1. 動力源供給:壓力油的穩(wěn)定輸出
整個液壓系統(tǒng)的動力基礎(chǔ)來自各液壓站的泵站單元。泵站通常配備恒壓變量泵(部分系統(tǒng)含定量泵),電機驅(qū)動泵體將油箱內(nèi)的抗磨液壓油吸入并加壓,形成符合工藝需求的壓力油(不同模塊壓力不同,如 AGC 系統(tǒng)達(dá) 28MPa、彎輥系統(tǒng)約 18MPa)。
為保證動力穩(wěn)定,泵站設(shè)計 “一用一備” 或 “兩工一備” 的冗余泵組,避免單泵故障導(dǎo)致停機;同時通過油箱的加熱 / 冷卻裝置(油溫過高時啟動冷卻器、過低時啟動加熱器)將油溫控制在 30-55℃,防止油液黏度變化影響壓力傳遞效率;此外,多級過濾系統(tǒng)(如吸油濾、高壓濾、回油濾,部分達(dá) NAS 6 級清潔度)去除油中雜質(zhì),避免閥芯卡滯、油缸磨損等故障,確保壓力油的 “清潔度與穩(wěn)定性”。
2. 板厚控制(AGC 系統(tǒng)):壓力與位置的閉環(huán)調(diào)控
板厚精度是冷軋產(chǎn)品的核心指標(biāo),由液壓 AGC(自動厚度控制)系統(tǒng)實現(xiàn),其工作原理基于 “閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)”:
首先,厚度檢測裝置(如激光測厚儀、輥縫儀)實時采集軋制后帶鋼的實際厚度,并將數(shù)據(jù)傳遞給控制系統(tǒng)(如 PLC 或?qū)S?AGC 控制器);
控制器將實際厚度與設(shè)定厚度對比,計算出偏差值(如實際厚度偏厚,則需減小輥縫;偏薄則增大輥縫);
偏差信號轉(zhuǎn)化為電信號,傳遞給 AGC 系統(tǒng)的比例伺服閥(高精度控制元件),伺服閥根據(jù)信號調(diào)整閥芯開度,控制高壓油進(jìn)入 “壓上油缸”(位于機架牌坊內(nèi),連接上支撐輥)的流量與壓力;
壓上油缸推動上支撐輥上下移動,改變工作輥與支撐輥之間的輥縫大?。喝粜铚p小輥縫,伺服閥增大進(jìn)油量,油缸上腔壓力升高,推動輥系下行壓縮帶鋼,減小帶鋼厚度;若需增大輥縫,則伺服閥控制油液回油,油缸上腔壓力降低,輥系在帶鋼張力或平衡缸作用下上行,輥縫擴(kuò)大;
調(diào)整后,厚度檢測裝置再次采集厚度數(shù)據(jù),反饋給控制器,形成 “檢測 - 對比 - 調(diào)節(jié) - 再檢測” 的閉環(huán),直至帶鋼厚度穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi),實現(xiàn)微米級的板厚精度控制。
3. 板形調(diào)整(彎輥 / 竄輥系統(tǒng)):輥型的動態(tài)修正
六輥機組的 “工作輥 - 中間輥 - 支撐輥” 結(jié)構(gòu),需通過彎輥系統(tǒng)與竄輥系統(tǒng)協(xié)同調(diào)整輥型,消除帶鋼浪形(如邊浪、中浪),其原理基于 “輥系彈性變形控制”:
彎輥系統(tǒng):通過控制彎輥缸的壓力實現(xiàn)輥型調(diào)整。當(dāng)帶鋼出現(xiàn) “邊浪”(輥系中間彈性變形過大,邊部壓下量不足)時,控制器向工作輥 / 中間輥的 “正彎輥閥組” 發(fā)送信號,高壓油進(jìn)入彎輥缸(缸體固定在機架,活塞桿連接輥系軸承座),推動軸承座向外側(cè)頂推,使工作輥產(chǎn)生 “中間凸起” 的彈性變形,增大帶鋼邊部壓下量,消除邊浪;若出現(xiàn) “中浪”,則啟動 “負(fù)彎輥”,彎輥缸反向供油,使工作輥產(chǎn)生 “中間凹陷” 的變形,減小帶鋼中部壓下量,修正中浪。整個過程為 “壓力閉環(huán)控制”,壓力傳感器實時反饋彎輥缸壓力,確保彎輥力穩(wěn)定在設(shè)定值。
竄輥系統(tǒng):針對中間輥設(shè)計,通過 “竄輥缸” 推動中間輥沿軸向(帶鋼寬度方向)移動,改變中間輥與工作輥的接觸長度。例如,當(dāng)帶鋼邊部磨損嚴(yán)重或出現(xiàn)局部浪形時,控制器控制竄輥閥組,使竄輥缸帶動中間輥向浪形一側(cè)移動,調(diào)整輥系接觸壓力分布,配合彎輥系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化板形,其控制邏輯為 “位置閉環(huán)”—— 位移傳感器實時檢測中間輥竄動位置,確保精準(zhǔn)定位。
4. 輔助操作:協(xié)同保障軋制連續(xù)性
除核心的板厚、板形控制外,液壓系統(tǒng)還為機組輔助動作提供動力,原理圍繞 “按需供給、快速響應(yīng)”:
卷材對中:開卷或卷取過程中,帶鋼易出現(xiàn)跑偏,對中系統(tǒng)的光電傳感器檢測帶鋼邊緣位置,將偏差信號傳遞給伺服閥,伺服閥控制對中油缸推動開卷機 / 卷取機橫向移動,糾正帶鋼位置,確保帶鋼始終在軋制中心線上,避免邊部刮擦或折邊;
換輥操作:當(dāng)工作輥 / 中間輥磨損需更換時,換輥輔助液壓系統(tǒng)(集成在換輥車上)啟動,通過小型油缸推動輥系軌道平移、輥子夾緊 / 松開,將舊輥移出、新輥送入機架,油缸動作由電磁閥控制,實現(xiàn)換輥的自動化與高效性;
傳動機構(gòu)驅(qū)動:開卷機、卷取機的張力控制(維持帶鋼穩(wěn)定張力)、機架輥的輸送動力,由傳動液壓站提供壓力油,通過液壓馬達(dá)或油缸驅(qū)動機械結(jié)構(gòu),配合張力傳感器的反饋,調(diào)整油液流量,確保帶鋼在軋制過程中不打滑、不撕裂。
5. 系統(tǒng)保護(hù):安全與穩(wěn)定的兜底邏輯
為避免過載、故障導(dǎo)致設(shè)備損壞,液壓系統(tǒng)內(nèi)置多重保護(hù)機制:
壓力保護(hù):各回路設(shè)置溢流閥,當(dāng)系統(tǒng)壓力超過設(shè)定值(如 AGC 系統(tǒng)超 28MPa)時,溢流閥自動開啟,將多余油液排回油箱,防止油缸、管路爆裂;
液位 / 油溫保護(hù):油箱的液位傳感器檢測油位,過低時觸發(fā)報警并停機(避免泵空吸);油溫傳感器監(jiān)測油溫,超溫或低溫時切斷泵組電源,保護(hù)油液性能與密封件壽命;
斷帶保護(hù):當(dāng)帶鋼斷裂時,張力傳感器檢測到張力驟降,控制器立即發(fā)送信號關(guān)閉各系統(tǒng)伺服閥,停止壓上、彎輥動作,同時啟動卷取機制動油缸,防止斷帶甩動損傷設(shè)備。