Устройство для дискретного регулирования межвалкового зазора прокатной клети

,80157 О 81 А 1 11) В 1 В 37/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н АВТ(72) (53) (56) Р 10 я к прок юкуст овскии 088, 8) ство СССР /08, 1983 ежвалков преимущес 446490 21,07.15.06. Ижевский Ю,Н,Семин 621.771, 2 Авторское 9131, кл,ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Бюл, У 2 механиче и В,С.Орл 7,06-522 свидетел В 21 В 3(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСКРГТНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ Г 1 ЕЖВАЛКОВОГО ЗАЗОРА ПРОКАТ -НОЙ КЛЕТИ(57) Изобретение относитному производству, а имествам для регулированиязазора прокатнмх клетей1570813 ванно сортОВых и проволочных становЦе:и. изобретения - повышение точности прокатки путем увеличения количества ступеней регулирования межвалкового5 зазора, Поршень каждого исполнительного гидроцилиндра 1 выполнен с двумя соос 1111 ми п 1 токами, один из которых оперт на подушку 2 валка, а другой на торец верхнего нажимного вин",а 4 Между корпусом каждого исИзобретение относится к прокатномупроизводству, а именно к устройствамдля регулирования, в том числе автоматического) межвалкового зазора прокатных клетей преимущественно сортовых и проволочных станов,Целью изобретения является повышение точности прокатки путем увеличе.ния количества ступеней регулирования межвалкового зазора,На Аиг.1 изображено устройство,вертикальный разрез; на Аиг,2 - принципиальная схема блока управления исполнительными гидроцилиндрами.Устройство содержит два исполнительных гидроцилиндра 1, установленных на подушках 2 верхнего валкаклети, Поршень 3 каждого гидроцилиндра снабжен двумя соосными штоками,один из которых опирается на подушку 2 а другой - на торец нажимноговинта 4, В корпус каждого гидроцилиндра 1 ввернут по резьбе механический задатчик 5 хода поршня 3, Корпус 40каждого гидроцилиндра 1 заАиксированот поворотов и перемещений в горизонтальной плоскости с помощью скоб 6,не препятствующих его перемещениюпо вертикали, Между клиновой поверхностью корпуса каждого гидроцилиндраи жестко скрепленной с верхней поперечиной станины клети прокладкой 7установлен самотормоэящий клин 8, оснащенный приводными гидроцилиндрами509 и 1 О, жестко скрепленными с боковыми стойками станины, В клине 8 выполнено отверстие, через которое проходит верхний шток поршня 3, В шток каждого поршня 3 вмонтирован гидроци 55линдр с плунжером 11. Верхние нажимныевинты 4 клети оснащены электромеханическим приводом, включающим в свойсостав электродвигатели 12 и червячполнительн 01 О Гидроцилиндра и Верхней поперечиной станины клети размещен самотормозящий клиновой механизм8 с приводом 10, Электромеханическийпривод верхних нажимных винтов оснащен Арикционными муфтами 14 предельного момента, содержащими упругиеэлементы 16, взаимодействующие споршнями 17 силовых пневматических цилиндров, 2 ил. ные редукторы 13, в каждый из которых встроена Арикционная муфта предельного момента, содержащая полумуфту 14, сопряженную по конической поверхности с червячным колесом 15. Колесо 15 свободно вращается на хвостовике нажимного винта 4, а полумуфта 14 связана с последним посредством шлицевого соединения, Полумуфта 14 взаимодействует с пружиной 16, которая опирается на поршень 17 пневмоцилиндра, корпус 18 которого посредством реэьбового соединения связан с корпусом червячного редуктора 13 и зафиксирован с помощью контргайки 19, Усилие пружины изменяется в зависимости от позиции поршня 17 в корпусе 18 пневмоцилиндра, Поршень 17 имеет две фиксированные позиции, одна иэ которых соответствует отсутствию рабочего давления в пневмоцилиндре (пружина 16 предварительно сжата), другая - наличию рабочего давления в пневмоцилиндре (пружина 16 дополнительно сжата на величину хода поршня 17), Ход поршня 17 ограничен внутренним буртом корпуса 18.Уравновешивание верхнего валкового блока осуществляется с помощью гидро- цилиндров, вмонтированных в подушки нижнего валка клети (не показаны). Рабочая полость каждого исполнительного гидроцилиндра 1 связана с источником давления (не показан) через двухпозиционный гидрораспределитель 20, а рабочие полости гидроцилиндров 9 привода клиньев 8 - через двухпозиционный гидрораспределитель 21, Рабочие полости гидроцилиндров, вмонтированных в штоки поршней 3, связаны через двух - позиционный гидрораспределитель 22 с трубопроводами, соединяющими гидроцилиндры 9 с источником давления. Рабочие полости пневмоцилиндров 18 связаньс источником давления через двухпозиционный пневмораспределитель 23, а рабочие полости гидроцилиндров 1 О игидроцилиндров уравновешивания верх 5него валкового блока непосредственносвязаны с источником давления,Управлеиие работой устройства осуществляется с помощью кнопок БВС 1БВС 4, смонтированных на пульте управления и подключенных на вход блока24 управления, с выходом которого связаны магнитные пускатели, КМ, КМ 2,электродвигателей 12 привода верхних .нажимных винтов и обмотки электромагнитов УА 1УА 4 распределителей 2023 соответственно, Блок 24 управленияпредставляет собой электрическую схему построенную на релейных элементах и содержащую реле КОС 1, КОС 2 фиксации включенного положения кнопочныхвыключателей БВС 1, ЯВС 2, промежуточные реле 1 Д,1 К 1,4, реле времениКТ 1КТ 5, сигнальные лампы Е 1,1 иЕ 1.2, 25Устройство работает следующим образом.При не обходимо с ти уменьшения межв алкового зазора вальцовщик нажимает накнопку БВС без последующего удержи- ЗСвания ее в нажатом состоянии. При этомнапряжение подается на реле КЦС 1, сигнальную лампу ЕЫ , промежуточное реле,обмотку КЕ электромагнита гидрораспределителя 20, магнитный пускательКМ 1 электродвигателей 12, реле време,ни КТ 1, Реле КОС 1 фиксирует включенноеположение кнопки БВС 1Загорается сигнальная лампа ЕЫ, свидетельствующаяо томр что устройством производится 40автоматизированная коррекция межвалкокового зазора в сторону его уменьшения. Промежуточное реле К 1,1 размыкаетнормально замкнутый контакт КЕ 1:1,предотвращая срабатывание устройства 45при случайном нажатии на кнопкуБВС 2, кроме того, размыкается нормально замкнутый контакт КЕ 1:2. Гидрораспределитель 20 переключается и соединяет рабочие полости исполнительных 50гидроцилиндров 1 с напорным трубопроводом, Одновременно с этим срабатывает магнитный пускатель КМ 1, Поддействием давления рабочей жидкостипоршня 3 исполнительных гидроцилиндров 1 перемещаются вниз до упора в механические задатчики 5, перемещая подушки 2 и. верхний валок вниз на вели 1чину хода Ь поршней, Усилие, разви- .Ъ ваемое каждым исполнительным гидроцилиндром 1; превьппает на 30-357. суммусилы реакции соответствующей опорывалка при максимальном усилии прокатки и силы соответствующих гидроцилиндров уравновешивания верхнего валкового блока, В этот период усилиепрокатки передается через клинья 8на станину клети, Нажимные винты 4,приводимые электродвигателями 12,ввертываются в нажимные гайки до упора в торцы штоков поршней 3, Дальнейшее осевое перемещение винтов 4 прекращается вследствие проскальзывания полумуфт 14 относительно торцовых конических поверхностей червячных колес 15, По истечении установленного времени , реле КТ размыкаетнормально замкнутый контакт КТ 1:1,обесточивая соответствующие цели. Приэтом происходят остановка электродвигателей 12 и сброс давления иэ рабочих полостей исполнительных гидроцилиндров 1. В этот период усилие прокатки воспринимается нажимными винтами 4. Клинья 8 под действием усилиягидроцилиндров 1 О перемещаются влево,опуская корпуса гидроцилиндров 1 доупора их дниш в кольцевые торцовыеповерхности поршней 3, Рабочая площадь поршня каждого иэ гидроцилиндров 10 такова, что при вдвиганииклиньев 8 между прокладками 7 и корпусами гидроцилиндров 1, сумма силы тяжести верхнего валковго блока и вертикальной составляющей сил взаимодействия клиньев 8 и корпусов гидроцилиндров 1 не превьппает усилия, создаваемого гидроцилиндрами уравновешивания верхнего валкового блока. Этопредотвращает опускание подушек 2 иверхнего валка, под действием перемещающихся влево клиньев 8, в паузахмежду пропусками полос. На этом циклработы устройства завершается и оноготово для проведения следующего (если требуется) цикла, Таким образом,нажимая на кнопку БВС 1 и раз вальцовщик уменьшает межвалковый зазор на величину и Ь (при этом каждое последующее нажатие на кнопку БВС 1 возможнотолько после того, как погаснет сигнальная лампа Е 1, те. после полного завершения предыдущего цикла работы ус тройс тв а),При необходимости увеличения межвалкового зазора вальцовщик нажимаетна кнопку ЯВС 2 без последующего удер 1570813живания ее в нажатом состоянии, При этом напряжение подается на реле КЯС 2, промежуточное реле К 1,2, сигнальную лампу Е 1.2, обмотку УА 2 электромагнита гидрораспределителя 21, реле вре 5 мени КТ 2, КТЗ и КТ 4, Реле КСС 2 фиксирует включенное положение кнопки БВС 2, Загорается сигнальная лампа Е 12, свидетельствующая о том, что устройст вом производится автоматизированная коррекция межвалкового зазора в сторону,его увеличения. Промежуточное реле К 1.2 размыкает нормально замкнутый контакт К 1,2:1, предотвращая срабатывание устройства при случайном нажатии на кнопку БВС. Гидрораспределитель 21 переключается и соединяет рабочие полости гидроцилиндров 9 с напорным трубопроводом, Клинья 8 перемещаются в крайнюю правую позицию, так как рабочая площадь каждого из гидроцилиндров 9 превьппает рабочую площадь поршня соответствующего гидроцилиндра 10, Гидроцилиндры 11, частично раз.25 гружая стыки между клиньями 8, а также прокладками 7 и корпусами гидроцилиндров 1, облегчают страгивание клиньев 8 под действием усилия гидроци - линдров 9, По истечении установленно го времени о реле КТ 2 замыкает нормально разомкнутый контакт КТ 2:1 и размыкает нормально замкнутые контакты КТ 2:2 и КТ 2:3. При этом напряжение подается на обмотку УА 1 электромагни та гидрораспределителя 20, который переключается и соединяет рабочие полости исполнительных гидроцилиндров 1 с напорный трубопроводом, Под действием давления рабочей жидкости корпуса 40 гидроцилиндров 1 перемещаются вверх до упора механических задатчиков 5 в торцовые кольцевые поверхности поршней 3. В этот период усилие прокатки передается через поршни 3 на нажим ные винты 4, По истечении установленного вреьени(причем с) реле КТЗ размыкает нормально замкнутый контакт КТЗ:1, При этом происходит переключение гидрораспределителя 21, соединяющего рабочие полости гидроцилиндров 9 со сливным трубопроводом, и клинья 8 под действием гидро- цилиндров 10 вдвигаются в зазор между корпусом гидроцилиндров 1 и прокладкой 7, По истечении установленно. го времени с, (причем с и.,9) реле КТ 4 размыкает нормально замкнутый контакт КТ 4:1. При этом одновременУ но срабатывает,пневмораспределитель, 23 и магнитный пускатель КМ 2, кроме того, напряжение подается на реле времени КТ 5. Пневмораспределитель 23 подключает рабочие полости пневмоцилиндров 18 к источнику сжатого воздуха и поршни 17 перемещаются в крайнюю нижнюю позицию до упора в бурты корпусов 18, сжимая пружины 16, Нажимные винты 4, приводимые электродвигателями 12, вывертываются из нажимных гаек, При этом для гарантированного страгивания с места нажимных винтов 4 фрикционными муфтами от электродвигателей 12 передается повышенный вращающий момент (пружины 16 сжаты), По истечении установленного времени с; реле КТ 5 размыкает нормаль 5но, замкнутые контакты КТ 5:1, КТ 5:2 и КТ 5:4 и замыкает нормально разомкнутый контакт КТ:3. При этом срабатывают гидрораспределитель 23 и магнитные пускатели КМ 1, КМ 2, кроме того, напряжение подается на реле времени КТ 1, Гидрораспределитель 20 соединяет рабочие полости исполнительных гидроцилиндров 1 со сливным трубопроводом и поршни 3 под действием усилия прокатки перемещаются вверх до упора в днище корпуса, перемещая соответственно верхние подушки 2 и валок на величину Ь . В этот период усилие прокатки передается через клинья 8 на станину клети. Переключение магнитных пускателей КМ 1, КМ 2 вызывает реверсирование электродвигателей 12 и нажимные винты 4 начинают вворачиваться внажим-ные гайки до упора в торцы штоков поршней 3 гидроцилиндров 1. Дальнейшее осевое перемещение винтов 4 прекращается вследствие проскальзывания полумуфт 14 относительно торцовых конических поверхностей червячных ко -. лес 15, Поршни 17 пневмоцилищ(ров 18 находятся при этом в крайней верхней позиции, пружины 16 разжаты). По истечении установленного времени , ре,ле КТ 1 размыкает нормально замкнутый контакт КТ 1:2, обесточивая соответствующие цепи, При этом происходит остановка электродвигателей 12. На этом цикл работы устройства завершается и оно готово для проведения следующего (если требуется) цикла. Таким образом нажимая на кнопку ЗВС 2 п раэ вальцовщик увеличивает межвалковыйзазор .на величину и Ь (при этом каждо последующее нажатие на кнопку 8 ВС 2приводит к срабатыванию устройства только после того, как погаснет сигнальная лампа ЕЬ 2, т,е, после полного завершения предыдущего цикла ра 5 боты устройства) .Величина шага Д коррекции межвалкового зазора может регулироваться путем вращения задатчиков 5 относительно корпуса исполнительного гидроци линдра.Для первоначальной установки величины межвалкового зазора перед началом прокатки в устройстве предусмотре,на возможность работы в неавтоматизи рованном режиме (старт-стопном).Старт-стопный режим работы устройства осуществляется следующим образом.При необходимости уменьшения меж - валкового зазора вальцовщик нажимает 20 на кнопку ЯВСЗ и удерживает ее в нажатом состоянии, Напряжение подается на промежуточное реле КЬЗ которое размыкает нормально замкнутые контакты К 1.3".1К 1.3:3, К 1,3:5 и замыкает нор 25 мально разомкнутый контакт КЬЗ:4, При этом срабатывает магнитный пускатель КМ 1 электродвигателей 12 и одновременно пневмораспределитель 23, Нажимные винты 4 вворачиваются в нажимные гай ки, перемещая подушки 2 и верхний валок вниз. Происходит уменьшение межвалкового зазора, В данном случае Фрикционные муФты привода нажимных винтов могут передавать повышенный 35 вращающий момент благодаря осевому усилию, создаваемому сжатыми посредством поршнем 17 пружинами 16. Поршни 17 пневмоципиндров 18 находятся в крайнем никнем положении, упираясь в 40 бурты корпуса под действием сжатого воздуха, подаваемого в рабочие полости от источника давления через распределитель 23. Повышенный вращающий момент, передаваемый Фрикционными муФтами от электродвигателей 12 на нажимные винты 4, требуется для преодоления моментов сил трения в реэьбовых парах и на торцах винтов, возникающих при их вращении от усилия уравновеши вания верхнего валкового блока, В процессе уменьшения межвалкового зазора обеспечивается постоянное контактирование верхней и нижней поверхностей каждого клина 8 с соответствующими поверхностями прокладки 7 и корпуса гидроцилиндра 1 за счет постоянного вдвигания клина 8 под действием усилия, создаваемого гидроцилиндрами 1 О, непосредственно соединенными систочником давления, При отпусканиикнопки БВСЗ соответствующие цепи обесточиваются, что вызывает остановкуэлектродвигателей 12 и нажимных винтов 4, а также перемещение под действием пружин 16 поршней 17 пневмоцилиндров 18 в крайнее верхнее положение,При необходимости увеличения межвалкового зазора вальцовщик нажимаетна кнопку БВС 4 и удерживает ее внажатом состоянииНапряжение подается на промежуточное реле КЬ 4, которое размыкает нормально замкнутые контакты КЬ 4:1, КЬ 4:3, КЬ 4:5 и замыкаетнормально разомкнутые контакты К 1,4;2,К 1,4:4, кроме того, напряжение подается на реле времени КТ 6. При этом срабатывает магнитный пускатель КМ 2 электродвигателей 12 и распределители 21и 23, на обмотки электромагнитовУА 2, УАЗ которых подается напряжение,Распределитель 21 подключает рабочиеполости гидроцилиндров 9 к источникудавления рабочей жидкости, а распределитель 23 подключает рабочие полости пневмоцилиндров 18 к источнику сжатого воздуха. Давление кратковременноподается также в гидроцилиндры 11,встроенные в поршни 3 исполнительныхгидроцилиндров 1, Гидроцилиндры 11,частично разгружая стыки между клиньями Я, а также прокладками 7 и корпусами гидроцилиндров 1, облегчаютстрагивание с места клиньев 8 под действием усилия гидроцилиндров 9. По истечении установленного времениреле КТ 6 замыкает контакт КТ 6:1, подавая напряжение.на обмотку УА 4 электромагнита гидрораспределителя 22, ко.торый переключается и соединяет рабочие полости гидроцилиндров 11 со сливным трубопроводом, Нажимные винты 4,приводимые электродвигателями 12, вывертываются иэ нажимных гаек (муФтами предельного момента может передаваться повышенный вращающий момент,так как пружины 16 сжаты поршнями 7),клинья 8 находятся в крайней правойпозиции, а верхний валковый блок поддействием уравновешивающих гидроцилиндров перемещается вверх, увеличиваямежвалковый зазор.При отпускании кнопки ЯВС 4 соответствующие цепи обесточиваются, чтовызывает остановку электродвигателей,12 и нажимных винтов 4, перемещение12 25 Фиг 7Составитель И.Переди дактор А.Лежнина Техред М.Ходанич й ректор 0.11 и Заказ 147 Тираж 406 писно НИИПИ Государст иэобре5, Рауш нного комитета и 3035, Москва, Жниям и ытиям при 4/5 ая наб., д:.роизводственно-издательский комбинат "11 атент", г, Ужгород Гагарина, 10 11 15708 клиньев 8 влево до соприкосновения их рабочих поверхностей с соответствующими поверхностями прокладок 7 и к( рпусов гидроцилиндров 1, а также перемещение под действием пружин 16 поршней 17 ппевмоцилиндров 18 в крайнее верхнее положение. Описанные выше операции по установке номинального межвалкового зазора производятся перед началом прокатки вальцовщиком путем нажатия соответствуюп 1 их кнопок на пульте управления. Изменение величины межвалкового зазо - 15 ра при этом контролируется вальцовщиком визуально с помощью шкалы указательного устройства часового типа, имеющегося на клети (не показано).20 Устройство обеспечивает два режима работы: ручной старт-стопный режим с визуальной оценкой величины производимой коррекции межвалкового зазора по шкале указательного устройства и автоматизированный режим ступенчатой коррекции межвалкового зазора, гарантирующий точную отработку эа а:;ной устано,ки. формула изобретения Устройство для дискретного регулирования межвалкового зазора прокатной клети, содержащее верхние нажимные винты с электромеханическим приводом и исполнительные гидроцилиндры,каждый из которых состоит из корпуса,поршня и механического задатчика хода, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности прокатки путем увеличения количества ступеней регулирования межвалкового зазора,поршень каждого исполнительного гидроцилиндра снабжен двумя сооснымиштоками, один из которых оперт наподушку валка, а другой - на торецверхнего нажимного винта, причем между корпусом каждого исполнительногогидроцилиндра и верхней поперечинойстанины клети размещен самотормозящий клиновой механизм с приводом, аэлектромеханический привод верхнихнажимных винтов снабжен фрикционнымимуфтами предельного момента содержа-щими упругие элементы, взаимодействующие с поршнями силовых пневматических цилиндров,