冷轧机弯辊液压系统设计

摘 要：随着工业产品需求层次的提高，对钢铁企业提供板带钢的尺寸精度和形状精度提出了更高的要求,板形控制也就成为轧钢企业的重点课题。带钢冷轧的生产技术水平不仅代表着一个国家钢铁工业的综合实力，也关系着工业生产链条的各个环节。

关键词：板形控制 弯辊 液压

冷轧带钢作为高附加值的钢铁产品用途十分广泛。主要用于汽车制造、包装、机电产品等方面。带钢冷轧的生产技术水平不仅代表着一个国家钢铁工业的综合实力，也关系着工业生产链条的各个环节。随着社会的飞速发展，工业产品需求层次的提高，钢铁企业对板带钢的尺寸精度和形状精度提出了更高要求， 板形是板带产品的重要质量指标之一，而板形控制是板带产品质量保证体系中一个非常重要的环节。为了满足现代板带生产的高质量和高生产率，不仅要求板形控制具有较高的精度，而且还要有较强的在线可调性。

一、液压弯辊板形调节装置简介

液压弯辊调节装置出现于 20 世纪 60 年代，液压弯辊最早应用于橡胶、塑料、造纸等工业部门，以后才逐步应用到金属加工中来，并发展成为一个行之有效的板形控制方法。现代轧机大多数都有液压弯辊装置对工作辊辊形进行调整。其基本原理是：通过装设在轴承座之间的液压缸向工作辊或支承辊辊颈施加液压弯辊力，使轧辊产生附加弯曲，来瞬时地改变轧辊的有效凸度，从而改变承载辊缝形状和轧后带钢的延伸沿横向的分布，以补偿由于轧制压力和轧辊温度等工艺因素的变化而产生的辊缝形状的变化，保证生产出高精度的产品。只要根据具体的工艺条件来适当地选择液压弯辊力，就可以达到改善板形的目的。弯辊装置的突出优点是能迅速调整轧辊凸度，控制无滞后，与其它辊形控制手段相配合能进一步扩大板形调节能力和效果。

二、液压伺服系统的特点分析

弯辊液压系统是电液伺服力控制系统，因此我们有必要了解一下液压伺服系统。液压伺服控制系统是在液压传动和自动控制理论基础上建立起来的一种自动控制系统。许多工业部门和技术领域对高响应、高精度、高功率－重量比和大功率的液压伺服控制系统的需要不断扩大，促使液压伺服控制技术迅速发展。特别是反馈控制技术在液压装置中的应用、电子技术与液压技术的结合，使液压伺服控制系统这门技术不论在元件和系统方面，还是在理论和应用方面都日趋完善和成熟，并形成一门新的学科，成为液压技术的重要发展方向之一。液压伺服控制除了具有液压传动的各种优点外，还具有反应快、系统刚度大和控制精度高等优点，因此广泛应用于金属切削机床、重型机械、锻压机械、起重机械、汽车、飞机、船舶和军事装备等方面。特别是计算机控制技术的完善和普及为电子技术和液压技术的结合奠定了基础，大大地提高了液压控制系统的功能与完成复杂控制的能力。机、电、液一体化技术已逐渐扩展到各个工业领域。由此可见，液压伺服控制系统的研究与发展对国防工业和民用工业、对实现四个现代化、赶超国际先进水平都有着相当重要的意义

三、冷轧机弯辊液压系统设计

1．系统压力的确定

系统压力选定的是否合理，直接关系到整个系统的合理程度。在液压系统功率一定的情况下，若系统压力选的过低，则液压元、辅件的尺寸和重量就会增加，系统的造价也相应的提高；若系统压力选的过高，则液压设备的重量、尺寸和造价会相应降低。根据任务书所给的以知条件得出轧制带材需要25MP.

2．速度换向方式的选择

本系统要求液压缸能进能退，根据具体情况而能够调整，故选用电液伺服阀。它的特点是换向简单，调速行程比较方便，阀的安装也比较容易。速度换向也很平稳性。

3．液压系统的升温

液压系统的各种能量损失，包括容积损失和机械损失都会转变为热量。此热能除一部分通过液压元件和管路的外壁向空气散发外，大部分将使油液温度升高，升至某一温度后，散热量与发热温度相等，系统温度不在升高，达到热平衡。因此，合理选择油箱的容积可以降低液压系统的热平衡温度。使液体介质能在常温度下工作。

4．滤油器的选择

液压介质在液压系统中除传递动力外，还对液压元件的运动起润滑作用。此外为了保证元件的密封性能，组成工作腔的运动件之间的配合很小，而液压件内部的控制又常常通过阻尼小孔来实现。因此，液压介质的清洁度对液压元件和系统的工作可靠性和使用寿命有很大的影响。统计资料表明：液压系统故障的75%以上是因为液压介质的污染造成的。而液压元件过早磨损是液压介质的污染所导致，这一事实以引起人们的足够重视。

冷轧机弯辊液压系统，克服了以前的冷轧机由于没有弯辊液压系统致使生产的板材具有中浪形或边浪形的缺陷。本设计是在通过装设在轴承座之间的液压缸向工作辊或支承辊辊颈施加液压弯辊力，使轧辊产生附加弯曲，来瞬时地改变轧辊的有效凸度，从而改变承载辊缝形状和轧后带钢的延伸沿横向的分布，以补偿由于轧制压力和轧辊温度等工艺因素的变化而产生的辊缝形状的变化，保证生产出高精度的产品。只要根据具体的工艺条件来适当地选择液压弯辊力，就可以达到改善板形的目的。

在本次设计过程中，我综合运用了液压传动、CAD绘图等各门课程中的知识，以及一些关于轧钢方面的期刊\论文等，锻炼了自己独立分析问题、思考问题，改进创新及实践动手操作能力，使我受益匪浅。此外，在计算和画图时许多同学也给了我很大的帮助，我也同样的感谢他们。

通过这次设计，通过独立的查阅资料、设计计算和计算机绘图，使我收获颇丰！同时我也意识到了自身知识的有限，实践能力的不足。在以后的学习和工作中，我会进一步锻炼自身的能力，提高自己的综合素养！

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