轧制伺服油缸试验台研究

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1、轧制伺服油缸试验台研究曾良才，王晓东，黄富，陈灿军，陈奎牛(1.武汉科技大学机械口动化学院，湖北武汉430081；2.武汉钢铁(集团)公司，湖北武汉430080)摘要：轧制伺服汕缸轧制力大、行程短、频率响应高，测试难度较大。本文针对这些特点，提111T轧制伺服油缸的试验必须进行全行程摩擦力和动态响应特性的测试；研究了其试验方法、试验液压系统的组成及CAT测试系统的配置，所研制的轧制伺服汕缸试验台的测试精度达到了国家B级精度。关键词：液压试验台；伺服汕缸；液压AGC;液压CATTheResearchontheHydraulicTestingRigofRolli

2、ngServoCylinderAbstract:Therollingservocylinder'srollingforceisgreat,strokeisshort,frequencyresponseisrapidandtestingisdifficult・Accordingtothesefeatures,thisarticleputsforwardthatinthiskindofcylinder'stesting、thefrictionsanddynamicrespondsofthewholestrokemustbetested・Inthisarticle

3、,wehavestudiedthetestingmethods,theconstitutionofthetestinghydraulicsystemsandtheconfigurationoftheCATtestingsystem.ThetestingprecisionoftherollingservohydrauliccylindertestingrigreachedournationalclassBprecision・Keywords:Hydraulictestingrig;Servocylinder;HydraulicAGC;HydraulicCAT1

4、•概述轧机液压AGC系统具有响应快、精度高等特点，目前止在逐步取代电动AGC而成为高精度快速轧制的核心设备。而系统中的关键元件轧制伺服汕缸载荷大，频率响应高，结构复杂，调试及故障诊断难度很大，常常因无法预测故障或不能判断故障部位而被迫停产检修，由于缺乏试验手段，经常送往国外进行试验与维修。因此，国内急需能够对液压AGC系统屮轧制伺服汕缸进行动态和静态试验的技术与设备，以解决事故停产检修过多的问题。1=1前己有的各种液圧试验台均不适用于轧机液压AGC系统及其关键元件的测试。特别是对于轧制用大型伺服液压缸，目前还没冇可行的试验方法与标准。下面主要介绍所研制的高精

5、度轧制伺服油缸试验台。2•试验台的主要试验内容轧制伺服汕缸与普通汕缸有很人差别，其特点是轧制力人、行程短、频率响应髙。许多轧制伺服油缸缸径大于1000mm以上，而工作行程小于ilOOmmo它的检测方法、检测项H及测试方案均应与普通油缸有所不同。其试验不仅能包含普通液压缸的试验内容，更重要的是要进行伺服液压缸的摩擦力与动态特性测试。在液压AGC系统中，轧制伺服液压缸的摩擦力人小是至关重要的，特别是在启动阶段，摩擦力是影响低速性能及稳态精度的重要因素之一。为了轧制超薄板材，必须使伺服缸达到lgm以上的定位精度并无爬行现象。很显然，过人的摩擦力是很难保证的。日前，

6、这种伺服缸主要依赖于进口，通过采用特殊的密封材料及沟槽尺寸、提高加工精度等措施来减小摩擦力，在!11厂时已将AGC汕缸摩擦力的允许值控制在最大轧制力的0.2%〜0.4%之内。山于摩擦力相对于轧制力很小，対测试精度有很高要求。如果按普通油缸启动摩擦力的测试方法进行的话,根本测不出大型重载伺服油缸的摩擦力，因此，轧制伺服液压缸的摩擦力测试不仅十分重要，而且研究它的测试方法具有较人的意义.另一方面，还必须检测轧制伺服液压缸的动态特性，以确定其响应速度是否能够满足轧机快速轧制的需要，并确定其响应曲线在高频段是否有平顶现彖，因为平顶现彖是引起极限环振荡及影响动态精度的

7、重要因素o总之，试验台应能完成以下主要内容。（1）能完成伺服汕缸的动态特性测试：频率响应测试（主要检测工作频帶以内的频率特性）的范围达到10Hz以上，测试精度符合国家冇关标准的耍求，绘制幅频特性■相频特性波德图。（2）能完成伺服油缸的静态特性测试：内泄漏测试、外泄漏测试、耐压试验、最低启动压力试验、爬行测试、摩擦力特性测试等，并绘制有关曲线。3•试验台液压系统与试验方法试验台液压系统简图如图1所示，它由泵组1（总流量250L/min.压力31.5MPa）、泵组2（总流量250L/min、压力31.5MPa）、泵组3（总流量15L/min、压力31.5MPa）

8、、汕箱及附件、三级电反馈电液伺服阀及由其构成的位置伺