中厚板液壓壓下控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第48頁(yè)1緒論1.1引言中厚板是冶金產(chǎn)品中的重要產(chǎn)品之一，它的生產(chǎn)水平和產(chǎn)品質(zhì)量代表了一個(gè)國(guó)家鋼鐵工業(yè)的發(fā)展水平，進(jìn)幾十年世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和我國(guó)的中厚板生產(chǎn)裝備與技術(shù)都有了很大的進(jìn)步，板厚控制技術(shù)及其理論的發(fā)展經(jīng)歷了由粗到細(xì)、由低到高的發(fā)展過程。20世紀(jì)30年代以前，近代軋制理論處于孕育萌生期。20世紀(jì)30~60年代，是軋機(jī)的常規(guī)自動(dòng)調(diào)整階段。該階段中軋制理的發(fā)展和完善為板帶軋機(jī)的厚度控制奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)隨著自動(dòng)調(diào)節(jié)理論和技術(shù)的發(fā)展，并逐步應(yīng)用于軋制過程，使軋機(jī)的控制步入了常規(guī)模擬式調(diào)節(jié)的自動(dòng)控制階段。20世

2、紀(jì)60~80年代，進(jìn)入計(jì)算機(jī)控制階段；60年代中期出現(xiàn)了熱連軋機(jī)發(fā)展的鼎盛時(shí)期；60年代后期，逐步過渡到以計(jì)算機(jī)設(shè)定和微機(jī)進(jìn)行DDC過程控制階段，并將這種控制方式大量應(yīng)用于冷連軋機(jī)；70年代起，液壓厚控技術(shù)的應(yīng)用使板厚控制技術(shù)發(fā)生了重大變革。20世紀(jì)80年代到現(xiàn)在，板厚控制向著大型化、高速化、連續(xù)化的方向發(fā)展，成為板厚技術(shù)發(fā)展的新階段。這一階段已將板厚控制的全過程溶入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制的自動(dòng)化級(jí)和基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)。1.2液壓壓下系統(tǒng)的發(fā)展背景及優(yōu)勢(shì)當(dāng)今世界鋼鐵工業(yè)發(fā)展導(dǎo)致鋼材市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈，激烈的競(jìng)爭(zhēng)無(wú)疑會(huì)驅(qū)使世界各大鋼鐵生產(chǎn)廠家努力提高生

3、產(chǎn)技術(shù)從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。鋼鐵生產(chǎn)廠家連續(xù)化，自動(dòng)化作業(yè)的迅猛發(fā)展，除要求中厚板的性能均勻以外，還要求鋼材具有很高的尺寸精度。然而，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)械制造、造船和鍋爐用板對(duì)中厚板材的質(zhì)量提出了更高的要求。隨著提倡節(jié)約型社會(huì)和提高企業(yè)工作效率的呼聲不斷提高，對(duì)中厚板的板厚和板型控制和生產(chǎn)設(shè)備也有了很高的要求。在中厚板所有的尺寸精度指標(biāo)中，厚度精度是衡量中厚板的最重要的質(zhì)量指標(biāo)之一，己成為國(guó)內(nèi)外冶金行業(yè)普遍關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)。自動(dòng)板厚控制（automaticgaugecontrol簡(jiǎn)稱AGC），是近幾年來(lái)運(yùn)用液壓技

4、術(shù)，控制工作輥的抬起高度來(lái)控制輥縫的高度，從而控制軋制出的板材的厚度。它將機(jī)械式的電動(dòng)壓下改為長(zhǎng)行程的液壓壓下，將C形鉤換輥改為液壓小車換輥，并對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行全面的升級(jí)改造。與以前機(jī)械式的壓下系統(tǒng)比主要有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：1．功率體積比大。減小了機(jī)械設(shè)備的體積，有助于工作車間的優(yōu)化設(shè)計(jì)。2．采用液壓傳動(dòng)控制能在較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第48頁(yè)機(jī)械式電動(dòng)壓下變速比較困難而且在低速狀態(tài)下工作不是很穩(wěn)定，而液壓壓下恰好能克服這些困難。3．液壓壓下系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。液壓系統(tǒng)對(duì)流量、方向、壓力的控制有多種操作方

5、式，尤其在電子技術(shù)和機(jī)械加工技術(shù)的成熟條件下，液壓系統(tǒng)式PLC等計(jì)算機(jī)控制的典型對(duì)象，很容易實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制，順序控制以及比例，伺服控制。4．液壓壓下工作平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。5．液壓壓下系統(tǒng)抗負(fù)載的剛度大，即輸出位移受外負(fù)載的影響小，控制精度高。這一點(diǎn)是電氣和氣動(dòng)控制所不能比擬的。因此，AGC成為控制板厚的重要方法，其目的是提高中厚板的表面精度，從而生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。目前，AGC已成為現(xiàn)代化中厚板生產(chǎn)中不可缺少的組成部分。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在中板厚控制技術(shù)方面取得了許多新的進(jìn)展，大大提高了板帶材幾何尺寸精度。伴隨著軋制產(chǎn)品尺寸精度的提高，經(jīng)濟(jì)

6、效益也會(huì)大幅度上升。因此，通過對(duì)軋制過程控制計(jì)算機(jī)的高精度設(shè)定和基礎(chǔ)自動(dòng)化的AGC控制系統(tǒng)的改進(jìn)，厚度精度已經(jīng)達(dá)到了很高的水平。1.3近年來(lái)壓下系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在中厚板板厚控制技術(shù)方面取得了許多新的進(jìn)展，大大提高了中厚板的幾何尺寸精度，和壓下系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為滿足船舶制造、鍋爐生產(chǎn)、重工業(yè)等各領(lǐng)域的需要，生產(chǎn)出更高精度的中厚板產(chǎn)品，占領(lǐng)鋼鐵市場(chǎng)，各國(guó)相繼投入了大量的人力、物力，開發(fā)研制了多種現(xiàn)代化大型軋機(jī)。具有代表性的有日本日立公司研制的工作輥可軸向移動(dòng)的HC軋機(jī)，德國(guó)西馬克公司研制的連續(xù)可變凸度CVC軋機(jī)，中間輥即可

7、彎曲又可移動(dòng)的UC軋機(jī)，日本三菱公司研制的成對(duì)軋輥交叉式的PC軋機(jī)，德國(guó)曼內(nèi)斯曼一德馬科公司的UPC軋機(jī)等。這些軋機(jī)配以現(xiàn)代化控制手段，可實(shí)現(xiàn)多功能精密軋制，生產(chǎn)出微米級(jí)厚度精度的板帶材產(chǎn)品。尤其是近20年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)結(jié)構(gòu)變化和發(fā)展中國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)熱軋鋼板質(zhì)量、品種和數(shù)量提出了新的要求，為軋制過程的控制進(jìn)一步增加了難度，用傳統(tǒng)方法己經(jīng)很難進(jìn)一步提高控制水平了。因此，一些國(guó)家開始全面、有計(jì)劃的開發(fā)智能控制如模糊控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等以適應(yīng)更高精度的要求。日本、美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)等，在燒結(jié)、煉鋼、連鑄及軋鋼等鋼鐵生產(chǎn)領(lǐng)域己獲得了成

8、功應(yīng)用。尤其是日本，在這方面投入了很大力量，并獲得了許多成果。例如，日本神戶鋼鐵公司加古川廠五機(jī)架冷軋機(jī)的神經(jīng)模糊板形控制系統(tǒng)、日本日立公司森吉米爾軋機(jī)的神經(jīng)模糊板形控制系統(tǒng)等等。我國(guó)在高精度軋制技術(shù)方面也作了大量的研究