Устройство для измерения давления металла на валки трубопрокатного стана

(22) Заявлено 09,11.77 (21) 2542335/22-02с присоединением заявки РЙ -(51)М. Кд. В 21 В 37/08 В 21 В 21/00 Гесудерстееееьй намнтет СССР ас делам иэееретеннй н атермтнй(71) Заявитель Институт черной металлургии СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛА НА ВАЛКИ ТРУБОПРОКАТНОГО СТАНАИзобретение относится к трубопрокатному производству, в частности к устройствам для измерения давления металла на валки, и может быть использовано на станах холодной прокатки труб.Известно устройство для измерения давления металла на валки прокатного стана, содержащее корпус, размещенный в нем опорный стакан с магнитоупругим датчиком, представляющим собой плотно стянутый пакет из трап О аформаторного железа с четырьмя симметрично расположенными отверстиями и двумя обмотками, и крышку со сферической наружной поверхностью 11. 1В известном устройстве применен принцип шунтирования значительной части измеряемой нагрузки олорным стаканом, в результате чего датчик воспринимает только незначительную часть этой нагрузки. Наличие гистерезиса, обусловленного действием внутреннего трения меж-ду элементами датчика, не позволяет качественно оценить калибровку рабочего инструмента и при необходимости внести соответствующую корректировку, что приводит к ошибкам при измерении.Цель изобретения - повышение точности и надежности измерения.Для достижения указанной цели в предлагаемом устройстве, содержащем корпус, размещенный в нем магнитоупругий датчик и крышку со сферической наружной поверхностью, магнитоупругий датчик выполнен в виде монолитного кольца из высокопрочного ферромагнитного материала с объемным экраном из не- ферромагнитного материала, а корпус снабжен сферическими опорами.Выполнение магнитоупругого датчика в ви. де монолитного кольца с объемным экраном позволяет практически полностью исключить гистерезис, расположить по периметру кольца несколько пар обмоток, исключить влияние на выходной сигнал даггика близкорасположенных ферромагнитных масс и магнитных полей, что повышает точность измерения, а следовательно качество готовой продукции,Выполнением датчика из высокопрочного ферромагнитного материала достигается надеж.45 ная и долговечная работа устройства, а сферические опоры корпуса обеспечивают строголинейное положение магнитоупругого датчика.Предлагаемое устройство может быть уотановлено на прессах, станах холодной прокатки различных конструкций и назначений.На чертеже представлено предлагаемое устройство, установленное в клети стана холоднойпрокатки труб с неподвижной станиной, общийвид. 10Устройство для измерения давления металлана валки содержит неподвижный корпус 1, размещенный в нем магнитоупругий датчик в видемонолитного кольца 2 с объемным экраном 3и крышки 4 со сферической наружнои поверхч 5костью. В магнитоупругом датчике, выполняющем роль силоизмерительного элемента, монолитное кольцо 2 изготовлено из высокопрочного ферромагнитного материала, а объемныйэкран - из неферромагнитного материала, на.20пример сплава титана типа ВТ. Корпус 1 имеет две сферические опоры 5,Устройство установлено на четырех колоннах 6 между неподвижными опорами 7 и 8.Верхняя опора 7 имеет вогнутое сферическое25гнездо, через которое оно контактирует с наружной сферической поверхностью крышки 4,а нижняя опора 8 имеет двухстороннюю клиновую поверхность, на которую оперты соединенные между собой винтом 9 два клина 10. Каждый из клиньев выполнен с.цилиндрическимгнездом под сферические опоры 5 корпуса 1,Для настройки предлагаемого устройстваперед прокаткой между каждой парой колонн. 6, расположенных вдоль оси прокатки, уста, новлен гидравлический цилиндр, корпус 11 иплунжер 12 которого имеют сферические опорные поверхности, контактирующие с аналогичными поверхностями неподвижных подпятников 13 и 14, установленных между траверсой15 и нижним основанием 16, Между траверсой15 и нижним основанием 16 расположены дваверхних опорных рельса 17 и валковая кассе.та 18,Устройство работает следующим образом,При подготовке к настройке каждому магнитоупрутому датчику при помощи клиньев 10задается предварительное начальное сжимающееусилие. Деформация датчиков.при этом контролируется как механическим способом при по. 50мощи индикатора (на черт. не показан), таки электрическим - по отклонению луча наэкране осциллографа или стрелки прибора(в электрической схеме, представляющей собойблоки питания, измерения и преобразования сиг 55налов, поступающих с силоизмерительных элементов, может быть использована необходимаятиповая аппаратура) . При настройке устройства перед прокаткойсферические поверхности корпусов 11 и плун.жеров 12 вводят в соприкосновение с поднят.никами 13 и 14. Затем каждой из колонн Ьчерез определенный интервал в диапазоне изменения реальной нагрузки задают ряд эталон.ных нагружений, после каждого из которыхпроизводят автономную настройку выходногосигнала каждого датчика. Настройка считаетсязаконченной при достижении одинакового уров.ня сигнала с силоизмерительного элемента каж.дой колонны в рассматриваемом диапазонеизменения нагрузки,Для определения результирующего давления металла на валки, а также характера распределения технологической нагрузки междуправой и левой парой колонн осуществляетсясуммирование электрическим способом выходного сигнапа от силоизмерительных элементовчетырех или двух колонн.В процессе прокатки заготовки 19 давле.ние металла на валки через траверсу 15 передается колоннам 6, под действием которогоколонны деформируются, В результате деформации колонн верхняя опора 7 и нижняя опора 8 перемещаются друг относительно друта,Численная величина этого перемещения определяется жесткостью конструКции неподвижной станины и величиной базового расстоянияА.Через крышку 4, пару клиньев 10, сферические опоры 5 и корпус 1 деформация колонн передается силоизмерительным элементам,т,е, магнитоупругим датчикам, в результатечего изменяется их предварительная деформация, Сигнал, поступающий с силоизмерительныхэлементов, может регистрироваться вторичнойаппаратурой как с каждой колонны отдельно,так и суммироваться либо попарно с двухколонн, либо общий с четырех.Электрическая схема устройства сблокиро.вана с электрической схемой главного привода стана таким образом, что, если выходнойсигнал, поступающий с устройства, превышаетустановленный допустимый уровень, главныйпривод стана обесточивается и прокатка прекращается.Использование магнитоупругих датчиковв виде сплошного кольца с объемным экраном в качестве силоизмерительных элементовпозволяет получить надежное и долговечноев работе устройство с высокой стабильностьювыходного сигнала, которое при установке наклети стана холодной прокатки с неподвиж.ной станиной обеспечивает автоматический контроль за давлением металла на валки и предо.тврашает поломку элементов клети, вызваннуюусилиями прокатки,5 710703Формула изобретения 8573/писное ектная, 4 г. Ужгород,у Устройство для измерения давления металла на валки трубопрокатного стана, содержа. щее корпус, размещенный в нем магнитоуп. рутий датчик и крышку со сферической наружной поверхностью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения, магнитоупругий датчик выполнен в виде монолитного кольца из вы.сокопрочного ферромагнитного материала собъемным экраном иэ неферромагнитного материала, а корпус снабжен сферическими опорами. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Юф 145517,кл. В 21 В 3708, 1961,