舞鋼4100mm軋機液壓彎輥應用

陳玖旭　胡聰聰

摘 要：彎輥是板形控制的一種重要手段，介紹了彎輥控制的原理、控制特點、影響因數，并對精軋機對彎輥控制回路進行分析。

關鍵詞：液壓彎輥板型控制軋制

1.引言

隨著工業產品需求層次的提高，對中厚板的企業軋制鋼板的尺寸精度和板形精度提出了更高的要求，板形控制已成為軋鋼企業的重點課題。液壓彎輥控制是板形控制中不可或缺的一種手段，液壓彎輥控制在板形控制中起著舉足輕重的作用，合理有效的控制彎輥力的大小將有助于改善軋制鋼板的板形、提高鋼板表面質量，本文結合了舞鋼4100mm軋機彎輥控制回路進行分析。

2.液壓彎輥特點

板形控制主要是通過控制軋制過程中的軋輥撓度和熱凸度實現，在軋制過程中，由彎輥液壓缸產生作用力向工作輥或支撐輥輥頸施加液壓彎輥力，改變軋輥的有效撓度，從而改變承載輥縫形狀，使軋制后鋼板的延伸沿橫向均勻分布，進而達到板形控制的目的。根據具體的工藝條件適當地設置彎輥力，就可實現改善板形的目的。液壓彎輥控制系統屬于電液伺服閥控制系統，它具有精度高、響應速度快、使用方便等優點。

3.液壓彎輥的控制原理

軋制鋼板的控制板形與軋制時軋輥的輥縫輪廓直接相關，在不考慮軋件本身彈性恢復的情況下，可以直接的認為軋制過程中，輥縫形狀就是軋制后的鋼 板的橫截面形狀。因此，各種板形控制手段如凸度軋輥、CVC竄輥、軋輥分段冷卻等歸根到底都是通過改變工作輥的有載輥縫形狀來控制鋼板的板形，彎輥的工作原理是彎輥液壓缸將作用于軋輥軸承座的力傳遞到輥頸上，使軋輥受到一個彎輥力，產生一個附加彎曲，以此調節軋機輥縫的輪廓，達到控制板形的目的。

軋制時，通過改變彎輥力，以受控方式來改變輥縫的輪廓。彎輥的作用力是由液壓驅動的彎輥油缸產生的。安裝在現場彎輥缸處的傳感器測量彎輥力，系統根據設定力和實際力的偏差值來，根據板型和平直度設定模型預先設定彎輥力的大小（由2級系統模型設定）。

模型給定彎輥力的大小與多種因素有關，如軋輥的竄輥位置、軋制力的大小、 軋機的橫向剛度、軋輥的磨損、軋制鋼板的寬度等。在實際生產中，應根據軋輥的磨損、軋制力的波動等對彎輥力進行動態的實時修正。

彎輥力的作用效果可分為兩種：一種是使輥縫凸度增大；另一種是使輥縫凸度減小。生產中應當根據軋制鋼板的板形來決定采用哪種控制方式，下圖所示 是使輥縫凸度減小時的彎輥力作用原理圖。

4.彎輥力對軋制鋼板的影響

軋制過程中，作用于軋機的彎輥力太小，軋出的鋼板會產生邊浪；作用于軋機的彎輥力太大，軋出的鋼板會產生中浪。合理有效的控制彎輥力的大小，將有助于改善軋制鋼板的板形、提高鋼板表面的質量。彎輥力的設定值是由板型和平直度設定模型預先設定（在2級系統），并根據軋制力的變化來動態調節彎輥力，并允許操作工對彎輥力動態的進行調節。

5.液壓彎輥系統

5.1液壓彎輥系統機械結構

在軋機牌坊的四個立柱上面分別放置有一個彎輥塊，可以同時向上、向下進行彎輥動作。每一個彎輥塊的內部又有上、下彎輥各兩個液壓缸，每對彎輥缸作用于一個T型塊上，T型塊在固定的滑道內滑動，T型塊用于從彎輥缸傳輸彎輥力至工作輥。

5.2彎輥缸的電氣控制

軋機有兩個獨立的控制的WRB回路，分別作用于上、下工作輥。兩個裝在軋機牌坊處液壓總管上的壓力傳感器器測量上、下彎輥回路的彎輥力。

彎輥的控制模式有兩種：一是平衡模式；二是彎輥模式。平衡模式下：彎輥力的大小不受系統控制，壓力是人為在液壓閥臺上設定的一個固定值；彎輥模式下：彎輥力的大小受控制系統控制，可以根據實際情況對彎輥力進行調 節。換輥時及故障時，使用平衡模式；正常軋制時，使用彎輥模式。

6.彎輥力主要影響因數

6.1竄輥缸的位置

彎輥力作用于工作輥的軸承座，工作輥產生一個向上、向下的作用力。但是根據軋制工藝的要求，需要對工作輥進行竄動，竄動后的位置主要有如下三種：

1）正竄輥：作用在彎輥缸上面的A和D作用力小于B和C的作用力，系統給定FAD

2）中心線竄輥：作用在彎輥缸上面的A和B作用力和C和D的作用力相等，系統給定FAD=FBC。

3）負竄輥：作用在彎輥缸上面的A和D作用力大于B和C的作用力，系統給定FAD>FBC。

6.2軋制力的變化

由于軋制時，鋼板受外部因數影響較大，二級模型計算軋制的溫度等與實 際有一定的差距，作用于鋼板表面的軋制力會發生較大的變化，軋機的輥縫的 輪廓也將變化。在鋼板咬入前，系統設定彎輥力到二級設定的值，鋼板咬入后，動態調節彎輥力來改變軋機輪廓的變化。彎輥力受軋制力變化補償公式：

F彎輥=F二級 +（F給定-F實際）*K系數

如果實際軋制力大于給定軋制力，將增大彎輥力，如果實際軋制力小于給 定軋制力，將減小彎輥力，系數K由二級給定。

7.結束語

經過不斷的完善和改進，舞鋼4100mm軋機彎輥的使用效果較好，軋制出的鋼板的由于邊浪和中浪造成的板形計劃外大幅減少。目前較好的保障了軋制鋼板的板型，提高了舞鋼牌鋼板的質量。