Устройство для автоматического регулирования разнотолщинности проката

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик766691(51) М. Кл.а В 21 В 37/08 Гееударстеениый комитет Опубликовано 30.09.80. Бюллетень 36Дата опубликования описания 05.10.80(53) УДК 621.771, .237-503.51 (088.8) по делам иаобретеиий и открытий(54) УСТРОР 1 СТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАЗНОТОЛЩИННОСТИ ПРОКАТАИзобретение относится к прокатному производству. Оно может быть использовано для регулирования толщины и профиля листового, сортового и трубного проката.Известно устройство для регулирования толщины и профиля полосы, содержащее по два гидроцилиндра вдоль оси каждого подшипника валка, расположенные между подшипниками валка и станиной, систему управления давлением в этих гидроцилиндрах, содержащую функциональный преобразователь, сумматор, датчик толщины, датчик 10 профиля, задатчик толщины, задатчик профиля, регуляторы давления каждого гидро- цилиндра, насосную станцию, причем вход функционального преобразователя соединен с выходами задатчиков толщины и профиля, а его выход соединен с входом регулятора давления одного гидроцилиндра и через сумматор - с входом регулятора давления другого гидроцилиндра 1).Однако такое устройство не может быть использовано в сортопрокатном и трубо О прокатном производстве ввиду трудностей создания датчиков профиля сортового и трубного проката. Расположение, как минимум, четырех гидроцилиндров с каждой стороны 2клети, причем каждый гидроцилиндр на полное усилие прокатки, делает невозможным применение этого устройства на существующих клетях прокатных станов ввиду отсутствия места для установки гидроцилиндров.Наиболее близким к описываемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического корректирования продольной разнотолщинности и горячекатаных полос, содержащее распорные гидравлические цилиндры, установленные между подушками валков и создающие предварительное напряжение клети с усилием порядка отклонения давления прокатки от номинального, причем с целью саморегулирования раствора валков гидросистема распора выполнена замкнутой посредством запорного клапана и ограничителя давления 2).Но так как распорные гидроцилиндры расположены по вертикальной оси подшипников валков, то повышается лишь суммарная жесткость деталей клети, расположенных по этой оси (станина, нажимной винт, подушки, подшипники валков, шейки валков), но остается неизменной. жесткость валков, тогда как в общей деформации клети со76669 10 15 20 распора подушек расположены вдоль шееквалков симметрично относительно вертикальставляющая пружины валков весьма значительна - 40 - 80%. Эффект саморегулирования данного устройства недостаточен для получения высококачественного проката.Целью изобретения является уменьшение разнотолщинности проката и обеспечение саморегулирования раствора валков без использования в процессе саморегулирования датчиков и исполнительных механизмов,Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее подушки, валки, расположенные в подушках, и замкнутую гидросистему распора, в которой гидроцилиндры распора расположены между подушками и соединены с ограничителем давления и выходом запорного клапана, вход которого подсоединен к насосной станции, введена дополнительная гидросистема распора подушек, в которой гидроцилиндры распора расположены между подушками и соединены с ограничителем давления и выходом запорного клапана, вход которого подсоединен к насосной станции.Гидроцилиндры замкнутых гидросистем ной оси подшипников валков.Гидроцилиндры каждой замкнутой гидро- системы распора подушек расположены только по одну сторону от вертикальной оси подшипников валков. Введение дополнительной гидросистемы распора подушек валков, в которой гидро. цилиндры расположены между подушками и соединены с ограничителем давления и выходом запорного клапана, вход которого подсоединен к насосной станции, расположение гидроцилиндров замкнутых гидро- систем распора подушек вдоль шеек валков симметрично относительно вертикальной оси подшипников валков, включение в каждую замкнутую гидросистему распора подушек только гидроцилиндров, расположенных по одну сторону от вертикальной оси подшипников валков, позволяет повысить жесткость валков в результате защемления их шеек, Это приводит к уменьшению прогиба валков под действием усилия прокатки, а следовательно, и к уменьшению разнотолщин. ности проката.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - схема защемления валков; на фиг. 3 - построение характеристики жесткости защемленных валков.Это устройство содержит прокатные валки 1, вращающиеся в подшипниках 2 подушек 3 прокатных валков. Между подушками верхнего и нижнего валков с каждой стороны клети, встроены наружные и внутренние распорные гидроцилиндры 4 и 5.Гидроцилиндры 4 и 5 соединены с ограничителями 6 давления и через запорные клапаны 7 - с насосной станцией 8, причем 30 35 40 45 50 55 14гидроцилиндры 4 и 5 расположены симметрично относительно вертикальной оси подшипников.Устройство работает следующим образом,При открывании клапанов 7 в гидро- цилиндры 4 и 5 поступает под давлением жидкость от насосной станции 8, создавая необходимое усилие распора.В зависимости от технологических особенностей процесса прокатки клапаны 7 закрываются до или после входа прокатываемого металла в клеть. В том и другом случаях работа устройства одинакова, поэтому ограничимся лишь рассмотрением работы устройства при закрывании клапанов 7 до входа металла в клеть.Носле закрытия клапанов 7 распорные гидравлические цилиндры 4 и 5 превращаются в жесткие пружины, создающие предварительное напряжение деталей клети, расположенных по вертикальной оси подшипников валков и эффект защемления шеек валков.Защемление шеек валков повышает жесткость последних (см. фиг. 3)Прямая 9 соответствует характеристике жесткости незащемленных валковРфв=где Р - усилие прокатки, приложенное к середине валков;Ч - прогиб середины валков.Характеристики жесткости гидроцилиндров, приведенные к середине валков,М"ц 8 а,где Г - усилие, создаваемое гидроцилиндром;Я - деформация столба рабочей жидкости;1 - расстояние между вертикальнойосью подшипников валков и вертикальной плоскостью, проходящей через середину бочек валков;а - расстояния между вертикальнымиосями подшипника валков и гидроцилиндрами 4(5), представленные ломаными прямыми 10 и 11 соответственно для наружных и внутренних гидроцилиндров 4 и 5.При входе металла в валки последние прогибаются. Давление жидкости в гидро- цилиндрах 4 увеличивается, а в гидроцилиндрах 5 уменьшается, в результате чего усилие, развиваемое гидроцилиндрами 4, повышается на ЬР, а усилие, развиваемое гидроцилиндрами 5, уменьшается на ЬР. Приращение усилий имеют разные знаки, что равносильно приложению приращений 2 ЬР по оси наружных гидроцилиндров (прямая 12 - результирующая характеристика жесткости внутреннего и внешнего гидро- цилиндров), Усилие ЬР препятствует прогибу валков от действия усилия прокатки, 766695обеспечивая тем самым компенсирующее воздействие замкнутых гидравлических системна отклонение прогиба валков - саморегулирование раствора валков.Характеристика жесткости защемленного валка представлена прямой 13. Строится она следующим образом. При заданном5Ъ по прямой 9 определяется Р и по прямой 12жесткости внутреннего и внешнего гидроцилиндров - 2 ЬР; для данного значенияордината Р добавляется величина 2 ЬР К,где К - коэффициент приведения усилия2 ЬР к середине валка для получения равнозначного по абсолютной величине прогибасередины валков.Прямая 13, проведенная через началокоординат и (полученную) точку А, и естьхарактеристика жесткости защемленноговалка. При выходе металла из валков ограничители 6 давления увеличивают замкнутыйобъем гидросистем распора, уменьшая, темсамым, гидроудар в этих системах,Данное устройство одновременно повышает жесткость деталей клети, установленных по вертикальной оси подшипников валков (станина, нажимные винты, подушки,шейки валков, подшипники), и жесткостьвалков. В результате повышения общей жесткости клети уменьшается разнотолщинность ипроката, обусловленная меняющимся давлением прокатки.Такое устройство позволяет с минимумомкапитальных затрат реализовать его на действующих прокатных станах, оснащенныхгидросистемами уравновешивания валков.Зашемление шеек валков позволяет на10 - 35 О/О повысить жесткость валков клетейс диаметрами валков 580 - 660 мм и расстоянием между вертикальными осями подшип 1ьников валков 1800 - 2500 мм, что на 7 - 25/оуменьшает разнотолщинность проката,Формула изобретения 1. Устройство для автоматического регулирования разнотолщинности проката, содержащее подушки, валки, расположенные в подушках, и замкнутую гидросистему распора, в которой гидроцилиндры распора расположены между подушками и соединены с ограничителем давления и выходом запорного клапана, вход которого подсоединен к насосной станции, отличающееся тем, что, с целью уменьшения разнотолщинности проката и обеспечения саморегулирования раствора валков, оно дополнительно снабжено по крайней мере еще одной дополнительной замкнутой гидросистемой распора подушек, в которой гидроцилиндры распора расположены между подушками и соединены с ограничителем давления и выходом запорного клапана, вход которого подсоединен к насосной станции.2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, чтогидроцилиндры замкнутых гидро- систем распора подушек расположены вдоль шеек валков симметрично относительно вертикальной оси подшипников валков.3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, гидроцилиндры каждой замкнутой гидросистемы распора подушек расположены только по одну сторону от вертикальной оси подшипников валков.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР538750, кл, В 21 В 37/00, 1975.2. Авторское свидетельство СССР206499, кл. В 21 В 37/08, 1965.766691 фМ Соста ва Тех ред Тираж НИИПИ Государс по делам изо 6 113035, Москва, Ж -лиал ППП Патент, витель Ю. Рыбь К. Шуфрич986 Редактор 3. ХодакоЗаказ 7092/6В твенного комит ретений и отк 35, Раушская г. Ужгород, ул Корректор Н. Бабинец Подписное а СССР ытийаб., д. 4/5 Проектная