?專題綜述?收稿日期:2023-02-23;修訂日期:2023-04-11作者簡介:谷振云(1940-男西安重型機械爭論所爭論員級高級工程師。谷振云,李生斌(西安重型機械爭論所,陜西 西安710032摘要:分析了近年來從國外引進的板坯連鑄機承受液壓電氣掌握實現扇形段輥縫自動調整的根本工作要求液壓掌握原理及各掌握方案的特點。開關閥的掌握方式已成功用于西安重型機械爭論所設計制造的攀鋼2#大方坯連鑄機的輕壓下系統。關鍵詞:輥縫;自動調整輕壓下;液壓掌握中圖分類號:TF77711 文獻標識碼:A :1001--05AnalysisofthecontrolofCCMrollgapadjustingGUZhen2yun,LISheng2bin(XiπanHeavyMachineryResearchInstitute,Xiπan710032,ChinaAbstract:Thebasicrequirement,hydrauliccontrolmechanismandfeaturesofvarioussolutionsofCCMseg2mentautomaticrollgapadjustinghydraulicsystemintroducedfromabroadarediscussed.Theon2offvalvecontrolhasbeensuccessfullyappliedtothe2#bloomcastersoft2reductionsysteminPanSteel.Keywords:rollgap;automaticadjusting;soft2reduction;hydrauliccontrol概述上世紀90年月中末期,歐洲的德馬克、奧鋼聯以及意大利的達涅利等公司先后技術這一技術的成功應用也使扇形段對鑄坯的動態輕壓下成為可能目前它已作為一項成熟技術廣泛應用于世界各地很多冶金廠的連鑄機設備中。近年來,我國上海動態輕壓下技術,這對提高鑄平起到了明顯作用。然而,國內的冶金科研院所和連鑄成套設備設計、制造公司等部門和單位尚未作為獨立的專有技術進展成功的開發和應用(目前西重所與寶鋼爭論院聯合研制的試驗鑄機已獲應用,2023年5月已投產試驗。本文將在消化吸取國外先進技術的根底上對德扇形段輥縫自動調整的根本要求每個扇形段有四只夾緊液壓缸(靠近扇形段上口和下口各兩只,其構造是液壓缸的活塞桿與扇形段的下框架相連固定不動而液壓缸缸體與扇形段上框架相連,帶動上框架及其輥組作?1?2023No13 重型機械升降運動液壓缸上裝有可實現檢測目的的位置傳感器。按連鑄機鑄造工藝要求,扇形段實際工作和設定的輥縫是一個楔形(收縮輥縫,沿著鑄造方向扇形段上口設定的輥縫,1m機長的(對弧形區為弧線,對水平0112～012mm,而進展輕壓下時,壓下區的輥縫收縮量014～111mm/m。而同為扇形段上口或下口的兩只液壓缸的定位停頓位置應一樣,以防扇形段上的輥子偏斜,通常輥子對水平位置的偏斜程度不大于±011mm因此液壓缸位置傳感器的檢測精度必需高于±011mm一個數量級。對板坯連鑄機而言,扇形段上框架及其輥組的質量均較大通常達幾噸甚至幾十噸以上為保證液壓缸的位置停頓精度即設定的輥縫應盡可能削減液壓缸及上框架運動部件的慣性力和運動導向部位的摩擦力,為此扇形段上框架的升降動作接近停頓時,液壓缸的運動速度不能過大,否則難以保證扇形段輥縫的目標設定值,并易引起輥縫超調和液壓電氣環節的振蕩。扇形段輥縫自動調整過程扇形段輥縫的自動調整液壓掌握方案,如圖1所示,奧鋼聯和德馬克公司各自承受了完全不同的液壓掌握回路,達涅利公司承受的液壓掌握方式與德馬克方式相類似。?2?重型機械 2023No13圖1 (a奧鋼聯方式 (bc 要求,、下口所需輥縫相應的給定信號電壓缸缸體在最上位,給定信號與液壓缸位置傳感器檢測信號之間的誤差信號電流最大隨著調整動作的進展其誤差電流信號漸漸1a所示的掌握方案,該差值電流信號經電氣調制后僅以導通電路的形式使電磁換向閥通入額定電壓和電流,以使閥電磁鐵動作它與誤差信號電流的大小無關而極性的差異將用來掌握三位四通電磁閥不同電磁鐵的通、斷電狀態,即掌握扇形段夾緊液壓缸的升降運動的方向;當液壓缸的尺(時液壓缸的運動速度也是一樣的。由此可見只要液壓掌握回路的組成肯定液壓缸將以一固定的速度完成輥縫調整動作以到達輥縫設定的目標值,其升降運動速度的,與誤差信號電流的極性和大小無關。液壓缸調整動作的速度通常約為1～,隨缸徑大小的不同,1～L/min扇形段四只夾緊液壓缸的運動同步狀況則由液壓缸上的位置傳感器加以檢測并由電氣系統掌握。,其輥縫調整過程大致如下。假定調整初始扇形段上框架在最上位它相應于上、下口夾緊液壓缸處零位此時它們的位置傳感器的反響檢測信號也為零;S為與扇形段上口輥縫設定值相應的電氣信號量,ΔS為與上、下口輥縫設定差值相應的電氣信號量,扇形段向下運動時電氣信號量的極性為反之則為“-”。依據生產要求,經計算機和帶專用軟件的電氣掌握器向本扇形段掌握上、下口夾緊液壓缸運動的四只電液比例伺服閥同時設定和輸入電氣信號量+S此時給定信號與反響檢測信號之間的誤差電流最大,于是扇形段夾緊液壓缸將帶動上框架以最大速度向下作平移運動,隨著液壓缸位置傳感器反響檢測信號的加大(誤差電流減小,液壓缸的運動速度將逐步減小,直到四只夾緊液壓缸同時到達本扇形段上口輥縫設定值,即給定信號與反響檢測信號之間的誤差電流消逝,上口?3?2023No13 重型機械液壓缸輥縫調整完畢運動停頓。在此階段為防止扇形段上、下口液壓缸運動過速和由此而引起的不同步對電液比例伺服閥的輸入信號實行了“限流”措施即當原始給定信號與位置傳感器反響電流信號之間的誤差電流超過最大限定電流時,四只液壓缸的比例伺服閥均以最大限定電流作為閥的輸入信號,該最大限定電流所對5～15mm/s,并以此作為選擇比例伺服閥流量規格的依據其次在上口液壓缸運動停頓之后扇形段上、下口輥縫設定差值相應的電氣信號量+ΔS將作為給定信號隨之輸入到掌握扇形段下口夾緊液壓缸的比例伺服閥中去,這時扇形段下口兩只液壓缸將連續帶動上框架向下作傾斜運動,+Δ消逝,。自動調整的全過程是一個可分為前后兩個階段,各有不同給定信號連續進展的過程。由于扇形段上、下口輥縫相差距離與扇形段本身鑄流長度相比是格外微小的,斜運動時被卡死。雖然上框架輥子軸承座設有墊片組,但并不靠該墊片組調整輥縫,而是僅借輥縫位置設定信號保證扇形段的收縮輥縫和實現對鑄坯的輕壓下。當翻開扇形段即抬起上框架時,其調整過程與前述過程相反,也為前后兩個階段:首先經電氣掌握器向扇形段下口液壓缸的比例伺服閥輸入與輥縫差值相應的電流信號-ΔS,使下口液壓缸升起,當下口液壓缸到達與上口液壓缸一樣的檢測位置后,閥上的誤差電流信號消逝,下口液壓缸的向上運動停頓;繼之同時向掌握上、下口液壓缸運動的比例伺服閥給定和輸入與扇形段抬起位置相應的電信號,如使扇形段到達最大的開口度(,這時的給定信號相當于零,而液壓缸的位置反響信號最大,閥上的誤差電流信號也最大,但其極性相反,上、下口液壓缸同時以最大速度向上運動,隨著反響電流信號的減小,液壓缸的運動速度也逐步減小直至誤差電流信號消逝,扇形段上框架到達最上位,液壓缸的運動隨之停頓。兩個階段的電氣信號一次同時給定,運動是連續進展的。在鑄機鑄造工作模式下,如因輥子受力、框架熱變形等各種因素的影響,所檢測到的輥縫與原始設定輥縫消滅微小偏離時,位置傳感器所發出的檢測信號將借助比例伺服閥自動調整扇形段夾緊液壓缸所在的位置,使其始終保持在原始設定輥縫的位置上。,起始壓下。而動態輕壓下的力是借助于夾緊液壓缸經上框架的輥組對鑄坯施壓來實現的,所需壓力大小與澆鑄的鋼種和鑄坯的斷面有關,可由通入夾緊液壓缸的得,可以開環或閉環調整和掌握比例伺服閥的進口油壓。德馬克、奧鋼聯以及意大利達涅利等公司已成功開發出連鑄機專用工藝軟件實現扇形段夾緊液壓缸的位置及力的掌握。不管在澆鑄前原始設定輥縫或在輕壓下的狀況下自動調整輥縫都是沿著鑄流方向由前到后逐個扇形段依次進展的。扇形段輥縫自動調整簡化方框圖作為帶負反響的伺服同步回路,從電氣掌握上可有:(1兩缸或多缸無基準的并聯同步掌握;(2以一只液壓缸為基準的兩缸或多缸跟蹤同步掌握;(3兩缸互為基準的同調同步掌握,2所示。筆者認為同為扇形段上口兩只液壓缸和下口兩只液壓缸承受無基準的并聯同步掌握,而?4?重型機械 2023No13上、下口液壓缸之間承受了互為基準的同調同步掌握,是適合扇形段輥縫自動身的檢測偏差以及機械設備安裝引起的誤差,并且易于防止扇形段輥面可能消滅的偏斜。圖2 扇形段夾緊缸同步掌握方式(a并聯跟蹤同調同步 (b串聯跟蹤同調同步兩種液壓掌握方案的比較圖1a所示的液壓掌握方案的主要優點在于:①輥縫自動調整是通過電磁閥掌握扇形段上框架的升降動作而實現的,電氣掌握相對簡潔,投資費用較低;②與伺服閥掌握相比,對系統油液清潔度的要求較低,便于維護;③液壓元件的維護使用本錢較低;④扇形段對外的液壓配管簡潔,只需要兩只帶速換接頭的液壓軟管;⑤當固定阻尼孔確定后,可調環節少并易于調整;⑥不易受電氣干擾的影響,牢靠性較高;⑦進展輥縫調整時,扇形段以恒定的低速運動,扇形段所需油的流量小,消耗的液壓功率也小。其主要缺點在于:①固定阻尼孔的設置須有肯定的試驗根底,否則液壓缸的調整動作速度難以把握;②扇形段上框架的升降動作在恒定的低速下進展尤其是上框架在最上位時輥縫調整所需的時間長③液壓系統的掌握回路的組成相對簡單,固定阻尼孔的設置和液壓元件的構成恰恰是液壓掌握回路1b1c1a1bEPC((,這主20～25Hz,但具有良好的抗污染力量,適合于在連,MOOG型電液比例伺服閥。完畢語202310月,西安重型機械爭論所設計、制造的攀鋼2號