650单机架可逆冷轧机AGC液压伺服系统设计论文.doc

650单机架可逆冷轧机AGC液压伺服系统设计毕业论文 目 录 摘要 I Abstract II 第1章 绪论 1 1.1 课题背景 1 1.1.1 AGC简介 1 1.1.2 液压压下装置的特点 1 1.1.3 机液反馈与电液反馈的比较 2 1.2 AGC发展历史概况 3 1.2.1 国内外发展 3 1.2.2 国内外现状 3 1.2.3 发展趋势 4 第2章 液压伺服控制系统设计 5 2.1 液压伺服控制系统 5 2.1.1 概念 5 2.1.2 组成 5 2.1.3 工作原理 6 2.2 控制系统拟定原则 6 2.2.1 总则 6 2.2.2 细则 7 2.3 650轧机液压压下伺服系统 7 2.3.1 明确设计要求 7 2.3.2 拟定控制方案，绘制液压原理图 7 2.3.3 设计计算动力元件参数 10 第3章 液压元件的计算及其选择 12 3.1 自制伺服液压缸 12 3.2 伺服阀的选择 13 3.3 液压泵的选择 13 3.3.1 主泵——轴向柱塞泵 13 3.3.2 辅泵——叶片泵 14 3.4 电机的选择 15 3.5 阀类元件的选择 15 3.5.1 减压阀 15 3.5.2 电磁溢流阀 15 3.5.3 单向阀 16 3.5.4 电磁换向阀 16 3.5.5 电磁水阀 16 3.5.6 截止阀 16 3.6 液压附件的选择 16 3.6.1 蓄能器 16 3.6.2 过滤器 18 3.6.3 温度计 19 3.6.4 电加热器 19 3.6.5 液位计 20 3.6.6 减震喉 20 3.6.7 橡胶接管 20 3.6.8 测压排气接头 20 3.6.9 压力表 20 3.6.10 冷却器 20 3.6.11 安全截止阀块 21 3.6.12 位置传感器 22 3.6.13 压力传感器 22 3.6.14 压力继电器 22 第4章 泵站的设计 23 4.1 油箱的基本设计 23 4.2 泵站结构设计注意事项 24 第5章 集成块的设计 25 5.1 集成块设计规范 25 5.2 设计步骤 26 5.3 空间油路图 27 第6章 系统建模仿真 29 6.1 轧机液压压下系统建模 29 6.1.1 伺服阀 29 6.1.2 液压缸和负载 30 6.2 系统传递函数及仿真结果 31 结论 35 参考文献 37 致谢 39 附录1 外文翻译 41 附录2 开题报告 57 附录3 文献综述 63 第1章 绪论 1.1 课题背景1.1.1 AGC简介 带材厚度自动控制AGC系统是指带材厚度达到设定的目标偏差范围而对轧机进行在线调节的一种控制系统。 1.1.2 液压压下装置的特点 与电动压下装置比较，液压压下装置有以下特点： 1. 快速响应性好，调整精度高。液压压下装置有很高的辊缝调整速度和加速度。尤其是很大的加速度潜在能力。在频率响应、位置分辨率诸方面都大大优于电动压下装置。下表给出了两者动态特性方面的比较。 项目 速度 mm/s 加速度 mm/s2 辊缝改0.1mm的时间s 频率响应宽度范围Hz 位置分辨率 mm 电动压下 0.1～0.5 0.5～2 0.5～2 0.5～1.0 0.01 液压压下 2～5 20～120 0.05～0.1 6～20 0.001～0.0025 改善系数 10～20 40～60 10～20 12～20 4～10 图1-1 电动压下也液压压下的比较 动态性能大幅度提高，使得产品的精度提高，质量更有保证，缩短了加速减速阶段带钢头尾的超差长度，节约了金属及能源，提高了合格率。 2. 过载保护简单、可靠。液压系统可以有效地防止轧机过负载，保护轧辊和轴承免遭损坏。当事故停车时，可迅速排出液压缸的压力油，加大辊缝，避免轧辊烧裂或被刮伤。 3. 采用液压压下实现对轧机的“恒辊缝”和“恒压力”的控制，以适应各种轧制及操作情况。 4. 采用标准液压元件，简化了机械结构 5. 较机械传动效率高。 6. 便于快速换辊，提高轧机作业率 1.1.3 机液反馈与电液反馈的比较 按制系统的反馈方式，液压压下装置可分为机械反馈式和电液反馈式。 机械反馈式式较早期的液压压下形式，它对油液的过滤精度不象电液伺服阀那样敏感，但它的部件多，结构复杂，惯性较大，响应频率也低，因此，新建的轧机很少采用这种形式。 电液反馈式的主要优点是系统的惯性小，反应灵敏。随着电液伺服阀的可靠性的提高和自动控制技术的日益发展，采用这种形式的液压压下轧机逐渐增多。 液压压下装置的可靠性主要取决于液压元件和控制系统的可靠性。液压压下装置要求较高的备品制造精度和设备维护水平以及可靠的自动化系统。 钢铁工业迅速发展的今天，钢材市场的竞争愈演愈烈。随着国民经济的高速发展，科学技术不断进步，汽车、机械制造、电器和电子行业对板带材的