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步进梁式加热炉电液比例控制可靠性研究

王志亮  
【摘要】: 目前,步进梁式加热炉被广泛应用于板材、棒材或线材的热轧生产中,对冷态或热态钢坯进行炉内步进式运送并加热。由于步进炉液压系统作程序循环运动,具有步进周期短、运动速度较高、惯性负载大、大超越负载、多缸同步、连续工作、可靠性要求高等特点,再考虑到步进炉的工艺要求,因而要求合理设计步进梁加热炉的液压速度控制系统。 本文针对步进梁式加热炉的速度特点,参考国内外己投入使用的步进梁速度控制方式,在分析比较各种方案优缺点的基础上,结合实际生产情况及工作要求,对液压系统元件做了降额匹配可靠性设计。根据工艺要求,液压泵选用恒压变量泵,主控制阀选用比例阀,用以实现变速控制。同时为了保证升降油缸运行稳定,在系统中叠加了进口压力补偿器,及时调整进口压力,从而保证油缸两侧的压差恒定,使得油缸在负载不同的情况下依然保持运行曲线和加速度曲线不变。 在充分掌握步进梁式加热炉液压系统信息的基础上,从整个系统的角度和各个分系统的角度分别建立了可靠性模型,并对整个系统及其分系统进行了可靠性预测,应用Reliasoft Blocksim可靠性仿真软件对模型进行仿真计算,从而找出系统薄弱环节。 根据加热炉液压系统在现场的故障,以升降油缸动作不连续这一故障为顶事件建立故障树,利用Matlab工具箱中提供的Simulink软件包对上述液压系统故障树模型进行仿真计算,通过分析仿真可以更直观地展示系统的可靠性。这对研究步进加热炉液压系统可靠性问题具有一定的参考价值。


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