带材跑偏控制系统

摘要

本设计为卷取机跑偏控制系统的设计。按照给定的每一部分的控制要求，借鉴已有的设计方案，针对实际生产工作中的问题绘出卷取机跑偏控制系统的系统原理图。同时对液压传动理论、液压元辅件的选择与设计进行了较为深入的学习。让我们对自己的专业有了更进一步的理解。

关键词:跑偏;液压元辅件

Abstract

This paper is a design on hydraulic serve system of coiling machine. According to every part’s requirement and the problem of hydraulic and press system of hydraulic serve system in practice, using the existent system design designed a hydraulic serve system of coiling machine. I draw the picture of press and hydraulic system of coiling machine. In the meantime, a thorough research is done about the theory of hydraulic drive system, design and selection of hydraulic components and accessories.let our construction to my book。

Keywords: EPC;hydraulic components and accessories

目录

第一章绪论 ............................................................................. 错误！未定义书签。

1.1研究的目的及意义 ................................................................ 错误！未定义书签。

1.2国内外发展及状况 ................................................................ 错误！未定义书签。

1.3带材卷取机负载（工艺）分析 (1)

1.4带材卷取机主要技术要求 (2)

本章小结 (3)

第二章带材卷取机总体设计方案 (4)

2.1带材卷取机机械传动方案 (4)

2.2带材卷取机电气控制方案 (4)

2.3带材卷取机液压传动总体设计方案 (4)

本章小结 (5)

第三章带材卷取机主要技术指标计算 (6)

3.1带材卷取机静态设计 (6)

3.1.1伺服阀 (6)

3.1.2液压缸主要规格尺寸 (6)

3.1.3传感器 (7)

3.2带材卷取机动态设计 (8)

3.2.1各环节传函 (8)

3.2.1.1伺服阀8

3.2.1.2液压动力机构9

3.2.1.3光电检测器和伺服放大器9

3.2.2系统方块图 (10)

3.2.3伯德图 (10)

3.2.4确定开环增益 (11)

3.2.5动态分析 (11)

3.3带材卷取机校核计算 (11)

3.3.1稳态误差校验 (11)

3.3.2系统精度指标校验 (11)

本章小结 (12)

Ⅰ

第四章带材卷取机其它元件计算选择 (13)

4.1泵的选择 (13)

4.2阀的选择 (13)

本章小结 (14)

第五章带材卷取机泵站校核计算 (15)

5.1带材跑偏控制系统压力损失计算15 5.2带材跑偏控制系统效率计算15 5.3带材跑偏控制系统液压冲击计算15 5.4带材跑偏控制系统发热计算15本章小结 (16)

第六章结论 (17)

致谢 (18)

参考文献 (19)

Ⅱ

第一章绪论

1.1 研究的目的及意义

在带钢的连续轧制过程中,由于带钢厚度不均、浪形及横向弯曲、辊子偏心或有锥度、张力不适或张力波动较大等诸多原因,会出现带钢偏跑现象,这将使带钢卷取不整齐,增加带边的剪切量消耗,造成不必要的浪费,因此有必要对带钢卷取的偏跑进行控制。

1.2国内外发展及状况

卷取机是连轧生产线上极其重要的设备，其工作性能的好坏直接影响到成品的质量和整个机组的生产效率。研究高性能的卷取机是世界各地钢铁生产厂家的重要任务。在国外，经过许多年的发展，已达到了一个相当高的水平，而且新型的卷取系统均为国外的产品。在国内，由于经济发展状况原因，现有的带钢生产线中，所使用的卷取机技术大部分较为落后。卷取机及其控制系统存在很多缺陷，在实际生产中的问题很多，带钢卷取质量不稳定，卷形不良始终困扰着不少钢铁企业。因此，深入研究卷取机的动力学行为以及设计开发具有良好地控制性的卷取机控制系统，从而实现新型卷取机系统的国产化生产与设计，是一项十分紧迫的任务，意义十分深远，有着巨大经济效益。

1.3带材卷取机负载（工艺）分析

卷取机是带钢生产线上的关键设备，对带材连续生产进行跑偏控制，从而实现带钢卷取机的自动对齐。带钢卷取控制系统属于光电液伺服控制系统，一般由光电传感器，伺服放大器，伺服比例阀，伺服液压缸和液压站等组成。

光电检测器一般由发射光源和光电二极管接收器组成，光电管作为电放大器的输入桥，钢带正常运行，光电管接受一般光照，其电阻为R，经过调整，电桥平衡无输出。当带钢跑偏，带边偏离监测器中央时，电阻值R随光照而变化，使电桥失去平衡，从而造成调节偏差信号，此信号经三极推挽放大器发达后，在伺服阀差动连接的线圈上产生差动电流，于是伺服阀输出以正比与差动电流△i的流量，是伺服液压缸拖动卷取机的卷筒，想跑偏的方向追踪，从而实现了钢带自动卷齐。由于检测器安装在卷取机移动部件上随同跟踪实现位置反馈，很快使检测器中央又对准带边，于是在新的平衡状态下卷取，完成了一次自动纠偏过程。

另设一辅助液压缸拖动检测器，一遍在卷完一卷要切断钢带前检测器能自动退出，而在卷取下一卷前又能使检测器自动复位对准带边。

1.4带材卷取机主要技术要求

1.机组速度V≤5m/s。

2.负载情况以惯性负载为主，摩擦与粘性负载较小。卷取机移动部件总质量

G1=30x10000N,最大钢卷重量G2=30x10000N,故负载质量为：M1=G1+G2/g=6x10000Kg。