Устройство для регулирования раствора и профиля валков

О П И С А Н И Е ,747703ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскнкСоциалкстнческикРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Дополнительное к авт. св 22) Заявлено 06.02,78 (21 15) М. Кл" В 21 В 37/00 7318(22 с присоединением за ки-сударстевннын квинте 23) Приоритет -Бюллетеньания 25.07.80 53) УДК 621.771. .23:62-52 (088.8 5.07.80 Опубликовано Дата онублик оо делам изобретений н открытийния опи И. М, Меерович, А 1 О. В. Гесслер, А.С. М. Топалер Авторы зобрете 1) Заявитель ТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСТВОРИ ПРОФИЛЯ ВАЛКОВ) УСТРО о техИзобретение относится к автоматизации прокатного производства, а именно к устройствам, предназначенным для регулирования продольной и поперечной оазнотолщинности горячекатаных и холоднокатаных листов и полос в процессе прокатки путем силового воздействия гидроцилиндрами иа подушки прокатных валков.Известно устройство, в котором пр димый шаговым двигателем мультипл тор выполнен в виде электродвигателя, приводящего через редуктор две взаимно уравновешенные винтовые пары, в которых винты нажимают на поршни своих гидроцилиндров, полости которых связаны взаимно и соединены с замкнутым объемом управляемой ими гидросистемы, Жесткость гидросистемы в этом устройстве обеспечивается наличием винтовых пар 11.Недостатком этого устройства является необходимость оснащения его системой периодической подпитки гидросистемы вследствие утечек из замкнутого объема.Наиболее близким к изобретению и нической сущности и достигаемому результату является устройство для регулирования Д. Елишевич. В, А. Панкин, 4, И. Герцев,С, Филатов, В. В, 1 т 1 увалов, В. С, Горелик, С, Е. Рокотян и И. М. Богуславский межвалкового зазора, включающее силовые гидроцилиндры, сопряженные с подушками валков, и поршневой гидравличесКий мультипликатор с приводом, выполненный в виде реверсивной обратимой объемной гидромашины акснальнопоршневого типа, например роторной, соединенной с электродвигателем постоянного тока, имеющим упорную характеристику и включенным по схеме регулирования момента 121,Недостатком известного устройства является то, что жесткость в его гидросистеме определяется лишь потерями на трение в уплотнениях его силовых цилиндров, которых, в общем случае, недостаточно для перекрытия всего диапазона колебаний усилия прокатки в процессе прокатки данной полосы илн партии полос. А это эквивалентно снижению жесткости клети, приводящему к соответствующему снижению точности прокатки,Целью изобретения является повышение точности прокатываемой полосы путем одно. временного увеличения жесткости клети как в продольном, так и в поперечном направлениях.Указанная цель достига:.я тем, что в стройстве, включающем гидросистему, содержащую гидроцилиндры регулирований профиля валков с обратимыми гидромашинами, приводимыми электродвигателями, которые включены по схеме регулирования мо. мента, а также гидроцилиндры регулирования раствора валков, соединенные с обратимыми гидромашинами, имеющими электро- приводы, последние для увеличения продольной жесткости клети, выполнены в виде позиционного электропривода, например с шаговыми электродвигателями, препятствующего вращению этих гидромашин под действием колебаний давления в гидросистеме. Кроме того, для увеличения поперечной жесткости клети эти гидромашины связаны посредством датчиков давления и блока уставки ширины прокатываемого листа с приводами гидромашин, подключенных к гидро- цилиндрам регулирования профиля валков,На чертеже приведена схема устройства, в качестве возможного варианта реализации, Гидроцилиидры 1, установленные под левой и правой подушками 2 нижнего опорного валка соединены каждый посредством магистрали высокого давления со своим мотор-насосом 3, приводимым шаговым электродвигателем 4 (вместо шагового электродвигателя может быть использован любой электропривод, работающий по аналогии с цаговым электродвигателем). Магистралямщ низкого давления мотор-насосы 3 соединены с емкостью 5, Каждый шаговый двигатель 4 .соединен посредством блока 6 сравнения сигналов с датчиком 7 положения плунжера гидроцилиндра 1 и блоком 8 уставки положения плунжера. В магистраль 9, ведущую в гидроцилиндры 10, установленные между подушками 1 рабочих валков, подсоединен мотор-насос 12, приводимый электродвигателем .3, включепньм по схеме регулирования момента на его валу. Магистралью низкого давления мотор-насос ,2 соединен с емкостью 14, между которой и гидроцилиндрами 10 установлен нерегулируемый дроссель 15. На выходы 16 мотор- насосов 3 включены датчики давления 17, которые через блок 18 уставки ширины прокатываемого листа соединены с блоком 19 суммирования сигналов; последний соединен также с блоком 20 уставки усилия противоизгиба рабочих валков и с электродвигателем 13. К магистрали 21, ведущей в гидроцилиндры 22, установленные между подушками 11 верхнего рабочего валка и подушками 23 опорного валка, подсоединен мотор-насос 24, приводимый двигателем 25, включенным по схеме регулирова" ния момента. Последний посредством блока 26 суммирования связан с блоком 18 и блоком 27 уставки усилий дополнительного изгиба рабочих валков. По аналогии с дросселем )5 между гидроцилиндрами 22 и ем ф и 16 3 26 Б 36 33 костью 28 включен нерегулируемый дроссель 29. Выход блока 27 через сумматор 30, усилитель 31 соединен со входом сумматора 32. При изменении усилия прокатки, например при его увеличении со снижением температуры прокатываемых листов, плунжер гидроцилиндра смещается вниз (на величину сжатия слоя масла в гидроцилиидре) электрический сигнал с датчика 7 изменяется поступает в блок 6 сравнения и, сравниваясь с сигналом от датчика, имеющим прежнюю величину, вырабатывает сигнал рассогласования, поступающий на двигатель 4 (точнее, в блок управления двигателем, который на схеме не показан). Двигатель 4 начинает вращать мотор-насос З,в сторону нагнетания масла в полость гидро- цилиндра 1 и плунжер последнего движется вверх до тех пор, пока не займет положение, которое он имел до изменения усилия прокатки. При этом сигнал рассогласования в блоке 6 становится равным нулю и двигатель 4 останавливается. При уменьшении усилия прокатки порядок действий такой же, но двигатель 4 вращает мотор-насос 3 в сторону откачки масла из полости гидро- цилиндра 1 в емкость 5. При необходимости регулирования раствора валков изменяют сигнал, поступающий из блока 8 в блок 6 (это изменение может быть выполнено оператором стана вручную или по команде системы автоматического регулиров.ия толщины полосы). А поскольку сигнал, поступающий от датчика 7, имеет прежнюю величину, то в блоке 6 вырабатывается сигнал рассогласовяня, поступающи На двигатель 4. Двигатель вращается до тех пор, пока плупжер займет новое положение, в котором сигнал рассогласования, вырабатываемый блоком 6, станет равным нулю,Описанный цикл регулирования справедлив при отсутствии утечек из замкнутого объема, заключенного между мотор насосом 3 и гидроцилиндром 1. Фактически, такие утечки имеют место, При этом, по мере утечки, плунжер гидроцилиндра посте. пенно опускается до тех пор, пока сигнал рассогласования в блоке 6 превышает порог нечувствительности системы управления двигателем 4, последний приходит во вращение и, восполнив утечку, возвращает плунжер в прежнее положение (существующиедатчики положения плунжера обеспечиваютвключение двигателя 4 при смешении плунжера не более, чем на 0,005 мм),Поскольку в процессе прокатки меняется давление в объеме, заключенном между мотор-насосом 3 и гидроцилиндром 1, электрические сигналы, вырабатываемые обоими датчиками 17, установленными у левого и у правого гидроцилиндров 1, также меняются по своей величине, Проходя через блок 18, они суммируются и изменяют свою веФормула изобретения личину в зависимости от того, какая шири на прокатываемого листа задана оператором стана в данный блок. Сигнал из блока 8 поступает в блок 19 (такой же сигнал по. ступает из него и в блок 26) В блок 9 поступает также из блока 20 сигнал уставки усилия в гидроцилиндрах 10. Сумма этих двух сигналов поступает на электродвигатель 13 (точнее, в блок управления двигателем), момент вращения на валу которого пропорционален указанной сумме сигналов. Давление в мотор-насосе 12 пропорционально моменту на валу электродвигателя 13. Таким образом, колебания давления в гидроцилиндрах 10 будут пропорциональны колебаниям давления в гидро- цилиндрах 1, и приращения усилий, с которыми данные гидроцилиндры воздействуют на подушки валков, также будут взаимно пропорциональны. При этом, мотор-насос 12 находится в состоянии постоянного вращения в сторону нагнетания масла в магистраль 9. Нагнетаемое масло перетекает через дроссель 15 в емкость 14. Этим обеспечивается стабильность давления в гидросистеме. Проходное сечение дросселя 5 выбирают таким образом, чтобы при минимальном давлении в гидросистеме скорость вращения мотор-насоса 12 не превышала 2 - Зо/о от максимально допускаемой скорости вращения, Работа мотор-насоса 24 (и связанных с ним элементов 25 - 29) совершенно аналогична описанной работе мотор-насоса 12, за исключением того, что сигнал, поступающий из блока 18, инвертируется в блоке 26. Поскольку двигатель 4 выполнен шаговым, то привод мотор-насоса 3 является необратимым, т. е. он не может вращаться под действием изменения давления в гидросистеме, обеспечивая, тем самым, ее жесткость. Величина этой жесткости определяется в основном величиной жатия масла в замкнутом объеме между иотор-насосом 3 и гидроцилиндром 1. А госкольку толщина слоя масла в гидро 1 илиндре 1 не превышает, как правило, 1/50 эт его диаметра, то жесткость системы оказывается в несколько раз выше, чем в случае привода мотор-насоса двигателем, включенным по схеме регулирования момента, Жесткость гидросистемы входит в качестве одной из составляющих в жесткость клети в целом. В результате жесткость клети возрастает по крайней мере вдвое. Описанным приемом удается повысить жесткость клети в продольном направлении и снизить тем самым разнотолщинность листа по его длине. Для повышения поперечной жесткости клети, определяющей величину поперечной. раэнотолщинности прокатываемого листа, давление в гидроцилиндрах 10 и 22 меняют синхронно с изменениями давления в гидро- цилиндрах 1; Это позволяет в 2 - 3 раза уменьшить поперечную разнотолщинность прокатываемого листа. 15 20 25 30 3 4 Е 4 э зо 55 Устройство для регулирования раствораи профиля валков листопрокатного стана,включающее гидравлические системы регулирования профиля валков, содержащиегидроцилиндры, нерегулируемый дроссель,мотор-насос, электродвигатель, емкость, сумматор блок уставки усилий, выход которогосоединсн с первым входом сумматора, выход которого соединен со входом электродвигат.ля, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен со входом мотор-насоса, выход которого соединен со входами гидроцилиндров, нерегулируемого дросселя и емкости,а выход нерегулируемого дросселя соединен с емкостью, гидравлический цилиндрраствсра валков, емкость гидросистемы раствора валков, мотор-насос гидросистемы раствора валков, блок сравнения, сумматор гидросистемы раствора валков, датчик положе.ния плунжера, олок уставки положения плунжера, усиль г.ль, второй сумматор гидроснстсмы г. аствора валков, выход которогосоединен со входом усилителя, выход которого соединен с первым входом первогосумматора гидросистемы раствора валков,второй вход которого соединен с выходомблока уставки положения плунжера, а выход с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика положения плунжера, причем входывторого сумматора гидросистемы растворавалков соединены с выходами блоков уставкиусилий гидравлических систем регулирования профиля валков, выход мотор-насосагидросистемы раствора валков соединен сгидроцилиндрами и с емкостью датчика давления, блок уставки ширины прокатываемоголиста, отличающееся тем, что, с целью повышения точности прокатываемой полосыпутем одновременного увеличения жесткостиклети, как в продольном, так и в поперечном направлениях, оно дополнительносодержит шаговые двигатели, причем входышаговых двигателей соединены с выходомблока сравнения, а выходы - со входамимотор-насосов гидросистемы раствора валков, выходы которых соединены со входами датчиков давления, выходы которых соединены со входами датчиков давления, выходы которых соединены со входами блокуставки ширины прокатываемого листа,выходы которого соединены со вторыми входами сумматоров гидравлических систем регулирования профиля валков.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Меерович И. М. и др. Повьшениеточности листового проката. М., Металлургия, 969, с. 207 - 208.2. Авторское свидетельство СССР по заявке2477922/02, кл. В2 В 37/00,22.04.7 (прототип) .Составитель А. Абросимов Редактор Ю. Петрушко Техред К, Шуфрич Корректор В. Бутяга Заказ 4311/6 Тнраж 986 Подяисное ИНИИПИ Государственного комнтета СССР но делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж - 35, Раушскан наб., д. 4/5 Филиал ППП Патента, г. Ужгород, ул. Пюектная, 4