Устройство совмещенного регулирования толщины и формы полосы на стане

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 26. 05,81 (21) 3292606/22-02 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Государственный комитет ССС Р по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 23.0283 В.И.Архангельский, Н.П.Терешин, Н.А.Новков,В,Н.Цветков и Е.А.Залевский(54) УСТРОЙСТВО СОВМЕЩЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ И ФОРМЫ ПОЛОСЫ НА СТАНЕИзобретение относится к прокатному производству, а именно к устройст вам автоматического регулирования толщины и формы полосы на станах холодной прокатки.Известно устройство совмещенного регулирования толщины и формы полосы, содержащее регулятор толщины, выход которого соединен с гидрона-. жимным устройством, а вход - с выходом блока сравнения, входы которого соединены с выходами измерителя и задатчика.толщины, устройство гидроиэгиба рабочих валков, свя-занное через кромочный золотниковый переключатель со штоком гидронажимного устройства, При изменении усилия прокатки поршень гидронажимного устройства перемещает кромочный золотниковый переключатель и изменяет усилие изгиба рабочих валков 1 .Недостатком известного устройст- . ва является то, что оно не учитывает зависимость неравномерности распределения усилия обжатия по ширине полосы от величины этого усилия при различных геометрических и физико-. механических параметрах прокатываемой полосы и форму полосы на выходе клети. Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является устройствосовмещенного регулирования толщиныи формы полосы, содержащее измерительтолщины полосы, выход которого:.соединен с одним иэ входов первого блока.сравнения, второй вход .которогосоединен с выходом задатчика толщины,измеритель усилия прокатки, выходкоторого соединен с входом второгоблока сравнения, блок управления натяжением, датчики удельных натяжений,выходы которых соединены с входомблока обработки,сйгналов, Выходы блока сравнения, блока обработки сигналов, блока управления натяжением под-,ключены к вычислительному устройству,выходы которого соединены с входамирегуляторов толщины и формы полосы,регулятор формы полосы выходом соединен с входом преобразователя элек"трогидравлического, выход которогосоединен с входом гидроцилиндров из гиба рабочих валков, выход регулятора толщины полосы соединен с входомгидронажимного устройства 121Известное устройство обладает темнедостатком, что при регулировании. формы полосы прием воздействия называется на ее продольной толщине,и, Наоборот, при регулировании толщины полосы путем воздействия наусилие обжатия происходит перераспре-,деление этого усилия по ширине, чтоотрицательно влияет на форму полосы.Кроме того, постоянное воздействие.иа шейки рабочих валков со стороныгидроиэгиба вызывает преждевременный 10 За счет установленных .дополнительно нуль-органа, первого ключа,формирователя задания усилия прокатки, бло. ка коммутации создаются условия длястабилизации усилия обжатия при прокатке, поэтому изменение усилия гидроизгиба и тепловой профилировки рабочих валков не сказывается на изменении общего обжатия полосы, т.е. наее продольной толщине. Таким образом,в устройстве устраняется влияние регулирования формы полосы на ее толщину.Имеющие место возмущения но отклонению толщины, вызванные подкатом,устраняются изменением натяжения полосы без изменения усилия гидронажимного устройства. Этим обеспечиваетсяустранение влияния регулирования про.- дольной толщины полосы на ее форму,Возмущения, возникающие в клети(эксцентриситет и износ валков, изменение условий смазки, скоростнойэффектф), устраняются автоматическипри стабилизации усилия обжатия. Таким образси, устраняется влияние возмущений клети на качество регилирования толщины. Укаэанные преимущества0 устройства обеспечивают качественноерегулирование геометрических параметров по%осы.Регулирование формы полосы изменением усилия изгиба;валков и одновременное перераспределение расхода охладителя по длине бочки валков, засчет дополнительно установленных второго ключа, регулятора охлаждения,исполнительного механизма И коллекторной системы распределения охладителя по длине валков, обеспечиваютвысокие динамические характеристикиустройства в части регулирования этого параметра и при этом позволяютминимизировать усилие изгиба валков,снижать давление на подшипники, чтоувеличивает срок службы валковой системы.На чертеже представлена блок-схе"ма предлагаемого устройства,Устройство совмещенного регулирования толщины и формы полосы содержитизмеритель 1 толщины полосы, выходкоторого соединен с первым входом первого блока 2 сравнения, второй входкоторого соединен с выходсм задатчи 20 нения, второй вход которого соединенс выходом задатчика толщины, измери"тель усилия прокатки, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения, блок управления натяжением, датчики удельных натяженийполосы, соединенные через блок обработки сигналов с входом регулятораформыполосы, выход которого соеди- З 0нен с входом преобразователя электрогидравлического, соединенного выхо 35 50 55 60 65 усилие гидронэгиба изменяется общееусилие обжатия, что отрицательно скаизнос подшипников и валковой системы.Целью изобретения является повышение качества регулирования геометрических параметров полосы и увеличение срока службы валковой системы путем обеспечения независимого регулирования толщины и формы полосы. Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем измеритель толщины полосы, выход которого соединен с входом первого блока сравдами с гидроцилиндрами изгиба рабочих валков, гидронажимное устройство, вход которого соединен с выходом регулятора толщины, регулятор охлаждения, исполнительный механизм, много- секционная коллекторная система расопределения.охлаждения по длине вал-. ков, дополнительно установлены нуль- орган, формирователь задания усилия прокатки, первый и второй ключи и блок коммутации, причем информационный вщод Формирователя задания усилия прокатки соединен с выходом измерителя усилия прокатки, управляющий вход - с выходом нуль-органа, выходже Формирователя задания усилия прокатки соединен с вторым входом второго блока сравнения, выход которогосоединен с первым информационнымвходом блока коммутации, управляющий вход которого соединен с выходомнуль-органа, а выход - с,входом регулятора толщины, выход нуль"органасоединен с управляющими входами первого и второго ключей выход первогоблока сравнения соединен с вторыминформационным входом блока,коммута"ции, с входом нуль-органа и с информационным входом, первого ключа, выход которого соединен с входом блока управления натяжением, вход второго ключа соединен с выходом блокаобработки сигналов, авыход - с входбм регулятора охлаждения, управляющий вход второго ключа соединен с выходом нуль-органа.Формирователь задания усилия прокатки представляет собой цифровой уп-: равляемый регистр, у котброго информация с входа на выход передается по управляющему сигналу и остается на выходе до тех пор, пока не посту( пит следующий управляющий сигнал.Вход формирователя задания усилия прокатки образован схемами совпадений, а выход - триггерами.ка 3 толщины, измеритель 4 усилия прокатки, выход которого соединен с одним из входов второгоблока 5 сравнения, канал регулирования толщины, содержащий регулятор б толщины, выход которого со динен с входомгидро нажимиого устройства 7, канал регулирования формы полосы, .содержащий датчик 8 удельных натяжений, блок 9 обработки сигналов, регулятор 10 формы полосы, преобразователь 11 электро гидравлический, вход которого соединен с выходом регулятора 10 Формы полосы, выход котороГО через блок )9 обработки сигналоз соединен с выходами датчиков 8 удельных натяжений, 5 канал тепловой профилировки валков, содержащий регулятор. 12 охлаждения, исполнительный механизм 13 и много- секционный коллектор 14 распределения охлаждающей жидкости по длине 20 валков, управляемый исполнительным ме- ханизмом 13, вход которого соединен с выходом регулятора 12 охлаждения, блок 15. управления натяжением,. дополнительно содержит нуль-орган 16, формирователь 17 задания усилия про- катки, ключи 18 и 19, блок 20 коммутации, причем информационный вход формирователя 17 задания усилия прокатки соединен с выходом измерителя .4 усилия прокатки, управляющий входс выходом нуль-органа 1 ба выход - с вторым входом второго блока 5 сравнения, выход которого соединен с первым информационным входом блока 20 коммутации, управляющий вход которого соединен с выходом нуль-органа 16, а выход - с входом регулятора б толщины, выход нуль-органа 16 соединен также с управляющими входами первого 18 и второго 19 ключей, выход пер вого блока 2 сравнения соединен с вторым информационным входом первого ключа 18, выход которого соединен с . входом .блока 15 управления натяжением, вход второго клвяа 19 соединен с 45 выходом. блока 9 обработки сигналов, а выход - с входом регулятора 12 охлаждения, управляющий вход 1 второго ключа 19 соединен с выходом нуль-орга на 16. Выход преобразователя 11 элек трогидравлического соединен с гидро- цилиндром 21 изгиба рабочих валков 22.Устройство работает следующим образом.55В процессе прокатки информация о толщине полосы на выходе очага деформации с выхода измерителя 1 толщины полосы поступает в первый блок 2 сравнения, на второй вход которого 6 О из задатчнка 3 толщины поступает сигнал, характеризукщий заданное значение толщины прокатываемой полосы.Сигнал отклонения толщины с выхода первого блока 2 сравнения поступает 65,1на второй. информационный вход блока 20 коммутации, а с его выхода - на вход регулятора б толщины для устранения этого отклонения перемещени" ем поршней гидронажимного устройства 7, сигнал отклонения толщины с выхо" да первого блока 2 сравнения поступает также на вход нуль-органа 16 для контроля за величиной этого отклонения, и на информационный вход первого ключа 18, который в исходном состоянии разомкнут.Одновременно с этим информация снимаемая с датчиков 8 удельных 1 натяжений, через блок 9 обработки сигналов поступает на вход регулятора 10 Формы полосы, который через преобразователь 11 злектрогидравлический устраняет искажение формы полосы изменением усилия давления в гидроцилиндрах 21 изгиба рабочих валков 22.Кроме того, выходной сигнал блока 9 обработки сигналов поступает на вход второго ключа 19, который в исходном состоянии разомкнут.Выходной сигнал измерителя 4 усилия прокатки, характеризукиций его текущее значение, поступает на вто" рой вход второго блока 5 сравнения через формирователь 17 задания усилияпрокатки,. который в исходном состоянии пропускает его без изменения, а также на первый инверсный вход второго блока 5 сравнения, в результате чего на выходе второго блока 5 сравнения, тем самым и на первом информационном входе блока 20 коммутацииУ отсутствует сигнал, характеризукщий текущее значение усилия прокатки.В момент времени,.когда регулятор б толщины гидронажимным устройством 7 полностью устраняет отклонение толщины полосы от заданного значения, на выходе нуль.-органа 16 появляется управляющий сигнал, который одновре-. менно поступает на управляюцие входы первого 18 и второго. 19 ключей, иа блок 20 коммутации и формирователь 17 задания усилия прокатки.По этому сигналу первый ключ 18 подсоединяет выход первого блока 2 сравнения к входу блока 15 управления натяжением, образуя контур регулирования тодцины полосы с воздействием наее натяжение. Кроме того, блок 20 коммутации отключает выход первого блока 2 сравнения от входа регулятора б толщины, тем саьаж исключая ре гулирование толщины полосы в функции ее отклонения с воздействием на гидро. нажимное устройство 7, и подключает выход второгоблока 5 сравнения к .вхь" ду регулятора 7 толщины,образуя контур стабилизации усилия прокатки. По этому же управляющему свгналу, поступающему от нуль-органа 16, Формирователь 17 задания усилия прокаткизапоминает текущее значение усилияпрокатки, соответствующее моменту равенства нулю отклонения толщины поло-сы от заданного значения,и подает егов качестве задания на второй вход вто.рого блока сравнения, В результатена выходе второго блока 5 сравненияпоявляется сигнал отклонения текущегозначения усилия прокатки от заданногопоступающего из формирователя 17. задания усилия прокатки, этот сигнал 10с выхода второго блока 5 сравненияпоступает через блок 20 коммутации врегулятор б толщины, который переходит в режим стабилизации усилия прокатки. При этом усилие обжатия полосы 15попдерживается на уровне, достигнутомк моменту равенства текущего значениятолщины полосы заданному значению,тем самым исключается взаимное влияние процесса регулирования толщины 20и процесса регулирования формы полосы.По управлякщему сигналу, поступающему с выхода нуль-органа 1 б науправляющий вход второго ключа 19,последний подключает выходной сигналблока 9 обработки сигналов к входурегулятора 12 охлаждения, который запоминает значение этого сигнала ичерез исполнительный механизм 13 ЗОвоздействует на коллекторную систему 14 распределения охлаждения подлине валков так, чтобы необходимоераспределение усилия прокатки по ширине полосы обеспечивалось тепловой 35профилировкой рабочих валков, чтоприводит к снижению усилия гидроизгиба рабочих валков и, соответственно,увеличивает срок службы валковой системы.экономический эффект от внедрения 40устройства совмещенного регулирования толщины и формы полосы составляет 635 тыс. руб. в год,45формула изобретенияУстройство совмещенного регулирования толщины и формы полосы на стане холодной прокатки, оборудованном 50 гидравлическими нажимными устройствами,гидроизгибом рабочих валков,дополнительным и противоизгибом,содержащее измеритель и задатчик толщины ,полосы, соединенный с одним из входов 55 первого блока сравнения, измеритель усилия прокатки, соединенный с одним из входов второго блока сравнения,канал регулирования толщины, содержащий регулятор толщины, выход которогосоединен с входом гидронажимногоустройства, канал регулированяя формы полосы, содержащий датчики удельных натяжений, блок обработки сигналов, регулятор формы полосы, преобразователь электрогидравлический,вход которого соединен с выходом регулятора формы полосы, выход которого через блок обработки сигналов соединен с выходами датчиков удельныхнатяжений, канал тепловой профилировки валков, содержащий регулятор охлаждения, исполнительный механизм имйогосекционный коллектор распределения охлаждающей жидкости по длиневалков, управляемый исполнительныммеханизмом, вход которого соединенс выходом регулятора охлаждения иблок управления натяжением, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения качества регулирования геометрических параметров полосы и увеличения срока службы валковой системы,оно дополнительно содержит нуль-орган, формирователь задания усилияпрокатки, два ключа и блок коммута,ции,причем информационный вход формйрователя задания усилия прокатки соединен с выходом измерителя усилия прокатки, управляющий вход-с выходом нульоргана, а выход - с вторым входомвторого блока сравнения, выход которого соединен с первым .информационным входом блока коммутации, управляющий вход которого соединен с выходом нуль-органа, а выход - р входом регулятора толщины, выход нульоргана соединен также с управляющими входами первого и второго ключей,выход первого блока сравнения соединен с ъторым информационным входомблока коммутации, с входом нуль-органа и с информационным входом первого ключа, выход которого соединенс входом блока управления натяжениемвход второго ключа соединен с выходом блока обработкисигналов, а выход - с входом регулятора охлаждения,управляющий вход второго ключа соединен с выходом нуль-органа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 411932, кл. В 21 В 37/02, 1974.2. Патент Великобритании Р 1231008,кл. О 05 Р 5/03,1971,9.97880 1010/13 Тираж 814 Подписи ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская цаб., а тф, г.Ужгород, Ул. Проектная,П Филиал Составитель А.Сергеев едактор Г.Ус ТехредТ.Маточка КорректорЬ.Ферен