1750冷连轧机压下液压伺服系统设计毕业论文.doc

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1、摘要摘要目前厚度自动控制已成为现代化板带生产中不可缺少的组成部分。厚度精度是考核薄板质量的最重要的指标之一，厚度自动控制简称为AGC(Automatic Gauge Control)，是现代化冷轧薄板生产中实现高精度轧制的重要手段。冷连轧带钢薄板厚度自动控制AGC系统的控制目的是为了获得带钢纵向厚度均匀性。目前，随着汽车、电气设备等工业部门对产品质量要求的不断提高，厚度自动控制己成为现代化板带生产中不可缺少的组成部分，已经开发和发展了多种厚度自动控制系统，而且对它的要求越来越高。本人负责设计的是1450五机架冷连轧机液压AGC控制系统的设计，主要包括系统原理的拟定，集成块，集成块装配，油箱和液

2、压泵站的装配，并用计算机三维软件pro/e进行了模拟。关键词轧机 AGC 液压I 毕业设计（论文）AbstractAGC now is a indispensable component of modern strip production. Assessment sheet thickness accuracy is the most important indicators of quality. AGC is referred to as AGC (Automatic Gauge Control), a modern production of high precision cold-r

3、olled sheet important means of rolling. Cold rolling thin strip AGC system to control a vertical thickness of the strip in order to obtain uniformity. Currently, with the vehicle, electrical equipment and other industrial sectors continuously improve requirements of product quality, AGC has become a

4、 indispensable component in the modern production of strip production. peopie have developed many thickness control system, and it becomes increasingly demanding. I am responsible for the design of a 1450-rack reversing cold rolling mill hydraulic AGC control system design, including roll bending, i

5、ncluding the principle of developing the system, integrated block, integrated block assembly, fuel tank and hydraulic pump assembly, and use computer three-dimensional software Pro-e to simulate them. Keywords Rolling AGC HydraulicI 目 录摘要IAbstractII目 录III第1章 绪论11.1 课题背景11.1.1 AGC简介11.1.2 液压压下装置的特点21

6、.2 国内外研究情况简介21.2.1 国外概况31.2.2 国内概况31.3 存在的主要问题41.4 主要工作内容41.4.1 工作的基本内容41.4.2 步骤、方法及措施4第2章 液压系统原理的设计62.1 技术及工艺要求62.1.1 系统的要求72.1.2系统功能设计82.2 设计液压回路92.3 绘制的原理图112.4 本章小结12第3章 液压系统的计算和元件选型133.1 供油压力的选择133.2 压下缸参数计算133.2.1压下缸尺寸的计算133.2.2负载流量及空载流量的计算143.3 伺服阀的参数计算与选型143.4 主泵与辅泵的计算与选型153.4.1主泵的计算与选型163.4

7、.2辅泵的计算与选型163.5 电机的计算与选型163.6 阀类元件的选择173.6.1单向阀的选择183.6.2溢流阀的选择183.6.3换向阀的选择193.6.4减压阀的选择193.6.5截止阀的选择193.6.6水阀的选择193.7液压附件的选择203.7.1蓄能器的选择203.7.2过滤器的选择213.7.3温度计的选择223.7.4压力表的选择223.7.5空气过滤器的选择233.7.6冷却器的选择233.7.7加热器的选择243.7.8压力传感器的选择253.7.9测压接头的选择253.7.10管子的计算253.7.11油箱容积的计算26第4章 集成块的设计284.1 集成块简介2

8、84.1.1集成块的特点284.1.2集成块的常用材料294.2 集成块设计的步骤29第5章 液压泵站的设计355.1 泵装置的设计355.2 管路的设计35结论38参考文献39致谢41附录1 开题报告42附录2 文献综述48附录3 外文翻译及原文55V第一章 绪论 第1章 绪论1.1 课题背景随着社会经济的发展，国内外各行业对冷轧带钢成品质量的要求日益严格，而产品质量又主要取决于带钢纵向厚度精度和横向厚度精度。在轧制过程中，带钢的纵向厚度精度由厚度自动控制系统（简称AGC系统）来保证，带钢的横向厚度精度由板形自动控制系统来完成，目前已朝着带钢纵向、横向厚度偏差的综合控制方向发展。原料厚度的波

9、动、轧制状态及轧制条件的波动（如轧制速度变化，轧辊的磨损等）常常引起带钢成品厚度波动。调节压下是最常用的一种厚控方法，液压AGC系统是在轧制过程中通过液压压下（或液压推上）装置对有载辊缝进行自动调节的自动控制系统。它以响应速度快、准确性高等电动压下所不及的优点得到广泛应用。目前，几乎全部冷连轧机均采用了液压AGC控制。本设计系统为1450五机架冷连轧机液压压下系统，针对轧制过程中板带厚度波动进行反馈纠正，要求压下装置能快速调节辊缝以保证钢带纵向厚差在给定范围内，其中包括伺服系统的设计，阀架装配图和系统的仿真等。液压压下由于其高精度快速性、容易控制、轧机刚度可控以及安全可靠而得到广泛发展板厚精度

10、是板带材的两大质量指标之一，板厚控制是板带轧制领域里的两大关键技术之一。我国近年来从发达国家引进的一些大型的现代化的板带轧机， 其关键技术是高精度的板厚控制和板形控制。板厚精度关系到金属的节约、构件的重量以及强度等使用性能，为了获得高精度的产品厚度，AGC 系统必须具有高精度的压下调节系统及控制系统的支持。目前厚度自动控制已成为现代化板带生产中不可缺少的组成部分。1.1.1 AGC简介 实现厚度自动控制的系统称为“AGC”(Automatic Gauge Control)。带材厚度自动控制AGC系统是指带材厚度达到设定的目标偏差范围而对轧机进行在线调节的一种控制系统。厚度自动控制系统是通过测厚

11、仪或传感器对带材实际轧出厚度连续进行测量，并根据实测值与给定值比较后的偏差信号，借助于控制回路或计算机的功能程序，改变压下装置、张力或轧制速度，把带材出口厚度控制在允许的偏差范围内。七十年代起，液压厚度控制技术的应用，使板厚控制技术产生了重大变革。液压自动增益控制的响应速度比电动自动增益控制快2个数量级以上。由于液压技术与计算机技术的结合，使这一阶段的板厚控制技术大大地向前迈进了一步。并且在这一阶段的大部分旧式控制方式的轧机都进行了新技术的改造。 1.1.2 液压压下装置的特点国外把实现厚度自动控制的系统称为“AGC ”，而国内多称之为液压压下装置。与电动压下装置比较，液压压下装置有以下特点：

12、1. 快速响应性好，调整精度高。液压压下装置有很高的辊缝调整速度 和加速度。尤其是很大的加速度潜在能力。在频率响应、位置分辨率诸方面都大大优于电动压下装置。下表给出了两者动态特性方面的比较。 动态性能大幅度提高，使得产品的精度提高，质量更有保证，缩短了加速减速阶段带钢头尾的超差长度，节约了金属及能源，提高了合格率。2.过载保护简单、可靠。液压系统可以有效地防止轧机过负载，保护轧辊和轴承免遭损坏。当事故停车时，可迅速排出液压缸的压力油，加大辊缝，避免轧辊烧裂或被刮伤。3.采用液压压下实现对轧机的“恒辊缝”和“恒压力”的控制，以适应各种轧制及操作情况。4.采用标准液压元件，简化了机械结构。5.较机

13、械传动效率高。6.便于快速换辊，提高轧机作业率。1.2 国内外研究情况简介近年来，国内外在板形和板厚等控制技术方面取得了许多新的进展，大大提高了板带材的几何尺寸精度。为满足汽车制造、食品、包装、家用电气、机械和军事工业等各领域的需要，生产出更高精度的板带材产品占领国际市场，各国相继投入了大量的人力物力，开发研制了多种现代化大型轧机。1.2.1 国外概况 具有代表性的有日本日立公司研制的工作辊可轴向移动的HC轧机、CVC轧机、中间辊既可弯曲又可移动的UC轧机，日本三菱公司研制的成对轧辊交叉式的PC轧机，德国曼内斯曼德马科公司的UPC轧机等。这些轧机配以现代化控制手段可实现多功能精密轧制，生产出微

14、米级厚度精度的板带材产品。随着国民经济的快速增长，各国对冷轧带钢质量、品种和数量提出了新的要求，为轧制过程的控制进一步增加了难度，用传统方法已经很难进一步提高控制水平了。因此一些国家开始全面有计划的开发智能控制，如模糊控制技术、神经网络技术等以适应更高精度的要求。在这方面日本、美国、德国、法国等，在烧结、炼钢、连铸及轧钢等钢铁生产领域已获得了成功应用。尤其是日本投入了很大力量，并获得了许多成果。例如日本神户钢铁公司加古川厂五机架冷轧机的神经模糊板形控制系统，日本日立公司森吉米尔轧机的神经模糊板形控制系统等等。1.2.2 国内概况 我国在高精度轧制技术方面也作了大量的研究开发工作。新中国成立后为

15、实现工业化，从国外引进了大型冶金设备和技术。我国技术人员经过多年的学习与消化，在此基础上结合我国的实际情况，自行开发出一些有关提高产品精度的基础理论和实用的先进工艺及装备，其中有些技术已达到或超过国外的先进水平，并且我国将智能控制技术在轧机中也得到了一定的应用。像鞍钢中板厂2350四辊轧机智能控制的开发研究、济钢中板轧机液压APC系统中模糊控制技术的应用等这些国内外的例子，均说明智能控制具有极好的前景。但总体来说我国自行研制的轧机技术含量不高，生产出的产品竞争力不强，每年尚需要进口大量的高精度板带产品，许多轧机的生产状况尚不能令人满意，厚度精度急待提高，许多理论问题以及所采用的先进技术尚待进一步消化研究，如在数学模型的求取上，尽管已经比较完善，但仍存在一些通常被人们所忽略的因素，因此为了更好地实现控制，缩短现场调试周期还有待于对它进一步补充完善。1.3 存在的主要问题液