一种液压张力温轧机微张力控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于液压张力轧机张力控制技术领域，特别是涉及一种液压张力温轧机微张力控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]目前，实验用的液压张力温轧机可对单片金属带材试样进行在线加热并进行张力轧制，为开展常温难变形金属温轧工艺试验研宄、为实现金属薄带的工业化生产创造技术条件。
[0003]对于常温下具有较大脆性或难变形的金属带材，通常需要在线加热后并在微张力(< 3kN)条件下进行温轧，为了保证轧件的轧制精度，就必须保证微张力的控制精度。而现有的张力控制方法是通过控制伺服阀流量的同时实现张力液压缸的位置闭环控制和张力闭环控制，该方法需要对轧制过程中的前滑率和后滑率进行精确计算，其更适合冷轧过程，而对于温轧过程，由于前滑率和后滑率与摩擦系数、压下率、厚度计算精度等因素有关，而摩擦系数又与轧件温度、乳辊温度及轧辊表面粗糙度等因素有关，因此导致温轧过程中的前滑率和后滑率的计算误差较大，使温轧过程中的张力控制精度不高，乳制过程中经常发生断带现象。所以，现有的张力控制方法并不适用液压张力温轧机。
[0004]因此，亟需一种适合于液压张力温轧机的微张力控制方法，能够保证温轧过程中的微张力控制精度，并保证具有较大脆性或难变形金属带材的轧制精度。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种液压张力温轧机微张力控制系统及方法，能够保证温轧过程中的微张力控制精度，并保证轧件的轧制精度。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种液压张力温轧机微张力控制系统，包括左夹钳、右夹钳、左张力液压缸、右张力液压缸、左液压系统及右液压系统，所述左夹钳与左张力液压缸的活塞杆相连接，在其连接处安装有左张力计，所述右夹钳与右张力液压缸的活塞杆相连接，在其连接处安装有右张力计；所述左张力液压缸内置左位移传感器，所述右张力液压缸内置右位移传感器；
[0007]所述左液压系统内包括左比例溢流阀、左伺服阀及左比例减压阀，所述左比例减压阀的进油口与左液压系统的高压油源相连通，左比例减压阀的出油口与左伺服阀的进油口相连通，左伺服阀的出油口一路与左张力液压缸的有杆腔相连通，另一路与左比例溢流阀的进油口相连通，左比例溢流阀的出油口与左液压系统的供油油箱相连通；所述左张力液压缸的无杆腔与左液压系统的低压油源相连通；
[0008]所述右液压系统内包括右比例溢流阀、右伺服阀及右比例减压阀，所述右比例减压阀的进油口与右液压系统的高压油源相连通，右比例减压阀的出油口与右伺服阀的进油口相连通，右伺服阀的出油口一路与右张力液压缸的有杆腔相连通，另一路与右比例溢流阀的进油口相连通，右比例溢流阀的出油口与右液压系统的供油油箱相连通；所述右张力液压缸的无杆腔与右液压系统的低压油源相连通。
[0009]在所述左比例减压阀的进油口与左液压系统的高压油源之间、右比例减压阀的进油口与右液压系统的高压油源之间均连接有高压过滤器，在所述左比例减压阀的进油口与高压过滤器之间、右比例减压阀的进油口与与高压过滤器之间均连接有单向阀。
[0010]在所述左比例减压阀的进油口、右比例减压阀的进油口均连接有蓄能器。
[0011]所述左张力液压缸的无杆腔、右张力液压缸的无杆腔均依次连接有油压传感器及测压接头；所述左张力液压缸的有杆腔、右张力液压缸的有杆腔均依次连接有测压接头及油压传感器。
[0012]在所述左比例溢流阀的出油口与左液压系统的供油油箱之间、左伺服阀的回油口与左液压系统的供油油箱之间、右比例溢流阀的出油口与右液压系统的供油油箱之间、右伺服阀的回油口与右液压系统的供油油箱之间均连接有单向阀。
[0013]采用所述的液压张力温轧机微张力控制系统的微张力控制方法，包括如下步骤:
[0014]步骤一:轧制开始前，控制左伺服阀、右伺服阀处于打开状态，且控制量均设定为3%?5%，控制左比例溢流阀、右比例溢流阀处于关闭状态，启动左液压系统和右液压系统，通过左液压系统为左张力液压缸供油，通过右液压系统对右张力液压缸供油，此时左张力液压缸通过左比例减压阀及左张力计进行张力闭环调节，右张力液压缸通过右比例减压阀及右张力计进行张力闭环调节，为轧件建立张力；
[0015]步骤二:进行轧制
[0016](一)当轧制方向由右至左时，控制左伺服阀处于打开状态，且控制量设定为70 %?100 %，控制左比例溢流阀处于关闭状态，控制右伺服阀处于打开状态，且控制量设定为3%?5%，控制右比例减压阀处于打开状态，且控制量设定为50%?90%，此时左张力液压缸通过左比例减压阀及左张力计进行张力闭环调节，右张力液压缸通过右比例溢流阀及右张力计进行张力闭环调节，实现轧件的温轧；
[0017](二)当轧制方向由左至右时，控制右伺服阀处于打开状态，且控制量设定为70 %?100 %，控制右比例溢流阀处于关闭状态，控制左伺服阀处于打开状态，且控制量设定为3%?5%，控制左比例减压阀处于打开状态，且控制量设定为50%?90%，此时右张力液压缸通过右比例减压阀及右张力计进行张力闭环调节，左张力液压缸通过左比例溢流阀及左张力计进行张力闭环调节，实现轧件的温轧；
[0018]步骤三:当单一道次或全部道次轧制结束时，液压张力温轧机处于停车状态，控制左伺服阀、右伺服阀处于打开状态，且控制量设定为3%?5%，控制左比例溢流阀、右比例溢流阀处于关闭状态，此时左张力液压缸通过左比例减压阀及左张力计进行张力闭环调节，右张力液压缸通过右比例减压阀及右张力计进行张力闭环调节；
[0019]步骤四:当全部道次轧制结束后，首先通过左、右液压系统卸载轧件的张力，然后控制辊缝抬起，打开左夹钳或右夹钳，再控制左比例减压阀和右比例减压阀处于打开状态，且控制量设定为50%?90%，控制左比例溢流阀和右比例溢流阀处于关闭状态，此时左张力液压缸通过左伺服阀及左位移传感器进行位置闭环调节，右张力液压缸通过右伺服阀及右位移传感器进行位置闭环调节，进而使左张力液压缸及右张力液压缸活塞杆退回缸内，此时打开右夹钳或左夹钳取下轧制好的轧件。
[0020]本发明的有益效果:
[0021]本发明与现有技术相比，克服了传统的张力控制技术只能满足冷轧机的局限和不足，且张力控制方式更加简单有效，面对具有较大脆性或难变形金属带材时，有效保证了温轧过程中的张力控制精度，并实现微张力(<3kN)轧制，提高了极薄带(带材厚度< 0.1mm)的最终轧制质量。
【附图说明】
[0022]图1为本发明的一种液压张力温轧机微张力控制系统原理图；
[0023]图中，I一温轧机，2—轧件，3—左夹钳，4一右夹钳，5—左张力液压缸，6—右张力液压缸，7—左张力液压缸的无杆腔，8—左张力液压缸的有杆腔，9一右张力液压缸的无杆腔，10 一右张力液压缸的有杆腔，11 一左位移传感器，12 一右位移传感器，13 一左张力计，14一右张力计，15—左比例溢流阀，16一右比例溢流阀，17一左伺服阀，18一右伺服阀，19一左比例减压阀，20—右比例减压阀，21—蓄能器，22—高压过滤器，23—单向阀，24—测压接头，25—油压传感器。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0025]如图1所示，一种液压张力温轧机微张力控制系统，包括左夹钳3、右夹钳4、左张力液压缸5、右张力液压缸6、左液压系统及右液压系统，所述左夹钳3与左张力液压缸5的活塞杆相连接，在其连接处安装有左张力计13，所述右夹钳4与右张力液压缸6的活塞杆相连接，在其连接处安装有右张力计14 ;所述左张力液压缸5内置左位移传感器11，所述右张力液压缸6内置右位移传感器12 ；
[0026]所述左液压系统内包括左比例溢流阀15、左伺服阀17及左比例减压阀19，所述左比例减压阀19的进油口与左液压系统的高压油源相连通，左比例减压阀19的出油口与左伺服阀17的进油口相连通，左伺服阀17的出油口一路与左张力液压缸5的有杆腔8相连通，另一路与左比例溢流阀15的进油口相连通，左比例溢流阀15的出油口与左液压系统的供油油箱相连通；所述左张力液压缸5的无杆腔7与左液压系统的低压油源相连通；
[0027]所述右液压系统内包括右比例溢流阀16、右伺服阀18及右比例减压阀20，所述右比例减压阀20的进油口与右液压系统的高压油源相连通，右比例减压阀20的出油口与右伺服阀18的进油口相连通，右伺服阀18的出油口一路与右张力液压缸6的有杆腔10相连通，另一路与右比例溢流阀16的进油口相连通，右比例溢流阀16的出油口与右液压系统的供油油箱相连通；所述右张力液压缸6的无杆腔9与右液压系统的低压油源相连通。
[0028]在所述左比例减压阀19的进油口与左液压系统的高压油源之间、右比例减压阀20的进油口与右液压系统的高压油源之间均连接有高压过滤器22，在所述左比例减压阀19的进油口与高压过滤器22之间、右比例减压阀20的进油口与与高压过滤器22之间均连接有单向阀23。
[0029]在所述左比例减压阀19的进油口、右比例减压阀20的进油口均连接有蓄能器21。
[0030]所述左张力液压缸的无杆腔7、右张力液压缸6的无杆腔9均依次连接有油压传感器25及测压接头24 ;所述左张力液压缸5的有杆腔8、右张力液压缸6的有杆腔10均依次连接有测压接头24及油压传感器25。
[0031]在所述左比例溢流阀15的出油口与左液压系统的供油油箱之间、左伺服阀17的回油口与左液压系统的供油油箱之间、右比例溢流阀16的出油口与右液压系统的供油油箱之间、右伺服阀18的回油口与右液压系统的供油油箱之间均连接有单向阀23。
[0032]实施例
[0033]本实施例中，轧件2为AZ31镁合金带，初始尺寸为3.95mmX200mmX 1000mm，目标厚度尺寸为0.7mm;液压张力温轧机的支撑辊尺寸为Φ480Χ350πιπι，工作辊尺寸为Φ 200