Устройство для регулирования межвалкового зазора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 21 В 37/02 ОПИСАН И Н А ВТОРСКОЬИГ ТЕНИЯ А Эб,рц ВИДЕТЕЛЬСТВ на ий риГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ждановский ордена Ленина и ордеОктябрьской Революции металлургическзавод им. Ильича и Запорожский индустальный институт(56) 1, Авторское свидетельство СССР425685, кл. В 21 В 37/02, 1974.2. Целиков А. И., Меерович И. М., Авраменко И. М. и др. Гидравлические системы регулирования толщины и формы полосна широкополосных станах горячей прокатки. - . Сталь, 199,1, с. 40 - 41. ЯО 1034805(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕЖВАЛКОВОГО ЗАЗОРА, содержащее гидроцилиндры, соединенные с опорами прокатных валков, регулятор давления жидкости в гидроцилиндрах, блок задания уставки давления, соединенный с регулятором давления жидкости, насос с приводным электродвигателем, источник питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, экономичности устройства и точности прокатываемых полос, оно дополнительно содержит последовательно соединенные блок дифференцирования по времени, амплитудный селектор и функциональный преобразователь, при этом вход . блока дифференцирования соединен с блоком задания уставки давления, выход функционального преобразователя - с источ- Е ником питания электродвигателя насоса.и)ооетение Относитс 51 к 11 рокатномУ нрО- нзнодству, а конкретнее к устройствам регулирования, предназначенным для повын 1 сния то 1 ности прокатываемых полос.Известна гидравлическая система автои;1 тическо 1 О регулирования Толщн сы нри прокатке, содержащая источник давления рабочей жидкости в гидроцилиндрах рас 11 ор 51 клети, регулятор давления в гидроцнлиндрах, представляющий собой двухкаскс 1 дныи переливнои клапан, управляемый двуполосным мембранным или сильфонным двигателем, одна из полостей которого соединена со струйным датчиком толщины прокатываемой полосы, а вторая - со струйным датчиком толщины эталонного образ 1 га 1.11 едостаток этого устройства - больин 1 е потери энергии на постоянное дросселирование рабочей жидкости через регулятор давления в резервуар.Наиболее Олизким к изобретению по технической сущности и достигаемому резуьтату является устройство для точной прокатки полос, содержащее гидравлический исполнительный механизм, воздействующий на прокатные валки, например гидродомкрагы, насос для создания давления жидкости в гидродомкратах и клапан для регулирования давления жидкости в гидродомкрагах, регулируемый элемент которого соеди 1 нн 1 посредством несамотормозящейся передачи с электродвигателем постоянного то, ка. Имекнцим упорную характеристику и включаемым по схеме регулирования момента 2.При работе этого устройства межвалковый зазор изменяется усилием распора клети, развиваемым гидродомкратами. Усилие распора определяется давлением жидкости в гидродомкратах, которое создается насосом, а изменяется по величине путем стравливания избытка жидкости через регулирую 1 ций клапан в бак. Источник давления, насос, работает с постоянной производительностью на всех режимах регулирования.Производительность насоса, а значит и его скорость, выбирается из условия обеспечения самого тяжелого по быстродействию режима работы - набора давления с максимальной скоростью.В данном устройстве не учитывается чтов режимах работы, отличных от набора давления с максимальной скоростью, а именно при постоянном давлении, при его изменении в сторону уменьшения и при наборе давления со скоростью меньше максимальной, вполне достаточна меньшая производительность насоса. Работа насоса в течение оольшей части времени действия устройства с большей, чем это требуется производительностью, сокращает ресурс работы насоса, увеличивает количество жидкости, дросселируемой через регулятор, что приводит к излишнему нагреву жидкости, повышенному износу регулятора давления иуплотнений гидросистемы, появлению утечек и разгрязнению масла, снижению экономичности устройства. Утечки и загрязнение масла, повышенный износ регулятораснижают надежность и быстродействие устройства, что в свою очередь снижает эффективность регулирования межвалкового зазора.Цель изобретения - повышение надежО ности, экономичности устройства и точностипрокатываемых полос,Поставленная цель достигается тем, чтоустройство для регулирования межвалкового зазора, содержащее гидроцилиндры, соединенные с опорами прокатных валков," регулятор давления жидкости в гидроцилиндрах, блок задания уставки давления, соединенный с регулятором давления жидкости, насос с приводным электродвигателем, источник питания, дополнительноО содержит последовательно соединенныеблок дифференцирования по времени, амплитудный селектор и функциональный преобразователь, при этом вход блока дифференцирования соединен с блоком заданияуставки давления, выход функционального25 преобразователя - с источником питанияэлектродвигателя насоса.На чертеже представлен вариант исполнения устройства.Устройство включает прокатный валок 1,опору (подушку) 2 прокатного валка, гидО роцилиндр 3, напорную гидромагистраль4, насос 5, электродвигатель 6 насоса, источник 7 питания электродвигателя, регулятор 8 давления жидкости в гидроцилиндрах, сливную гидромагистраль 9 регулятора давления, блок 10 задания уставкиЗ давления, блок 11 дифференцирования повремени, амплитудный селектор 12, функциональный преобразователь 13, резерввуар 14.Гидроцилиндры 3 установлены между4 О опорами 2 прокатных валков 1 и соединенынапорной гидромагистралью 4 с насосом 5,являющимся источником давления жидкости. Насос 5 приводится электродвигателемб постоянного тока, который соединен с источником 7 питания - регулируемым ис 4 точником напряжения, например тиристорным преобразователем. К напорной гидромагистрали 4 подключен регулятор 8 давления жидкости со сливной магистралью 9.Выход блока 10 задания уставки давленияжидкости соединен с регулятором 8 дав ления и с входом блока 11 дифференцирования. С выходом блока 11, представляющего собой емкостно-резисторное дифференцирующее звено, соединен вход амплитудного селектора 12, выход которого соеди нен с входом функционального преобразователя 13. Выход функционального преобразователя 13 соединен с источником 7 питания электродвигателя насоса.1034805 ВНИИПИ Заказ 5715/1 ОФилиал ППП Патент, г. 3Устройство работает следующим образом.Регулирование зазора между валками 1 осуществляется усилием распора, прикладываемым к опорам 2 прокатных валков гидроцилиндрами 3, давление жидкости в которых создается насосом 5, а изменяется по величине регулятором 8 по сигналу уставки давления от блока 10 задания уставки. Избыток жидкости дросселируется из напорной гидро магистрали 4 через регулятор 8 и сливную гидромагистраль 9 регулятора в резервуар 14. В зависимости от способа подачи сигнала уставки давления устройство может работать в автоматическом или ручном режимах.При изменении в процессе прокатки полосы уставки давления Р регулятор 8 изменяет давление в напорной гидромагистрали 4 и гидроцилиндрах 3. Поскольку вход блока 11 дифференцирования по времени соединен с выходом блока 10 задания уставки, то при изменении сигнала Р на выходе блока 11 формируется импульс, амплитуда которого пропорциональна скорости изменения уставки давления Р во времени производная - . Сигнал -- имеет побрсИложительную йолярность при возрастании, т.е. при увеличении уставки (набор давления) и отрицательную полярность при уменьшении уставки (сброс давления). Сигнал - )р проходит через амплитудный селектетор 12, который пропускает импульсы только положительной полярности и амплитуда ко;орых выше определенного порогового значения, в функциональный преобразователь 13, т.е, на вход функционального преобразователя 13 сигнал -- поступает толь"бРд 1ко в том случае, если блок 10 задания уставку давления жидкости увеличивает, причем скорость увеличения уставки давления выше определенной фиксированной величины.В функциональном преобразователе 13 РешаетсЯ УРавнение п = пи,1 а +ап, где и и 11 щ,соответственно текущее и минимальное значение скорости насоса 5, а д и изменение скорости насоса 5, причем див функция скорости изменения уставки давления, т.е. Ьп = 1(-Ц-), например 1 п = к --1 Р где К - коэффициейт пропорциональности.Сигнал п поступает к источникупитапия электродвигателя, который увеличивая напряжение питания электродвигателя 6, увеличивает скорость насоса 5 с п на Ьп, обеспечивая требуемую производительность насоса при заданной скорости набора давления.Если уставка давления Р увеличивается, но скорость его изменения ниже определенного уровня, то сигнал Я в О, но меньше наперед заданного порогового значения, и выходной сигнал амплитудного селектора 12 равен нулю, а потому гоп =О и навыходе функционального преобразователя13 имеем п=птп 1 и,Скорость насоса п равна пии в томслучае, когда уставка давления умейьшается независимо от скорости его умеиьшения,так как сигнал на выходе блока 11 дифференцирования имеет отрицательную поляр 10 ность, а потому на выходе амплитудногоселектора 12 сигнал отсутствует и, следовательно, при решении уравнения в функциональном преобразователе 1 Зьп = О.Скорость насоса и = п;, и в том случае, если уставка давления неизменна, так15 как при этом -- = 0 и, следовательно,дрд 1ьп =О.Таким образом, скорость насоса п постоянна и равна пга,в режимах уменьшения давления, постоянного давления и увеличения давления с небольшой скоростью.И только при увеличении давления со скоростью выше определенного значения скорость насоса пропорционально увеличивается.Величина и ; определяется необходи 25 мой производительностью насоса в режиме увеличения давления со скоростью, равной выбранному пороговому значению изаведомо меньше номинальной скоростип , которая определяется необходимойпроизводительностью насоса при увеличе 30 нии давления с максимальной скоростьюп;= 0,20,4 и,.Использование изобретения обеспечивает по сравнению с известным заетуменьшения количества жидкостиц осселируемой через регулятор, следующиеЗ 5 преимушества: уменьшаются энергоз;и ратына регулирование межвалкового зазора, нагрев рабочей жидкости, степень ее загрязнения, износ рабочих органов регуляторадавления жидкости и насоса, резко сокр,.40 щаются утечки рабочей жидкости, повышается надежность устройства и эффективность регулирования.Например, применение устройства 1.анепрерывном четырехклетевом стане 1700холодной прокатки позволяет снизить энер 45 гозатраты на регулирование на 40%, сократить время простоев устройства на 30%и за счет этого дополнительно получить экономию металла от прокатки в минусовомполе допуск и обеспечить более качественным по толщине и плоскостности подкатомдрессировочный стан 1700, что в свою очередь повышает плоскостность товарных холоднокатаных листов.Экономический эффект составляет неменее 100 тыс руб. в год. Тираж 816 ПодписноеУжгород, ул. Проектная, 4