一種液壓張力溫軋機微張力控制系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于液壓張力軋機張力控制技術領域，特別是涉及一種液壓張力溫軋機微張力控制系統及方法。
【背景技術】
[0002]目前，實驗用的液壓張力溫軋機可對單片金屬帶材試樣進行在線加熱并進行張力軋制，為開展常溫難變形金屬溫軋工藝試驗研宄、為實現金屬薄帶的工業化生產創造技術條件。
[0003]對于常溫下具有較大脆性或難變形的金屬帶材，通常需要在線加熱后并在微張力(< 3kN)條件下進行溫軋，為了保證軋件的軋制精度，就必須保證微張力的控制精度。而現有的張力控制方法是通過控制伺服閥流量的同時實現張力液壓缸的位置閉環控制和張力閉環控制，該方法需要對軋制過程中的前滑率和后滑率進行精確計算，其更適合冷軋過程，而對于溫軋過程，由于前滑率和后滑率與摩擦系數、壓下率、厚度計算精度等因素有關，而摩擦系數又與軋件溫度、乳輥溫度及軋輥表面粗糙度等因素有關，因此導致溫軋過程中的前滑率和后滑率的計算誤差較大，使溫軋過程中的張力控制精度不高，乳制過程中經常發生斷帶現象。所以，現有的張力控制方法并不適用液壓張力溫軋機。
[0004]因此，亟需一種適合于液壓張力溫軋機的微張力控制方法，能夠保證溫軋過程中的微張力控制精度，并保證具有較大脆性或難變形金屬帶材的軋制精度。
【發明內容】
[0005]針對現有技術存在的問題，本發明提供一種液壓張力溫軋機微張力控制系統及方法，能夠保證溫軋過程中的微張力控制精度，并保證軋件的軋制精度。
[0006]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:一種液壓張力溫軋機微張力控制系統，包括左夾鉗、右夾鉗、左張力液壓缸、右張力液壓缸、左液壓系統及右液壓系統，所述左夾鉗與左張力液壓缸的活塞桿相連接，在其連接處安裝有左張力計，所述右夾鉗與右張力液壓缸的活塞桿相連接，在其連接處安裝有右張力計；所述左張力液壓缸內置左位移傳感器，所述右張力液壓缸內置右位移傳感器；
[0007]所述左液壓系統內包括左比例溢流閥、左伺服閥及左比例減壓閥，所述左比例減壓閥的進油口與左液壓系統的高壓油源相連通，左比例減壓閥的出油口與左伺服閥的進油口相連通，左伺服閥的出油口一路與左張力液壓缸的有桿腔相連通，另一路與左比例溢流閥的進油口相連通，左比例溢流閥的出油口與左液壓系統的供油油箱相連通；所述左張力液壓缸的無桿腔與左液壓系統的低壓油源相連通；
[0008]所述右液壓系統內包括右比例溢流閥、右伺服閥及右比例減壓閥，所述右比例減壓閥的進油口與右液壓系統的高壓油源相連通，右比例減壓閥的出油口與右伺服閥的進油口相連通，右伺服閥的出油口一路與右張力液壓缸的有桿腔相連通，另一路與右比例溢流閥的進油口相連通，右比例溢流閥的出油口與右液壓系統的供油油箱相連通；所述右張力液壓缸的無桿腔與右液壓系統的低壓油源相連通。
[0009]在所述左比例減壓閥的進油口與左液壓系統的高壓油源之間、右比例減壓閥的進油口與右液壓系統的高壓油源之間均連接有高壓過濾器，在所述左比例減壓閥的進油口與高壓過濾器之間、右比例減壓閥的進油口與與高壓過濾器之間均連接有單向閥。
[0010]在所述左比例減壓閥的進油口、右比例減壓閥的進油口均連接有蓄能器。
[0011]所述左張力液壓缸的無桿腔、右張力液壓缸的無桿腔均依次連接有油壓傳感器及測壓接頭；所述左張力液壓缸的有桿腔、右張力液壓缸的有桿腔均依次連接有測壓接頭及油壓傳感器。
[0012]在所述左比例溢流閥的出油口與左液壓系統的供油油箱之間、左伺服閥的回油口與左液壓系統的供油油箱之間、右比例溢流閥的出油口與右液壓系統的供油油箱之間、右伺服閥的回油口與右液壓系統的供油油箱之間均連接有單向閥。
[0013]采用所述的液壓張力溫軋機微張力控制系統的微張力控制方法，包括如下步驟:
[0014]步驟一:軋制開始前，控制左伺服閥、右伺服閥處于打開狀態，且控制量均設定為3%?5%，控制左比例溢流閥、右比例溢流閥處于關閉狀態，啟動左液壓系統和右液壓系統，通過左液壓系統為左張力液壓缸供油，通過右液壓系統對右張力液壓缸供油，此時左張力液壓缸通過左比例減壓閥及左張力計進行張力閉環調節，右張力液壓缸通過右比例減壓閥及右張力計進行張力閉環調節，為軋件建立張力；
[0015]步驟二:進行軋制
[0016](一)當軋制方向由右至左時，控制左伺服閥處于打開狀態，且控制量設定為70 %?100 %，控制左比例溢流閥處于關閉狀態，控制右伺服閥處于打開狀態，且控制量設定為3%?5%，控制右比例減壓閥處于打開狀態，且控制量設定為50%?90%，此時左張力液壓缸通過左比例減壓閥及左張力計進行張力閉環調節，右張力液壓缸通過右比例溢流閥及右張力計進行張力閉環調節，實現軋件的溫軋；
[0017](二)當軋制方向由左至右時，控制右伺服閥處于打開狀態，且控制量設定為70 %?100 %，控制右比例溢流閥處于關閉狀態，控制左伺服閥處于打開狀態，且控制量設定為3%?5%，控制左比例減壓閥處于打開狀態，且控制量設定為50%?90%，此時右張力液壓缸通過右比例減壓閥及右張力計進行張力閉環調節，左張力液壓缸通過左比例溢流閥及左張力計進行張力閉環調節，實現軋件的溫軋；
[0018]步驟三:當單一道次或全部道次軋制結束時，液壓張力溫軋機處于停車狀態，控制左伺服閥、右伺服閥處于打開狀態，且控制量設定為3%?5%，控制左比例溢流閥、右比例溢流閥處于關閉狀態，此時左張力液壓缸通過左比例減壓閥及左張力計進行張力閉環調節，右張力液壓缸通過右比例減壓閥及右張力計進行張力閉環調節；
[0019]步驟四:當全部道次軋制結束后，首先通過左、右液壓系統卸載軋件的張力，然后控制輥縫抬起，打開左夾鉗或右夾鉗，再控制左比例減壓閥和右比例減壓閥處于打開狀態，且控制量設定為50%?90%，控制左比例溢流閥和右比例溢流閥處于關閉狀態，此時左張力液壓缸通過左伺服閥及左位移傳感器進行位置閉環調節，右張力液壓缸通過右伺服閥及右位移傳感器進行位置閉環調節，進而使左張力液壓缸及右張力液壓缸活塞桿退回缸內，此時打開右夾鉗或左夾鉗取下軋制好的軋件。
[0020]本發明的有益效果:
[0021]本發明與現有技術相比，克服了傳統的張力控制技術只能滿足冷軋機的局限和不足，且張力控制方式更加簡單有效，面對具有較大脆性或難變形金屬帶材時，有效保證了溫軋過程中的張力控制精度，并實現微張力(<3kN)軋制，提高了極薄帶(帶材厚度< 0.1mm)的最終軋制質量。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明的一種液壓張力溫軋機微張力控制系統原理圖；
[0023]圖中，I一溫軋機，2—軋件，3—左夾鉗，4一右夾鉗，5—左張力液壓缸，6—右張力液壓缸，7—左張力液壓缸的無桿腔，8—左張力液壓缸的有桿腔，9一右張力液壓缸的無桿腔，10 一右張力液壓缸的有桿腔，11 一左位移傳感器，12 一右位移傳感器，13 一左張力計，14一右張力計，15—左比例溢流閥，16一右比例溢流閥，17一左伺服閥，18一右伺服閥，19一左比例減壓閥，20—右比例減壓閥，21—蓄能器，22—高壓過濾器，23—單向閥，24—測壓接頭，25—油壓傳感器。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的詳細說明。
[0025]如圖1所示，一種液壓張力溫軋機微張力控制系統，包括左夾鉗3、右夾鉗4、左張力液壓缸5、右張力液壓缸6、左液壓系統及右液壓系統，所述左夾鉗3與左張力液壓缸5的活塞桿相連接，在其連接處安裝有左張力計13，所述右夾鉗4與右張力液壓缸6的活塞桿相連接，在其連接處安裝有右張力計14 ;所述左張力液壓缸5內置左位移傳感器11，所述右張力液壓缸6內置右位移傳感器12 ；
[0026]所述左液壓系統內包括左比例溢流閥15、左伺服閥17及左比例減壓閥19，所述左比例減壓閥19的進油口與左液壓系統的高壓油源相連通，左比例減壓閥19的出油口與左伺服閥17的進油口相連通，左伺服閥17的出油口一路與左張力液壓缸5的有桿腔8相連通，另一路與左比例溢流閥15的進油口相連通，左比例溢流閥15的出油口與左液壓系統的供油油箱相連通；所述左張力液壓缸5的無桿腔7與左液壓系統的低壓油源相連通；
[0027]所述右液壓系統內包括右比例溢流閥16、右伺服閥18及右比例減壓閥20，所述右比例減壓閥20的進油口與右液壓系統的高壓油源相連通，右比例減壓閥20的出油口與右伺服閥18的進油口相連通，右伺服閥18的出油口一路與右張力液壓缸6的有桿腔10相連通，另一路與右比例溢流閥16的進油口相連通，右比例溢流閥16的出油口與右液壓系統的供油油箱相連通；所述右張力液壓缸6的無桿腔9與右液壓系統的低壓油源相連通。
[0028]在所述左比例減壓閥19的進油口與左液壓系統的高壓油源之間、右比例減壓閥20的進油口與右液壓系統的高壓油源之間均連接有高壓過濾器22，在所述左比例減壓閥19的進油口與高壓過濾器22之間、右比例減壓閥20的進油口與與高壓過濾器22之間均連接有單向閥23。
[0029]在所述左比例減壓閥19的進油口、右比例減壓閥20的進油口均連接有蓄能器21。
[0030]所述左張力液壓缸的無桿腔7、右張力液壓缸6的無桿腔9均依次連接有油壓傳感器25及測壓接頭24 ;所述左張力液壓缸5的有桿腔8、右張力液壓缸6的有桿腔10均依次連接有測壓接頭24及油壓傳感器25。
[0031]在所述左比例溢流閥15的出油口與左液壓系統的供油油箱之間、左伺服閥17的回油口與左液壓系統的供油油箱之間、右比例溢流閥16的出油口與右液壓系統的供油油箱之間、右伺服閥18的回油口與右液壓系統的供油油箱之間均連接有單向閥23。
[0032]實施例
[0033]本實施例中，軋件2為AZ31鎂合金帶，初始尺寸為3.95mmX200mmX 1000mm，目標厚度尺寸為0.7mm;液壓張力溫軋機的支撐輥尺寸為Φ480Χ350πιπι，工作輥尺寸為Φ 200