史良生
摘 要:隨著我國經濟建設的不斷發(fā)展,市場上對中厚板的需求量不斷增加,同時也帶動了中厚板軋制技術的發(fā)展。液壓系統(tǒng)是中厚板軋制機械控制中常用的元件,能夠確保中厚板軋制機械進行準確的動作,進而實現(xiàn)中厚板軋制質量的提升。文章主要介紹了中厚板軋制液壓技術的應用和發(fā)展情況,希望能夠為液壓技術的發(fā)展提供可以參考的依據。
關鍵詞:中厚板;軋制;液壓技術
液壓系統(tǒng)主要有液壓油、動力元件、執(zhí)行元件、控制元件和相應的輔助元件等組成,能夠將電能轉換成液壓能,然后再將液壓能轉換成機械能,實現(xiàn)動力的輸出。由于液壓系統(tǒng)使用液壓有作為動力傳遞元件,在使用過程中的沖擊性能較好,且能夠實現(xiàn)對機械部件的無極調速,所以其在中厚板軋制機械設備中具有非常廣泛的應用。
1 液壓技術在中厚板軋制中的應用
中厚板的基本加工流程為:成型軋制-展寬軋制-精軋,其中成型軋制的目的是消除影響鋼板表面質量的因素,并且將鋼板軋到要求的厚度;展寬軋制則是將鋼板毛坯進行90°翻轉后,對其寬度方向進行加工,將其加工到要求的寬度;精軋是中厚板軋制過程中的最后一道工序,在其軋制過程中需要將鋼板在展寬軋制的基礎上翻轉90°,然后沿著毛坯料的長度方向進行加工,將其加工到規(guī)定要求,同時確保中厚鋼板的平直度。處理過程中液壓技術主要應用在以下幾個方面:(1)加熱區(qū)域。加熱爐是中厚板軋制過程中使用的設備之一,在使用過程中基本上不需要液壓設備的輔助。但是為了能夠有效提高鋼板的上料速度,很多企業(yè)在加熱爐的輥道前面新增了一個專門用來上料的設備,能夠將多塊鋼板一起疊放在上料臺上。該上料臺采用了液壓驅動技術,通過液壓動力實現(xiàn)對上料臺的動作。(2)軋機。軋機可以分成三輥軋機和四輥軋機兩種不同的類型,其中四輥軋機中使用的液壓技術非常多,如其工作輥、支承輥和接軸的平衡都需要通過液壓系統(tǒng)來進行調節(jié)。在中厚板加工過程中通過液壓系統(tǒng)實現(xiàn)對輥縫的調整,降低軋制過程中鋼板厚度和設備鎖定厚度之間的差距。對于三輥軋機來說,其液壓設備的使用較少,不過有的企業(yè)在設備的上輥瓦座上安裝了液壓保護缸,當機械設備工作過程中的軋制力超過規(guī)定大小時,液壓系統(tǒng)自動將油缸中的油液進行泄壓處理,避免三輥軋機出現(xiàn)斷輥的現(xiàn)象。另外在使用過程中液壓系統(tǒng)還會根據傳感器測得的油缸位移和壓力數值,實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)壓下量的合理分配。按照液壓油缸能夠調節(jié)的范圍不同,其采用的控制方式也不同,可以采用電液混合控制方式,也可以采用全液壓控制方式。(3)精整區(qū)域四重式矯直機是中厚板精整中常用的設備之一,它工作過程中需要使用液壓技術進行控制。如上輥座的平衡調節(jié)、接軸的定位以及上受力架的固定等等。同時還可以在剪刀機上安裝相應的液壓裝置,提高使用過程中剪刀機的剪切力大小,提高中厚板的剪切厚度。
2 中厚板軋制過程中液壓系統(tǒng)的特點
隨著冶金設備的不斷發(fā)展,市場上中厚板軋機的數量和類型越來越多,并且采用了先進的軋制工藝,實現(xiàn)了對中厚板軋制質量的提升。下面我們就軋機中液壓技術的特點進行闡述。(1)無論是中厚板的加熱區(qū)域還是成品入庫過程中都采用了很多液壓裝置,為執(zhí)行部件的動作提供驅動力。(2)大部分液壓系統(tǒng)都采用了先進的伺服控制或者比例控制方式,能夠實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的精確控制,進而實現(xiàn)對軋制厚度、縫隙大小等的控制。對于加熱爐中的液壓系統(tǒng),其步進梁在油缸的驅動下,實現(xiàn)對上料臺上固定梁的控制,將鋼板坯料運輸到目標位置。由于步進梁在工作過程中,不斷進行加速和減速的變換,為了能夠保證其工作過程的正常進行,在液壓系統(tǒng)設計過程中采用了先進的比例閥控制系統(tǒng)。坯料經過加熱處理之后,其寬度方向的尺寸跟軋制要求相差較大,如果不經過任何處理就進行軋制,那么容易在坯料的兩頭形成魚尾現(xiàn)象,導致坯料兩頭處材料的過切。為了確保中厚板軋制過程中兩頭的軋制精度,經常采用先進的HAWC技術實現(xiàn)對軋制過程中各種變化的補償。HAWC技術是利用先進的伺服閥實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的控制,在鋼板兩頭位置的加工時采用較小的壓下量,在中間位置處使用較大的壓下量。
另外,對于完成精整功能的矯直機來說,液壓系統(tǒng)的應用不但能夠實現(xiàn)對機架前后左右位置的調節(jié),而且還能夠實現(xiàn)對加工過程中矯直力大小的控制,確保中厚板在加工過程中受力均勻。在矯直機的上機架中還有一個由伺服油缸和偏心結構組成的預彎裝置,在使用過程中通過對油缸位置的調節(jié)實現(xiàn)對工作輥的預彎功能,進而實現(xiàn)對中厚鋼板中間浪的糾正。
3 中厚板軋制中液壓技術的發(fā)展趨勢
隨著經濟建設的不斷發(fā)展,對中厚板軋制的精度和質量要求越來越高,對液壓技術的要求也越來越高。未來發(fā)展過程中液壓元件會逐漸向著高壓化、集成化和機電一體化的方向發(fā)展,其液壓傳遞介質也將由傳統(tǒng)的油液流動介質向著環(huán)保型介質發(fā)展。電流變液體是目前液壓系統(tǒng)中使用的流體之一,它能夠在電場的作用下,實現(xiàn)固態(tài)和液態(tài)的快速轉變,從而實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)中流體阻力大小的改變,實現(xiàn)對進出液壓缸流量多少的精確控制。隨著各種先進技術的應用,液壓系統(tǒng)的密封性能將會得到更大的提高,確保其在高壓和大流量運行過程中的質量可靠性和反映靈敏性。
另外,對于液壓系統(tǒng)來說,其現(xiàn)階段采用的非線性控制方法,雖然實現(xiàn)了對液壓控制精度的很大提升,但是隨著用戶對中厚板軋制質量要求的不斷提升和人工智能技術的發(fā)展,其控制系統(tǒng)也將會逐漸向著智能化的方向發(fā)展,采用先進的模糊神經網絡算法,提高控制系統(tǒng)的學習能力,實現(xiàn)對算法處理模型位置或者其他不能確定問題的精確控制。
4 結束語
對于厚度超過4mm的鋼板我們稱為中厚板,它在機械制造和各種工程項目建設中具有非常重要的應用。但是其在使用之前必須經過軋制,以得到用戶需要的鋼板規(guī)格。通過對現(xiàn)階段常見中厚板軋制機械的分析和調查,其使用過程中采用了很多的液壓技術,實現(xiàn)了對軋制機械運動的控制。文章主要以中厚板軋制機械為例,介紹了液壓系統(tǒng)的應用和其特點,并且就未來液壓系統(tǒng)的發(fā)展趨勢進行了展望,為液壓系統(tǒng)在軋制設備中的應用提供了發(fā)展方向。
參考文獻
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