Устройство для измерения температуры прокатных валков

Номер патента: 1099112

Авторы: Алюшин, Гарбер, Ордин, Орлов, Савранский, Сергеев, Тишков

ZIP архив

Текст

(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ, содержащее бесконтактный термочувст- вительный элемент, расположенный в подпружиненной защитной втулке, выполненной из износостойкого материала, и кольцо, расположенное между ,втулкой и прокатным валком, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, кольцо выполнено из быстроизнашивающегося материала, причем материалы кольца и защитной втулки выбраны из условия А- (О, 003-0,006), где Л и А- из 1нососточкость соответственно втулкии кольца, мм/ч.2.Устройство ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Череповецкий филиал Северо-Западного заочного политехнического института и Череповецкий ордена Ленина металлургический завод им 50-летия СССР(56). 1. Третьяков А.В. и др. Совершенствование теплового процесса листовой прокатки, М., "Металлургия1973, с. 264-266.2, Патент США М 3690176,кл, С 01 К 1/14 1972 (прототип). по п.1, отличающеесялнено из графита.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения температуры вращающихся или цилиндрических тел, содержащее бесконтактный термочувствительный элемент, расположенный в подпружиненной защитной втулке, выполненной из износостойкого материала,и кольцо, расположенное между втулкой и прокатным валком 2 .В известном устройстве кольцо выполнено иэ высокотеплопроводного материала (бериллиевой меди) и нахо 45 50 55 Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в устройстве для бесконтактного измерения температуры поверхности вращающихся прокатных валков, находящихся под 5 слоем охлаждающей жидкости.Известно устройство для измерения температуры прокатных валков, содержащее подпружиненную защитную втулку, контактирующую с поверхностью прокатного валка, бесконтактный термочувствительный элемент, находящийся в воздушном зазоре, образованном измерительным элементом и поверхностью валка, и вторичный измерительный прибор1 3.Для защиты термочувствительного элемента от жидкости, обливающей ва" лок, поверхность защитной втулки,контактирующей с валком, выполняется 20 с кривизной, соответствующей наружному радиусу валка.Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, которая обусловлена тем, что при неравенстве радиусов кривизны защитной втулки и прокатного валка, в зазор между поверхностью валка и защитной втулкой проникает жидкость, попадающая на термочувствительный элемент, З 0 В результате показания датчика искажаются и занижение измеряемой темопературы достигает 10-20 С.На прокатных станах производится периодическая замена валков, причем 35 наружные радиусы их неодинаковы, Поэтому необходимо защитную втулку каждый раз притирать к замененному валку, В связи с тем, что защитная втулка выполнена из износостойкого 40 материала, на ее притирку к валку требуется длительное время, в течение которого показания датчика являются неточными. дится в тепловом контакте с поверхностью прокатного валка.Недостатком известного устройстваявляется низкая точность измерениявследствие того, что кольцо из высокотенлопроводного материала, контактируя с измеряемой поверхностью,является частью термовоспринимающегоэлемента. Следовательно, погрешностиизмерения, вызванные теплотой трениямежду кольцом и измеряемой поверхностью, в известном устройстве не исключаются.Кроме того, кольцо выполнено иэизносостойкого материала, что делает невозможной притирку его в течение периода настройки прокатногостана,Целью изобретения является повышение точности измерения температуры в условиях интенсивного охлаждения прокатного валка потоком жидкости.Для достижения поставленной целив устройстве для измерения температуры прокатных валков, содержащембесконтактный термочувствительныйэлемент, расположенный в подпружи 1ненной защитной втулке, выполненноичиз иэносостойкого материала, икольцо, расположенное между втулкойи прокатным валком, кольцо выполненоиз быстроизнашивающегося материала,причем материалы кольца и защитнойА 1втулки выбираются иэ условияА- (0,003-0, 006), где А и А- износостойкость соответственно втулки икольца, мм/ч. Кольцо предпочтительноизготавливать из графита. Необходимость выполнения кольца из быстроизнашивающегося материала с высоким значением абсолютного износа в единицу времени с отношением износостойкостей материалов защитной втулки и кольца в пределах 0,003- 0,006 объясняется следующим.Неплотность прилегания к поверхности бочки валка кольца, находящегося на торце защитной втулки, при обычной для современных прокатных цехов точности изготовления колец и обработки поверхности бочек по данным многочисленных измерений составляет в среднем 0,8- 1,0 мм, В результате в зазор между торцом защитной втулки и бочкой валка попадает охлаждающая жидкость, общий расход которой на 13 1099 валок составляет 200-300 м /ч. При давлении в трубопроводе до 10-15 атм, скорость струи жидкости достигает 20-35 м/с. Таким образом, термочувствительный элемент (спай термопары) реагирует не только на температуру валка (колеблющуюся в диапазоне 80- 150 С) , но и на температуру охлаждающей жидкости (составляющую 30- 40 С), Экспериментально установлено, что занижение показаний такого термо-. чувствительного элемента достигает 20-25 С.Такая ошибка приводит к ошибке определения профиля валка, равной О, 1-0,2 мм (из расчета 0,005-0,01 мм на 1 О погрешности), что достигает и превьппает допуск на толщину проката и вызывает отсортировку части металла. ОСледовательно, неплотность прилегания торца защитной втулки к бочке валка, .равная 0,8-1,0 мм, должна быть устранена до начала установившегося процесса прокатки, т.е, притирка кольца к валку должна произойти за время, не превышающее времени настройки стана, составляющего 0,05- 0,08 ч, чтобы сразу после окончания настройки датчик обеспечивал точное измерение температуры поверхности валка.Следовательно, износостойкость кольца должна составлять08-1 О ммА = -- - -- , -- д 10-20 мм/ч. у 52 0,05-0,08чЕсли износостойкость меньше 10 мм/ч, то притирка кольца за время настройки стана не закончится полностью и после начала прокатки термочувствительный элемент будет давать40,неточные показания в связи с попада" нием жидкости в неплотности между кольцом и измеряемой поверхностью.Если износостойкость будет больше 20 мм/ч, то материал кольца будет .слишком мягким, непрочным, надежность эксплуатации датчика понизитсяВ то время износ кольца должен происходить не постоянно, а до того мо 50 мента, когда торец износостойкой за" щитной втулки коснется поверхности валка. В результате торцы кольца и втулки будут опираться о бочку валка од новременно, однако они будут выполнять разные функции. Кольцо будет создавать плотность контакта датчикд 112 4с валком и, предотвращая попадание на термопару струй жидкости, обеспечивать необходимую точность измерения температуры. Втулка будет защищать кольцо от повреждений и препятствовать его дальнейшему износу, обеспечивая сохранение в заданном диапазоне (0,5-1,5 мм) расстояние между спаем термопары и поверхностью валка. Для этого износ поверхности защитной втулки за время работы между перевалками (обычно 8 ч) не должен превышать 0,45-0,5 мм.Следовательно, износостойкость материала защитной втулки должна составлять0 45-0 5 ммА - - -- - -- " 0 06 мм/ч.1 8 ч1При меньшей величине иэносостойкости имеется опасность приближения спая термопары к поверхности бочки валка и ее выхода иэ строя. Большаявеличина износостойкости потребовала бы применения для защитной втулки более дорогого материала, чем текстолит или капролит, что неоправданно экономически.Испытания показали, что текстолит вполне обеспечивает износостойкость в пределах 0,06 мм/ч.Следовательно, соотношение износостойкостей защитной втулки и кольца должно находиться в диапазонеА 0 06 мм/ч1 ---- 0,003-0,006А 10-20 мм/ч2Если это отношение меньше 0,003снижается надежность датчика, т.е.спай термопары может за время работыбеэ замены датчика слишком приблизиться к поверхности валка и выйтииз строя,Если же это отношение больше0,006, то притирка кольца не закон"чится полностью эа время настройкистана и при установившемся процессе прокатки измерения температурывалка будут производиться с погрешностью, вызывающей отсортировку части проката по толщине,Данные многократных измеренийтемпературы валков показали, что приплотной притирке корпуса (втулки)датчика к валку (с точностью 0,01 мм)жидкость попадает к термочувствительному элементу только в виде насыщенного пара, что обеспечивает точность измерений температуры валка нениже 2-3 С (или - в пересчет на про- офиль: 0,01-0,02 мм, что полностьюукладывается в допуск на толщинупроката).На фиг. 1 и фиг. 2 показано устройство в двух проекциях. 5Устройство содержит защитную втулку 1, кольцо 2, примыкающее к поверхности прокатного валка 3, пружину 4,термочувствительный элемент 5, компенсационные провода б, направляющий 0шток 7,упругий элемент 8, ролики 9,соединенные с помощью резьбы со стаканом 10, пружину 11, корпус 12 иштифт 13.Торцовая часть защитной втулки 1, 15выполненной из износостойкого материала, например текстолита, жестко соединена с помощью резьбы с кольцом2, которое выполнено из быстроизнашивающегося материала, например из 20графита или из смеси графита и пара"фина. Пружина 4 через защитную втулку 1 прижимает кольцо 2 к поверхности прокатного валка 3.Устройство работает следующим образом,Устройство крепится между подушками валка, при этом корпус его 12неподвижен относительно поверхностивалка 3, Штифты 13 освобождаются икольцо 2 с защитной втулкой 1 прижимается к поверхности валка 3 пру-жиной 4. Термочувствительный элемент5 также прижимается к валку упругим элементом 8, Ролики 9 под действиемпружины 11 соприкасаются с поверхностью валка 3. При вращении валкакольцо 2, контактирующее с поверхностью валка 3, начинает испаряться.Между поверхностями кольца и валкачерез 2-5 мин образуется плотныйконтакт, предотвращающий попаданиежидкости на термочувствительный элемент 5. По мере истирания кольца 2усилие от роликов 9, которые катятся по поверхности валка, передаетсястакану 10. Стакан 10 воздействуетна шток 7, который оттягивает термочувствительный элемент 5 от поверхности валка,Таким образом, расстояние между термочувствительным элементом 5 и поверхностью валка 3 сохраняется постоянным, что обеспечиваетсохранение точности измерения. В нерабочем положении защитная втулкаотводится от валка и фиксируется припомощи штифтов 13. При установке устройства на другой валок кольцо 2 выдвигается на 1-2 мм путем поворотаего по резьбе,Предлагаемое устройство позволяетповысить точность измерения температуры в сравнении с известным устройством, так как при использовании егодля измерения температуры прокатныхвалков погрешность измерения уменьшается с 20-25 до 2-3 С.1099112 Составитель В. КопаевРедактор С. Патрушева Техред Л.Мартяшова Корректор Тираж 823ИИПИ Государственноголам изобретений иМосква, Ж, Рауш Филиал каз 4342/29 ВН по 11303

Смотреть

Заявка

3585452, 27.04.1983

ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ФИЛИАЛ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО ЗАОЧНОГО ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА, ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ЗАВОД ИМ. 50 ЛЕТИЯ СССР

ГАРБЕР ЭДУАРД АЛЕКСАНДРОВИЧ, ОРДИН АДОЛЬФ ПАВЛОВИЧ, ТИШКОВ ВИКТОР ЯКОВЛЕВИЧ, АЛЮШИН БОРИС АЛЕКСЕЕВИЧ, ОРЛОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ, САВРАНСКИЙ КОНСТАНТИН НАУМОВИЧ, СЕРГЕЕВ ЕВГЕНИЙ ПАВЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01K 13/08

Метки: валков, прокатных, температуры

Опубликовано: 23.06.1984

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1099112-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-temperatury-prokatnykh-valkov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения температуры прокатных валков</a>

Похожие патенты