Способ управления пилигримовым станом

(7) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности(54)(57) 1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПИЛИГРИМОВЫМ СТАНОМ, оборудованным электроприводом валков с системой управления, закЛючающийся в изменении скоростного режима прокатки путем возс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТ 801247113 А 1 действия на частоту вращения электро-. привода валков, о.т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности и надежности в работе стана, на, каждом обороте валков измеряют максимальный ток электро- привода валков, определяют его отклонение от заданного и воздействуют на частоту вращения электропривода валков таким образом, чтобы устранить возникшее отклонение.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что если. отклонение максимального тока электропривода валков от заданного положительное, то частоту вращения электропривода 3 валков увеличивают, а если указанное отклонение отрицательное, то частоту вращения электропривода уменьшают.12471Изобретение относится к трубопрокатному производству и касается совершенствования способа управления работой пилигримовых станов, имеющих индивидуальный привод клети. 5Цель изобретения - повышение производительности и надежности в работе пилигримового стана.На фиг.изображены графики изменения скорости заготовки за цикл про- О катки, равный одному обороту валков; на фиг. 2 - графики изменения скорости заготовки в зависимости от режима работы гидротормозной буксы за цикл прокатки; на фиг. 3-5 - графики изме нения тока электропривода валков в зависимости от нагрузки в главной линии стана.Номинальный режим работы подающего аппарата соответствует такому режиму, когда давление в воздушной камере подающего, аппарата или вес заготовок соответствуют расчетным значениям, а режим работы гидравлической тормозной буксы соответствует заданному, 25Кривые О А (фиг. 1 и 2) соответствуют участку разгона заготовки. Точка О. характеризует момент времени, когда скорость перемещения заготовки равна нулю и соответствует окончанию предыдущего цикла прокатки, когдавалки, прокатав часть заготовки за одну подачу, перемещают ее от валков. Точка Асоответствует времени начала торможения заготовки, когда плунжер входит в зону торможения гидравлической тормозной буксы.Кривая АВ; (фиг. 1 и 2) характеризует изменение скорости перемещения заготовки на участке торможения, Точка В; соответствует моменту вре 40 мени, когда скорость вращения заготовки в конце торможения падает до нуля.Однако на практике для более производительной работы пилигримового стана номинальные (расчетные) частоты вращения валков принимают такими, что в точке С происходит встреча валков с заготовкой, скорость которой не упала до нуля, т.е. номинальная частота вращения валков клети выбирается такой, чтобы в точке С; произошло дополнительное торможение заготовки валками и начало ее деформации гребнем калибра валков. Следовательно, на участке С 1 Р кривой С Э Ескорость перемещения заготовки падает до нуля и затем увеличивается до ве 13 2личины, равной 6 Г 11 и/бО, где Р 1 - катающий диаметр валков; 1 в частота вращения валков. Валки перемещают заготовку с этой скоростью (участок Е;У;) в направлении от валков. В точке Б; калибр валка освобождается от металла прокатанной части трубы, и на участке Б, К, скорость перемещения заготовки интенсивно падает до нуля вследствие усилия, прикладываемого давлением воздуха к поршню воздушного цилиндра. На этом заканчивается цикл прокатки, который в процессе прокатки одной заготовки многократно повторяется.При увеличении давления в воздушном цилиндре подающего аппарата или при весе заготовки, поступившей на прокат, меньше номинального скорость перемещения заготовки к валкам (кривая О А, на фиг. 1) увеличивается и заготовка достигает точки А начала торможения за меньшее время. Следовательно, уменьшается время торможения заготовки (кривая А.,В.), так как при номинальной настройке режима работы гидравлической тормозной буксы торможение происходит более интенсивно.При уменьшении давления в воздушном цилиндре подающего аппарата или при весе заготовки больше номинального скорость перемещения заготовки к валкам (кривая О; А,) уменьшается (фиг. 1) и заготовка достигает точки 9А, начала .торможения за большее время. Время торможения заготовки (криИвая А. Р ) при неизменной настройке режима работы тормозной буксы увеличивается,Изменение режимов работы гидравлической тормозной буксы (фиг, 2) приводит к изменению скорости торможения заготовки (кривые А В и А. Р ),1 Режимы отличаются от номинального режима торможения (кривая А В.) большим или меньшим временем торможения.На фиг. 3 представлен график нескольких циклов изменения тока электропривода валков при номинальной нагрузке в клети пилигримового стана. Кривая С 1 У соответствует изменению (увеличению) тока электропривода валков за время работы калибра валков, причем точка С 1 соответствует по времени точке С (фиг. 1 и 2), т.е. моменту встречи заготовки с валками и началу ее деформации. Точка У соот 12471зветствует по времени точке Б (фиг. и 2), т,е. моменту окончания прокатки участка трубы за одну подачу. Мак, симальное значение тока при номинальной нагрузке в клети, соответствующее точке У равно заданному току прокатки.Кривая У С;, соответствует изменению (уменьшению) тока электро- привода валков за время прохождения 10 калибра вращающихся валков холостого участка.1На фиг. 4 сплошной линией представлен график изменения тока электропривода валков при нагрузке в клети пилигримова стана меньше номинальной (расчетной). Этот режим возникает при увеличении давления воздуха в цилиндре подающего аппарата (или20 уменьшении веса заготовки), уменьшении времени торможения гильзы, изме-нении (уменьшении) частоты вращения валков, т.е. когда остановившаяся гильза ждет встречи с валками.1Кривая В.,У соответствует изменению (увеличению) тока электропривода валков за время работы их калибра. Точка В соответствует по времени (В (фиг. 1 и фиг. 2), т.е. моменту встречи заготовки с валками и началу ее деформации. Точка Ц; соответствует по времени точке У; (фиг. 1 и 2), т.е. моменту окончания прокатки участка трубы за одну подачу (за один цикл прокатки), причем точка У соответствует максимальному значению тока электропривода валков, которое меньше заданного тока нагрузки (горизонтальная пунктирная линия).Кривая УВсоответствует изме1+1нению (уменьшению) тока электропривода за время прохождения калибра валков холостым участком.На фиг. 5 сплошной линией представлен график изменения тока элект ропривода валков при нагрузке в кле.ти пилиграмового стана больше номинальной (расчетной). Этот режим возникает при встрече валков с заготовкой,скорость которой к моменту встречи с валками еще велика, т.е. заготовка ударяет по валкам клети, вызывая большую динамическую нагрузку в главной линии стана, Такой режим обусловлен уменьшением давления воз духа в цилиндре подающего аппарата (или увеличением веса заготовки), увеличением времени торможения гильзы за счет изменения режима работытормозной буксы, изменением (увеличением) номинальной скорости вращенияэлектропривода валков.Кривая Ь.У. соответствует измене 1 1нию (увеличению) тока электропривода валков за время прохождения калибра рабочими участками валков, причемточка Б. соответствует по времениточке Ь. (фиг. 1 и 2), т.е. моментувстречи заготовки с валками и началу деформации. Точка У соответствует по времени точке У; (фиг. 1 и 2),т.е. моменту окончания прокатки участка трубы за одну подачу, При этоммаксимальная величина тока электропривода валков - точка 11 больше величины заданного тока нагрузки (горизонтальная пунктирная линия),Кривая Ц;1; соответствует (изменению) уменьшению тока электропривода валков за время прохождения калибра валков рабочим участком.На представленных сплошной линиейграфиках (фиг. 4 и 5) видно, что сизменением нагрузки в главной линиистана изменяется не только максималь-ная величина тока электропривода валков, но и динамическая составляющаятока и среднее его значение (не показано).Таким образом, .измеряя, например,максимальное значение тока электропривода валков, можно судить о нагрузке в главной линии пилигримовогостана.Предлагаемый способ управленияпилигримовым станом осуществляют следующим образом.При номинальном (расчетном) режиме работы подающего аппарата, частоте вращения валков и номинальном весе заготовки (фиг. 3) изменение скорости перемещения заготовки представлено кривой О, А СР.Е.Ц К, (фиг. 1и 2).После затравки заготовки начинается установившийся процесс ее прокатки, который характеризуется кривойизменения тока электропривода валков,представленной на фиг. 3. Определяютзнак и величину отклонения максимального тока электроприводов валков отноминального.В номинальном режиме фактическоезначение максимального тока электропривода валков равно заданному егоуровню (точка У на фиг. 3) и сигнал12471 отклонения равен нулю, Следовательно, вносить изменения в скоростной режим пилигримового стана нет необходимости.Например, увеличение давления. 5 воздуха в воздушном цилиндре подающего аппарата или уменьшение веса заготовки при номинальной (расчетной) частоте вращения валков вызывает увеличение скорости перемещения гильзы 1 О. к валкам пилигримового стана. Изменение скорости перемещения заготовки1происходит по кривой О, А.В. В.Е, Ы, К Участок В.Р, - это время холостого вращения валков до их встречи с ос тановленной заготовкой, т.е, участок В Р - это время резерва производительности работы пилигримового стана, которое уменьшается за циклпрокатки, что приводит к изменению тока 20 электропривода валков, график которого после затравки гильзы представлен сплошной линиейна фиг. 4.Начиная с установившегося процесса прокатки измеряют максимальное 25 значение тока электропривода валков в точке ц; (фиг. 4), Определяют знак и величину отклонения от заданного уровня величины максимального тока электропривода валков. Сигнал этого ЗО отклонения подают на вход блока управления частотой вращения электро- привода валков.Изменяют частоту вращения электро- двигателя валков обратно пропорционально сигналу отклонения максимального тока электропривода вала от заданного уровня, т,е. для рассматриваемогослучая фактический максимальнЫй ток нагрузки (точка Ь 1 нафиг. 4) меньше тока заданного уровня (штриховая линия, параллельная оси абсцисс), следовательно, сигйал отклонения через блок управлени я электропривода валков вызывает увеличение частоты вращения валковУвеличение .частоты вращения валков приводит к перемещению точки Р 1 в точку Р. (фиг. 1), так как график изменения скорости за цикл прокатки изменяОу ется и соответствует кривой О, А;С; Э.Е, П. К . При этом максимальная ве"личина (точка П,на фиг. 4) увеличивается и точка Н, перемещается на график изменения тока электроприво да валков, отмеченный штриховой линией, в точку Б. и совпадает с токомзадания (1 з,ь ) Увеличейие частоты вращения валков по сравнению с номинальной позволяет прокатать участок трубы за меньшее время Т Т , следовательно, многократно повторяющиеся циклы при прокатке всей заготовки займутменьшее время, т.е, труба будет прокатана быстрее.При уменьшении давления воздуха в цилиндре подающего аппарата илиувеличении веса заготовки от номинального при номинальной (расчетной) частоте вращения валков происходит уменьшение скорости перемещения заготовки к валкам пилигримового стана. Изменение скорости перемещения заготовки происходит по графику (на фиг,1 кривая О; АЬ,С В;Е.,11 К).Так как время перемещения заготовкик валкамувеличилось,то встреча заготовки, скорость которой ещевелика,с валками происходит в точке ЬВалки тормозят заготовку,испытывая большой динамический удар,т.е, нагрузка в главнойлинии стана увеличивается.На графике изменения тока электродвигателя валков (фиг,5), представленном сплошной линией, точка 11., характеризующая максимальное значение тока нагрузки, больше токазаданного уровня (1 с,з ).Измеряют максимальное значение тока электропривода валков в точке 11 (фиг. 5). Определяют знак и величину отклонения от заданного уровня фактической величины максимального тока элс;тропривода валков. Подают сигнал этого отклонения на вход блока управления частотой вращения электродвигателя валков. Изменяют частоту вращения электродвигателя валков обратно пропорционально отклонению фактического тока от заданного уровня, т.е. уменьшают частоту вращения валков. Уменьшение частоты вращения валков приводит к смещению точки Ь; в точку С .График изменения скорости перемещения заготовки изменяется и соответствует кривой О, А,Ь С, РЕ;Н К.При этом мак,симальная величина тока (точка Ц;на фиг. 5) изменяется (уменьшается) и совпадает с штриховой линией тока задания. График тока электропривода валков (фиг. 5) изменяется (показан штрихпунктирной линией).Умвньшение частоты вращения валков по сравнению с номинальной позволяф в этом случае увеличить время1247113 У йСФиг. 3 Составитель А. СергеевРедактор Е. Копча ТехредО.Гортвай . Корректор А, Зимокосо Заказ 4050/1ВНИИП113 Тираж 518 И Государственного делам изобретений 5, Москва, Ж, Ра Подпиомитета СССРоткрытийушская наб., д ное оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул ктная прохождения через калибр вращающихся валков холостого участка и тем самым обеспечить встречу валков с заготовкой, скорость которой погашена тормозной буксой, что уменьшает величину динамических ударов и тем самым повышает надежность работы стана,Изменение режимов работы тормозной буксы приводит к изменению времени торможения заготовки и представлено кривыми на фиг. 2, где график 0;А;С;В; Е;11 К; - заданный (номиналь - ный) режим торможения. Как видно из графиков на фиг, 2, изменение режимов торможения эквивалентно по влиянию на работу пилигримового стана изменениям давления воздуха в цилиндре подающего аппарата или веса заготовки (фиг. 1 и 3) и пути устранения этого влияния эквивалентны рассмотренному Таким образом, устанавливая токэлектродвигателя валков на заданныйуровень в начале прокатки, можно отстроиться от многих возмующающих факторов - изменений параметров работыподающего аппарата, веса заготовки 10 и т,д. Это обеспечивает повышениекак производительности работы пилигримового стана за счет уменьшениявремени прокатки заготовок, так инадежности его работы за счет устра нения больших динамических нагрузокв главной линии стана, что позволяет уменьшить время его простоев итем самым повысить производительностьего работы.