程晓丽
河钢集团邯钢公司中板厂，河北 邯郸 056001
摘要：随着我国经济建设的不断发展，市场对板材的需求越来越大，这也带动了板材轧制技术的发展。液压系统是中厚板轧制机械控制中的常用部件，它可以保证中厚板轧制机械的准确动作，进而实现中厚板轧制质量的提高。本文首先阐述了液压技术在中厚板轧制中的应用，接着分析了中厚板轧制过程中液压系统的特点,最后对中厚板轧制中液压技术的发展趋势进行了探讨，希望能为液压技术的发展提供参考依据。
关键词：中厚板轧制；液压技术；应用；特点；发展
引言
液压系统主要有液压油、动力元件、执行元件、控制元件和相应的辅助元件等组成，能够将电能转换成液压能，然后再将液压能转换成机械能，实现动力的输出。由于液压系统使用液压有作为动力传递元件，在使用过程中的冲击性能较好，且能够实现对机械部件的无极调速，所以其在中厚板轧制机械设备中具有非常广泛的应用。
1 液压技术在中厚板轧制中的应用
中厚板的基本加工流程为：成型轧制-展宽轧制-精轧，其中成型轧制的目的是消除影响钢板表面质量的因素，并且将钢板轧到要求的厚度；展宽轧制则是将钢板毛坯进行90毅翻转后，对其宽度方向进行加工，将其加工到要求的宽度；精轧是中厚板轧制过程中的最后一道工序，在其轧制过程中需要将钢板在展宽轧制的基础上翻转90毅，然后沿着毛坯料的长度方向进行加工，将其加工到规定要求，同时确保中厚钢板的平直度。处理过程中液压技术主要应用在以下几个方面：
（1）加热区域。加热炉是中厚板轧制过程中使用的设备之一，在使用过程中基本上不需要液压设备的辅助。但是为了能够有效提高钢板的上料速度，很多企业在加热炉的辊道前面新增了一个专门用来上料的设备，能够将多块钢板一起叠放在上料台上。该上料台采用了液压驱动技术，通过液压动力实现对上料台的动作。
（2）轧机。轧机可以分成三辊轧机和四辊轧机两种不同的类型，其中四辊轧机中使用的液压技术非常多，如其工作辊、支承辊和接轴的平衡都需要通过液压系统来进行调节。在中厚板加工过程中通过液压系统实现对辊缝的调整，降低轧制过程中钢板厚度和设备锁定厚度之间的差距。对于三辊轧机来说，其液压设备的使用较少，不过有的企业在设备的上辊瓦座上安装了液压保护缸，当机械设备工作过程中的轧制力超过规定大小时，液压系统自动将油缸中的油液进行泄压处理，避免三辊轧机出现断辊的现象。另外在使用过程中液压系统还会根据传感器测得的油缸位移和压力数值，实现对液压系统压下量的合理分配。按照液压油缸能够调节的范围不同，其采用的控制方式也不同，可以采用电液混合控制方式，也可以采用全液压控制方式。
（3）精整区域四重式矫直机是中厚板精整中常用的设备之一，它工作过程中需要使用液压技术进行控制。如上辊座的平衡调节、接轴的定位以及上受力架的固定等等。同时还可以在剪刀机上安装相应的液压装置，提高使用过程中剪刀机的剪切力大小，提高中厚板的剪切厚度。
2 中厚板轧制过程中液压系统的特点
2.1 加热区域
现代中厚板生产线广泛使用步进梁式加热炉。其过程是：油缸驱动步进梁上升托起固定梁上的板坯，横移缸拉动步进梁前进到目标位置，步进梁下降把板坯放置到固定梁上，横移缸推动步进梁返回原位。步进梁和板坯有巨大的重量和惯性，所以对步进梁的升降速度有严格的要求，通常是加速、匀速、减速交替进行，只有使用伺服阀控制或比例阀控制的液压系统才能实现如此要求。另外，装钢机、出钢机也都是液压驱动。
2.2 精整区域
与传统矫直机不同，新型矫直机取消电动压下，采用4个液压伺服缸调整辊缝。由于油缸的位移量可以分别设定，所以能够方便地实现机架的左右、前后倾动。该系统还可以对矫直力进行控制，以便获得均匀的矫直应力分布。另外在上机架中间有一个预弯装置，由伺服油缸、偏心结构组成，油缸推动偏心结构迫使上辊架弯曲，从而实现工作辊预弯，可以有效纠正钢板的中间浪和左右边浪。带卷卷取机在卷取时要求助卷辊实现踏步控制，同样也需要液压伺服系统进行控制。
2.3 轧机区域
2.3.1 立辊轧机
连铸坯从加热炉出来后，其宽度公差范围并不能满足轧制要求，板坯侧面仍有水印，“过大的宽度压下量还会在坯料头尾形成“鱼尾”、增加头尾部切损，因此常使用HAwc(Hvdmulic Automtic width contIDl)系统消除这些不利因素的影响。HAwc原理同HAGC完全一样，都是利用伺服阀驱动液压缸对各种变化进行补偿。为消除头尾部的“鱼尾”，常采用短行程控制轧制：在头尾处采用小压下量，中部采用大压下量，辊缝变化如同弧状。减宽量由LevelⅡ级计算机系统利用数学模型确定，提交给HAwc系统执行。除此之外，接轴升降、接轴定位、轧辊平衡等等都是由液压机构执行。
2.3.2 四辊轧机
(1)HAGC技术的发展
工艺布置上，大多采用油缸底置、推上式方案。同顶置压下式方案相比，优点是：可随时调整轧制中心线，消除钢板翘头、扣头现象，减轻钢坯对机架辊的冲击；伺服阀可直接安装在油缸上，提高了系统的响应速度。缺点是：油缸更换困难；恶劣工况对油缸有不利影响。
硬件上普遍使用高压大流量伺服阀、长行程大直径油缸；传感器采用磁尺型数字传感器，以保证在长行程下反馈值的准确性和精确性。
(2)辅助设备的液压系统
随着各种板形控制手段的应用，钢板对中显得极为重要。如果钢板偏向一侧，就会引起单边轧制力过高，AGC无法正常运行，各种板形控制手段也会减弱效果，所以轧机侧导卫装置(夹床)通常采用带位置反馈的比例控制系统来精确定位。其它的如快速换辊、除鳞机定位等设备，则是普通的液压传动系统。
2.4 液压系统本身也有很大的进步
2.4.1 二次调节系统实用化
通常，液压系统中泵和执行元件。如油缸马达等是通过流量联系的。泵提供流量，通过控制阀的动作驱动执行元件，执行元件的性能参数取决于泵的能量供应和控制阀的动作。二次调节系统则是类似于供电网，泵向集中能源系统提供压力油，集中能源系统相当于一个恒压源，执行机构则从具有额定油压的供油网一集中能源系统中获取所需能量，其性能的改变是通过二次元件即可凋节的执行机构本身来实现。
2.4.2 各种液压元件质量有很大的提高
新型液压泵、阀、密封、油缸等在高压大流量下质量可靠，反应灵敏。
2.4.3 液压站的监控实现全自动化
操作室集中在一起，各个泵站的油位、油温、油压等参数均由数字式传感器送入集中监控计算机，实时进行处理。
3 中厚板轧制中液压技术的发展趋势
随着经济建设的不断发展，对中厚板轧制的精度和质量要求越来越高，对液压技术的要求也越来越高。未来发展过程中液压元件会逐渐向着高压化、集成化和机电一体化的方向发展，其液压传递介质也将由传统的油液流动介质向着环保型介质发展。电流变液体是目前液压系统中使用的流体之一，它能够在电场的作用下，实现固态和液态的快速转变，从而实现对液压系统中流体阻力大小的改变，实现对进出液压缸流量多少的精确控制。随着各种先进技术的应用，液压系统的密封性能将会得到更大的提高，确保其在高压和大流量运行过程中的质量可靠性和反映灵敏性。
4 结语
对于厚度超过4mm的钢板我们称为中厚板，它在机械制造和各种工程项目建设中具有非常重要的应用。但是其在使用之前必须经过轧制，以得到用户需要的钢板规格。通过对现阶段常见中厚板轧制机械的分析和调查，其使用过程中采用了很多的液压技术，实现了对轧制机械运动的控制。
参考文献：
[1]吴创,陈建勋.中厚板轧制制造执行系统的设计与实现[J].工业控制计算机.2018(01)