AGC 液压缸液压测试工艺

朱祖明

（天津机电职业技术学院，天津300450）

随着经济和技术的不断发展，各类产品对板带钢材的品种、材质、精度提出了新要求，尤其是对轧机的压下机构精度、速度、稳定可靠性有了更高的要求。传统的机械电动压下是由压下丝杠和螺母组成，但是由于二者之间存在磨擦，其响应存在滞后现象，已经不能满足当今的产品要求。而液压自动厚度控制AGC 技术应运而生，AGC 是液压自动厚度控制的简称。AGC 系统是通过电液伺服阀控制液压缸活塞的位移，使轧钢机的轧辊上下移动，精确调节辊缝间距，实现对板材厚度的控制。AGC 液压缸是AGC 系统的执行部件，它的液压精度、响应速度，对AGC 系统有着至关重要的作用。

1 轧钢机AGC 液压缸常见结构形式

轧钢机有热轧、冷轧之分，根据不同功能要求，AGC 液压缸常见结构形式有如下三种：

图1 结构1

图2 结构2

图1.3 结构3

2 AGC 液压缸测试项目和判别标准

AGC 液压缸测试分为静态和动态测试，静态测试标准基本都一致，但是动态测试不同用户有不同的要求，根据技术要求来确定。测试项目和标准如表1 所示。

表1 AGC 液压缸测试项目和判别标准

3 测试准备工作

3.1 液压缸测试前要求

液压缸已组装完毕，各阀块管路处毛刺清理干净，阀块和测试板安装正确，各处油孔处保证清洁。

3.2 测试辅助装置要求

根据测试牌坊高度和被测缸的高度以及活塞杆行程确定活塞顶部和缸体底部垫铁高度；试压盖固定牢固，测压排气接头拧紧；压力表正常完好；油路手动开关阀处于正确位置，快换接头通畅，配备一个小油泵。

4 测试规程

本文针对图1 结构类型的AGC 液压缸进行液压测试规程的分析。

4.1 排气

（1）被测试缸上腔接量杯，加入适量油液，下腔接进油管，并在下腔的测压排气接头位置接入排气管；

（2）在被测缸活塞杆零行程处做标记；

（3）根据缸径大小确定进油阀的开口度；

（4）当活塞杆接近行程终点时，关闭进油阀口；

（5）改为上腔接进油管，下腔接出油管，在上腔测压排气接头处接排气管；

（6）如此反复操作几次，当排气管中有油液流出，无气泡溢出，可视为将塞腔和杆腔的气体排尽。

4.2 启动压力测试

（1）下腔接进油管，上腔接出油管，在下腔测压排气接头处接压力传感器或者小量程压力表；

（2）将活塞杆反复升降2-3 次，在升起过程中，测试系统会记录启动过程中的压力曲线，从中记录克服最大静摩擦力时塞腔压力。

4.3 杆腔保压内泄测试

（1）活塞落回，液压缸上腔接入小油泵进油管、压力传感器、大量程压力表，下腔接量杯，并加入适当油液；

（2）将小油泵卸荷阀关闭，小油泵进油管处高压截止阀打开，对照压力传感器和压力表读数将液压缸上腔压力按照测试要求升到指定压力处，尽快将高压截止阀关闭，记录保压时间和量杯读数；

（3）按照测试压力要求，依次重复以上加压保压操作；

（4）测试结束后，打开高压截止阀，打开小油泵卸荷阀，待压力传感器和压力表读数都降为零后方可拆卸测试管路及元件。

4.4 塞腔保压及内泄测试（需要测试工作行程内均布3 点位置）

（1）将被测液压缸置于加载缸顶部，调整位置，使被测液压缸位于加载缸的中心位置；

（2）下腔接进油管，上腔接出油管，将活塞升起适当高度；

（3）下腔接压力传感器、压力表，上腔接量杯，加入适量油液；

（4）卸下油管，升起加载缸活塞，将被测液压缸顶靠在测试牌坊上；

（5）调节加载缸活塞升起高度，对照压力传感器和压力表读数对被测液压缸进行加压，达到指定压力后，记录保压时间和量杯油液读数；

（6）按照用户测试压力要求，依次重复以上加压保压操作；

（7）测试结束后，加载缸活塞落回，待压力传感器和压力表读数降为零后，卸下压力传感器、压力表和量杯。

4.5 动态测试

（1）管路连接。前期准备与静态测试基本相同，不同之处在于需要将试压盖换为过渡板，并将伺服阀块连接到过渡板上，保证背压管接到杆腔，管路各截止阀打开；

（2）位移传感器连接。目前AGC 液压缸主要使用美国MTS位移传感器和日本索尼传感器两种，MTS 传感器按照厂家说明书，将七根线连接到PLC 上；

（3）被测缸位置调整。在控制台修改被测缸控制参数P 和I，将被测缸控制模式改为闭环控制，缓慢上升被测缸至测试位置，观察管路和伺服阀工作状态，观察参数给定值与响应值的变化情况，是否有较大超调量，如果超调量过大，则需将P 值调小。一般来说，I 值不变，只需调整P 值，观察输入信号和输出信号的相近程度来逐渐调整P 值；

（4）阶跃响应测试。在控制面板中设置测试信号为阶跃信号，然后打开数据采集软件，进行测试，观察数据采集电脑图像中数据是否满足响应时间在25ms 以内的要求，根据响应情况，调节被测缸PI 值，直至满足要求，测试结束后，将PI 值改为原值；

（5）频率响应测试。在控制面板中设置信号为正弦信号，打开频率测试仪，开始测试，数据采集电脑上会显示给定信号与响应信号的图像，根据图像观察响应情况，如果响应较慢，则需要在线修改PI 参数，修改结束后，再次进行测试，直至满足测试要求。

表2 AGC 液压缸动静态测试表

5 结论

本文对轧钢机所使用的典型AGC 液压缸进行了液压测试工艺论述，包含了液压缸的排气过程，杆腔和塞腔的保压测试，启动压力测试和动态测试，为AGC 液压缸的设计与测试分析提供一定的借鉴。因不同客户对AGC 液压缸出厂测试标准有所不同，须按照客户标准进行测试，本文未能进行全部涵盖。