针对液压辊缝控制系统的液压刚度分析及背压选择

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1、液压气动与密封／2012年第8期液压辊缝控制系统的液压刚度分析及背压选择陶桂林，向忠辉，罗辉，李伟(武钢股份设备维修总厂，湖北武汉430080)摘要：该文根据液压辊缝控制系统工作原理，建立了辊缝控制的液压刚度模型。重点分析了油液弹性模量和背压对液压刚度的影响关系，给出了负载变化产生压力冲击的估算方法。最后结合一起典型故障的处理，阐明合理选择背压的重要性和选择方法的具体应用。关键词：液压辊缝控制；液压刚度；伺服阀；背压；弹性模量中图分类号：TH137．9文献标识码：A文章编号：1008—0813(2012)08—0018—04Analy

2、sisonHydraulicRigidityandChoiceofBackPressurefortheHydraulicGaugeControlSystemTA0Gui—lin，XIANGZhong-hui，LUOHui，LIWei(TheEquipmentMaintenancePlantofWISCO，Wuhan430080，China)Abstract：basedontheworkprincipleofthehydraulicgaugecontrolsystem，arationablemodelispresentedinthisp

3、apertoanalyzethehydraulicrigidity，whichexpoudedhowthehydraulicrigidityhadbeenaffectedbythevolumeelasticmodulusandthebackpressure．andhowtochoosethebackpressure．Attheendofthepaper，onetipiealmalfunctionverifiedtheanalysisbefore，andunderlinedtheimportantofreasonablebackpres

4、sureforthenormaloperationofhydraulicgaugecontrolsystem．Keywords：hydraulicgaugecontrol；hydraulicrigidity；selwovalve；backpressure；elasticmodulusO引言专。一等㈩液压系统由于能量密度高，控制精度高等优点在式中dp——压力变化值；工矿企业得到广泛的应用。当前，轧机的辊缝控制几乎d——液体被压缩后体积的变化值；都采用液压辊缝控制系统。通常热轧轧机的轧制力在——液体压缩前的体积。1000～3000t，在巨

5、大的压力下，轧机牌坊大约拉伸1～由于液体体积压缩系数很小，通常取其倒数，称3mm，而板材的厚度精度却要控制在301xm以内。要到为体积弹性模量K。即：达如此高的控制精度，液压系统本身的精度自然越高越好。根据相关资料『l、2l，在研究辊缝控制精度时，油液K=(2)p的压缩性已经不能忽略。从提高辊缝控制精度的角度根据资料，液压油的弹性模量随压力变化如来看，液压缸背压越高越有利。然而，如果背压过高，再图1所示。体积弹性模量K与压缩过程、温度、压力等加上轧机咬钢或抛钢瞬间产生的压力冲击，将危及管因素有关，等温压缩下的K值不同于绝热压缩下的K路

6、和密封的正常使用，因此合适的背压是液压系统正值，由于差别较小，温度升高时，K值减小，在液压油正常工作的基本条件。常工作的温度范围内，K值会有5％一25％的变化。压力1液压油的压缩特性与弹性模量加大时，K值加大。研究液压辊缝控制系统的工作特性时。必须首先了解液压油的压缩特性。液压油的压缩特性一般用液体的压缩系数来表示，即：收稿日期：2012—04—12作者简介：陶桂林(1970一)，男，湖南襄阳人，高级工程师，工学博士，从事压力p／MPa热轨电气控制研究。图1液压油的弹性模量K随压力变化曲线18HvdraulicsPneumatics＆

7、Seals，NO．8．2012通常在1．4～2．0xl0MPa之间，当液压油混入空气动外力，Y为活塞位移距离，各变量正方向如图3所示。后，液压油的可压缩性显著增强，弹性模量显著下降。且其变化不呈线性关系。因此，当研究液压辊缝控制系统的动态特性时必须根据压力工作范围选择相应的值。G—2液压系统的液压刚度分析2．1轧机液压辊缝控制系统简介二—]=—_]_1lM一_厂^]，、n^轧机的液压辊缝控制系统在冶金企业具有很强的l}j口_j代表性，其系统组成有很多相似和共同点。某轧钢厂辊缝控制液压原理如图2所示图3液压辊缝控制系统分析模型在轧机咬钢

8、前，无杆腔压力P与有杆腔压力P保持液压缸两侧的受力平衡，忽略轧辊自重等因素，有如下方程：A。PL-Ar0dpR=0(2)在轧机咬钢瞬间，液压缸活塞将发生微小的移动．从而导致无杆腔压力增加，有杆腔压力减小。在极短的时间内，