一种实现轧机AGC油缸快速动作的液压回路及其控制方法技术

一种实现轧机AGC油缸快速动作的液压回路及其控制方法，液压回路包括第一至第五单向阀、第一至第四伺服阀、第一至第二液控单向阀、电磁换向阀、第一至第二位移传感器。方法为：液压泵站启动前，第一至第四伺服阀控制信号为0，电磁换向阀断电；液压泵站启动，油源压力Ps升压，Ps＞5MPa时，第一伺服阀和位移传感器与操作侧AGC油缸投入位置闭环，控制操作侧AGC油缸活塞回退至距其最高位置2mm处；第三伺服阀、第二位移传感器与传动侧AGC油缸同理操作；第二和第四伺服阀控制信号继续为0，电磁换向阀继续断电；待Ps达到系统额定工作压力后，利用第一和第三伺服阀将辊缝控制到预设位置；设定操作侧和传动侧AGC油缸运动位移曲线；在设定工作模式下轧机投入工作。作模式下轧机投入工作。作模式下轧机投入工作。

【技术实现步骤摘要】
一种实现轧机AGC油缸快速动作的液压回路及其控制方法


[0001]本专利技术属于液压控制
，特别是涉及一种实现轧机AGC油缸快速动作的液压回路及其控制方法。

技术介绍

[0002]对于常规等厚度轧制的液压AGC控制过程来说，一般只注重AGC油缸的带载压下速度，而AGC油缸工作过程需要的流量较大，在单伺服阀不能满足流量需求的情况下、在大流量伺服阀的频响速度较低的情况下、在高频响大流量伺服阀成本较高的情况下，通常采用图1所示的传统双伺服阀并联的液压回路。
[0003]近年来，在热轧平面板形控制和冷轧差厚板轧制过程中，发现传统双伺服阀并联的液压回路及其控制方式，虽然能够满足对AGC油缸压下速度的要求，但由该控制方式实现的AGC油缸回退速度有时偏低(特别是在轧制力较小时)，因此只能通过降低轧制速度才能实现轧件的目标形状，而发生这种情况的具体原因在于：
[0004]①
、伺服阀入口压力(即油源压力)Ps较高(≥21MPa)，在AGC油缸需要压下时，需要给伺服阀送正的控制信号，使伺服阀P口与A口相连通，阀的开口度由控制信号大小决定，此时伺服阀入口压力Ps与AGC油缸无杆腔压力P1之间的压差较大，因此能够产生AGC油缸压下所需的流量；
[0005]②
、在AGC油缸需要回退时，需要给伺服阀送负的控制信号，使伺服阀A口与T口相连通，油缸在有杆腔背压的作用下实现回退。
[0006]通过直观分析可知，当油缸速度达到稳态时，P0
×
S2+Fz＝P1
×
>S1(式中，Fz为轧制力，S2为AGC油缸有杆腔环形面积，S1为AGC油缸无杆腔活塞面积，P0为背压压力，P0一般在3
‑
5MPa之间)；由于S1通常为S2的2倍以上，所以在Fz较小时，P1都会比较小，而P1就是伺服阀A口至T口回油的压差(忽略T口背压)；此外，伺服阀正向工作时P口至A口的面积梯度，与伺服阀负向工作时A口至T口的面积梯度相等，这就造成在相同的伺服阀开口度大小下，AGC油缸回退速度明显小于其压下速度。
[0007]目前，为了在传统双伺服阀并联的液压回路基础上提高AGC油缸的回退速度，会选择提高AGC油缸有杆腔背压P0。然而，在其他条件确定的情况下，流经伺服阀的流量与流经伺服阀产生的压差平方根成正比，如果想要将油缸回退速度提高至原来的2倍，就至少要将P0提高至原来的4倍(不考虑Fz)，即12～20MPa以上，那么如此高的背压下，在压下过程中造成的轧制力损失是完全不可接受的。当然，可以在背压油路设置比例减压阀，用以实现背压P0在AGC压下过程和回退过程的分级控制，但比例阀的频响速度较低，会造成P0在高低压切换过程中对轧机辊缝控制产生较大的不利影响。可见，传统双伺服阀并联的液压回路及其控制方法，难以同时实现AGC油缸的快速压下和快速回退的功能。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种实现轧机AGC油缸快速动作的液压回
路及其控制方法，适用于热轧平面板形控制、冷轧差厚板轧制等对于AGC油缸带载压下速度和回退速度都有较高要求的场合，既可以保证AGC油缸的快速带载压下功能，同时又可以实现AGC油缸的快速回退功能，有效满足了热轧平面板形控制或冷轧差厚板轧制的工艺需求。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种实现轧机AGC油缸快速动作的液压回路，包括第一伺服阀、第二伺服阀、第三伺服阀、第四伺服阀及电磁换向阀；所述第一伺服阀的入口、第二伺服阀的入口、第三伺服阀的入口、第四伺服阀的入口及电磁换向阀的入口均与液压AGC系统供油口相连通；所述第一伺服阀的回油口、第二伺服阀的回油口、第三伺服阀的回油口、第四伺服阀的回油口及电磁换向阀的回油口均与AGC系统的回油口相连通；所述第一伺服阀的第一工作油口和第二伺服阀的第一工作油口均与操作侧AGC油缸无杆腔相连通；所述第一伺服阀的第二工作油口和第二伺服阀的第二工作油口均与操作侧AGC油缸有杆腔相连通；所述第三伺服阀的第一工作油口和第四伺服阀的第一工作油口均与传动侧AGC油缸无杆腔相连通；所述第三伺服阀的第二工作油口和第四伺服阀的第二工作油口均与传动侧AGC油缸有杆腔相连通。
[0010]在所述第二伺服阀的第二工作油口与操作侧AGC油缸有杆腔之间的管路上设置有第一液控单向阀；所述第一液控单向阀的出口与第二伺服阀的第二工作油口相连通，第一液控单向阀的入口与操作侧AGC油缸有杆腔相连通，第一液控单向阀的控制口与电磁换向阀的第二工作油口相连通。
[0011]在所述第四伺服阀的第二工作油口与传动侧AGC油缸有杆腔之间的管路上设置有第二液控单向阀；所述第二液控单向阀的出口与第四伺服阀的第二工作油口相连通，第二液控单向阀的入口与传动侧AGC油缸有杆腔相连通，第二液控单向阀的控制口与电磁换向阀的第二工作油口相连通。
[0012]在所述第一伺服阀的回油口与AGC系统的回油口之间的管路上设置有第一单向阀，第一单向阀的入口与第一伺服阀的回油口相连通，第一单向阀的出口与AGC系统的回油口相连通；在所述第二伺服阀的回油口与AGC系统的回油口之间的管路上设置有第二单向阀，第二单向阀的入口与第二伺服阀的回油口相连通，第二单向阀的出口与AGC系统的回油口相连通；在所述第三伺服阀的回油口与AGC系统的回油口之间的管路上设置有第三单向阀，第三单向阀的入口与第三伺服阀的回油口相连通，第三单向阀的出口与AGC系统的回油口相连通；在所述第四伺服阀的回油口与AGC系统的回油口之间的管路上设置有第四单向阀，第四单向阀的入口与第四伺服阀的回油口相连通，第四单向阀的出口与AGC系统的回油口相连通；在所述电磁换向阀的回油口与AGC系统的回油口之间的管路上设置有第五单向阀，第五单向阀的入口与电磁换向阀的回油口相连通，第五单向阀的出口与AGC系统的回油口相连通。
[0013]在所述液压AGC系统供油口的直连管路上设置有第一油压传感器；在所述操作侧AGC油缸无杆腔的直连管路上设置有第二油压传感器；在所述操作侧AGC油缸有杆腔的直连管路上设置有第三油压传感器；在所述传动侧AGC油缸无杆腔的直连管路上设置有第四油压传感器；在所述传动侧AGC油缸有杆腔的直连管路上设置有第五油压传感器。
[0014]所述操作侧AGC油缸配置有第一位移传感器；所述传动侧AGC油缸配置有第二位移传感器。
[0015]所述的实现轧机AGC油缸快速动作的液压回路的控制方法，包括如下步骤：
[0016]步骤一：在AGC系统的液压泵站启动之前，第一伺服阀、第二伺服阀、第三伺服阀和第四伺服阀的控制信号均为0，电磁换向阀处于断电状态；
[0017]步骤二：启动AGC系统的液压泵站，AGC系统的油源压力Ps开始升压，当Ps＞5MPa时，将第一伺服阀、第一位移传感器与操作侧AGC油缸投入位置闭环，控制操作侧AGC油缸活塞回退至距其最高位置2mm处；同时，将第三伺服阀、第二位移传感器与传动侧AGC油缸投入位置闭环，控制传动侧AGC油缸活塞回退至距本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现轧机AGC油缸快速动作的液压回路，其特征在于：包括第一伺服阀、第二伺服阀、第三伺服阀、第四伺服阀及电磁换向阀；所述第一伺服阀的入口、第二伺服阀的入口、第三伺服阀的入口、第四伺服阀的入口及电磁换向阀的入口均与液压AGC系统供油口相连通；所述第一伺服阀的回油口、第二伺服阀的回油口、第三伺服阀的回油口、第四伺服阀的回油口及电磁换向阀的回油口均与AGC系统的回油口相连通；所述第一伺服阀的第一工作油口和第二伺服阀的第一工作油口均与操作侧AGC油缸无杆腔相连通；所述第一伺服阀的第二工作油口和第二伺服阀的第二工作油口均与操作侧AGC油缸有杆腔相连通；所述第三伺服阀的第一工作油口和第四伺服阀的第一工作油口均与传动侧AGC油缸无杆腔相连通；所述第三伺服阀的第二工作油口和第四伺服阀的第二工作油口均与传动侧AGC油缸有杆腔相连通。2.根据权利要求1所述的一种实现轧机AGC油缸快速动作的液压回路，其特征在于：在所述第二伺服阀的第二工作油口与操作侧AGC油缸有杆腔之间的管路上设置有第一液控单向阀；所述第一液控单向阀的出口与第二伺服阀的第二工作油口相连通，第一液控单向阀的入口与操作侧AGC油缸有杆腔相连通，第一液控单向阀的控制口与电磁换向阀的第二工作油口相连通。3.根据权利要求2所述的一种实现轧机AGC油缸快速动作的液压回路，其特征在于：在所述第四伺服阀的第二工作油口与传动侧AGC油缸有杆腔之间的管路上设置有第二液控单向阀；所述第二液控单向阀的出口与第四伺服阀的第二工作油口相连通，第二液控单向阀的入口与传动侧AGC油缸有杆腔相连通，第二液控单向阀的控制口与电磁换向阀的第二工作油口相连通。4.根据权利要求3所述的一种实现轧机AGC油缸快速动作的液压回路，其特征在于：在所述第一伺服阀的回油口与AGC系统的回油口之间的管路上设置有第一单向阀，第一单向阀的入口与第一伺服阀的回油口相连通，第一单向阀的出口与AGC系统的回油口相连通；在所述第二伺服阀的回油口与AGC系统的回油口之间的管路上设置有第二单向阀，第二单向阀的入口与第二伺服阀的回油口相连通，第二单向阀的出口与AGC系统的回油口相连通；在所述第三伺服阀的回油口与AGC系统的回油口之间的管路上设置有第三单向阀，第三单向阀的入口与第三伺服阀的回油口相连通，第三单向阀的出口与AGC系统的回油口相连通；在所述第四伺服阀的回油口与AGC系统的回油口之间的管路上设置有第四单向阀，第四单向阀的入口与第四伺服阀的回油口相连通，第四单向阀的出口与AGC系统的回油口相连通；在所述电磁换向阀的回油口与AGC系统的回油口之间的管路上设置有第五单向阀，第五单向阀的入口与电磁换向阀的回油口相连通，第五单向阀的出口与AGC系统的回油口相连通。5.根据权利要求4所述的一种实现轧机AGC油缸快速动作的液压回路，其特征在于：在所述液压AGC系统供油口的直连管路上设置有第一油压传感器；在所述操作侧AGC油缸无杆腔的直连管路上设置有第二油压传感器；在所述操作侧AGC油缸有杆腔的直连管路上设置有第三油压传感器；在所述传动侧AGC油缸无杆腔的直连管路上设置有第四油压传感器；在所述传动侧AGC油缸有杆腔的直...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贵桥，李建平，丁敬国，孙涛，牛文勇，花福安，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：