板帶冷軋產品液壓系統是冷軋生產線上的核心組成部分,負責為軋機的關鍵動作(如輥縫調節、壓力控制、速度同步等)提供精準的動力和控制,直接影響板帶產品的厚度精度、板形質量和生產效率。
一、液壓系統的核心組成
板帶冷軋液壓系統通常由動力源、執行元件、控制元件、輔助元件四部分構成,各部分功能如下:
動力源
主要包括液壓泵(如軸向柱塞泵)、驅動電機、油箱等,作用是將機械能轉化為液壓能,為系統提供高壓油液(工作壓力通常為 10-30MPa)。
油箱需具備儲油、散熱、沉淀雜質的功能,部分系統還會配備油溫控制器(加熱或冷卻裝置),確保油液溫度穩定在 30-50℃。
執行元件
負責將液壓能轉化為機械能,驅動軋機動作,核心元件包括:
液壓缸:如壓下缸(控制軋輥垂直方向位移,調節輥縫)、側推缸(控制軋輥水平方向定位,保證板帶寬度精度)、彎輥缸(通過施加彎輥力調整軋輥凸度,改善板形)。
部分系統會用到液壓馬達(如驅動卷取機、開卷機的輔助傳動)。
控制元件
用于調節油液的壓力、流量、方向,實現對執行元件的精準控制,關鍵元件包括:
壓力閥(溢流閥、減壓閥):控制系統壓力,避免過載。
流量閥(節流閥、調速閥):調節執行元件的運動速度(如壓下缸的響應速度)。
方向閥(電磁換向閥、電液換向閥):控制油液流向,改變執行元件的運動方向(如液壓缸的伸縮)。
伺服閥 / 比例閥:高精度控制元件,可根據電信號(如軋機控制系統的指令)連續調節流量或壓力,實現輥縫的微米級控制(滿足板帶厚度公差要求,通常為 ±1-5μm)。
輔助元件
包括油管(高壓無縫鋼管或軟管)、管接頭、過濾器(過濾精度通常為 5-10μm,防止雜質磨損元件)、壓力表、蓄能器(吸收壓力脈動,保證系統壓力穩定)等。

二、核心功能與控制邏輯
板帶冷軋液壓系統的核心功能是實現軋機的高精度閉環控制,以滿足板帶的厚度、板形等質量要求,具體包括:
厚度控制(AGC 系統,Automatic Gauge Control)
原理:通過壓下缸實時調節輥縫,補償因原料厚度波動、軋制力變化等因素導致的板帶厚度偏差。
控制邏輯:厚度傳感器(如 X 射線測厚儀、激光測厚儀)檢測出口板帶厚度,將信號反饋至控制系統,系統計算偏差后,通過伺服閥控制壓下缸的伸縮量,實時調整輥縫,形成閉環控制。
響應速度要求:壓下缸的動態響應時間需小于 0.1 秒,才能及時補償軋制過程中的快速擾動(如原料硬點、軋輥熱膨脹)。
板形控制
通過彎輥缸、竄輥缸(部分軋機配備)等執行元件調整軋輥的凸度或撓度,補償板帶的浪形(如邊浪、中浪)。
例如:當檢測到板帶出現邊浪時,控制系統指令彎輥缸施加正彎輥力,使軋輥中部凸度增加,減少邊部壓下量,消除邊浪。
軋制力控制
系統需穩定軋制力(通過壓力傳感器實時監測),避免因軋制力波動導致板帶厚度不均或軋輥損傷。當軋制力超過設定值時,溢流閥會自動卸壓,保護設備。
同步控制
對于多缸驅動的軋機(如四輥軋機的上下壓下缸),需通過比例閥或同步控制系統保證各缸的位移一致(同步誤差通常小于 0.1mm),防止軋輥傾斜導致板帶跑偏或厚度不均。
三、關鍵技術要求
由于冷軋過程對精度、響應速度、穩定性要求極高,液壓系統需滿足以下技術指標:
控制精度:輥縫調節精度可達 ±0.001mm,彎輥力控制精度可達 ±1%。
動態響應:伺服閥的響應時間小于 50ms,壓下缸的階躍響應時間(從靜止到設定位置)小于 200ms。
可靠性:平均無故障運行時間(MTBF)需大于 1000 小時,避免因系統故障導致停機(冷軋生產線停機 1 小時可能造成數十萬元損失)。
抗污染能力:油液清潔度需達到 NAS 7 級以上(每 100mL 油液中,5μm 以上顆粒不超過 3000 個),否則會導致伺服閥卡滯、液壓缸磨損。