APC液压伺服系统的计算

1、APC液压伺服系统的计算项目讲明设计任务对某热轧机进行技术改造，在已有电动压下系统的基础上，增设液压压下微调 系统，提升压下系统的操纵精度和响应速度，保证产品的目标厚度、同板差和 异板差。工艺及设备要紧参数坯料最大厚度、宽度、长度：300mM 1500mrH 2500mm成品厚度：540mm成品最大宽度、长度：2700mrX 28000mm额定轧制力：50000kN (5000T)最大轧制速度：5m/s轧机综合刚度：6500kN/mm辊系重量：2X165000kgAPC系统性能指标压下缸额定压下力：25000kN (2500T)压下缸最大压下力：30000kN (3000T)压卜缸行程：60m

2、m压下速度：6mm/s快速回程速度：20m/s液压APC系统定位精度：w 0.005mm液压APC系统频宽(-3dB)： 10Hz液压APC系统0.1mm阶跃响应时刻：w 50ms电动APC系统定位精度：土 0.1mm出口板厚精度(同板差)510mmw 0.10mm1020mm ：w 0.16mm2040mm ：w 0.22mmArAPC系统的操纵模式及工作参数的运算内容操纵模式由于压下力专门大，且精度和稳固性要求专门高，因此 APC系统一样采 纳三通阀一不对称缸操纵模式，即用标准四通伺服阀当三通阀用，压下缸活 塞腔受控，活塞杆腔通恒定低压。低压 Pr的作用是轧制时Pr=0.5MPa左右， 防

3、止活塞杆腔空吸并吸入灰尘；换辊时使Pr=3MPa左右用于快速提升压下缸。压下缸放在上支承辊轴承座与压下螺丝（或牌坊顶面）之间时，压下缸 倒置，即活塞杆不动，缸体运动。、因压下力专门大，为幸免压下缸尺寸、伺服阀流量和供油系统系统供油压参数尺寸过大，拟取经济压力；考虑液压元件及伺服阀的额定 力Ps压力系列，并考虑到可靠性和爱护水平，取 Ps=28MPa 考虑到压下力专门大，那个地点不可能按常规即最大功率传输 条件取Pl=（ 2/3）Ps；但PL也不应过大，负载压力PL应保证伺服阀阀口上有足够压降，以确保伺服阀的操纵能力，那个地点取R=23MPa背压Pr压下操纵状态取Pr=0.5MPa压下力 F=A

4、cP L-ArPr式中 Ac 活塞腔工作面积，川Ar活塞杆腔面积，卅令面积比a =Ac/Ar得 Ac=F/ (PL-Pr/ a)由 F=25000kN, FL=23MPa Pr=0.5MPa,并取a =4-4活塞直径D活 得Ac=10989.01 X 10 m2塞杆直径 d D= 4Ac 118.29 10 2m取 D= 1200mmd= 1050mm则 Ac=11309.73 X 10-4 mAr=2650.72 X 10-4 ma =Ac/Ar=4.27压下缸参数的确定与运算FL=22.22MPa压下缸行程可按照来料最大厚度、压下率、成品最小厚度及故 行程S障状态的过钢要求等加以确定，取

5、S=60mm关于三通阀操纵的差动缸，液压谐振频率)=eAc2 Vcmt式中Ac=11309.73X 10-4 m压下缸活塞腔工作面积B e油液的容积弹性模量，考虑到系统在23MPa左右的高压状态下工作，取B e 1000MPa液压谐振频Vc压下缸活塞腔操纵容积，考虑到伺服阀块直截了当率核试验 一贴装在压下缸缸体上，管道容主动小，则Vcmi n=AcSS=6X 10-2m压下缸行程3m=ms/2+ mcy=85.5 X 10 kgms上辊系的运动质量， ms=165X 10 kgmy压下缸缸体运动质量， my=3X 10 kg将Ac、B e、S、m诸参数代入3 h中，可运算出3 h=469.53

6、rad/s=74.73HzWh(s)=hh液压动力元件的传递函数由于3 h专门咼，能够不必担忧APC系统的动态响应3 h=469.53rad/s式中 1/Ac=1/(11309.73 X 10-4)=88.42X 10-2m-iE hmin 0.2由压下速度V=6mm/s,可求出伺服阀的负载流量 负载流量QL=VAc=407.15L/mi n选用MOOG-D79系列伺服阀，要紧参数如下：额定流量 Q=400L/min ,（单边 Pn=3.5MPa）最大工作压力35MPa输入信号土 10V或土 10mA伺服阀的选响应时刻（从0至100%亍程）412ms择及其参数辨论率0.2%滞环0.5%伺服阀参数的确定零漂（ T=55K）2%总的零位泄漏量（最大值）10L/min先导阀的零位泄漏量（最大值）6L/min 阀口实际压降 P=Ps- P-Pl- FT 式中 液压站供油压力Ps=28MPa液压站至伺服阀的管路总压降 Pi - 1MPa伺服阀回油管路压降 PT 0.5MPa伺服阀的工额定负载压力Pl =22.22MPa作流量 P =4.28MPa因此伺服阀的工作流量：Q=Q nJ P 442.33L / minPn由Q=442.33L/min及Ac=11309.73X 10-4卅，可得实际压下速度：实际压下 V=Q/Ac=6