朱祖明

（天津機電職業(yè)技術(shù)學院，天津300450）

隨著經(jīng)濟和技術(shù)的不斷發(fā)展，各類產(chǎn)品對板帶鋼材的品種、材質(zhì)、精度提出了新要求，尤其是對軋機的壓下機構(gòu)精度、速度、穩(wěn)定可靠性有了更高的要求。傳統(tǒng)的機械電動壓下是由壓下絲杠和螺母組成，但是由于二者之間存在磨擦，其響應存在滯后現(xiàn)象，已經(jīng)不能滿足當今的產(chǎn)品要求。而液壓自動厚度控制AGC 技術(shù)應運而生，AGC 是液壓自動厚度控制的簡稱。AGC 系統(tǒng)是通過電液伺服閥控制液壓缸活塞的位移，使軋鋼機的軋輥上下移動，精確調(diào)節(jié)輥縫間距，實現(xiàn)對板材厚度的控制。AGC 液壓缸是AGC 系統(tǒng)的執(zhí)行部件，它的液壓精度、響應速度，對AGC 系統(tǒng)有著至關重要的作用。

1 軋鋼機AGC 液壓缸常見結(jié)構(gòu)形式

軋鋼機有熱軋、冷軋之分，根據(jù)不同功能要求，AGC 液壓缸常見結(jié)構(gòu)形式有如下三種：

圖1 結(jié)構(gòu)1

圖2 結(jié)構(gòu)2

圖1.3 結(jié)構(gòu)3

2 AGC 液壓缸測試項目和判別標準

AGC 液壓缸測試分為靜態(tài)和動態(tài)測試，靜態(tài)測試標準基本都一致，但是動態(tài)測試不同用戶有不同的要求，根據(jù)技術(shù)要求來確定。測試項目和標準如表1 所示。

表1 AGC 液壓缸測試項目和判別標準

3 測試準備工作

3.1 液壓缸測試前要求

液壓缸已組裝完畢，各閥塊管路處毛刺清理干凈，閥塊和測試板安裝正確，各處油孔處保證清潔。

3.2 測試輔助裝置要求

根據(jù)測試牌坊高度和被測缸的高度以及活塞桿行程確定活塞頂部和缸體底部墊鐵高度；試壓蓋固定牢固，測壓排氣接頭擰緊；壓力表正常完好；油路手動開關閥處于正確位置，快換接頭通暢，配備一個小油泵。

4 測試規(guī)程

本文針對圖1 結(jié)構(gòu)類型的AGC 液壓缸進行液壓測試規(guī)程的分析。

4.1 排氣

（1）被測試缸上腔接量杯，加入適量油液，下腔接進油管，并在下腔的測壓排氣接頭位置接入排氣管；

（2）在被測缸活塞桿零行程處做標記；

（3）根據(jù)缸徑大小確定進油閥的開口度；

（4）當活塞桿接近行程終點時，關閉進油閥口；

（5）改為上腔接進油管，下腔接出油管，在上腔測壓排氣接頭處接排氣管；

（6）如此反復操作幾次，當排氣管中有油液流出，無氣泡溢出，可視為將塞腔和桿腔的氣體排盡。

4.2 啟動壓力測試

（1）下腔接進油管，上腔接出油管，在下腔測壓排氣接頭處接壓力傳感器或者小量程壓力表；

（2）將活塞桿反復升降2-3 次，在升起過程中，測試系統(tǒng)會記錄啟動過程中的壓力曲線，從中記錄克服最大靜摩擦力時塞腔壓力。

4.3 桿腔保壓內(nèi)泄測試

（1）活塞落回，液壓缸上腔接入小油泵進油管、壓力傳感器、大量程壓力表，下腔接量杯，并加入適當油液；

（2）將小油泵卸荷閥關閉，小油泵進油管處高壓截止閥打開，對照壓力傳感器和壓力表讀數(shù)將液壓缸上腔壓力按照測試要求升到指定壓力處，盡快將高壓截止閥關閉，記錄保壓時間和量杯讀數(shù)；

（3）按照測試壓力要求，依次重復以上加壓保壓操作；

（4）測試結(jié)束后，打開高壓截止閥，打開小油泵卸荷閥，待壓力傳感器和壓力表讀數(shù)都降為零后方可拆卸測試管路及元件。

4.4 塞腔保壓及內(nèi)泄測試（需要測試工作行程內(nèi)均布3 點位置）

（1）將被測液壓缸置于加載缸頂部，調(diào)整位置，使被測液壓缸位于加載缸的中心位置；

（2）下腔接進油管，上腔接出油管，將活塞升起適當高度；

（3）下腔接壓力傳感器、壓力表，上腔接量杯，加入適量油液；

（4）卸下油管，升起加載缸活塞，將被測液壓缸頂靠在測試牌坊上；

（5）調(diào)節(jié)加載缸活塞升起高度，對照壓力傳感器和壓力表讀數(shù)對被測液壓缸進行加壓，達到指定壓力后，記錄保壓時間和量杯油液讀數(shù)；

（6）按照用戶測試壓力要求，依次重復以上加壓保壓操作；

（7）測試結(jié)束后，加載缸活塞落回，待壓力傳感器和壓力表讀數(shù)降為零后，卸下壓力傳感器、壓力表和量杯。

4.5 動態(tài)測試

（1）管路連接。前期準備與靜態(tài)測試基本相同，不同之處在于需要將試壓蓋換為過渡板，并將伺服閥塊連接到過渡板上，保證背壓管接到桿腔，管路各截止閥打開；

（2）位移傳感器連接。目前AGC 液壓缸主要使用美國MTS位移傳感器和日本索尼傳感器兩種，MTS 傳感器按照廠家說明書，將七根線連接到PLC 上；

（3）被測缸位置調(diào)整。在控制臺修改被測缸控制參數(shù)P 和I，將被測缸控制模式改為閉環(huán)控制，緩慢上升被測缸至測試位置，觀察管路和伺服閥工作狀態(tài)，觀察參數(shù)給定值與響應值的變化情況，是否有較大超調(diào)量，如果超調(diào)量過大，則需將P 值調(diào)小。一般來說，I 值不變，只需調(diào)整P 值，觀察輸入信號和輸出信號的相近程度來逐漸調(diào)整P 值；

（4）階躍響應測試。在控制面板中設置測試信號為階躍信號，然后打開數(shù)據(jù)采集軟件，進行測試，觀察數(shù)據(jù)采集電腦圖像中數(shù)據(jù)是否滿足響應時間在25ms 以內(nèi)的要求，根據(jù)響應情況，調(diào)節(jié)被測缸PI 值，直至滿足要求，測試結(jié)束后，將PI 值改為原值；

（5）頻率響應測試。在控制面板中設置信號為正弦信號，打開頻率測試儀，開始測試，數(shù)據(jù)采集電腦上會顯示給定信號與響應信號的圖像，根據(jù)圖像觀察響應情況，如果響應較慢，則需要在線修改PI 參數(shù)，修改結(jié)束后，再次進行測試，直至滿足測試要求。

表2 AGC 液壓缸動靜態(tài)測試表

5 結(jié)論

本文對軋鋼機所使用的典型AGC 液壓缸進行了液壓測試工藝論述，包含了液壓缸的排氣過程，桿腔和塞腔的保壓測試，啟動壓力測試和動態(tài)測試，為AGC 液壓缸的設計與測試分析提供一定的借鑒。因不同客戶對AGC 液壓缸出廠測試標準有所不同，須按照客戶標準進行測試，本文未能進行全部涵蓋。