Устройство для автоматического управления процессом вытягивания заготовки в горизонтальной установке непрерывной разливки металлов

Союз СоветскикСоцналнстнческнкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 954165(5 )М. Кл, В 22 О 11/16 Ркударстееаемйкомктет СССР аф делам яэобретекий и отерыткРДата опубликования описания 30.08. 82. В,И.Московка, В.К.Ханин, А,И.Личак Г,П.Подольский, В.М.Макаренко; В.Ки И.Г.Раздобарин(71) Заявитель Институт проблем литья АН Украинск(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫТЯГИВАНИЯ ЗАГОТОВКИ В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКЕ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВи м 15 1Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для производства отливок из черных и цветных металлов на горизонтальных установках непрерывного литья металла методом периодического вытягивания при возвратно-поступательном движении непрерывнолитой заготовки.Известно устройство для автомат ческого управления тепловым режимо непрерывной разливки регулированием расхода воды в зоне вторичного охлаж. дения установки непрерывного литья металла, в котором задатчики ручного ввода хймсостава и температуры жидкого металла и датчик скорости подсоединены кблоку управления, выход которого соединен с сумматором, к которому подсоединен датчик темпе" ратуры поверхности слитка и эадатчик ручного ввода размеров слитка, а выход сумматора через делительный блок подсоединен к задающему входу регулятора расхода воды в одной из секций зоны вторичного охлаждения 11.Наиболее близким по .технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматического управления установкой непрерывной разливки металлов методом периодического вытягивания, состоящее из раз" даточной емкости, кристаллиэатора, регулятора расхода охпадителя, вытягивающего устройства, гидропривода с системой управления и снабженное регулятором времени пауз вытягиваю- щего устройства, входы которого соединены с измерителем температуры отливки и с датчиком положения вытягивающего устройства, а выход - с входом системою управления гидроприводом 2.Йедостатком известных устройств является сложность получения заданной толщины корочки при постоянном шаге вытягивания заготовки. При жест ко установленном ваге вытягивания эа3 954165 готовки, чередующимся с паузой в течение цикла, корочка формируется неравномерно по фронту затвердевания. При этом при кристаллизации распла" ва по длине охлаждаемой зоны кристаллиэатора образуется зона стационарной корочки и подвижная зона расплава, которые, нарастая в процессе затвердевания, образуют изолированные лунки с расплавом, что приводит к сни" 1 В жению качества заготовки и увеличению брака. Кроме того, при жестком, нерегулируемом в процессе непрерыв" ной разливки металлов шага вытягивания существенно снижается производи" 1 тельность установки за счет увеличения времени паузы, необходимой для заданного по температуре поверхности заготовки режима вытягивания без на" , рушения технологического процесса прорывами жидкого металла через короч" ку формируемой заготовки"Цель изобретения - улучшение качества непрерывнолитой заготовки и обеспечение плавного изменения величины рабочего хода клетей в процессе вытягивания непрерывнолитой ваго" товкй без снижения производительности.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для автоматического управления процессом вытягивания заготовки в горизонтальной установке непрерывной разливки металлов, включающее раздаточную емкость-металло" приемник, кристаллизатор, вытягива- Эф ющее устройство из двух соединенных штангой с поршневой парой и пружина" ми тянущих клетей с кривошипно-шатунным механизмом, соединенным с по" мощью крейцкопфа с валом электропри- фф вода, регулятора расхода охладителя ;регулятора частоты .вытягивания заго" товки, входы которого соединены с измерителем температуры отливки и датчиком расхода охладителя, задатчик фф расхода охладителя, сумматор и регулируемый выпрямитель, на закрепленной в раме первой клети поперечной балке установлен соединенный через винтовую., пару и редуктор с валом элек тропривода и механически сочлененный с сердечником компенсирующий диф"ференциально-трансформаторный преобразователь, вторичная обмотка которого электрически соединена с вторич" 53ной обмоткой задающего дифференциаль"но-трансформаторного преобразова"теля, установленного на пульте управфления, причем обе обмотки подключены к входу Фазочувствительного выпрями- теля, выход которого подсоединен на вход усилителя, и выход усилителя подсоединен к электроприводу винтовой пары со штоком, а вцходной вал редуктора с электроприводом клетей механически соединен с крейцкопфом с помощью электромагнитной муфты с обмоткой, подключенной к силовому выходу управляемого выпрямителя, на вход которого подсоединено реле продолжительности паузы, входной контакт которого замкнут цепью конечного выключателя, установленного на линейке в конечном пункте возвратного хода первой клети.На чертеже представлена схема устройства автоматического управления установки непрерывной разливки металлов (УНРИ) с узлом привязки устройства регулирования шага вытягивания заготовки на тянущей клети.Электропривод 1 первой и второй тянущих клетей 2 и 3 соединен с редуктором 4, выходной вал которого механически соединен с крейцкопфом 5 через электромагнитную муФту 6, подключенную к силовому входу уп" равляемого выпрямителя 7, на вход ко= торого подключено репе 8 продолжительности паузы, входной контакт которого замкнут цепью конечного выкле" чателя 5, установленного на линейке 10 в конечном пункте возвратного хода первой клети. Соединением через электромагнитную муфту достигают остановки клети на заданную в реле продолжительность паузы для формирования твердой корочки заданной толщины. На входе регулятора 11 частоты движения клетей подключены измеритель 12 температуры, например пирометр РАПИР с охлаждаемой голов" кой ТЕРА, а также датчик 13 расхо да охладителя, а выход регулятора подсоединен к регулируемому выпрямителю 14 питания электропривода тянущих клетей, причем силовой выход выпрямителя подключен к этому электроприводу, Такой схемой подключения достигают автоматического регулирования частоты циклов вытягивания, а следовательно, и производительности установки в процессе вытягивания непрерывнолитой эаго" товки. Узел привязки устройства регулирования шага вытягивания заготовки выполнен следующим образом.54165 6 5 1 О Э ЭЭ 40 43 5 9 На раме 15 первой клети закреплена поперечная балка 16, на которой установлена винтовая пара из гайки 17, соединенной с редуктором 18, и винта 19, соединенного со штоком 20, упирающимся в торец крейцкопфа с пальцем 21. Редуктор соединен с валом 22 электропривода вращения гайки, на который подано питание от усилителя 23. На свободно перемещающемся конце винта закреплен сердечник 24 компенсирующего диффе" ренциально-трансформаторного преоб разователя 25, вторичная обмотка которого соединена с вторичной обмоткой задающего дифФеренциально-трансформаторного:преобразователя 26, установленного своим сердечником 27 в лимбе 28 индикации величины ша,га вытягивания на пульте 29 управления, причем обе обмотки преобразователей подключены к входу Фазо" чувствительного выпрямителя 30. Та" кой конструкцией узла привязки и электрической связью элементов схе-, мы достигают плавного регулирова-ния рабочего хода клетей в процессе вытягивания непрерывнолитой заготовки беэ снижения производительности. Система подачи охладителя в зону вторичного охлаждения заготовки включает регулятор 31 расхода охладителя, вход которого подключен к выходу сумматора 32, на входы сравнения которого подключены задатчик 33 расхода охладителя и датчик расхода охладителя в нагнетаоцем трубопроводе 34. Выход регуляторарасхода охладителя подключен к сервоприводу 35 автоматической заслонки 36 на подающем трубопроводе.Устройство работает следующим образом.Предварительно устанавливают ве" личину заданного шага вытягивания 1 р вращением лимба 28 с индексом по шкале на пульте 29. При этом сер" дечник 27 задающего дифференциально" трансформаторного преобразователя 26 меняет свое положение в обмотке, что вызывает появление сигнала рас". согласования, который поступает на вход фазочувствительного выпрямителя 30 и с его выхода на силовой усилитель 23, а с выхода усилителя - на электропривод, который через редуктор 18 вращает гайку 17 винтовой пары. Винт 18, двигаясь поступательыо, перемещает шток, который, упираясь в торец крейцкопфа 5, изменяет величину эксцентриситета 1 Р его пальца21 относительно оси вращений выходного вала редуктора 4, производя автоматическую установку шага вытягивания заготовки йР=2 1 р до тех пор,пока закрепленный на винте сердечник 24 компенсирующего дифференциально"трансформаторного преобразователя не установится в идентичное по-,ложение с сердечником преобразова".теля 26, компенсируя сигнал с задатчика до нуля. При этом достигаютплавного изменения величины рабочего хода в процессе вытягивания заготовки без снижения производительности, так как не требуется время наостановку машины и переналадку кривсшипно-.шатунного механизма на другойэксцентриситет, например, при выбран" ном максимальном шаге вытягивания12 мм для одной модели установки круговая шкала лимба разбита делениямис интервалом 360/12=30 на 1 мм регулируемого хода, что вполне достаточно для получения точности установки шага вытягивания не хуже приборной ошибки. При изменении заданных технологией непрерывной разливки металла температуры контролируемой поверхности непрерывнолитой заготовки или расхода охладителя внагнетающей магистрали 34 сигналыот датчиков температуры 12 и расхода 13 поступают на соответствующие входы регулятора 11 частоты вы"тягивания заготовки, который изменяет продолжительность цикла периодического вытягивания, исключая возможные прорывы жидкого металла через корочку заготовки. При этом эасчет автоматической подачи заготовки на каждом цикле в кристаллизатор достигают более гладкой по Фронту кристаллизации поверхности беэнеслитин и полосоватости, что обеспечивает получение заданной толщины корочки в процессе непрерывной автоматической установки системой продолжительности цикла периодичес"кого вытягивания вокруг ее оптимального значения. Время пауз задаетсяреле 8 при наезжании первой клети на ролик конечного выключателя 9,причем управляемый выпрямитель 7 от"з кпючается и муфта 6 расцепляет кривоИ шипно"шатунный механизм с приводом1 клетей. Регулирование расхода ох"ладителя пройзводится путем задания7 95116 его в задачник 33 и отработки регулятором 31 аналогично известному устройству,Экономический эффект от внедрения изобретения на двух установках в це- з хе среднего литья за счет повышения качества непрерывнолитой заготов" ки путем исключения неслитин и полосоватости и снижения брака на 15- 20, а также автоматизации установки 1 О шага вытягивания без снижения производительности на остановку составит не менее 25-30 тыс. руб, в год. 8 ногд изменения величины рабочего хода клетей в процессе вытягивания заготовки без снижения производительности, на закрепленной в раме первойклети поперечной балке установлен соединенный через винтовую пару и редуктор с валом электропривода и механи"чески сочлененный с сердечником компенсирующий дифференциально-трансформаторный преобразователь, вторичнаяобмотка которого электрически соединена с вторичной обмоткой задающегодифференциально-трансформаторного преобразователя, установленного на пульте управления, причем обе обмотки под-ключены к входу фазочувствительноговыпрямителя, выход которого подсоединен на вход усилителя, и выход усилителя подсоединен к электроприводу винтовой пары со штоком, а выходной валредуктора с электроприводом клетеймеханически соединен с крейцкопфомс помощью электромагнитной муфты собмоткой, подсоединенной к силовомувыходу управляемого выпрямителя, навход которого подсоединено реле продолжительности паузы, входной контакткоторого замкнут цепью конечного вы"ключателя, установленного на линейке в конечном пункте возвратного хо"да первой клети. формула изобретенияУстройство для автоматического уп" равления процессом вытягивания заготовки в горизонтальной установке не ф прерывной разливки металлов, включающее раздаточную емкость-металло- приемник, кристаллизатор, вытягивающее устройство из двух соединенных штангой с поршневой парой и пру жинами тянущих клетей с кривошипношатунным механизмом, соединенным с помощью крейцкопфа с валом электро- привода, регулятора расхода охлади" теля, регулятора частоты вытягива- Зв ния заготовки, входы которого соеди" нены с измерителем температуры отливки и датчиком расхода охладителя, задатчик расхода охладителя, сумматор и регулируемый выпрямитель, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучаения качества непрерывно- литой заготовки и обеспечения плавИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское. свидетельство СССРИ 620332, л. В 22 О 1 У 16, 1978.2, Авторское свидетельство СССРМ 182240, кл. В 22 0 11104, 1979.954165 Составитель Г.ДеминТехред Т. фанта Корректор А.фере Л,фил еда к одписноета СССР а ий н лиал ППИ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж аНИИПИ Госуд по делам 113035, Моск52 рственного комит зобретений и отка, ЖРаушска