AGC系统的概述与优化方案

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：轧件方面的因素1）热轧板卷的纵向厚度偏差。作为冷轧原料的热轧板卷在纵向的厚度差会造成轧制过程中压下量的改变，从而引起轧制力的波动，导致辊缝发生偏差，使轧出厚度发生变化。而电动机械压下系统惯性大、速度慢、精度低，显然不能满足上述要求。因为液压压下系统有自动及快速卸压装置，故可以防止轧辊及其轴承的过载和损坏。

1.带钢厚度控制的方式

带钢轧件轧出厚度的均匀性是带钢质量的重要指标，它将直接影响到各种机械加工工艺的生产率和产品质量，不断提高这一指标是带钢生产中一个很重要的课题。

板、带材的成品厚度是由轧机两工作辊的辊缝决定的。辊缝调整和控制的方式有两种，即上工作辊压下方式和下工作辊推上方式。它们对应的液压驱动辊缝调节分别称为液压压下和液压推上，有时又将液压驱动辊缝调节系统统称为液压压下系统。

2.影响带钢轧件轧出厚度的主要因素

在带钢轧制中影响轧出厚度变化的因素较多，大致可分为轧件方面的因素和轧机方面的因素。

（1）轧件方面的因素

1）热轧板卷的纵向厚度偏差。作为冷轧原料的热轧板卷在纵向的厚度差会造成轧制过程中压下量的改变，从而引起轧制力的波动，导致辊缝发生偏差，使轧出厚度发生变化。

2）热轧带钢整个纵剖面的金相组织及化学成分的不均匀性。这种不均匀性使得带钢在整个纵剖面的机械特性不均匀，也会直接引起轧制力的波动，使轧出厚度发生变化。

3）钢卷头尾张力变化的影响。张力的变化可敏感地反映到轧件厚度上，钢卷头、尾部由于下一机架未咬入（或者卷取机未咬入）以及上一机架的抛钢，会形成“张力未建立”和“张力消失”的状态，从而使轧件头尾部产生阶梯形的厚度差。

（2）轧机的刚度不足和轧辊的偏心在轧件通过轧辊时，会使整个机架发生弹跳现象，其结果会使辊缝增大。这种弹跳与下列因素有关：机架的弹性变形、轴承及轴承座以及压下液压缸等的弹性变形、轧辊的弯曲、轧辊的弹性压扁。

由于制造上的误差，轧辊的转动中心与几何中心不可能重合，而这种偏心会造成辊缝周期性的变化，即使有很小的偏心（如0.03mm），也会给板厚带来0.06mm周期性的厚度差。

（3）轧制速度变化的影响轧制速度的变化会影响轧件的变形抗力。增大轧制速度会使轧制咬入区温度升高，而使材料的变形抗力降低，同时在相同的润滑条件下，增大轧制速度还会减小轧制咬入区的表面摩擦因数，也会使轧制力减小，这样即使辊缝不变，轧出的厚度也会随轧制速度的增大而减小。

（4）支撑辊轴承的速度和压力特性的变化在支撑辊轴承的速度和压力发生变化的情况下，轴承的油膜厚度也会相应地发生变化，因而也就引起了辊缝的变化，使轧出厚度发生改变，如支撑辊轴承的速度增大，则油膜厚度变厚，使实际辊缝减小，从而使轧出厚度变薄。

（5）轧辊的磨损与热膨胀轧辊磨损使轧件的轧出厚度变厚，轧辊热膨胀使轧件的轧出厚度变薄。

从以上造成轧件轧出厚度变化的种种因素中可以看出，轧机的弹跳是起主要作用的因素，因此如何实现随着轧制过程中轧制力的波动及时地调整辊缝，补偿由于轧制力波动而产生的弹跳，减少（或消除）轧出厚度的偏差是带钢厚度控制的目标。

3.液压压下系统的优缺点

随着板带材轧机的发展，对轧机压下机构的要求也越来越高，如具有高精度、快速性、稳定性、同步性、可靠性等，因为只有具备这些条件，才能适应高速轧制（25～40m/s）的要求。而电动机械压下系统惯性大、速度慢、精度低，显然不能满足上述要求。

液压压下系统具有以下优点：

1）快速性好。现代的液压压下系统的频宽可达20Hz。与电动机械压下相比，液压压下调整速度可以提高10～27倍，加速度可以提高20～100倍，轧速也相应提高。

2）精度高。液压压下系统轧制的成品厚度偏差可减小到±4μm（在加减速段约为±10μm），而电动压下系统轧制的成品厚度差一般为10～20μm。

3）过载保护方便。因为液压压下系统有自动及快速卸压装置，故可以防止轧辊及其轴承的过载和损坏。

4）简化了机械结构，消耗的功率小；液压压下轧机的高度比电动压下轧机的高度低1.5～2m，故可使厂房降低，因而降低了建设费用。

5）轧机模数可改变，控制操作方便灵活，易于实现计算机控制。

液压压下系统的缺点是：设备较复杂，制造精度要求高；技术复杂，对操作维护要求高，对故障的分析及排除较困难；液压系统对油的脏污很敏感。

AGC系统的概述与优化方案

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