Устройство для автоматического регулирования продольной и поперечной разнотолщинности проката

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) 01) зщ В 21 В 37/О ИЕ ИЗОБРЕ ЕНИЯ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. И,Куэщкин ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЮ.(56) 1, Патент Франции Иф 1469015 кл, В 21 В 37/02, опублик. 1967,2. Авторское свидетельство .СССР И 491421, кл, В 21 В 37/00 1976 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ:АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОДОЛЪНОЙ И ПОПЕРЕЧНОЙ РААЗНОТОДЦИННОСТИ ПРОКАТА для полосовых станов холодной и го" рячей прокатки, снабженных задней моталкой, содержащее гидроцилиндры. распора опор рабочих валков, первый запорный клапан, гидравлически соединенный с внутренними полостями гидроцилиндров. распора опор рабочих валков, первый измеритель давления рабо" чего тела, вход которого гидравлически соединен в внутренними полостями гидроцилиндров распора опор рабочих валков первый и второй усилители входы которых подключены к выходу первого измерителя давления, гидро". .цилиндры распора опор опорных валков, второй запорный клапан, гидравлически соединенный с внутренними полостями гидроцилиндров распора опор опорных валков,. регулятор давления, первый вход которого подключенк выходу второго усилителя, а выходгидравлически соединен с гидроцилиндрами .распора опор опорных валков,первый задатчик давления, выход которого подключен к второму входу регу"лятора давления, второй измерительдавления рабочего тела, вход которого гидравлически соединен с внутренними полостями гидроцилиндров распора опор опорных валков, третий уси"литель, вход которого подключен квыходу второго измерителя давления,сумматор на четыре входа, первыедва из которых соединены соответственно с выходами первого и третьегоусилителей, а третий - с выходом первого задатчика давления, и второйзадатчик давления, выход которогоподключен к четвертому входу сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности регулирования толщины проката в продольном. и. поперечном направленияхполосы, в него введены регуляторзаднего натяжения полосы и эадатчикнапряжения, причем входы регуляторазаднего натяжения полосы подключенык выходам эадатчика натяжения и сумматора, а выход соединен с входомпривода двигателя задней моталки.Изобретение относится к прокатному производству, а более конкретно к устройствам для регулированиятолщины полосового проката, преиму"щественно для полосовых станов холод.ной и горячей прокатки,Известно устройство для регулирования продольной и поперечной разнотолщинности, содержащее устройствопротивоизгиба рабочих валков, регулятор усилия противоизгиба рабочих валков и регулятор толщины полосы, связанный с нажимным устройством Г 1,Известная система не обеспечиваетвысокой точности поддержания толщиныпрокатываемых полос в продольном ипоперечном направлениях прокатки,так как измеряемые с помощью месдозсигналы неверно отражают состояниеобъекта управления и не учитывают воздействия биения валков.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для автоматического регулирования продольной и поперечной раэнотолщинности проката дляполосовых станов холодной и горячейпрокатки, содержащее гидроцилиндрыраспора опор рабочих валков, первыйзапорный клапан, гидравлически соединенный с внутренними полостями гидроцилиндров распора опор рабочих валков, первь 1 й измеритель давления рабочего тела, вход которого гидравлически соединен . с внутренними полостямигидроцилиндров распора опор рабочихвалков, первый и второй усилители,входы которых подключены к выходупервого измерителя, давления., гидроцилиндры распора опор опорных валков,второй запорный клапан,. гидравлически соединенный с внутренними полостями гидроцилиндров распора опор опорных валков регулятор давления, первый вход которого подключен к выходу второго усилителя, а выход гидравлически соединен с гидроцилиндрамираспора опор опорных валков, первыйзадатчик давления, выход которогоподключен к второму входу регулятора давления, второй измеритель. давления рабочего тела, вход которого гидравлически соединен с внутренними по"лостями гидроцилиндров распора опоропорных валков, третий усилитель,вход которого подключен к выходу второго измерителя давления, сумматор начетыре входа, первые двв,-иэ которыхсоединены соответственно с выходамипервого и третьего усилителей, а третий - с выходом первого задатчика давления и второй задатчик давления,выход которого подключен к четвертомувходу сумматора23,5 Недостатком известного устройстваявляется, низкая точность регулирования толщины проката в продольном ипоперечном направлениях полосы,Цель изооретения - повышение точ 10 ности регулирования толщины прокатав продольном и поперечном направлениях полосы,Указанная цель достигается тем,что устройство для автоматического15 регулирования продольной и поперечной разнотолщинности проката дляполосовых станов холодной и горячейпрокатки, содержащее гидроцилиндрыраспора опор рабочих, валков, первый- 20 эапорный клапан, гидравлически соединенный с внутренними полостямигидроцилиндров распора опор рабочихвалков, первый измеритель давлениярабочего тела, вход которого гид 25 равлически соединен с внутреннимиполостями гидроцилиндров распораопор рабочих валков, первый и второй усилители, входы которых подключены к выходу первого измерителя дав 3 О ления, гидроцилиндры распора опоропорных валков, второй запорный клапан, гидравлически соединенный свнутренними полостями гидроцилиндров распора опор опорных валков,регулятор давления, первый вход ко 35торого подключен к выходу второгоусилителя, а выход гидравлическисоединен с гидроцилиндрами распораопор опорных валков, первый эадат"чик давления, выход, которого подключен к второму входу регулятора давления, второй измеритель давления рабочего тела, вход которого гидравлически соединен с внутренними полостя 45ми гидроцилиндров распора опор опорных валкой, третиц усилитель, входкоторого подключен к выходу второгоизмерителя давления, сумматор начетыре входа, первые два иэ которыхсоединены соответственно с выходами5 О первого и третьего усилителей, а тре;тий " с выходом первого задатчика давления, и второй задатчик давления, выход которого подключен к четвертому входу сумматора, снабжено регуля 55 тором заднего натяжения полосы и эа-,датчиком натяжения, причем входы ре" гулятора заднего натяжения полосы подключены к выходам задатчика натя3 101жения и сумматора, а выход соединенс входом привода двигателя заднеймоталки,На чертеже схематически изображе но предлагаемое устройство,Устройство. содержит гидроцилиндры1 распора опор рабочих валков 2 ипервый запорный клапан 3, образующиев процессе прокатки замкнутую гидросистему локального предварительногонапряжения клети (ЛПНК), гидроцилиндры 4 распора опор опорных валков 5,образующие с вторым запорным клапа"ном б гидросистему опорных валков,Управление давлением рабочего телав гидросистеме ЛПНК осуществляетсярегулятором 7 давления по сигналупервого.задатчика 8 и первого измерителя 9 давления, усиленномуусилителем О.Регулирование величины заднегонатяжения полосы осуществляетсяизменением тока двигателя 11 моталки с помощью регулятора 12, вход которого связан с задатчиком 13 натя-жения и выходом сумматора 14., Навход сумматора 14 подаются сигналыс выходов первого измерителя 9 давления и второго измерителя 15 дав- ,ления рабочего тела в гидросистемахЛПНК и опорных валков, усиленныеусилителями 16 и 17 соответственно,с регулируемым коэффициентами усиления и сигналы с первого 8 и .второго,18 задатциков давления.Устройство работает следующим об"разом.В период настройки стана операторустанавливает давленйе рабочего тела,исходя из требуемых начальных значений в гидроцилиндрах распора рабочихи опорных валков. В начале прокаткипервый запорной клапан 3 и второй запорной клапан 6 закрываются, образуятаким образом замкнутую гидросистемуППНК и опорных валков.Изменение продольной разнотолщин"ности вызывает соответствующее изменение давления рабочего тела в замкнутой системе ЛПНК и сигнал, пропор"циональный этому изменению с выходапервого измерителя 9 одновременно поступает на вход регулятора 7 давлениячерез второй усилитель 10 и на входрегулятора 12 заднего натяжения черезпервый усилитель 1 б с регулируемымкоэффициентом усиления и сумматор14, Кроме того, на вход регулятора. 7 давления и на вход сумматора 14 по"943 4 ступает сигнал с первопо задатчика 8 давления, пропорциональный началь- ной уставке давления рабочего тела Р, в гидросистеме ЛПНК, что обусло-. 5 вливает наличие на входах регуляторов 7 и 12 сигнала, характеризующего продольную разнотолщинность д Ь причем д дГргрг 36 где Г - изменение усилия гидроциРглиндров рабочих валков; И - приведенный модуль упругоргсти гидросистемы ЛПНК.Изменение усилия в гидроцилинд- . рах 4 однозначно соответствует изменению усилия прокатки и колебаниям поперечной разнотолщинности ЮЬВ, причем 26 ЬУогИр где ЬГ - изменение усилия в гидро- цилиндрах опор опорных вал" ков; И р" модуль упругости валковойсистемы,Компенсация продольной и поперечной разнотолщинности полосы происходит следующим образом,При компенсации продольной разЗ 6 нотолщинности д Ь с помощью регулятора 7 давления изменяется давление в гидроцилиндрах 1 и 4, цем обеспечивается упругая деформация валков и восстановление давления в гидроци" 3 линдрах 1, Вследствие инерционности процесса регулирования необходимо формирование упреждающего сигнала ожидаемой поперечной разнотолщинно" сти, Это достигается тем, что сиг нал с выхода первого измерителя 9 дав- . ления, усиленный усилителем 1 б, и сигнал с выхода второго измерителя 15 давления, усиленный усилителем 17, суммируются в отклонениях ет м заданных первым 8 и вторым 18 задат" чиками давления, посредством сумма" тора 14. При этом параметры усили" телей подбираются таким образом, чтобы обеспецить выполнение.соотноше. щ ния.ЬРрг . аГ 6 г К. - - . К - =согвЬй 2 где К и К з - коэффициенты усиленияусилителей 1 б и 17 фф Таким образом, в момент приложения возмущающего воздействия (скачкообразное уменьаение продольной разнотолщинности) на выходе сумщаФ3 101 тора мгновенно появляется сигнал К в, Далее по мере его компенЬГг2Фсации, приоритетным становится сиг"ЬГгнал К- и достигает своего мак"К 2симального значения при К - 0,юг2 Таким образом, уже в момент прило" жения возмущения на выходе суммато"6 Ьгра снимают сигнал К, - - , величи" на которого с большой точностью характеризует ожидаемую поперечную разГогнотолщинность К 2 , эа счет чего реализуется практически безынерционный канал, регистрирующий поперечную разнотолщинность проката, При подаче полученного сигнала с выхода сумматора 14 на регулятор 12 заднего натяжения таким образом, что по" следний уменьшает ток двигателя 1 задней моталки относительно началь" ной уставки тока двигателя от задат" чика 13 натяжения (в рассматривае 5943 Фмом примеред 0), что приводит куменьшению величины заднего натяжения, далее к увеличению коэффициента трения в очаге деформации, увели"чению усилия прокатки и, как следствие, к снижению требуемого регулируемого давления в гидроцилиндрах 4,эа счет чего и достигается стабилизация поперечной раэнотолщинности,Таким образом, устройство зффек" тивно обеспечивает стабилизацию продольной разнотолщинности при одно" временной компенсации отклонения раэнотолщинности в поперечном направлении оси прокатки. Простота устройства позволяет сминимумом капитальных затрат реалимзовать его на деиствующих прокатныхстанах, оснащенных гидросистемамиуравновешивания валков. Реальные. капитальные затраты потребуются лишь 2на реализацию регулятора заднего натяжения и на информационный комплекс.