Устройство автоматического управления валами с регулируемым прогибом

(Я 5 О 2 ИСАНИ СТВУ УУ С В титут я цел втома- лируеЙзсегз" СКОГО лители еренц 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО изОБРетениям и ОткРытиямПРИ ГКНТ СССР 1(71) Центральный научно-исследовский и проектно-конструкторский ипо проектированию оборудования длюлозно-бумажной промышленности(56 Техническое описание системы атического управления валами с регумыми прогибом 9/р 1883 фирмы "КФРГ, 1973,(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕУЦРАВЛЕНИЯ ВАЛАМИ С РЕГУЛМЫМ ПРОГИБОМ(57) Сущность идержит маслонаравления продифференциальндавления в камеленил давлениемэлектрогидравл. датчик 7 рабочедавления нагруравлические усиватель 13 диффкамерах вала. 2 обретения: устройство оснуе станцию 1 для упибом рубашки вала 2, ый регулятор 3 перепада рах вала, систему 4 управ- механизма прижима, пять ческих гидрораспределираммируемый задатчик 14 ия прижима, включающий йного давления. програмоллер 6, программный загс давления и эадатчик 8 ки-разгрузки, злектрогид 10 и 11, преобразоаального давления вИзобретение предназначено для поддержания равномерного линейного давления по всей длине зоны контакта валов в прессах, каландрах исуперкаландрах и может быть использовано в целлюлозно-бумажной, текстильной и др, отраслях промышленности.Известна система, в которой плавающий вал конструктивно выполнен как вращающаяся"- =вокру 1 неподвижного сердечника труба, а пространство между сердечником и трубой рэзделейо на две камеры - найорную и сборную, требуемое равномерное распределение линейногО давления Р в зоне контакта между валами возникает при опирании трубчатого вала на сердечник через гидравлическое давление в напорной камере. Необходимое давление масла в напорной камере "плавающего" вала поддерживается дифференциальным регулятором давления, которым, в свою очередь; управляет вычислительная система состоящая из пневматических функциональных элементов. В состав системы входит маслостанция с насосной установкой, устройство регулирования расхода масла и ограничения давления предохранительный клапан), двойной фильтр масла. Перечисленные устройства соединены последовательно так, что на вход дифференциального регулятора поступает отфильтрованное масло ограниченного расхода, Температура масла регулируется автоматически с помощью охлаждающего водяного теплообменника или электронагревателя, встроенного о бак с маслом,.Дифференциальный регулятор осуществляет распределение поступающего потока масла в две камеры: в нзпорнуюкамеру поступает масло под давленйем, задаваемым пневматической управляющей вычислительной системой. Количество масла. подаваемого в напорную камеру, опРеделя- ется конструктивными параметрами вала, в сборную камеру поСтупаетосновной поток масла из дифференциального регулятора и. то масло,.которое попадает в сборную камеру через уплотнения напорной камеры. Суммарный поток масла из сборной камеры сливается в бак маслостанции,Дифференциальный регулятор имеет один вход для управляющего пневматического сигнала, два выхода для потоков масла, причем перепад давления масла в обоих потоках, называемый рабочим давлением ЬР, прямо пропорционален величине управляющего пневматического сигнала Ру, один вход для подачи общего потока масла,Величина линейного давления Р между валами определяется давлением нагрузкиРу в гидроцилиндрах механизма прижима или давления разгрузки Рь Гидроцилиндры механизма прижима расположены с лицевой и с приводной стороны "плавающего" вала, Пневматическая вычислительная управляющая система включает в себя отдельные пневматические вычислительные устройства В соответствии с величиной давления прижима валов пневматические вычислительные устройства, воспринимающие сиг 10 налы 1 и 2 давления в камерах нагрузки или разгрузки с лицевой и приводной стороны, суммирующие и преобразующие зти сигналы в выходной сигнал, соединены с пневматическим вычислительным устройством,реализующим операцию линейного преобразования в соответствии с формулой а=1 1+12 Ч 3. Дифференциальный регулятор работа 20 ет таким образом, что при увеличении давления в камерах нагрузки увеличивается рабочее давление внутри "плавающего" вала, при уменьшении давления нагрузки или увеличении давления разгрузки уменьшается рабочее давление внутри плавающего вала.Таким образом, система управления обеспечивает каждому выбранному значе 30 нию давления в механизме прижима соответствующее ему значение рабочего давления в камерах вала Существенным недостатком указанной системы является то, что при изменении оператором задания в системе управления 35 давления нагрузки (разгрузки) изменение давления в цилиндрах механизма прижима,в пневматических вычислительных устройствах и давления в напорной камере плаваного регулятора происходят не синхронно,а с запаздыванием иэ-за различия динамических свойств каналов регулирования: задание давления нагрузки (разгрузки) -давление в цилиндрах механизма прижима и давление в цилиндрах механизма.прижима - рабочее давление масла в камерах плавэющего вала, Отсутствие во время50 переходных динамических процессов синхронного соответствия давления прижима и рабочето давления, обеспечивающих равномерность линейного давления прижима валов в зоне контакта, приводит к нарушению равномерности прижима валов, что ведет к дефектам при выработке рулонных материалов (неравномерное прессование и каландрирование бумаги), но может вызвать повреждение синтетических сукон, иэ-эа неравномерного прижима валов сукно может 40 ющего вала под действием управляющего пневматического сигнала дифференциальиспытывать перегрузки по прижиму, что ведет к пластическим деформациям и обрыву. Учитывая, что переходные процессы по каналу давление в цилиндрах механизма прижима - рабочее давление в камерах плавающего вала измеряются десятками секунд, поэтому возможный объем материального ущерба, создаваемый системой управления валами с регулируемым прогибом, должен быть исключен, 10 Цель изобретения - повышение качества отделки рулонных материалов путем синхронизации изменения рабочего давления и давления нагрузки-разгрузки в переходных режимах Указанная цель достигается тем, что известное устройство автоматического управления, содержащее масло насосную станцию, дифференциальный регулятор пе 20 репада давления в камерах вала, систему управления давлением механизма прижима и вычислительное устройство, снабжено электрогидравлическими или электропневматическими дросселирующими распреде 25 лителями, и реоб разовэтелем дифференциального давления, первым и вторым электрогидравлическими усилителями, в вычислительное устройство введены программный задатчик линейного давлений при этом выход задэтчика линейного давления соединен с входом программного задатчика рабочего давления, выход которого 35 подключен к первому входу первого электрогидравлического усилителя, вторым входом связанного с входом задатчика давления нагрузки-разгрузки, выходами подключенного к входам второго электро 40 гидравлического усилителя, выходами соединенного с электрогидравлическими или электропневматическими дросселирующими распределителями, а также устройство содержит дополнительный гидрораспределитель и преобразователь дифференциального давления, включенный между дифференциальным регулятором и вторым входом первого электрогидравлического усилителя, выход которого через дополни 50 тельный гидрораспределитель связан с дифференциальным регулятором,На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства давления нагрузки- разгрузки; на фиг, 2 - график рабочего 55 давления в функции от линейного давления прижима,Устройство содержит маслонасосную станцию 1 для питания систелы управления прогибом рубашки вала 2 и дифференциальный регулятор 3 перепада давлений в камеприжима, программные задатчики рабочего 30давления и давлейия нагрузки-разгрузки; рах вала 2. Система управления давлением механизма 4 прижима включает, например, электрогидравлические гидрораспределители 5 с пропорциональным электрическим управлением 14 и вычислительноеустройство, содержащее программный задатчик линейного давления прижима, включающий программируемый контроллер 6 и задатчик 7 линейного давления, программные функциональные задатчики рабочего давления 7 и давления нагрузки-разгрузки 8. Устройство снабжено электрогидравлическими усилителями 10 и 11.Дифференциальный регулятор 3 снабжен дополнительным электрогидрэвлическим распределителем 12 с пропорциональным электрическим управлением и преобразователем 13 дифференциального давления (перепада давлений) в камерах вала. При этом выход задатчика 9 линейного давления через контроллер 6 соединен с программным задатчиком 7 рабочего давления, выход которого связан с первым входом электротидравлического усилителя 10, а другой вход усилителя 10 соединен с выходом преобразователя 13 дифференциального давления, Выход усилителя 10 соединен с электрогидравлическим гидрораспределителем 12, выход которого соединен с входом дифференциального регулятора 3, а выход преобразователя 13 дифференциального давления соединен также с входами двухканального программного задатчика 8 давления нагрузки-разгрузки механизма прижима, выходные сигналы программного задатчика 8 соединены с четырехканальным электро- гидравлическим усилителем 11, выходы последнего соединены с электрогидравлическими дросселирующими гидрорасп ределителйми 5, соединенн ыми с гидроцилиндрами механизма 4 прижима.Устройство работает следующим образом,По сигналу оператора от задатчика 9 линейного давления в функции от выбранного режима работы вала контроллер 6 либо блокирует (при обрыве при команде "Подьем"), либо деблокирует (при команде "Опустить", "Прижать" ) аналоговый сигнал на входе программного параметрического функционального задатчика 7 рабочего давления. Программный задатчик 7 реализует функциональную зависимость между заданным линейным давлением и требуемым рабочим давлением (фиг, 2). Функциональная зависимость определяется технологическим регламентом на условие эксплуатации выбранного типоразмера вала и задается вустройство также содержит дополнительный гидрораспределитель и преобразоваконтуру управления давлением прижима, то отработка управляющего воздействия меха. низмом 4 прижима по предложенной функ- тель дифференциального давления,циональной схеме управления позволит 40 включенный междудифференциальным ресинхронйзировать изменение рабочего дав- гулятором и вторым входом первого злектления ЬР вала и давление в"гйдроцйлинд- Рогидравлического усилителя, выход рах механизма прижима Р, Рь т.е.которогочерездополнительный гидрораспобесйечить -равномерность прижима по ределитель связан с дифференциальным редлййе вала и тем самым обеспечитЬ повы гул ятором вире графика АР=11(Р), Аналогично техно- шение качества обрабатываемого маериэлогическим регламентам на вал задается лаиисключить необратимыедеформациии функциональная зависимость давления на- повреждение прессовых сукон при испольгрузки-разгрузкй в функции линейного дав- зовании валов с регулируемым прогибом в ления прижима валов, обычно указанная 5 каландрах и прессовых частях в бумагоделазависимость задается в аиде графиковтельном и отделочном оборудовании, Рг=12(Р 1) и Р=1 з(Р 1), Из заданных графиковнетрудно вывести функциональную зависи- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я масть Р=Ю 4(ЬР) и Р=г 5(Л Р); Зависимость Устройство автоматического управле- Й=11(РД реализуется с помощью програм ния валами с регулируемым прогибом, сомируемого функционального задатчика 7 держащее маслонасосную станцию, рабочего давления, а зависимости Рг=14(ЬР) дифференциальный регулятор перепада и Рг 1 ь(ЛР) реализуются с помощью про- давления в камерах вала, блок управления граммируемого функционального задатчика давлением механизма прижима, о т л и ч а давления нагрузки15 ю щ е е с я тем, что, с целью повышенияВыходной сигнал программного задат- качества отделки рулонных материалов пучика 7 воздействует на усилитель 10, соеди- тем синхронизации изменения рабочего ненный с электрогидравлическим давления и давления нагрузки-разгрузки в преобразователем 12. Выходнойуйравляю- переходных режимах, блок управления давщий гидравлический сигнал воздействует 20 лением механизма прйжима содержит элекна дифференциальный регулятор 3, созда- трогидравлические дросселирующие вая требуемый перепад давлений в камерах распределители, первый и второй злектровала, Выходной сигнал с дифференциально- гидравлические усилители, задатчик линейго преобразователя 13 давления поступает ного давления, протраммные задатчики на вход злектрогидравлического усилителя 25 рабочего давления и давления нагрузки, , .:.".: разгрузки, при этом выход задатчика линейВыходной сигнал преобразователя 13 ного давления соединен с входом поступает также на входы программируемо- программного задатчика рабочего давлего функционального задатчика 8, который ния, выход которого подключен к первому реализует функциональные зависимости 30 входу первого злектрогидравлического усиР=Ьд(ЬР) и Р 1=Гь(ЬР) и формирует задание лителя, вторым входомсвязанногосвходом контуру регулирования давления нагрузки-: . зэдатчика давления нагрузки-разгрузки, выразгрузки,ходами подключенного к входам второгоТак как более инерционный контур уп- злектрогидравлического усилителя, выходаравлениярабочим давлением в камерах ва ми соедйненного с электрогидрэвлическила является ведущим по отношению: к ми дросселирующими распределителями,1756440 С,Г 71 с 7 Составитель М. Лейбовичедактор Н, Рогулич Техред М,Моргентал Корректор Л, Лука аказ 3066 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 и ГКНТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина,