Способ уменьшения взаимных пробуксовок рабочих и опорных валков прокатного стана

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик и 921648с.Ффф фг(23) Приоритет по делам иаабретекий н вткрытнй(72) Авторы изобретения Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательскийи проектно-конструкторский институт, металлургическогомашиностроения(54) СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ВЗАИННЫХ ПРОБУКСОВОКРАБОЧИХ И ОПОРНЫХ ВАЛКОВ ПРОКАТНОГОСТАНА Изобретение относится к прокатке металлов, преимущественно на реверсивных четырехвалковых рабочих клетях.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату5 к предлагаемому является способ уменьшения взаимной пробуксовки рабочего и опорного валков путем регулирования скорости вращения рабочих валков10 пропорционально ускорению приводных рабочих валков при переходных режимах прокатки 111.Недостатком этого способа является значительное запаздывание воздействия прокатного двигателя на ско- рости рабоцих валков вследствие существенных маховых масс приводной линии. При выбросе раската из валков последнее усугубляется потребностью торможения этих масс. Кроме того, этот способ предусматривает регулирование одновременно обеих пар валков и не может быть применим в клетях,имеющих групповой прокатный привод, так как пробуксовка в силу ряда при чин (условий трения, различных усло. вий уравновешивания нижнего и верхнего опорных валков и др) не обязательно одновременна между нижней и верхней парой валков клети.Цель изобретения - повышение производительности прокатного стана при увеличении срока службы валков за счет выравнивания окружающих скоростей бочек рабочих и опорных валков в Формированных переходных режймах работы стана.Поставленная цель достигается тем, что по способу уменьшения взаимных пробуксовок рабочих и опорных валков прокатного стана путем регулирова" ния скорости вращения рабочих валков, пропорционально ускорению приводных рабочих валков при переходных режимах прокатки, дополнительно к опорным валкам раздельно прикладывают регулируемый момент посредством регулирова 92 64 Вния скорости вращения опорных валковпропорционально измеренной разностиокружных скоростей бочек смежных рабсчих и опорных валков, а регулирование скорости вращения опорных валковпроизводят непосредственно перед выходом заднего конца раската иэ рабо"чих валков.На фиг. 1 представлен пример реализации способа для четырехвалковой 1 Осистемы; на фиг. 2 - осциллограммаизменения скорости, напряжения и тока гпавного двигателя рабочих валков,Способ осуществляется следующимобразом.При прокатке в переходных режимах работы стана с ускорением илизамедлением происходит проскальзывание опорного валкаотносительно4рабочего 2. Так, при торможении полосы 3 из-за падения скорости вращения рабочего валка относительно вра"щающегося по инерции опорного валкаобразуется лыска на бочке рабочеговалка. После восстановления скорости может происходить буксование рабо.чего валка относительно опорного, илыска образуется уже на опорном валке. В переходн.1 х режимах происходитизменение момента Мр на рабочем валке, который регулируют путем регулирования скорости вращения в линиипривода рабочих валков от сигнала,пропорционального ускорению рабочих-, 35валков, При этом, чем выше быс.тродеиствие системы регулирования скорости,тем меньше путь взаимной пробуксовкивалков, т.е, меньше величина лысок навалках. Для повышения быстродействия46выравнивания окоужных скоростей валков в форсированных переходных режимах работы стана к опорным валкамраздельно прикладывают момент Мпропорциональный сигналу разности45окружных скоростей бочек опорногои рабочего 2 валков.Преимуществом предлагаемого способа, по отношению к аналогам, являетсябольшее быстродействие вследствиеосуществления корректировки разностискоростей рабочего и опорного валковпосредством воздействия на скоростьопорного валка, имеющего несоизмеримо меньшую маховую массу, чем приводрабочих валков. Кроме того, преимуществом является воэможносгь раздельного регулирования скорости вращения каждой контак 1 ирующей пары валков и возможность упреждающего воздействия на скорость опорных валков перед возникновением пробуксовки. Этовоздействие путем приложения моментаМоя к опорным валкам является положительным в период ускорения рабочегояалка относительно опорного и отрицательным в период замедления рабочего валка. По величине этот дополнительный момент равен сумме динамического момента М 911.и момента М от сил трения Рт, между рабочими и опорными налками при пробуксовке, Таким образом, пробуксовки можно исключить при боль ших величинах ускорений и замедлений налков, что существенно повышает производительность за счет сокращения машинного времени прокатки. На реверсанных станах с большим числом проходов это обеспечивает также заданный температурный интервал конца прокатки,Дополнительный момент М , прикладываемый к опорным валкам, действуетпри отсутствии нагрузки на холостомходу, в процессе прокатки при ускорениях и замедлениях валков. В случаеравномерного вращения валков с нулевой разницей скоростей вращения опорных и рабочих валков этот момент отсутствует, а при возникновении этой разности момент Мот,следует прикладывать до исключения пробуксовки. В частности, опережающее воздействиемомента М следует осуществлять передвыбросом раската из рабочих валков,так как пробуксовка возникает такжев период выброса раската из рабочихвалков. При выбросе происходит резкийприрост скорости рабочих валков по отношению к рабочей скорости под нагрузкой. В то же время уменьшается коэффициент трения в контакте рабочего и опорного валков из-за динамических упругих колебаний рабочей клети и валков при разгрузке, усиливаемых колебаниями рабочей жидкости в гидро- цилиндрах уравновешивания или противоизгиба рабочих и опорных валков. Положительное воздействие на опорный валок крутящим моментом, равным по величине сумме его динамического момента и момента от сил трения компенсирует противодействие этих моментов, уменьшенной в период выброса, силе сцепления валков и снижает этим возможность пробуксовки, и следовательно повышает срок службы валков,9216 О 0 ЬОъ 75 35 5Так как по абсолютной величинеэто воздействие несоизмеримо мало поотношению к моменту от силы трениямежду валками в период прокатки, топроизводить его можно опережая период выброса,Использование предлагаемого изобретения наибольший .эффект дает в станах горячей прокатки алюминиевыхсплавов, где вследствие охлаждения 10рабочих валков эмульсией, включающейорганические, жировые составляющие,и заалюминивания рабочих валков,имеют место низкие значения коэффициента трения в месте контакта опорного 15и рабочего валков. На фиг, 2 приведена осциллограмма 15-го прохода схемыобжатий сляба 317 х 2000 х 1700 мм изсплава Д 16 на полосу. сечением 7 х2000 мм за 25 пропусков. Среднее ускорение двигателя составляет0,2. м/с , время пропуска - 7 с, длинараската р = 4,9 м, скорость раскатана выходе из валков 1,5 м/с= 22 т, 6 0 = 49 т). Видно, что весьпропуск производится в режиме разгонадвигателя, Увеличение ускорения до2 Ра, = 0,3 м/сстановится возможнымпри опережающем воздействии на опор- З 0ный валок моментом по величине равным не менее прироста динамическогомомента опорного валка, т.е,11 щ 575 О я (а-а 1= 650 г. Время 15-го и опуска уменьшается доЫ 2С = Р = 5,7 са 40 т,е, на 18, Аналогичное имеет место во всех проходах прокатываемых в режиме ускорения. ак как в общем цикле прокатки этот режим составляет до 70 от общего машинного времени то45 ожидаемое увеличение производительности стана в данном случае составит 12,5 Ф. Невозможность осуществления про.цесса прокатки с ускорениями больше 0,2 м/с , без оснащения их соответствующими системами, может быть показана следующим расчетом.При конструктивном исполнении сис тем уравновешивания рабочих валков на всех станах 2800 горячей прокатки алюминиевых сплавов, с диаметром ци 48 6линдров 90-100 мм и давлением в системах до 100 атм, усилие прижатия рабочего валка к опорному составляетдо 22 т.При достаточно реальном коэффициенте трения .Й- = 0,05, сила сцепления валков Рт составит 1050 кг. Противодействующая ей сила от динамического момента опорного валка при а = = 0,2 м/с равна Следовательно, при дальнейшем увеличении ускорения сила от динамического момента начнет превышать силу сцепления валков и произойдет пробуко совка. Для исключения этой пробуксовки следует приложить к шейкам опорного валка момент равный по величине динамическому и направленный в направлении вращения опорного валка при разгоне и в противоположном при торможении. Экономический эффект от реализации данного способа на реверсивных станах горячей прокатки алюминиевых сплавов составит до 200 тыс. руб. в год. Формула изобретения Способ уменьшения взаимных пробуксовок рабочих и опорных валков прокатного стана путем регулирования скорости вращения рабочих валков пропорционально их ускорению при переходных режимах прокатки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности прокатного стана при увеличении срока службы валков за счет выравнивания окружных скоростей бочек рабочих и опорных валков в форсированных переходных режимах работы стана, к опорным валкам раздельно прикладывают регулируемый момент посредством регулирования скорости вращения опорных валков пропорционально измеренной разности окружающих скоростей бочек смежных рабочих и опорных валков,2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что регулирование921648 скорости вращения опорных валков производят непосредственно перед выходом заднего конца раската из рабочихв 4 лков. 8Истоцники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМф 526405, кл. В 21 В 37/00, 1976.