中厚板軋制液壓技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展

史良生

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，市場上對中厚板的需求量不斷增加，同時(shí)也帶動(dòng)了中厚板軋制技術(shù)的發(fā)展。液壓系統(tǒng)是中厚板軋制機(jī)械控制中常用的元件，能夠確保中厚板軋制機(jī)械進(jìn)行準(zhǔn)確的動(dòng)作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)中厚板軋制質(zhì)量的提升。文章主要介紹了中厚板軋制液壓技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展情況，希望能夠?yàn)橐簤杭夹g(shù)的發(fā)展提供可以參考的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：中厚板；軋制；液壓技術(shù)

液壓系統(tǒng)主要有液壓油、動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件和相應(yīng)的輔助元件等組成，能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換成液壓能，然后再將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的輸出。由于液壓系統(tǒng)使用液壓有作為動(dòng)力傳遞元件，在使用過程中的沖擊性能較好，且能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)械部件的無極調(diào)速，所以其在中厚板軋制機(jī)械設(shè)備中具有非常廣泛的應(yīng)用。

1 液壓技術(shù)在中厚板軋制中的應(yīng)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(zhì)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(jìn)行90°翻轉(zhuǎn)后，對其寬度方向進(jìn)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(chǔ)上翻轉(zhuǎn)90°，然后沿著毛坯料的長度方向進(jìn)行加工，將其加工到規(guī)定要求，同時(shí)確保中厚鋼板的平直度。處理過程中液壓技術(shù)主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：（1）加熱區(qū)域。加熱爐是中厚板軋制過程中使用的設(shè)備之一，在使用過程中基本上不需要液壓設(shè)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(gè)專門用來上料的設(shè)備，能夠?qū)⒍鄩K鋼板一起疊放在上料臺上。該上料臺采用了液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)，通過液壓動(dòng)力實(shí)現(xiàn)對上料臺的動(dòng)作。（2）軋機(jī)。軋機(jī)可以分成三輥軋機(jī)和四輥軋機(jī)兩種不同的類型，其中四輥軋機(jī)中使用的液壓技術(shù)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(jìn)行調(diào)節(jié)。在中厚板加工過程中通過液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對輥縫的調(diào)整，降低軋制過程中鋼板厚度和設(shè)備鎖定厚度之間的差距。對于三輥軋機(jī)來說，其液壓設(shè)備的使用較少，不過有的企業(yè)在設(shè)備的上輥瓦座上安裝了液壓保護(hù)缸，當(dāng)機(jī)械設(shè)備工作過程中的軋制力超過規(guī)定大小時(shí)，液壓系統(tǒng)自動(dòng)將油缸中的油液進(jìn)行泄壓處理，避免三輥軋機(jī)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(jù)傳感器測得的油缸位移和壓力數(shù)值，實(shí)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(diào)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(jī)是中厚板精整中常用的設(shè)備之一，它工作過程中需要使用液壓技術(shù)進(jìn)行控制。如上輥?zhàn)钠胶庹{(diào)節(jié)、接軸的定位以及上受力架的固定等等。同時(shí)還可以在剪刀機(jī)上安裝相應(yīng)的液壓裝置，提高使用過程中剪刀機(jī)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(diǎn)

隨著冶金設(shè)備的不斷發(fā)展，市場上中厚板軋機(jī)的數(shù)量和類型越來越多，并且采用了先進(jìn)的軋制工藝，實(shí)現(xiàn)了對中厚板軋制質(zhì)量的提升。下面我們就軋機(jī)中液壓技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)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(dòng)作提供驅(qū)動(dòng)力。（2）大部分液壓系統(tǒng)都采用了先進(jìn)的伺服控制或者比例控制方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對液壓系統(tǒng)的精確控制，進(jìn)而實(shí)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(jìn)梁在油缸的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)對上料臺上固定梁的控制，將鋼板坯料運(yùn)輸?shù)侥繕?biāo)位置。由于步進(jìn)梁在工作過程中，不斷進(jìn)行加速和減速的變換，為了能夠保證其工作過程的正常進(jìn)行，在液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中采用了先進(jìn)的比例閥控制系統(tǒng)。坯料經(jīng)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(jīng)過任何處理就進(jìn)行軋制，那么容易在坯料的兩頭形成魚尾現(xiàn)象，導(dǎo)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(jīng)常采用先進(jìn)的HAWC技術(shù)實(shí)現(xiàn)對軋制過程中各種變化的補(bǔ)償。HAWC技術(shù)是利用先進(jìn)的伺服閥實(shí)現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的控制，在鋼板兩頭位置的加工時(shí)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(jī)來說，液壓系統(tǒng)的應(yīng)用不但能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)架前后左右位置的調(diào)節(jié)，而且還能夠?qū)崿F(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(jī)的上機(jī)架中還有一個(gè)由伺服油缸和偏心結(jié)構(gòu)組成的預(yù)彎裝置，在使用過程中通過對油缸位置的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對工作輥的預(yù)彎功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對中厚鋼板中間浪的糾正。

3 中厚板軋制中液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，對中厚板軋制的精度和質(zhì)量要求越來越高，對液壓技術(shù)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(jī)電一體化的方向發(fā)展，其液壓傳遞介質(zhì)也將由傳統(tǒng)的油液流動(dòng)介質(zhì)向著環(huán)保型介質(zhì)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(shí)現(xiàn)固態(tài)和液態(tài)的快速轉(zhuǎn)變，從而實(shí)現(xiàn)對液壓系統(tǒng)中流體阻力大小的改變，實(shí)現(xiàn)對進(jìn)出液壓缸流量多少的精確控制。隨著各種先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)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(yùn)行過程中的質(zhì)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(shí)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(zhì)量要求的不斷提升和人工智能技術(shù)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(jìn)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，提高控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)能力，實(shí)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(jié)束語

對于厚度超過4mm的鋼板我們稱為中厚板，它在機(jī)械制造和各種工程項(xiàng)目建設(shè)中具有非常重要的應(yīng)用。但是其在使用之前必須經(jīng)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(jī)械的分析和調(diào)查，其使用過程中采用了很多的液壓技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對軋制機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制。文章主要以中厚板軋制機(jī)械為例，介紹了液壓系統(tǒng)的應(yīng)用和其特點(diǎn)，并且就未來液壓系統(tǒng)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望，為液壓系統(tǒng)在軋制設(shè)備中的應(yīng)用提供了發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

[1]崔風(fēng)平，孫瑋，劉彥春，等.中厚板生產(chǎn)與質(zhì)量控制[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008，392-294.

[2]李旺太.軋機(jī)液壓TCS-AGC控制與實(shí)踐[J].有色金屬加工，2011（1）：58-62.

[3]張葉斌.四輥軋機(jī)厚度控制系統(tǒng)應(yīng)用與探討[J].科技資訊，2011（9）：39-39.

[4]胡賢磊，等.中厚板頭尾厚度超差原因分析[J].鋼鐵，2007（4）：50-52.