Устройство для автоматического ре-гулирования толщины прокатываемойполосы

П ИСАНИ ОБРЕТЕ Н И Союз СоветскииСоциалистическихРеслублик олцительцое к авт. свид-ву я, В 21 В 37/ 73 (21) 1864590 22-2(22) Заявлен заявки М цсоединени Гасударственный комитет Совете Иинистров СССР оо двовм ивобрвтвкий и открытий. Тартаковский, 1 О, С. Лихцицкий, В. П. ДубринскииЭ. Н, Федоренко, О. А. Гудз и А, Я. Матушенко Институт автоматики 1) Заявцтел 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПРОКАТЫВАЕМОЙ ПОЛОСЫИзобретение относится к прокатному производству и предназначено для использования ця лисоных прокатных станах.Известны устройства автоматического регулцрОВяция толщины ГрокятыВасмой полосы путем гидравлического ряспора подушекЭти устройства содержат распорцые гидравлические цилиндры, установленные между подушками рабочих валков, в одной из кото. рых (например, нижней) выполнены их рабочие полости, и обеспечивают небольшую величину усилий, необходимых для устранения отклонений давлений прокатки от нормального.Применяемые устройства автоматического регулирования толтцицы путем гидрораспора основаны на косвенном методе измерения толщины полосы - по .1 авлецию металла на валки, регистрируемому месдозами различных типов, и обычно поддерживают постоянную величину усилия на ажимных Винтах, т, е. постоянную величину суммы усилий прокатки и распора.Однако в режиме постоянного усилия на цажимных Винтах возникающая в ходе прокати п 1 тодо,ьцяя 11 язцотолгциц 1 Ость принципиально це может быть устранена полностью; Возцикя 1 Ощис;ожцыс сигцяль ця сряоятыВЯ. цис исполнительных устройств, усугубляют отрицательцое влияние биения опорных валковца разцотолщицность полосы; требования высокой точности, предьявляемыс к месдозамцажимных винтов, трудно выполнимы.5 Кроме того, в известных устройствах гидрораспора изменение давления в полостяхраспорных гидроцилицдров осуществляетсяперемещением вытесняющих плуцжеров прцпомощи силового электромеханического прц 10 вода, чем ограничивается дальнейшее увеличение быстродействия устройства.Устранение отмеченных выше принципиальных недостатков, свойственных гидрораспору в режиме постоянного давления при сохранении основного преимутцества, характерного для гидрораспора воооще (существенноеувеличение быстродействия по сравнению сбыстродействием устройств регулированиятолщины полосы при помощи цажимцых виц 20 тов), возможно при переходе к режиму поддержания постоянного зазора между валками,1-1 епосредственное измерение зазора змежду валками представляет собой серьезные технические трудности, поэтому вместонего целесообразно осуществлять измерениерасстояния между подушками рабочих валков /, изменения которого с оносительцо небольшими отклонениями повторяют изменеО цця зазора между рабочими валками, 3С целью повышения эффективности (точности и быстродействия) устройства автоматического регулирования толщины полосы предлагается осуществлягь быстрое изменение давления внутри полостей цилиндров гидрораспора и, тем самым, усилий тидрораспора при помощи клапанов наполнения и слива, причем детали каждой клапанной пары (клапаны и их седла) связываются с противостоящими подушками рабочих валенков, вследствие чего относительное перемещение подушек приводит к соответсзвующему открьггию или закрытию клапанов.Высокое быстродействие такого устройства обеспечивается непосредственной связью подушек с деталями клапанной пары.Кроме того, предлагаемое устройство конструктивно проще устройств гидрораопора, работающих в режиме постоянного усилия на нажимных винтах, так как в редлааемом устройстве отсутствуют тензорезисторные или магнитоупругие месдозы, мосты, преобразователи и прочее.На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.Распорный гидравлический цилиндр 1 размещается в одной из подушек 2 (например, нижней), плунжер 3 распорного цилиндра упирается в противостоящую (например, верхнюю) подушку 4 второго рабочего валка. Клапаны наполнения 5 и слива 6 рабочей полости распорного гидроцилиндра смонтированы в общей с ней подушке так, что штоки этих клапанов связаны с противостоящей верхней подушкой, а их седла 7, 8 с нижней.Рабочая жидкость подводится к клапану наполнения от источника высокого давления.Положение запорных поверхностей клапанов наполнения 5 и слива 6 относительно подушки 4 может изменяться при помощи винтовых участков 9 и 10 на клапанах при повороте клапанов шаговыми (например, электрическими) двигателями 11 и 12,Корпуса шаговых двигателей 11 и 12 могут поворачиваться при помощи вспомогательных гидродвигателей 13 и 14 поворота корпусов щаговых двигателей в зависимости от давления в полости раапорного гидроцилиндра, которое передается трубопроводом 15 с гибким участком или телескопическим соединением.Кроме показанного на схеме варианта конструкции возможен и такой, при котором от шаговых двигателей вращаются гайки, а клапаны при этом перемещаются поступательно.Такое выполнение клапанного узла позволяет при изменениях расстояния между подушками в одну из сторон перемещение клапанов 5 и 6 вместе с верхней подушкой 4: клапан 5 перемещается вместе с верхней подушкой при уменьшении расстояния между подушками и имеет свободный ход относительно верхней подушки при увеличении рас 508287 стояния между подушками, а клапан 6 перемещается при увеличении расстояния между подушками и имеет свободный ход приуменьшении расстояния между подушками,Свооодный ход клапанов в осевом направлении ооеспсчивается телескопическими муфтами 16 и 17.Г 1 ри своем свободном ходе относительноверхней подушки каждый клапан остается за 1 О крытым и открывается при ходе клапанасовместно с подушкой.Для уменьшения действующих усилий приприменяемых в устройстве высоких давлениях могут быть использованы клапаны раз 15 груженной конструкции.Раббота описанного устройства для автоматического регулирования толщины прокатываемой полосы происходит следующим образом.20 Установка рабочих валков на заданнуютолщину полосы (после перевалки валковили при перестройке стана) производитсянажимными устройствами клети, после чегозакрывается клапан 6 слива при помощи ша 25 гового двигателя 12 и после обеспечения враспорпом гидроцилиндре необходимого давления закрывается клапан 5 наполнения припомощи шагового двигателя 11,При то;пцине полосы, равной заданной,З 0 расстояние между подушками таково, что изменения положения клапанов не происходит.При увеличении толщины полосы увеличивается расстояние между подушками валков, клапан 5 благодаря действию муфты 16з 5 остается закрытым, а клапан 6, перемещаясьс верхней подушкой 4, открывается и уменьшает давление в полости распорного цилиндра. С уменьшением давления (усилия) гидрораспора увеличивается давление валков на.10 металл, которое приводит к уменьшению толщины полосы, а следовагельно, возвращаетподушки к исходному расстоянию между ними, при котором клапан слива закрывается.При уменьшении толщины полосы взаи 4 Б модействие элементов устройства происходитв порядке, обратном только что описанному,Г 1 ри постоянном положении нажимныхвинтов с увеличением давления металла навалки давление в распорном гидроцилиндре50 падает, а с уменьшением давления металлана валки давление в распорном цилиндре растет.Эту зависимость предлагается использовать для введения коррекции по давлению55 металла на валки, Для осуществления коррекции корпуса щаговых двига 1 елей 11 и 12поворачиваются в соотвегствующую сторонупри помощи гидродвигателей 13 и 14, поворот роторов которых пропорционален давле 00 нию в полости распорного гидроцилиндра.Поворот корпуса шагового двигателя приводит к повороту па равный угол его выходного вала, а следовательно, и к соответствующему изменению положения запорной поверх 65 ности клапана и изменению давления в полости распорного гидроцилиндра, что изменяет давление прокатки и с ним толщину металла в нужном направлении.Для компенсации погрешности профиля полосы в ряде случаев необходима раздельная установка зазора на концах валков, что соответствует раздельной установке расстояний между подушками со стороны привода валков и перевалки. Для этого в предлагаемом устройстве производится независимая установка запорных поверхностей клапанов 5 и б устройств каждого из комплектов подушек (со стороны привода валков и перевалки) при помощи своих щаговых двигателей 11 и 12. Такая независимая установка запорных поверхностей клапанов может осуществляться дистанционно оператором или от датчиков толщины полосы системы регулирования, или от управляющей вычислительной машины,Формула изобретения1. Устройство для автоматического регулирования толщины прокатываемой полосы, содержащее распорные гидравлические цилиндры, установленные между подушками,6рабочих валков, в одной из которых выполнены их рабочие полости, клапаны наполнения и слива рабочих полостей распорных гидроцилиндров, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования и упрощения конструкции, упомянутые клапаны для каждой рабочей полости смонтированы в общей с ней подушке рабочего валка, а штоки этих клапанов связаны с противостоя щей подушкой второго рабочего валка, жестко в направлении открывания клапана и подвикно в противоположном направлении.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 15 что, с целью обеспечения настройки устройства, шток каждого клапана выполнен с винтовым участком и связан этим участком с подушкой через смонтированную на ней гайку, а один из элементов указанной винтовой па ры через телескопическую муфту соединен сшатовым, например, электрическим двигателем.3, Устройство по п. 2, отличающееся тем,что, с целью введения коррекции по давле 2 д нию прокатки, оно снабжено гидродвигателями поворота корлусов шаговых двигателей, питаемыми от рабочих полостей распорных гидр оцилиндров.БОВ 287 едакто 1 одписн Изд,1245 осударственного по делам изо 13035, Москва, Ж-35, Раушская цаб., д. аказ 519 НИИ 4/5 ОТ, Загорский фцлиа Составители П. Тартаковский, Ю. Лихницкиййч екред Т. Дмитриева Корректор Н. А