Нажимное устройство

ОПИСАНИЕ Союз Советских Социалистических Ресубпнк(22) Заявлено 1111.79 (21) 2837562/22-02с присоединением заявки Кф(23) ПриоритетОпубликовано 150 881. Бюллетень Ко 30Дата опубликования описания 180881 Р 1)м ) э В 21 В 31/32 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) НАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к нажимным механизмам листовых и сортовых прокатных станов, и может быть использовано в нажимных устройствах предварительно напряженных клетей,Иэветно нажимное устройство прокатных станов, содержащее силовые гидроцилиндры распора валков, нажимные гидроцилиндры, регулирующие органы, включающие в себя насос и гидромотор, которые жестко соединены между собой и с электродвигателем, устройства отрицательной обратной связи по перемещению силового цилиндра.Данное устройство предназначено для постоянного поджатия подушек регулируемого валка к плунжерам цилиндром и создания подпора жидкости в нажимных гидроцилиндрах при холостой работе нажимного устройства 111.Наличие постоянного давления в силовых цилиндрах позволяет создать предварительный ротор валков, однако в связи с отсутствием связи их с нажимными цилиндрами система не учитывает деформацию рабочей клети при изменении усилия прокатки. Кроме того механическаясбратная связь по перемещению не позволяет получить достаточное усилие сигнала на обработ" ку нажимного устройства. Применение блока подачи насос-мотор приводит к наличию с одной стороны сравнитель но больших перемещающихся масс масла, а с другой - к отсутствию замкнутого его объема на участке цилиндр нажимного устройства - регулирующий орган, что в связи с большой инерцион О ностью системы, а также недостаточнымусилием сигнала не позволяет осуществить необходимое быстродействие системы. При этом прокат получается неточным.15 Известно также нажимное устройст;во, содержащее механический нажимной .узел и гидравлическую систему, имеющур гидроцилиндры предварительного 20 напряжения, золотник управления гидроцилиндром предварительного напряжения и расположенный между подушкойверхнего валка и механическим нажимным устройством однополостной гидро цилиндр, воспринимающий усилия прокатки, При этом золотник управления связан механическим с нажимным устройством, обратной механической связьюс гидроцилиндром, восрринимающим уси О лия прокатки 121.однако механическая обратная связь золотника управления с гидроцилиндром не позволяет значительно увеличить сигнал обработки, а значит и быстродействие системы, что сказывается на точности прокатываемого изделия, Кроме того, при механической связи зо 5 лотника управления с нажимным устройством, расположенным непосредственно на клети, деформация клети при колебаниях усилия прокатки из-за недостаточно высокого быстродействия системы так же сказывается на точности прокатываемого изделия. В случае расположения нажимного устройства (механически связанного с золотником управления) вне клети - для исключения 15 влияния деформации клети при колебаниях усилия прокатки - механическая обратная связь золотника с подушкой сохраняется, .что не обеспечивает быстродействия системы. При этом во 20 всех случаях золотник управления находится в невыгодных условиях эксплуатации самого золотника и всей гидравлической системы - в верхней части рабочей клети.25Цель изобретения - повьааение точности готового проката эа счет повышения быстродействия системы.Поставленная цель достигается тем, что в нажимном устройстве, например листопрокатного стана, содержащем30 механический нажимной узел и гидравлическую систему, имеющую гидроцилиндр предварительного напряжения, золотник управления гидроцилиндроме предварительного напряжения с обрат- З 5 ной связью между золотником и гидро- цилиндром, воспринимающим усилия прокатки, и расположенный между подушкой верхнего валка и механическим нажимным устройством однополостной ци О линдр, воспринимаощий усилия прокатки, обратная связь выполнена гидравлической от управляющей полости золотника управления, а регулирующая полость золотника управления связана 45 с поршневой полостью гидроцилиндра предварительного напряжения и через обратный клапан - с гидроцилиндром, воспринимающим усилия прокатки, при этом устройство снабжено трехпоэиционным гидрораспределителем, один из отводов которого связан с подводом золотника управления, а другой отвод связан со штоковой полостью гидроцилиндра предварительного напряжения и полостью регулирующей пружи ны золотника управления, при этом оба отвода трехпоэиционного гидрораспределителя в среднем положении соединены с источником давления.Такое конструктивное выполнение щ нажимного устройства позволяет значительно повысить точность иэделия путем увеличения быстродействия системы, Это достигается эа счет преобразования перемещения валка (механи- у 5 ческого перемещения) в перемещениежидкости в замкнутом объеме с многократным усилением по перемещению.На чертеже изображена гидросхеманажимного устройства прокатного стана,Нажимное устройство содержит двамеханических нажимных узла 1 и гидравлическую систему 2. Каждый механический нажимной узел 1 состоит изпары винт 3 - гайка 4 и привода 5.Гидравлическя система 2 охватываетдва симметрично расположенных по обестороны от бочек валков б гидроузла 7 и 8, подключенных к единомутрехпозиционному гидрораспределителю 9, подвод давления а которого висходном положении 0 соединен одновременно с отводами б и в этого золотника. Каждый гидроузел 7 и 8 содержит гидроцилиндр 10 предваритель-.ного напряжения клети через валок би однополостной гидроцилиндр 11,воспринимающий усилия прокатки. Приэтом последний трубопроводом 12 подключен одновременно к управляющейполости г золотника 13 управления ичерез обратный клапан 14 (с пропускомжидкости через него только в гидро- цилиндр 11) трубопроводом 15 к регулирующей полости д этого же золотника. Регулирующая полость д трубопроводами 15 и 16 в свою очередь подключена к поршневой полости гидроцилиндра 10 предварительного напряжения. Штоковые полости гидроцилиндров 10 предварительного напряжения и полости е регулирующей пружины 17 золотника 13 управления двух гидро- узлов 7 и 8 гидравлически объединены между собой системой трубопроводов 18 и соединены с отводом б трехпозиционного гидрораспределителя 9. Подводы ж золотников 13 управления двух гидроузлов 7 и 8 гидравлически объединены между собой трубопроводом 19 и соединены с отводом в трехпозиционного гидрораспределителя 9. Каждый гидроузел 7 и 8 имеет манометр 20, установленный на трубопроводе 12.Настройка давления по манометру 20 для создания требуемого усилия предварительного напряжения производится регулирующей пружиной 17 золотника13 управления. Величина рабочих площадей гидроцилиндров 10 и 11 выбрана таким образом, что рабочая площадь Г гидроцилиндра 11, воспринимающего усилия прокатки, меньше рабочей площади Г 2 поршневой полости гидроцилиндра 10 предварительного напряжения, но больше разности площадей поршневой Г и штоковой Гз полостей гидроцилиндра 10, т.е.(Г - Г)Устройство работает следующим образом.Перед прокаткой система заполняется рабочей жидкостью, т.е. привором 10, больше, чем усилие от того же давления, развиваемое гидроцилинд- ром 11. Поэтому гидроцилиндр 10 начинает перемещать подушки верхнего валка 6, вЫтесняя рабочую жидкость из гидроцилиндров 11.Так как обратный клапан 14 пропускает рабочую жидкость только в одном направлении - в сторону гидроцилиндра 11, то рабочая жидкость окажетсязапертой в замкнутом объеме: гидроцилиндра 11, трубопровода 12 и управляющей полости г золотника 13 управления, и вытесняемая из гидро 55 60 дится в исходное положение. При этомтрехпозиционный гидрораспределитель 9 занимает исходное положение О, и рабочая жидкость под давлением, гидро- распределителя 9 подается однонременно через отвод б по трубопроводам 18 в штоковые полости гидроцилиндрон 10 и полости е регулирующей пружины 17 золотников 13 управления, устанавливая последние в исходное положение О, а через отвод в по трубопроводам 19 к подводам ж эолотникон 13 управленияПри этом через отнод д этих золотников по трубопроводу 15 и 1 б жидкость подается в поршневые полости гидроцилиндров 10, а через обратные клапаны 14 по трубопроводам 12 в управляющие полости г золотников 13 управления и однополостные гидроцилиндры 11. За счет разности рабочих площадей Г 2 поршневой и Г штоковой полостей гидроцилиндра 10 подушки верх него валка б прижимаются к гидроцилиндрам 11, которые полностью заполнены рабочей жидкостью под давлением на полный рабочий ход. Так как рабочая площадь Г гидроцилиндра 11 боль ше разности рабочих площадей Г -Ггидроцилиндра 10, то усилия, развиваемые гидроцилиндрами 11, больше усилий, развиваемых гидроцилиндрами 10. Для создания предварительного напряжения клети с заданным усилием трехпозиционный гидрораспределитель 9 переключают в положение 1. При этом штоковые полости гидроцилиндров 10 предварительного напряжения и полости е регулирующей пружины 17 золотника 13 управления через трубопровод 2 и трехпозиционный гидрораспределитель 9 соединяют со сливом, а через подводы ж золотников 13 управления трехпозиционным гидрораспределителем 40 9 по трубопроводу 19 по-прежнему подается рабочая жидкость с рабочим давлением системы. Через золотник 13 управления по трубопроводам 15 и 1 б жидкость поступает в поршневые по лости гидроцилиндров 10, которые через подушки верхнего валка б воздействуют на гидроцилиндры 11, В связи с тем, что рабочая площадь Г гидро- цилиндра 11 меньше рабочей площади Г 2 50 поршневой полости гидроцилиндра 10, то усилие, развиваемое гидроцилиндцилиндра 11, начинает перемещать золотник 13 управления и среднее "плавающее" положение 1 до тех пор, пока дросселирование жидкости из поднода ж н отвод д и из него на сливне создает н поршненой полости гидроцилиндра 10 такое давление, чтобыуравновесить давление в гидроцилиндре 11, которое создается поджатиемрегулирующей пружины 17 золотника 13управления и необходимая величинакоторого для предварительного напряжения клети настраивается затем поманометру 20. После создания предварительного напряжения клети производится установка требуемого зазорамежду валк-ми б механическими нажимными узлами 1, При этом при включении привода 5 каждый нажимной винт 3воздействует через свой гидроцилиндр11 на свой золотник 13 управления,так как верхний валок б начинает опускаться, вытесняя рабочую жидкость изпоршневой полости гидроцилиндра 10по трубопроводам 15 и 1 б через золотники 13 управления на слив поддавлением, не снижающим и не повышающим давление н гидроцилиндрах 11.При достижении требуемого положенияверхнего валка б привод 5 выключается и клеть готова к прокатке изделия.При задаче металла в валки и прокатке металл воздействует через налок и подушки верхнего валка б нагидроцилиндр 11, вытесняя иэ негорабочую жидкость по трубопроводу 12н управляющую полость золотника 13управления. При этом золотник перемещается в такое среднее положение 1,при котором усилия от воздействияметалла и давления в гидроцилиндре 10не уравновесят усилие от давления настройки н гидроцилиндре 11 регули-рующей пружины 17 золотника 13 управления, т.е, клеть будет находитьсяпод постоянным напряжением с постоянным усилием, значит и зазор междувалками будет постоянным.Таким образом, при прокатке производится слежение за толщиной проката. При этом система обладаетбыстродействием что значительно повышает точность проката,Быстродействие системы при слежении за номинальным давлением предварительного напряжения достигаетсяза счет того, что в цепи - управляющая полость золотника 13, трубопровод 12 и гидроцилиндр 11 - создается. замкнутый объем жидкости для которого при перемещении жидкости иэодной полости в другую справедливосоотношениеЧ ЕГ - С 4 Г 4где- ход цилиндра;Г - рабочая площадь цилиндра;Ч - объем вытесняемой жидкости;Г 4 - рабочая площадьзолотника,4 - ход золотника управления.854474 О 15 20 формула изобретения ВНИИПИ Тираж 888аказ 6563/10одписное филиал г, Ужг П "Патент",д, ул. Проектная, 4 Таким образом, определенным выбором соотношений площадей Г и Г 4 кратным 100-1000 можно минимальное перемещениемногократно усилить в перемещение 84для постановления постоянного замкнутого объема (необходимого при прокатке) в случае утечек (присущих реальной системе) после прокатки каждого изделия трехпоэиционный гидро- распределитель 9 кратковременно переключаетея в исходное положение О, что приводит систему в исходное состояние путем подпитки замкнутого объема.Предлагемое нажимное устройство по сравнению с известным позволяет повысить точность прокатываемых изделий.На действующих листовых станах 1700 Ждановского и Карагандинского метзаводов производится лист толщиной 3-12 мм шириной до 2000 мм,25Нажимное устройство, например листопрокатного стана, содержащее механический нажимной узел и гидравлическую систему, имеющую гидроцилиндр предварительного напряжения, золотник управления гидроцилиндром предварительного напряжения с обратной связью между золотником и гидроци линдром, воспринимающим усилия прокатки, и расположенный между подушкой верхнего валка и механическим на-.жимным устройством однополостной гидроцилиндр, воспринимающий усилия прокатки, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности готового проката за счет повышения быстродействия системы, обратная связьвыполнена гидравлической от управляющей полости золотника управления, арегулирующая полость золотника управления свяэана с поршневой полостьюгидроцилиндра предварительного напряжения и через обратный клапан - сгидроцилиндром, воспринимающим усилия прокатки, при этом устройствоснабжено трехпоэиционным гидрораспределителем, один из отводов которого связан с подводом золотника управления, а другой отвод связан соштоковой полостью гидроцилиндра предварительного напряжения и полостьюрегулирующей пружины эолотника управления, при этом оба отвода трехпозиционного гидрораспределителя всреднем положении соединены с источником давления,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе,1, Авторское свидетельство СССР Р 314569, кл. В 21 В 31/32, 1971. 2. Сб. НИИинФормтяжмаш М 1-74-8,с. 26-28, фиг. 13 а,