Устройство автоматического регулирования профиля прокатываемой полосы

Союз Советских Социалистических РвспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 2008.74 (21) 2055919/22-02 Р 1)м КЛ3 с присоединением заявки йо(23) Приоритет В 21 В 37/00 Государственный коммтет СССР по делам нзобретеннй н открытиИ(54) УСТРОИСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОФИЛЯ ПРОКАТЫВАЕМОИ ПОЛОСЫИзобретение относится к прокатному производству, и может быть использовано при автоматизации листопрокатных станов.%Известны системы регулирования профиля прокатываемых полос эа счет управления установки усилий гидромеханического воздействия на опоры прокатных валков, вследствие чего компенсируются высокочастотные флюктуации профиля полосы, обусловленные колебаниями давления прокатки.Однако эти устройства не дают возможности автоматического корректирования профиля полосы по реэультатам 1 .его окончательного контроля на выходе стана, Это связано, в частности, с отсутствием надежных информащионных систем, обеспечивающих устойчивый контроль профиля полосы на выходе 2 О стана, Применение разрезных роликов со встроенными в их внутренней полости магнитоупругими измерителями давле. ния не дает надежного решения проблемыИзвестно устройство для автоматического регулирования продольной разнотолщинности проката, включающее гидравлические цилиндры повышения жесткости клети, установленные между ЗО подушками рабочих валков, а также уменьшения влияния системы на поперечную разнотолщинность полосы, каналы положительной обоатной связи в гидравлической системе и канал отрицательной обратной связи, связанный с гидро- цилиндрами распора опорных валков 1,Однако в этом устройстве отсутствует надежная информационная система, обеспечивающая устойчивый контроль на выходе стана, и кроме того, не решается вопрос автоматического корректирования профиля полосы по результатам его окончательного контроля на выходе стана.Целью изобретения является повышение качества прокатываемого металла.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее две пары профилированных тянущих роликов с индивидуальными приводами и системами управления ими, систему гидромеханического профилирования прокатных валков, введены датчики угловых положений тянущих роликов, выходы которых соединены со входами логического устройства, датчики скорости, датчики токов, регулятор тока, входы которого соединены с выходами задатчика и датчиков тока, вычисли 880530тельное устройство, входы которогосоединены с выходами датчиков тока,а выход - со входом системы гидромеханического профилирования, причемвыходы логического устройства, задатчика скорости, регулятора тока, датчиков скорости соединены со входамисоответствукщих систем управления через ключи, входы которых соединеныс датчиком наличия металла.Кроме того, одна пара роликовимеет симметричные проточки по периметру бочек в их центральной части,а другая пара - у торцовых частейбочек.Таким образом, получаем системудвух пар тянущих роликов с общим зада нием их суммарного тянущего момента,который автоматически перераспределяется между обеими парами роликов взависимости от распределения натяжения по ширине полосы, Если в процессе 2 Опрокатки появляется слабина (волна)Ло кромкам полосы, то дополнительноувеличивается натяжение в центральнойчасти полосы за счет увеличения момента на приводе тянущих роликов спроточкой у торцов их бочек ,именнопоследние контактируют с полосой в еецентральной части). Тем самым скорость движения локальных участковметалла по ширине полосы выравнивается, Если на прокатываемой полосе появляется короб (слабина в центральнойчасти полосы), то происходит компенсирующее увеличение натяжения у кромок полосы за счет увеличения момента на приводе тянущих роликов, у ко- З 5торых проточка выполнена в центральной части их бочек (именно эти роли -ки контактируют с полосой у ее кромок). Следовательно, профилированныетянущие ролики вместе с их связанными приводами являются исполнительныммеханизмом - гидросистемой профилирования прокатных валков. В этомсмысле показателем является соотношение токов в якорных цепях приводов; нарушение их равенства служит посылкой для формирования управлякщеговоздействия на изгибающие усилия,приложенные к опорам прокатных валков,На чертеже изображена функциональная схема устройства автоматическогорегулирования профиля прокатываемойполосы.Устройство содержит последнюю прокатную клеть чистовой группы стана, 55вВстанине 1 которой расположены опорные 2 и рабочие 3 прокатные валки,направляющие полосу на отводящийрольганг со скоростью Ч. Между опорами рабочих валков установлены гидравлические цилиндры 4, в которыхдавление рабочего тела Р регистрируется устройством 5 системы гидравлического проФилирования прокатных валков3. На отводящем ролы анге в жесткой конструкции измерительной клети (на чертеже не показана) установлены профилированные тянущие ролики б и 7, которые приводятся во вращение электродвигателями 8 и 9 с питанием от тиристорных преобразователей 10 и 11, составляющие попарно с электродвига - телями 8 и 9 приводы тянущих роликов, Задание скорости вращения электродвигателей 8 и 9 осуществляется с помощью устройства 12, входящего в частном случае в систему дистанционной перестройки механизмов прокатного стана, Канал регулирования скорости прерываетсяключевым устройством 13 при завершении разгона приводов и синхронизации их по углу поворота или при захвате прокатываемой полосы тянущими роликами.Ко входам тиристорных преобразователей 10 и 11 через ключевое устройство 13 подключены соответствующие каналы обратной связи по скорости 14 и 15. Синхронизация взаимного углового положения тянущих роликов, обеспечивающая их жесткую пространственную взаимосвязь, осуществляется с помощью датчиков 16 и 17 углового положения, например индуктосинов, присоединенных механически к валам электродвигателей 8 и 9. Датчики 16 и 17 электрически соединены с логическим устройством 18, формирукщим сигналы синхронизации, выходы которого связаны со входами тиристорных преобразователей 10 и 11. Задатчик 19 соединен со входом регулятора тока 20, к двум другим входам которого подключены каналы главной обратной связи по току, содержащие датчики токов 21 и 22 в якорных цепях двигателей. Выход регулятора тока 20 через ключевое устройство 23 связан со входами тирис торных преобразователей 10 и 11. Управляющие каналы ключевых устройств 13 и 23 связаны с датчиком 24 наличия металла. Каналы главной обратной связи по току соединены с вычислительным устройством 25, выход которого подключен к устройству 5 системы гидромеханического профилирования прокатных валков 3 клети.Устройство работает следукщимобразом.В процессе настройки стана на входы тиристорных преобразователей 10 и 11 через ключевое устройство 13 подается сигнал задания скорости тянущих роликов б и 7, Ь также подготавливается сигнал задания результирующего тока, т.е. суммарного тянущего момента на полосу. 11 ри разгоне приводов до соответствукщей скорости либо в начале процесса разгона осуществляется синхронизация пространственного положения тянущих роликов б и 7 по углу. В момент захвата прокатываемой полосы тянущими роликами 6 и 7 каналы задания и стабилизациискорости размыкаются ключевыми устройствами 13, а выход регулятора тока подключается на входы тиристорных преобразователей 10 и 11 посредством ключевого устройства 23, коммутируемого.датчиком 24 наличия металла, 5Если взаимное угловое положениетянущих роликов не нарушается послезахвата полосы, то токи в якорныхцепях двигателей 8 и 9 примерно рав,ны (в соответствии с нагруэочньмихарактеристиками приводов тянущихроликов).Это способствует стабильности удельного натяжения по ширинеполосы. Если в течение прокатки происходит изменение режима деформации ина некотором участке по ширине полосы появляется приращение скоростивыхода деформируемого металла иэпоследней клети, то возникают отклонения в распределении удельных натяжений по ширине полосы и значит нагрузок, приложенных к приводам тянущих роликов б и 7. Например, еслииэ-за температурного расширения происходит увеличение диаметра бочекрабочих валков прокатной клети в ихцентральной части, то это приводит кснижению удельных натяжений в центральной части полосы (вплоть до образования короба) и, следовательно,снижается нагрузка на тянущие роликис проточкой у торцов их бочек (пустьэто будут ролики 6), В этой связи скорость тянущих роликов б возрастаетОдновременно происходит накоплениерассогласования во взаимном угловомположении тянущих роликов б и 7 и система синхронизации выдает тормозящийсигнал на тиристорный преобразователь10 и ускоряющий тиристорный преобразователь 11. При этом ток нагрузки вдвигателе 9 возрастает, а в двигателе 8 падает. В результате такого процесса ролики 7 (с проточкой в центральной части их бочек) увеличиваютнатяжение у кромок полосы, вследствиечего скорости выхода металла иэ прокатной клети на отдельных участках поширине полосы выравниваются, и поперечный профиль (плоскостность) полосы.восстанавливается,Если в результате деформации вал Оковой системы прокатной клети увеличивается скорость выхода металла у кромок полосы, то компенсирующий процессосуществляется за счет увеличения тянущего момента на роликах б и уменьшения на роликах 7, 55Таким образом, самовыравниваниеплоскостности полосы на отводящемрольганге достигается за счет жесткой взаимосвязи в положении тянущихроликов и автоматического перераспре- цделения между ними тянущих моментов,приложенных к различным участкамполосы.Воздействие на устройство 5 системы гидромеханического профилирования у 5 прокатных валков 3, расширяющее диапазон системы автоматического регулирования профиля прокатываемой полосы,осуществляется от вычислительногоустройства 25 в функции токов, регистрируемых датчиками 21 и 22 приводовтянущих роликов.. Аналогичное воздействие может бытьоказано на систему температурногоуправления профилем прокатных валков3 (например, управление охлаждающимпотоком).После выхода полосы из тянущихроликов (измерительной клети) цепьзадания и регулирования тока приводов размыкается ключом 23. Захватследующей полосы может быть осуществлен с запоминанием предыцущего распределения токов между приводами илибез него,Предлагаемое устройство позволяетосуществить устойчивый контроль профиля полосы, а также резко повыситькачество прокатываемого металла. Реализация устройства не предусматривает модерНиэации существующегооборудования, а предполагает лишьустановку в технологическую линиюстана (на отводящем рольганге) рассмотренной измерительной клети с профилированными тянущими роликами.Формула изобретения1. Устройство автоматического регулирования профиля прокатываемойполосы, содержащее две пары профилированных тянущих роликов с индивидуальными приводами и системами управления к ним, систему гидромеханического профилирования прокатных валков,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения качества прокатываемого металла, оно содержит датчикиугловых положений тянущих роликов,выходы которых соединены с входамилогического устройства, датчики скорости, датчики токов, регулятор тока,входы которого соединены с выходамизадатчика и датчиков тока, вычислительное устройство, входы которогосоединены с выходами датчиков тока,а выход - с входом .системы гидромеханического профилирования, причемвь 1 ходы логического устройства, задатчика скорости, регулятора тока,датчиков скорости соединены с входамисоответствукщих систем управления через ключи, входы которых соединеныс датчиком наличия металла.2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что одна парароликов имеет симметричные проточкипо периметру бочек в их центральнойчасти, а другая пара - у торцовыхчастей бочек.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРВ 239182, кл. В 21 В 37/02, 1967.880530 оставитель В. Даниехред С.Мигунова Корректор С, Шомак едактор Т. Веселов дписно акаэ 9804 1 лиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИП по 3035, Тира осударственн ам иэобретен сква, Ж, 891о коми и откушская та СССР тийаб д, 4