取机卷成的钢卷边缘不齐，直接影响包装，运输及降低成品率。所以有必要做防跑偏的控制系统，以提高工作效率。
已知条件与要求：
机组最大卷取速度 v=5m/s 最大钢卷质量 m1=15000kg 卷取机移动部分质量 m2=20000kg 卷取误差 E???1~2?mm 移动距离 L?150mm 导轨摩擦系数 ??0.0 5工作环境 冷轧车间
根据对同类机组的实测数据及统计资料，经分析确定系统的性能指标为
?3m 系统误差 E??2?10系统频宽 f?3dB?20rads/
?2最大工作速度 vm?2.2 /?10ms最大加速度 am?0.47m2s/
3.2 方案选择
根据主机参数及其控制系统要求，现在对现有两种控制方案进行对比：
3.2.1方案一：机、液型带钢跑偏控制装置
该跑偏控制装置由两个先导阀、主阀(液动型零开口四通滑阀)、双出杆对称液压缸、无外动力液压油源等组成。其工作原理如图2-1所示。
两个锥阀既作为检测带钢对中与否的传感器, 又是主阀的先导阀。其结构见图2-2。先导阀阀芯为带平衡活塞式结构, 靠弹簧复位; 滑轮及连杆靠螺纹与阀芯相联并可调零; 主阀为液动型零开口四通滑阀, 其结构见图2-3。
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1-增速齿轮箱；2-恒压变量液压泵；
3-调压溢流阀及压力表；4-单向阀及精过滤器； 5-蓄能器及安全阀组；6-主阀；7-先导锥阀； 8-摆动辊及可旋转式支架；9-纠偏用液压缸
图2-1 机液跑偏控制装置原理图
Fig.2-1 The machine liquid runs to be partial to the control equips the principle
1-碰撞滑轮与连杆；2-阀体；3-阀芯；
4-复位弹簧；5-阀盖
图2-2 先导阀结构
Fig.2-2 Lead first the valve construction
主阀采用弹簧对中, 阀芯为三台肩四槽结构, 并在中间台肩上开有两个直径为0.5mm的径向固定节流孔, 对应于中间台肩的压力油通过径向、轴向小孔分别引到阀芯两端。阀芯中间为10mm 的轴向通孔, 并与回油台肩上的一个10mm 径向孔相通; 无外动力液压油源的动力来源于活套小车上的摆动辊(靠带钢张力旋转), 摆动辊经中间齿轮箱带动液压泵
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旋转, 产生高压油, 并在液压泵出口装有蓄能器。
1-密封件；2-阀体；3-阀芯；4-对中弹簧；5-组合式密封件；6-弹簧卡圈；7-阀端盖
图2-3 主阀结构
Fig.2-3 Main valve construction
假设带钢由于某种原因偏离机组中心向左移, 带钢碰撞先导锥阀(Ⅰ)上的滑轮使先导阀芯开启, 主阀(液动型零开口四通滑阀) 左端的高压油经先导锥阀(Ⅰ)阀口流到主阀回油腔, 使主阀阀芯在压差作用下向左移动, 高压(ps)油与工作腔B 沟通, 工作腔A与回油 T 沟通, 液压缸在压力油的作用下, 带动活套小车上的摆动辊绕其回转中心顺时针旋转方向移动, 带钢在张力作用下向右移动, 直到带钢离开先导锥阀(Ⅰ)上的滑轮又回到机组中心。同理, 若带钢偏离机组中心向右移, 仿上述分析可知, 带钢仍能回到机组中心。
为了节能降耗, 本控制装置液压源采用恒压变量泵与蓄能器组合的形式。系统不工作时液压泵处于微流量工况, 蓄能器仅作为辅助动力。这样可避免普通液压跑偏控制系统中定量泵高压溢流发热的现象, 延长液压元件的使用寿命。
本控制装置不用外动力及控制电器件, 不需敷设电缆, 整个装置加工简单, 节省投资, 是一种典型的节能产品。
3.2.2方案二：电、液型带钢跑偏控制装置
卷筒跑偏方向传动装置电动机放大器油源伺服阀 图2-4 带钢跑偏控制原理图
Fig.2-4 Taking the steel runs to be partial to control the principle diagram
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图2-5 跑偏控制系统原理图
Fig.2-5 Run to be partial to control the system principle diagram
图中，由于卷筒刚性连接的光电检测带钢的横向跑偏量，偏差信号经放大器输入至伺服阀，由伺服阀控制液压缸驱动卷筒，使卷筒向跑偏方向跟踪。当跟踪位移相等时，偏差信号为零，卷筒处于新的平衡位置，使卷筒上的钢带边缘实现自动卷齐。
由上面两个方案的各方面的比较之下，各有利弊，第一种方案机液控制系统虽然成本低、维护方便，但结构较为复杂，系统的控制精度低。电液伺服系统能充分发挥电子和液压两方面的优势。通过电路实现系统的校正、补偿和测试很方便，因而便于改善和提高系统的性能。所以选择第二种方案。
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