《板带轧机厚度控制液压缸》标准编制说明

-《板带轧机厚度控制液压缸》标准编制说明1任务来源根据《工业和信息化部办公厅关于印发2013年第二批行业标准修订计划的通知》，由北京金自天成液压技术有限责任公司负责编制《板带轧机厚度控制液压缸》，计划号：2013-0273T-YB。该项目由全国钢标准化技术委员会、冶金机电标准化技术委员会（北京中冶设备研究设计总院有限公司）归口管理。2主要工作过程标准计划下达后，由起草单位组成了编制工作组，于2016年6月完成了标准征求意见稿及编制说明。2016年**月在**公开征求意见，并向**家单位发送了标准征求意见稿和征求意见函，并征询了他们的意见和建议。2016年**月，在汇总征求意见反馈情况的基础上，完成了标准送审稿，并提交委员会。3标准化对象简要情况板带轧机厚度控制液压缸是专门应用于板带轧机（含平整机）液压厚度自动控制系统的特殊液压缸，是控制系统的执行元件。板带轧机厚度控制液压缸必须有小的摩擦力，快的响应频率，高的控制精度，同时还要有超过板带轧机轧制力的推力，只有这样才能满足板带轧机液压厚度自动控制系统快速响应性好、调整精度高的使用要求。现行冶金行业标准YB/T028-1992（2005）《冶金设备用液压缸》；机械行业标准JB/T10205-2010《液压缸》、JB/T2162-2007《冶金设备用液压缸(PN≤16MPa)》和JB/T6134-2006《冶金设备用液压缸(PN≤25MPa)》；国家标准GB/T15622-2005《液压缸试验方法》中所涉及的是常规系列液压缸的技术条件、型式与尺寸、试验项目和试验方法，对液压缸的摩擦力与负载百分比、偏摆值、动态频率响应特性、动态阶跃响应特性等性能指标既不作要求也不作检验，而上述性能指标却是板带轧机厚度控制液压缸的关键指标，其是否达到板带轧机厚度自动控制系统规定的要求，将直接影响板带产品的厚度精度和经济效益。为了确保厚度控制液压缸的性能指标达到轧机厚度自动控制系统规定的要求，必须在出厂前对其进行相应的性能测试，取得摩擦力与负载百分比、偏摆值、动态频率响应特性、动态阶跃响应特性等性能数据。只有满足轧机厚度自动控制系统规定要求的厚度控制液压缸才能准许出厂使用，所以有必要针对板带轧机厚度自动控制系统的控制要求，提出板带轧机厚度控制液压缸的技术条件、性能指标、试验项目、试验装置和试验要求。4制订标准的原则板带轧机厚度控制液压缸产品标准以国家标准GB/T15622-2005《液压缸实验方法》和机械行业标准JB/T10205-2010《液压缸》为基础，针对板带轧机厚度控制液压缸的特殊性，提出相应的基本参数、技术要求、试验要求和检验规则，达到国内先进水平，与现行法律法规没有冲突，并且不涉及知识产权问题，是专用于板带轧机（含平整机）厚度控制液压缸的产品标准。5国内外标准概况国内、外都没有板带轧机厚度控制液压缸专门的产品标准，国外的制造厂家（主要是西马克SMS、三菱MHI、奥钢联VAI）都采用自己的企业标准，国内的制造厂家以北京金自天成液压技术有限责任公司最早消化吸收国外技术，并研制了厚度控制液压缸专用试验台，对厚度控制液压缸进行全面的静、动态测试，并出具包括最低起动压力、耐压、内外泄漏、行程检查、偏摆值、摩擦力与负载百分比、动态频率响应特性和动态阶跃响应特性数据的试验报告，国内用户多参照北京金自天成公司出具的试验报告提出板带轧机厚度控制液压缸的技术要求和验收标准。6标准主要技术内容说明本标准由范围；规范性引用文件；术语和定义；量、符号和单位；分类、标记和基本参数；技术要求；试验方法；装配和外观的检验方法；检验报告；检验规则；标志、使用说明书、包装、储存和运输；标注说明共十二章构成。标准征求意见稿到标准征求意见稿二稿经过了多次修改。现将《板带轧机厚度控制液压缸》征求意见稿二稿主要技术内容确定说明如下：1本标准范围的确定本标准适用于以液压油为工作介质的板带轧机厚度控制液压缸，使用其它工作介质的同类液压缸亦可参照使用本标准。本标准不适用于其他类型的液压缸。2规范性引用文件本标准引用的文件为现行有效的国家标准及行业标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用本标准。3术语和定义为方便标准的使用和理解，本标准规定了以下6条术语和定义轧制力阶跃响应上升时间频率响应幅频特性相频特性4量、符号和单位量、符号和单位应符合下表的规定。名称符号单位压力pMPa缸内径Dmm活塞杆直径、柱塞直径dmm行程Lmm外渗漏量、内泄漏量qvmL/min实际输出力WkN响应时间tms频率响应fHz5分类、标记和基本参数1）分类。以工作方式分为双作用缸和单作用缸两类，以使用场合分为中厚板轧机用、热轧板轧机用、冷轧板轧机用和平整机用四类。2）标记。应在产品上适当且明显的位置做出清晰和永久的标记或铭牌。3）基本参数。包括缸内径、活塞杆直径、行程、额定压力、实际输出力。6技术要求的确定6.1一般要求6.1.1厚度控制液压缸的实际输出力应满足轧制力的要求。6.1.2厚度控制液压缸内径、活塞杆（柱塞）直径应符合表2、表3的规定。表2液压缸内径Dmm400420(440)450(460)470500(540)550(560)570(580)600630650(660)680(690)700720740750770800830850870900920950965(970)10001050(1080)1100112011401150(1180)12001250130013501400(1440)1450(1460)1470(1490)150015501580160016501700175018001850190019502000表3活塞杆（柱塞）直径dmm300320(330)340350360(380)(390)400(410)420(430)450480500(510)520(530)540550560580(590)600(620)630640650(660)(670)680(690)700720(730)750760800(820)850860890900920950970(980)10001050(1070)11001150(1180)1200125013001350137014001450150015501600165017001750180018501900注：表格括号内数字为第二系列，不推荐选用。6.1.3厚度控制液压缸的行程根据轧制工艺要求确定。6.1.4一般情况下，厚度控制液压缸工作的环境温度应在-20℃~70℃范围，工作介质温度应在20℃~60℃范围。6.1.5厚度控制液压缸的缸体、活塞（杆）、缸盖的材料应采用锻钢，锻件须进行热处理和探伤。锻件热处理后应符合JB/T5000.8-2007的规定，并按照Ⅲ组级别验收，同一批次十台液压缸（含）以上的参照Ⅳ组级别验收，取一组试样做力学性能检测，即一个拉伸、两个冲击。探伤应符合GB/T6402-20083级或JB/T5000.15-2007Ⅱ级的规定。6.1.6厚度控制液压缸须安装位移传感器，其无杆腔应安装压力传感器。6.2性能要求6.2.1最低起动压力最低起动压力要求小于0.05MPa。液压缸密封型式为V型组合密封时摩擦力会增大，最低起动压力也变大，要求小于0.1MPa即可。6.2.2内泄漏内泄漏量不得大于下表的规定。液压缸内径Dmm内泄漏量qvmL/min液压缸内径Dmm内泄漏量qvmL/min400≤D≤50051200＜D≤130013500＜D≤60061300＜D≤140014600＜D≤70071400＜D≤150015700＜D≤80081500＜D≤160016800＜D≤90091600＜D≤170017900＜D≤1000101700＜D≤1800181000＜D≤1100111800＜D≤1900191100＜D≤1200121900＜D≤2000206.2.3外泄漏6.2.3.1厚度控制液压缸性能试验结束时，活塞杆上的油膜应不足以形成油滴或油环，其他各部位不得有渗漏。6.2.3.2活塞杆（柱塞）静止时不得有渗漏。6.2.4耐压性厚度控制液压缸的缸体应能承受其额定压力的1.25倍的压力，缸盖应能承受有杆腔工作压力的1.5倍的压力，不得有外泄漏及零件损坏等现象。6.2.5摩擦力与负载的比值厚度控制液压缸的摩擦力与负载的比值要求小于0.5%。6.2.6偏摆值厚度控制液压缸的偏摆值要求小于3mm。柱塞式液压缸或特殊要求除外。6.2.7动态频率响应厚度控制液压缸的频特性f(-3db)≥12Hz，相频特性f(-90°)≥10Hz。6.2.8阶跃响应时间厚度控制液压缸的阶跃响应时间≤30ms6.3装配质量6.3.1清洁度所有零部件从制造到安装工程的清洁度控制应参照GB/Z19848的要求。采用“颗粒计数法”检测时，厚度控制液压缸缸体内部油液固体颗粒污染等级应优于GB/T14039-2002规定的16/14/11。6.3.2厚度控制液压缸的装配应符合GB/T7935-2005中的4.4~4.7的规定。装配后应保证厚度控制液压缸运动自如，所有油口连接法兰平面无损伤。装配后，厚度控制液压缸的活塞行程长度公差应符合下表的规定。液压缸行程L公差值液压缸行程L公差值0＜L≤20±0.2mm100＜L≤200±0.65mm20＜L≤50±0.3mm200＜L≤300±0.8mm50＜L≤100±0.5mm300＜L±1mm6.4外观要求6.4.1外观要求应符合GB/T7935-2005中的4.8、4.9的规定。6.4.2缸的外观质量应满足下列要求：——缸体、缸盖结合面径向错位量≤0.5mm；——锻件表面应光洁，无缺陷；——焊缝应平整、均匀美观，不得有焊渣、飞溅物等；——按图样规定的位置固定标牌，标牌应清晰、正确、平整；——进出油口及外连接表面应采取适当的防尘及保护措施。6.4.3涂层附着力厚度控制液压缸表面油漆涂层附着力控制在GB/T9286-1998规定中的0级~2级之间。7试验方法7.1试验装置7.1.1厚度控制液压缸的试验项目不同于普通液压缸，需要专用的试验装置。试验装置原则上采用以垂直基础为准的立体装置，在试验用机架下部安置专用的加载液压缸，被试液压缸放置在试验装置中心，顶部垫适当的试验垫块。试验装置见下图。1,被试缸伺服阀2,控制系统3,加载缸伺服阀4,试验用机架5,调整垫块6,位移传感器7,压力传感器8,被试液压缸9,加载液压缸10,位移传感器11,压力传感器7.1.2测量准确度厚度控制液压缸试验装置输出力值的允许系统误差为±0.3%。7.2试验用油液7.2.1黏度试验系统油在40℃时的运动黏度应为29mm2/s~74mm2/s。注：特殊要求除外。7.2.2温度除特殊规定外，性能试验应在20℃~55℃范围内进行。7.2.3污染度等级试验系统油的固体颗粒污染等级应优于GB/T14039-2002规定的16/14/11。7.2.4相容性试验系统油应与被试液压缸的密封材料相容。7.3试验项目和要求7.3.1试运行试验系统压力设置在2~10MPa的范围内，使被试液压缸在空载状态下起动，并全行程往复运动50次，完全排除液压缸内的空气，被试液压缸应无外部渗油、爬行、振动等异常情况。7.3.2外形尺寸及行程检查7.3.2.1外形尺寸检查测量并记录液压缸的外形尺寸，应符合图纸公差要求。7.3.2.2行程检查试验系统压力设置在2~10MPa的范围内，空载状态下，液压往复运动，测量并记录液压缸最大行程，应符合6.3.2的要求。7.3.3偏摆值测量被试液压缸在试验装置中测量偏摆值，应符合6.2.6的要求。7.3.4最低起动压力试验被试液压缸在试验装置中测量最低起动压力，应符合6.2.1的要求。7.3.5耐压试验有杆腔耐压试验：使被试液压缸活塞杆完全缩回，向有杆腔施加1.5倍的工作压力，保压10分钟，应符合6.2.4的要求。无杆腔耐压试验：被试液压缸放置到试验装置中，向无杆腔施加1.25倍的工作压力，保压10分钟，应符合6.2.4的要求。7.3.6摩擦力与负载的比值测量被试液压缸在试验装置中测量摩擦力与负载的比值，应符合6.2.5的要求。7.3.7内泄漏被试液压缸在试验装置中测量内泄漏量，应符合6.2.2的要求。7.3.8外泄漏使被试液压缸活塞杆完全缩回，向有杆腔施加有杆腔工作压力，保压30分钟，检测活塞杆密封处的泄漏量，检查液压缸各静密封处、结合面处、焊缝处和排气装置处，应符合6.2.3的要求。在进行7.3.1~7.3.7各项试验直至性能试验结束时，检测活塞杆密封处的泄漏量，检查液压缸各静密封处、结合面处、焊缝处和排气装置处，应符合6.2.3的要求。7.3.9阶跃响应时间特性试验被试液压缸在试验装置中进行阶跃响应时间特性试验，并绘制被试液压缸的阶跃响应时间曲线，阶跃响应时间应符合6.2.8的要求。7.3.10动态频率响应特性试验被试液压缸在试验装置中进行动态频率响应特性试验，并计算出被试液压缸无杆腔的实际压力与正弦信号电压控制下的伺服阀给定压力的幅值比和相位移，绘制被试液压缸的动态频率响应曲线，幅频特性和相频特性应符合6.2.7的要求。8装配和外观的检验方法装配质量和外观质量采用目测法检查。清洁度采用“颗粒计数法”检测油液固体颗粒污染等级，就视为被试液压缸的清洁度等级。应符合6.3.1规定。9检验报告试验过程应详细记录试验数据。在试验后应填写完整的检验报告，检验报告的格式参照附表1。10检验规则厚度控制液压缸必须逐台经性能试验合格后方能出厂。11标志、使用说明书、包装、储存和运输11.1厚度控制液压缸的标志或铭牌的内容应符合GB/T7935-2005中6.1和6.2的规定。铭牌的型式、尺寸和要求应符合GB/T13306的规定，图形符号应符合GB/T786.1的规定。11.2厚度控制液压缸的使用说明书的编写格式应符合GB/T9969的规定。11.3厚度控制液压缸包装时应符合GB/T7935-2005中6.3~6.7的规定，同时对外露螺纹应予以保护，油口采用合适的防护堵或防护盖板等保护措施，并根据要求装入合适的包装箱或包装底托，包装应有防锈、防碰等措施。11.4厚度控制液压缸储存时应防止相互碰撞，并有防冻、防雨淋、防潮、防锈等措施。11.5厚度控制液压缸运输时应固定牢固，并采取必要的防碰撞、防尘、防雨淋、防暴晒、防冻、防锈等措施。12标注说明（当引用本标准时）当选择遵守本标准时，建议在检验报告、产品目录和销售文件中使用以下说明：“厚度控制液压缸产品符合《板带轧机厚度控制液压缸》的规定”。附表1板带轧机厚度控制液压缸检验报告用户名称产品名称产品编号一.主要参数型号无杆腔工作压力MPa有杆腔工作压力MPa无杆腔试验压力MPa有杆腔试验压力MPa二.试验条件环境温度℃油液温度℃试验用油油液清洁度试验装置三.静态性能试验序号检测项目检测要求检测结果备注1装配质量和外观质量检查表面应光洁，无缺陷（有/无）异常情况2试运行不允许有外部渗油、爬行、振动等不正常现象（有/无）异常情况3外形尺寸检查液压缸外形尺寸mm液压缸外形尺寸mm4行程检查液压缸行程mm液压缸行程mm5偏摆值<3mmmm6最低起动压力<0.05MP