 算过程 中的系统误 差 。 出 口
的最重 要 的尺寸精 度指 标 ，因此 ，厚 度控制 技术 是 后 得 到与之 相适应 的 张力输 出 、速度输 出、压力 或
冷 轧带 钢生 产 的关 键技 术之 一 。在我 国 ，装 备较 为 辊缝输 出。
先 进 的现代 化宽 带冷 轧机控 制 系统基 本上都 是 引进
ＨＡＧＣ系统主要设备 由一套 以计算机 、检测 元件
５）
４ 改造 后 的 １号 轧机 ＨＡＧＣ系统介 绍
４．１ 轧机产 品指标 （１）坯料规格 ：
坯料 材质 ：Ｑ１９５、ＳＰＣＣ、Ｓｔｌ２、Ｓｔｌ３、工业用 纯 ＴＡＩ。
厚度 ：２—５ｍｍ 宽度 ：８５０～１ ５５０ ｍｍ 带卷 内径 ： ６１０ｍｍ 最大卷径 ： １ ９０５ｍｍ 最大卷重 ：３０ｔ 来料 厚度公 差要求 ：带料纵 向厚 差 ≤３％，横 向 厚 差 ≤２％。 （２）成 品尺寸 ：
厚度 ：０．２～２ｍｍ 厚度精 度 ：稳 速段成 品厚度 ４－２％ （满足９５％要 求 ，头尾不计 ）。 ４．２ 电气 系统配置 轧机 电气 自动 化系统 包括 电气 传动系统 ，基 础 自动化系统 ，自动厚度控制系统 （ＡＧＣ），三个系统 之间通过ＰＲＯＦＩＢＵＳ—ＤＰ进行快速数 据交换。 电气 传动系统 采用Ａｎｓａｌｄｏ直流调 速控制 器 ，电 气传 动 系统包 括主 轧机 和开卷 机 、左右卷 取机 等 的 供 电及控 制单元 ，采 用全 数字 四象 限传动 ，每 台全 数字传动控制器都包含一个ＰＲＯＦＩＢＵＳ—ＤＰ接 口。 基 础 自 动 化 Ｐ Ｌ Ｃ 采 用 美 国 Ａ Ｂ公 司 ＣＯＮＴＲＯＬＬＯＧＩＸ系列产 品 ，包含 主令 速度 给定 ，全 线协调控制 ，以及辅助设备控制 。 厚度 控制系统 和板形控制 系统采用德 国ＪＥＴＴＥＲ ＰＬＣ，设 有辊缝控制 、压力控制 、厚度控制 、板形调 节控制等功能 。 此 外 ，配 备 三 台计 算 机 ，其 中一 台 提供 人 机 界 面 的各 项 功能 ，如工艺 参数 显示 和控 制参数 在线 修 改 ，设 备 运行状 态 ，故 障报警显 示 ，故障诊 断 ， 棒 状 图 、趋势 曲线 显示 等 ；一 台作 为工 程师 站 ，方 便 检修 和维 护 ；一 台用 做数 据服务 器 ，维护 工艺数 据 ，提供 日产报表（如图２所示）：
轧机AGC系统的液压毕业设计
北京科技大学成人教育学院毕业设计（论文）题目：轧机AGC系统的液压设计函授站（分部）：唐钢函授站专业：机械工程及自动化班级：06机械工程及自动化专升本姓名：王利锋学号：指导教师：李瑞春2008年10 月24 日目录摘要 (2)Abstract (3)1 绪论 (4)1.1国内外AGC研究与实现现状 (4)1.2课题的提出 (4)1.3本课题的主要研究内容 (4)2 轧机液压AGC系统原理设计 (5)3 元件的选取 (7)3.1 液压系统参数的确定 (7)3.3 液压泵的选择 (7)3.4 各种液压阀的选择 (9)3.5 滤油器的选择 (10)3.6 蓄能器的选择 (11)4 液压油箱的设计 (12)4.1 油箱的作用 (12)4.2 油箱容积的确定 (12)4.2.1 按使用情况确定油箱容量 (12)4.2.2 油箱散热计算 (12)4.3 油箱的结构设计 (13)4.4 油箱的附件的选择 (13)4.4.1 空气滤清器 (13)4.4.2 液位液温计 (14)4.4.3 液位控制继电器 (14)5 泵站的要求和设计 (15)5.1 冷却器 (15)5.2 电加热器 (15)5.3 管路及管接头 (15)5.4 安装 (16)5.5 液压油 (17)5.5.1 液压油的选择 (17)5.5.2 注意事项 (17)6 液压集成块设计 (17)6.1 液压集成回路设计 (17)6.2 液压集成块设计步骤 (17)6.2.1制造液压元件样板 (17)6.2.2决定通道的孔径 (18)6.2.3集成块液压元件的布置 (18)6.2.4集成块上液压元件布置程序 (18)6.2.5集成块零件图的绘制 (18)6.3 集成块的优缺点 (18)6.4 集成块的设计 (18)7 液压传动系统的安装、使用和维护 (19)7.1 液压传动系统的安装、试压和调试 (19)7.1.1液压元件的安装 (19)7.1.2管道安装与清洗 (19)7.1.3试压 (19)7.1.4调试与试运转 (20)7.2 液压系统的日常检查和定期检查 (20)结论与展望 (21)致谢 (22)参考文献 (23)厚度与板形精度是板带产品的两大质量指标。
单机架可逆轧机
单机架可逆式冷轧机AGC系统刘建星（山东泰钢集团冷轧薄板厂）摘要：对单机架可逆式轧机厚度自动操纵原理进行了介绍,并依据冷轧厂950 单机架可逆式冷轧机的实际情形,重点介绍了轧机的厚度操纵系统数学模型。
关键词：单机架可逆式轧机厚度自动操纵系统模型1前言随着生产的进展和技术的进步，用户对板厚精度的要求也愈来愈高，如何选择一个适合自身设备条件及工艺要求的厚度自动操纵系统（Automatic Gauge control简称AGC），关于一个轧钢厂来讲相当重要。
本文以西安重型机械研究所为泰钢设计的950mm冷轧机为例，重点介绍了轧机AGC自动操纵系统数学模型。
2单机架可逆式轧机AGC技术介绍厚度自动操纵(AGC) 策略在进行厚度自动操纵时,要用到轧制时的弹塑性曲线来表示轧件和轧机的彼此作用,如图1所示。
图1 轧制时的弹塑性曲线依照轧制时的弹塑性曲线可得出弹跳方程:h = S0 + ( P - P0 )/K (1)式中S0 ———预压靠时的原始辊缝P ———轧制时轧制压力P0 ———预压靠时轧制压力K———轧机刚度系数为了排除各类缘故造成的厚差,运用轧制时的弹塑性曲线,可采纳各类不同的厚度调剂方案和方法,具体有如下几种方式。
调压下。
调压下是厚度操纵最要紧的方式,经常使用来排除由于轧件和工艺方面的缘故阻碍轧制压力而造成的厚度差,调压下方式包括反馈式、厚度计式、前馈式、秒流量法液压式等厚度自动操纵系统,普遍应用于热连轧、冷连轧的头几机架、单机架冷轧机上。
调张力。
调张力即利用前后张力的转变来改变轧件塑性变形线的斜率以操纵厚度。
这种方式在冷轧薄板时用得较多。
但目前在冷轧厚度操纵时不单独应用此法,往往采纳调压下与调张力相互配合的联合方式。
调轧制速度。
轧制速度的转变阻碍到张力、温度和摩擦系数等因素的转变,故可通过调速来调张力和温度,从而改变厚度。
单机架冷轧机厚度自动操纵技术关于单机架冷轧机的AGC操纵,由于其结构简单,因此厚控方式也多种多样。
650单机架可逆冷轧机AGC液压伺服系统设计毕业论文
3.3液压泵的选择13
3.3.1主泵——轴向柱塞泵13
3.3.2辅泵——叶片泵14
3.4电机的选择15
3.5阀类元件的选择15
3.5.1减压阀15
3.5.2电磁溢流阀15
3.5.3单向阀16
3.5.4电磁换向阀16
3.5.5电磁水阀16
3.5.6截止阀16
3.6液压附件的选择16
电液反馈式的主要优点是系统的惯性小，反应灵敏。随着电液伺服阀的可靠性的提高和自动控制技术的日益发展，采用这种形式的液压压下轧机逐渐增多。
液压压下装置的可靠性主要取决于液压元件和控制系统的可靠性。液压压下装置要求较高的备品制造精度和设备维护水平以及可靠的自动化系统。
钢铁工业迅速发展的今天，钢材市场的竞争愈演愈烈。随着国民经济的高速发展，科学技术不断进步，汽车、机械制造、电器和电子行业对板带材的质量提出了更高的要求。对于板带钢来说，如何生产出厚度、宽度、板形、板凸度、平面形状等指标都符合实际需要的产品是关键的技术所在。
3.6.1蓄能器16
3.6.2过滤器18
3.6.3温度计19
3.6.4电加热器19
3.6.5液位计20
3.6.6减震喉20
3.6.7橡胶接管20
3.6.8测压排气接头20
3.6.9压力表20
3.6.10冷却器20
3.6.11安全截止阀块21
3.6.12位置传感器22
3.6.13压力传感器22
3.6.14压力继电器22
1.
近年来，国外在板形和板厚等控制技术方面取得了许多新的进展。
国外早在五十年代就开始在电动机械压下轧机上采用AGC控制技术以提高带材纵向厚度精度。国外轧机的厚度控制应用于电动机械轧机和液压轧机、冷轧机和热轧机、连轧机和单机架轧机。近30年来，国外轧机的装备水平发展很快。在冷带轧机上广发利用液压压下、液压弯辊、厚度自动控制、板形控制和计算机控制等技术，在新技术运用方面均已采用液压AGC系统与计算机控制相结合的DCS，装设了测量精度高的三测仪表（测厚、测压、测），且装设了板形检测装置。人工智能(AI)技术已经广泛应用 ,包括模糊控制(FZ)、专家系统( ES)和人工神经元网络(ANN)技术在 AGC系统中的应用,已经取得了巨大成果和经济效益。
1200mm单机架六辊可逆冷轧机组项目机械设备和液压AGC系统的设计
1200mm单机架六辊可逆冷轧机组项目机械设备和液压AGC系统的设计【摘要】本文针对某公司的1200mm单机架六辊可逆冷轧机组的实际项目，完成了机组的全部机械设备和液压AGC系统的设计，并且全面阐述了该机组的各项功能和结构特征，详细论述了各单体设备的结构特点，提供了大量真实可靠的技术参数，对从事该方向研究的人员有一定的参考价值。
【关键词】六辊可逆冷轧机组；液压AGC；仿真前言进入21世纪，我国冷轧板带需求迅猛增长，但冷轧能力尚不能满足需求。
冷轧薄板是冶金工业高附加值、高技术含量的主干产品，国民生产必不可少。
冷轧薄板主要由多机架冷连轧机组和单机架可逆冷轧机组生产，而单机架可逆冷轧机组因投资少，周期短，产品灵活，产品规格多，近几年发展很快，每年都要投产十几条机组。
1 1200mm单机架六辊可逆冷轧机组设备设计φ330/φ370/φ1050X1200㎜单机架六辊可逆冷轧机组设备由换辊装置、机后装置、右卷取机、皮带助卷器等12台机械设备组成，每个设备在具体工作中都担负着重要的责任，相互间进行配合，共同构成一个整体；同时还包括机组配套的普通液压系统、油气润滑装置、稀油润滑站、工艺润滑冷却系统、液压AGC 系统、弯辊横移及CPC系统、电控系统、测厚系统、左右真空除油系统。
开卷机用于带钢第一道次轧制时的开卷，并为带钢轧制提供必要的张力，布置在轧制线的最左端。
开卷机为带活动支撑的悬臂浮动结构，由直流电机经可伸缩万向接轴及减速机拖动液压涨缩的四棱锥卷筒。
电机轴上带有制动器，开卷机本体在对中液压缸作用下可在底座上滑动，实现钢带自动对中。
上卷小车将放在固定鞍座上的钢卷运送到开卷机的卷筒上，上卷小车装在开卷机卷筒轴线方向。
升降小车为焊接结构，小车的升降和行走均为液压缸转动，多层伸缩盖板随小车一起移动盖住上卷缝道，并且上卷小车的润滑为手动干油润滑。
开头矫直机将开卷机上的钢卷开头，送料并矫头、切头，送入机前装置和轧机，并在左卷取时压带头，开头矫直机位于开卷机后面，开卷机和左卷取机之间。
厚板轧机的“自动厚度控制”(AGC)系统
第一章系统介绍Davy国际提供的厚板轧机的“自动厚度控制”（AGC）系统AGC控制装置取代了早期的压下螺丝系统。
新系统为轧辊辊缝和轧制负荷闭环控制提供了全部需要的功能；包括利用来自规程计算机信息对钢板间和各个道次间辊缝的设定，以及轧制中尺寸误差的动态修正功能。
液压控制是利用新的轧辊负荷油缸和设备提供数字位置反馈信号的数字位置传感器以及用来进行负荷测量的压力传感器执行的。
装在轧机牌坊上的延伸仪还可提供轧制负荷作为备用。
有两种方法用于现有压下螺丝闭环位置控制。
第一个方法，长行程绝对位置传感器装在每个压下螺丝中心一下：第二个方法，解析仪齿轮箱装在每个压下螺丝驱动电机涡轮上。
主要特点：压下螺丝位置控制环路液压位置和负荷控制环路轧机弹跳补偿用测量仪控制采用轧出侧r射线测厚仪进行“厚度误差修正”（只用于最后道次）。
带彩色监视器（In Touch MMI）和常规键盘的操作者控制站。
带Borland Paradox 数据库的数据处理PC。
自动调零和轧机弹跳校验。
带In Touch MMI的工程师接口PC机。
带有测厚仪，用来装载每块钢板设定信息的串行接口。
带有泵装置PLC的控制接口AGC系统的目标就是用控轧和非控轧工艺经过数个道次产生出有处于严格公差范围的钢板。
系统的组成AGC系统控制柜这是个双室柜，内有液压AGC系统用中央处理设备。
包括以下主要分系统：单机架控制器（SSC）：这是个VME分机架为基础的分系统，包括各种处理器和接口模块。
DDC处理器根据AGC处理器提供有设定值和动态参考值进行液压油缸的闭环控制。
AGC/ LAN处理器经过液压油缸和压下螺丝进行轧制负荷和辊缝的自动闭环控轧。
此处理器利用来自规程计算机信息设定钢板间/道次间的辊缝，还可在轧制过程中修正厚度误差。
提供了各种操作者选择控轧方式，包括有测厚仪或没有测厚仪的负荷控制、位置控制，和厚度误差反馈。
该处理器还处理轧机弹跳校验和负荷调零。
AGC/LAN 处理器还可经过局部区域网络（LAN）提供SSC分系统、系统文件服务站和所有外围主机之间的以太网络和英特网络间的连接。
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=93
•
PQ
612 电
• 选Y3 315S2-4(B35)
•
315中心高
•
选件
选件
选件
选件
选件
阀台装配图
泵站装配体
油箱三维图
油箱其它液压附件
回油过滤器的公称流量一 般为工作流量的3倍 型号 600X30
空气流通能力一般选液压泵 流量的1.5倍
型号 3-10X2.5
油箱其它液压附件
单机架可逆冷轧机AGC液压伺服系统设计
1
目录
• 1、系统原理图 • 2、计算 • 3、选件 • 4、阀台装配图 • 5、泵站装配体 • 6、油箱三维图
系统原理图
系统原理图
系统原理图
系统原理图 • 泵站
计算
• 1、液压缸无杆腔面积计算
•
A0= F max= 50000=000N.1786m2
高压油路过滤器 型号： C0263010
液位计
型号 黎明液压 500
结束
汇报结束 谢谢大家!
请各位批评指正
22
Ps
28106 Pa
• 2、缸无杆腔直径
• ·D0= =447
4A0
• 取480
• 3、液压缸伸出杆直径 • d＝D - 40=440
• 4、圆整后的无杆腔面积 • 0.180m2
计算
• 5、液压缸负载流量
•
×0.180×10-3=32.64
•
• 6、阀的流量
•
(1.15-1.3)
• 7、阀的空载最大流量流量（28）
• (1.15~1.3 )
=83.31
• 8、21 下的伺服阀的额定流量为
•
=80
Ps Ps P L
Pn Ps
选件
• 1、主泵
•
4125开式回路
•
125排量125
•
恒压控制
•
从轴端看顺时针
•
轴申平键1096-79
选件
• 主泵电机
•
选4级电机 1500(同步转速)
•
电机功率P电=