CN101837375B - 轧机压下***中的主从控制*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及轧机压下***中的主从控制***，主要由小阀和大阀组成，小阀为主，大阀为从；小阀为小流量高精度电液伺服阀，其通过第一液控单向阀与压下缸相连；小阀具有电反馈，并有阀芯位移检测引线；大阀为大流量中等精度电液伺服阀，其通过第二液控单向阀与压下缸相连；两个液控单向阀各由一个电磁换向阀控制开闭，小阀和大阀与压下缸之间设有安全阀组。本发明由小阀保证精度，大阀提供大流量，实现在轧制过程中小阀一直参与控制，流量不够时触发大阀动作的主从控制策略。本发明可提高轧制过程的稳定性和成材率；用于具有高精度高动态响应要求的轧机压下/上辊缝位置、轧制压力或轧制力控制***，也为软板带的小轧制力控制提供了一种解决方案。

Description

轧机压下***中的主从控制***
技术领域
本发明涉及阀领域，具体涉及一种轧机压下***中的主从控制***。
背景技术
在轧机液压压下/上伺服***中，常配置型号相同的或者流量不同(数量级相同)的两个伺服阀；使用型号相同的两个阀主要解决单阀零位过度磨损和流量增益匹配的问题；使用流量不同的两个伺服阀是针对不同轧制工况而设置的，在轧制具体使用过程中是分开单独使用的。不论哪种情况，所配置的两阀精度都处在同一个数量级；而在辊缝或轧制力正常控制过程中，所需流量很小且要求高分辨率，以前的配置为满足所有工况难以做到小流量时的高精度需求。
轧机特别是小压下量的冷轧机或平整机正常轧制过程中，液压压下/上伺服***需求的流量小而要求微调整的高精度，且不能出现振动甚至不稳定现象。液压压下/上伺服***常规配置中，阀的选用和配置首先考虑是***所需的最大流量，即兼顾了液压辊缝快速闭合和快速打开等工况，这种***配置和控制策略牺牲了正常轧制工况的精度和鲁棒稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种轧机压下***中的主从控制***，以克服现有轧机液压压下***难于达到小流量高分辨率要求的缺陷。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：主要由小阀和大阀组成，小阀为主，大阀为从，其中：小阀为小流量高精度电液伺服阀，其通过第一液控单向阀与压下缸相连；小阀具有电反馈，并有阀芯位移检测引线；大阀为大流量中等精度电液伺服阀，其通过第二液控单向阀与压下缸相连；两个液控单向阀各由一个电磁换向阀控制开闭，小阀和大阀与压下缸之间设有一个安全阀组。
本发明与现有技术相比，具有以下的主要优点：
其一.主从控制是轧机液压辊缝控制***中的一项关键技术，可提高轧制过程的稳定性，提高板带纵横向的精度从而提高成材率。
其二.以小流量高精度电液伺服阀与大流量适度精度电液伺服阀相结合，以小阀为主，大阀为从，精度由小阀来保证，大流量由大阀来提供，小阀一直参与控制，流量不够时触发大阀动作，即实现“小流量高精度+大流量中精度＝大流量高精度”的主从控制策略。
其三.可应用于轧机尤其是冷轧机或平整机的压下/上伺服***中，使用高分辨率小流量伺服阀保证了正常轧制过程中的高响应、高精度和鲁棒稳定性，大流量阀提供较高速且较长行程调整的需求流量。适用于具有高精度高动态响应要求的轧机压下/上辊缝位置、轧制压力或轧制力控制***。
其四.双阀主从控制策略，也为软板带的小轧制力控制提供了一种解决方案。
在配置本主从控制***的冷轧机组中，可轧制0.18mm的极薄带钢；在轧制IF钢的双机架平整机组中，用本主从控制方法可以在轧制力仅为110吨时轧制屈服强度为150MPa的IF钢；板带产品的成材率都很高。
附图说明
图1是本发明提供的液压压下伺服***阀块的结构示意图。
图中：1.第一液控单向阀；2小流量高精度电液伺服阀；3.安全阀组；4.电磁换向阀；5.大流量中等精度电液伺服阀；6.第二液控单向阀。
具体实施方式
本发明提供的轧机压下***中的主从控制***，其结构如图1所示：主要由小阀和大阀组成，小阀为主，大阀为从，其中：小阀为小流量高精度电液伺服阀2，其通过第一液控单向阀1与压下缸相连；小阀具有电反馈，并有阀芯位移检测引线。大阀为大流量中等精度电液伺服阀5，其通过第二液控单向阀6与压下缸相连。两个液控单向阀各由一个电磁换向阀4控制开闭。小阀和大阀与压下缸之间设有一个安全阀组3。
所述小流量高精度电液伺服阀2为现有产品，例如可以采用型号为760H04KOZAVCMG的MOOG伺服阀，或其它伺服阀。其工艺参数为：流量≤10L/min；幅、相频宽≥150Hz；在7MPa压降和额定电流条件下，时间响应≤4ms；分辨率≤0.05％；滞环≤0.2％；零偏≤2.0％；非线性度≤5.0％；不对称度≤8.0％；温升38℃时零漂≤2.0％；±20％额定压力下零漂≤1.5％；额定压力下零位内泄露≤1.5l/min。
所述的大流量中精度电液伺服阀5为现有产品，例如可以采用型号为D661-4651G35的MOOG伺服阀，或其它伺服阀。其工艺参数为：流量≥60l/min，幅、相频宽≥50Hz，分辨率≤0.5％，频宽内幅频特性无超调。
两个电磁换向阀4通过安装在两液控单向阀的控制油口上，它们可以采用堵住B工作油口的两位换向阀，以控制油路的通断。
本发明提供的轧机压下***中的主从控制方法，是采用上述轧机压下***中的主从控制***实现的，该方法是：以小流量高精度电液伺服阀与大流量中等精度电液伺服阀相结合，以小阀为主，大阀为从，精度由小阀来保证，大流量由大阀来提供，在轧制过程中小阀一直参与控制，流量不够时触发大阀动作，即实现“小流量高精度+大流量中精度＝大流量高精度”的主从控制策略。
所述“流量不够时触发大阀动作”，是指在小阀阀芯达到额定行程的90％时触发大阀动作。
本发明提供的轧机压下***中的主从控制方法，其在高精度高动态响应要求的轧机压下/上辊缝位置、轧制压力或轧制力控制***中的应用。例如：在轧制极薄板的冷轧机组中，用本主从控制方法可轧制到0.18mm的薄带钢。
本发明提供的轧机压下***中的主从控制方法，其在软板带的小轧制力控制方面中的应用。例如：在轧制IF钢的双机架平整机组中，用本主从控制方法轧制屈服强度为150MPa的IF钢，可以在轧制力仅为110吨时正常生产。
本发明提供的上述轧机压下***中的主从控制***，其在高精度高动态响应要求的轧机压下/上辊缝位置、轧制压力或轧制力控制***中的应用。例如：在轧制极薄板的冷轧机组中，配置本主从控制***，板带产品的厚差及板形都得到很好的控制。
本发明提供的上述轧机压下***中的主从控制***，其在软板带的小轧制力控制方面中的应用。例如：在轧制IF钢的双机架平整机组中，配置本主从控制***，板带产品的厚差及板形都得到很好的控制。
本发明的工作过程是：不同精度和流量的双阀主从控制策略适用于具有高精度高动态响应要求的轧机压下/上辊缝位置、轧制压力或轧制力控制***。在液压压下/上伺服***运行过程中，小阀一直参与控制，实时检测小阀阀芯的位移(电反馈伺服阀具有阀芯位移检测针脚)，当小阀芯位移达到阀芯行程的90％时触发大阀动作参与控制。主从控制以小阀为主，大阀为从，精度由小阀来保证，大流量由大阀来提供。以小流量高精度电液伺服阀与大流量适度精度电液伺服阀相结合，即实现“小流量高精度+大流量中精度＝大流量高精度”的主从控制策略。小阀和大阀与压下缸的油路通断由两个电磁换向阀控制相应的液控单向阀来控制，液压***由安全阀组来保护。

Claims (11)

1.一种轧机压下***中的主从控制***，其特征是主要由小阀和大阀组成，小阀为主，大阀为从，其中：小阀为小流量高精度电液伺服阀，其通过第一液控单向阀与压下缸相连；小阀具有电反馈，并有阀芯位移检测引线；大阀为大流量中等精度电液伺服阀，其通过第二液控单向阀与压下缸相连；两个液控单向阀各由一个电磁换向阀控制开闭，小阀和大阀与压下缸之间设有一个安全阀组。
2.根据权利要求1所述的轧机压下***中的主从控制***，其特征在于小流量高精度电液伺服阀的工艺参数为：流量≤10L/min；幅、相频宽≥150Hz；在7MPa压降和额定电流条件下，时间响应≤4ms；分辨率≤0.05％；滞环≤0.2％；零偏≤2.0％；非线性度≤5.0％；不对称度≤8.0％；温升38℃时零漂≤2.0％；±20％额定压力下零漂≤1.5％；额定压力下零位内泄露≤1.5L/min。
3.根据权利要求1所述的轧机压下***中的主从控制***，其特征在于大流量中精度电液伺服阀的工艺参数为：流量≥60L/min，幅、相频宽≥50Hz，分辨率≤0.5％，频宽内幅频特性无超调。
4.一种轧机压下***中的主从控制方法，其特征是以小流量高精度电液伺服阀与大流量中等精度电液伺服阀相结合，以小阀为主，大阀为从，精度由小阀来保证，大流量由大阀来提供，在轧制过程中小阀一直参与控制，流量不够时触发大阀动作，即实现“小流量高精度+大流量中精度＝大流量高精度”的主从控制策略；所述小阀为小流量高精度电液伺服阀，大阀为大流量中等精度电液伺服阀。
5.根据权利要求4所述的轧机压下***中的主从控制方法，其特征是在小阀阀芯达到额定行程的90％时触发大阀动作。
6.权利要求4至5中任一权利要求所述轧机压下***中的主从控制方法的应用，其在高精度高动态响应要求的轧机压下/上辊缝位置或轧制压力***中的应用。
7.权利要求4至5中任一权利要求所述轧机压下***中的主从控制方法的应用，其在高精度高动态响应要求的轧制力控制***中的应用。
8.权利要求4至5中任一权利要求所述轧机压下***中的主从控制方法的应用，其在软板带的小轧制力控制方面中的应用。
9.权利要求1至3中任一权利要求所述轧机压下***中的主从控制***的应用，其在高精度高动态响应要求的轧机压下/上辊缝位置或轧制压力***中的应用。
10.权利要求1至3中任一权利要求所述轧机压下***中的主从控制***的应用，其在高精度高动态响应要求的轧制力控制***中的应用。
11.权利要求1至3中任一权利要求所述轧机压下***中的主从控制***的应用，其在软板带的小轧制力控制方面中的应用。
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