Устройство для автоматического контроля буксования валков обжимного прокатного стана

:4 Я еокМ Союз Совет пиЗОБРЕТЕпИ оциалистическик Республик(22) Заявлено 101177 21) 2542117/22с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 150580 Бюллетень МоДата опубликования описания 18058 В 21 В 37/00 осударственный комите СССР по делам изобретений и открытий.Т. Гераймович и В.Я. Шевчук 71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ БУКСОВАНИЯ ВАЛКОВ ОБЖИМНОГО ПРОКАТЕЕОГО СТАНА Изобретение относится к устройствам контроля буксования валков обжимных прокатных станов, в частностик области автоматизации обжимных ста-нов с индивидуальным приводом прокатных валков,Известно устройство для автоматического контроля буксования валковобжимного прокатного стана, содержащее блок контроля буксования валковпо разности токов прокатных двигателей, блоки контроля буксования почастоте колебаний и скачкообразномууменьшению тока нагрузки двигателя,Устройство реализует способы контроля пробуксовок по разности токов прокатных двигателей, скачкообразномууменьшению тока прокатного двигателя и частоте колебаний тока приводного двигателя 1,Недостатками укаэанного устройства являются ложные срабатывания навыбросе полосы и недостаточная надежность определения пробуксовок примногослитковой прокатке.Наиболее близким к описываемомуустройству по технической сущности идостигаемому результату является устройство для автоматического контроля буксования валков обжимного прокатного стана, содержащее блоки контроля буксования валков по разности, частоте колебаний и скачкообразному уменьшению токов прокатных двигателей, по производной разности электро- движущих сил прокатных двигателей, блок многослитковой прокатки, блок направления прокатки, блок контроля сигнала управления, выходной блок, датчики тока верхнего и нижнего прокатных двигателей и два диФФеренциРующих трансФорматора, первичные обмотки которых подключаются к компенсационным обмоткам и дополнительным полюсам прокатных двигателей.Устройство реализует четыре способа контроля пробуксовок: по разности, частоте колебаний, скачкообразному изменению токов прокатных двигателей и производной разности ЭДС прокатных двигателей, причем наиболее быстродействующим является способ контроля по скачкообразному умень шению токов прокатных двигателей 2.Недостатком этого устройства является то, что при прокатке в первом пропуске на выбросе первой полосы оно дает ложные срабатывания, а примногослитковой прокатке захват второй полосы происходит в режиме торможения главного привода при раскрытых зазорах в шпиндельных соединениях и сопровождается большими ударными нагрузками в механизмах главной линии стана, что приводит к повышенному износу механизмов.Укаэанные ложные срабатывания устройства происходят вследствие того, что при выбросе полосы резкий спад тока прокатных двигателей, когда нет.уменьшения сигнала управления скоростью главного привода, блок контроля пробуксовки по скачкообразному уменьшению тока прокатных двигателей фиксирует как пробуксовку, В процессе прокатки производится непрерывное измерение изменяющейся (прокатной) длины полосы и ее сравнение с уменьшенной на фиксированную величину длиной предыдущей прокатан ной полосы, и при их равенстве вырабатывается сигнал, по которому запрещается работа указанного блока при прокатке конца полосы до момента ее выброса из прокатных валков, Равенство сравниваемых длин наступает во всех пропусках, кроме первого, где при прокатке производится сравнение изменяющейся длины прокатываемой короткой первой полосы (заготовки) с измеренной (большой) длиной полосы в последнем пропуске, До момента выброса равенство сравниваемых длин не наступает, запрещающий сигнал не вырабатывается и при выбросе первой полосы (в первом пропуске) наблюдаются ложные срабатывания.Ложные срабатывания устройства при многослитковой прокатке в первом пропуске особенно опасны, так как в этом пропуске обжатия полосы велики и она 40 покрыта толстым слоем печной окалины, что способствует возникновению интенсивных опасных пробуксовок. Для того, чтобы избежать захвата второй полосы в режиме торможения главного привода, 4 необходимо увеличивать паузу при подаче второй полосы в первом пропуске, что приводит к снижению производительности блюминга.Цель изобретения - повышение на 50 дежности определения буксования раската при многослитковой прокатке на станах с индивидуальным приводом прокатных валков.Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее блоки контроля буксования валков по разности, частоте колебаний и скачкообразному уменьшению токов прокатных двигателей, по производной разности элект-родвижущих сил прокатных двигателей, Щ блок многослитковой прокатки, блок направления прокатки, блок контроля сигнала управления, выходной блок, датчик тока верхнего и нижнего прокатных двигателей и два дифференцирующих трансформатора, первичные об -мотки которых подключают=я к компенсационным обмоткам и дополнительнымполюсам прокатных двигателей, введенблок контроля конечной длины полосы, два входа которого подключены квыходам датчиков тока ), Э прокатных двигателей, третий вход подключенк цепи сигнала скорости главного привода, а выход блока подключен к блоку многослитковой прокатки, причем впоследнем этот выход подключен к уз -лу запоминания и коррекции длины полосы в предыдущем пропуске,На чертеже представлена структурная схема устройства для автоматичес -кого контроля буксования валков обжимного прокатного стана.Устройство содержит блок 1 контроля буксовки по разности производныхЭГС прокатных двигателей, блок 2 контроля буксовки по частоте колебанийтока прокатного двигателя, блок 3контроля буксовки по скачкообразному уменьшению токов прокатных двигателей, блок 4 многослитковой прокатки, блок 5 контроля конечной длиныполосы, блок 6 контроля буксовки поразности ток ов прокатных дв игат елей,выходной блок 7, дифференцирующиетрансформаторы 8 и 9, соединенные скомпенсационными обмотками (КО) идополнительными полюсами (ДП) прокатных двигателей, блок 10 контроля сигнала управления главным приводом(ГП)блок 11 направления прокатки, подключенный к датчику скорости главного привода, и датчики тока 12 и 13,подключенные к шунтам якорных прокатных двигателей,Блок 1 состоит из дифференцирующего трансформатора 14, к которомуподключена цепь сигнала разности ЭДС(скоростей) прокатных двигателей ипорогового элемента 15, выход которого подключен к выходному блоку.Блок реализует способ контролябуксовки по производным разности ЭДС(скоростей) прокатных двигателей.Блок 2 контроля буксовки по частоте колебаний тока прокатного двигателя состоит из двух аналогичныхцепей, состоящих из пороговых элементов 16 и 17, инв ерторов 18, 19 и20, 21, одновибраторов 22 и 23, схем24 и 25 совпадения и сборки 26, выход которой подключен к выходномублоку, Входы пороговых элементов 16и 17 подключены к дифференцирующемутрансформатору 8, а их выходы черезинверторы 18 и 19 подсоединены, соответственно к инвертору 20 и одновибратору 22, инвертору 21 и одновиб -ратору 23, Выходы инвертора 20 и одновибратора 22 подключены к схеме 24совпадения, выход которой подключенна вход сборки 26. Соответственно,на второй вход сборки 26 подключенвыход схемы совпадения 25, ко входамкотрой подключены выходы иннертора 21 и однонибратора 23. Выход сборки 26 подключен к выходному блоку.Блок 3 контроля буксовки по скачкообразному уменьшению токов нагрузки двигателей состоит из пороговых элементов 27-30, подсоединенных, соответственно, к дифференцирующим трансформаторам 8 и 9, схем 31-34 совпадения и сборки 35. Выходы элементов 27-30 подсоединены, соответственно, ко входам схем 31-34, выходы которых подсоединены к сборке 35. Вторые входы схем 31-34 подключены к выходу блока 10 контроля сигнала управления ГП. Третьи входы схем 31и 33 подключены к первому выходу блока 11 направления прокатки, а схем 32 и 34 - ко второму выходу блока 11 Выход сборки 35 подключен ко входу блока 7.Блок 4 многослитковой прокатки состоит из узла 36 измерения .длины полосы, узла 37 управления, узла 38 запоминания и коррекции, узла 39 сравнения и узла 40 формирования запрещающего сигнала,Блок 4 вырабатывает запрещающий сигнал, по которому запрещается выраббтка блоком 3 ложного сигналабуксовкана выбросе полосы. Для этой цели блоком 4 производится измерение текущей длины прокатываемой полосы и ее сравнение со скорректированной (уменьшенной) на О Ь длиной предыдущей полосы, и при их сравнении вырабатывается запрещающий сигнал. Величина К Ь учитывает отклонения по длине полосы в пределах технологических допусков. Запрещающий сигнал снимается автоматически после выброса полосы прокатными валками, когда заканчивается уменьшение тока прокатных двигателей, вызванное выбросом полосы,Узел 36 блока 4 подключен к цепи сигнала скорости ГП и одному из выходов узла 37 управления, выход узла 36 подключен к узлам 38 и 39.Узел 37 подключен к датчикам 12 и 13 тока, подсоединенных к шунтам якорных цепей прокатных двигателей. Два выхода узла 37 подключены, соответственно, к узлам 38 и 40.Блок 5 контроля конечной длины полосы состоит из узла 41 измерения изменяющейся длины полосы, узла 42 прокатки, узла 43 алгебраического сравнения, узла 44 конечной длины полосы, узла 45 логического сравнения, узла 46 начальной длины полосы.Входы узла 41 подсоединены к датчикусигнала скорости ГП и одному выходуузла 42, входы узла 42 подсоединенык выходам датчиков 12 и 13 тока.Входы узла 43 подсоединены к выходам узлов 41 и 44. Входы узла 45 подсоединены ко второму выходу узла 42 и выходу узла 43, Выход узла 45 под Устройство работает следующим образом.Блок 1, При поступлении на вход дифференцирующего трансформатора 14 сигнала разности ЭДС (скоростей), соответствующего буксовке.(в момент ее возникновения), срабатывает пороговый элемент 15 и его сигнал поступает в блок 7, который выдает сигнал на снижение скорости прокатки.Блок 2. При наличии на входе сигнала, полярность и амплитуда которо" го соответствуютнапример, срабаты" ванию порогового элемента 16, откры.вается инвертор 18 инвертор 20 закрывается и на соответствующем входе схемы 24 совпадения появляется сигнал, При исчезновении сигнала на входе порогового элемента 16 инвертор 18 закрывается и его сигналом запускается одновибратор 22, длительность импульса которого равна 50 мс. При поступлении с выхода. трансформатора 8 в течение .этого отрезка времени сигнала той же полярности и достаточной амплитуды срабатывает по" 50 бО 65 с 10 15 20 25 30 35 40 соединен к входу узла 46, выход которого подсоединен ко входу узла 38блока 4 многослитковой прокатки,Блок 6 контроля буксовки по разности токов прокатных двигателей состоит из элемента 47 выделения модуля разности сигналов токов прокатныхдвигателей и порогового элемента 48.Входы элемента 47 подключены к датчикам 12 и 13, а выход подсоединенко входу элемента 48, выход которогоподключен к блоку 7,Выходной блок 7 состоит из сборки 49, одновибратора 50, элемента 51гальванической развязки и усилителя 52, Входы элемента 49 соединены"с выходами блоков 1 - 3 и 6, его вы-ход соединен с элементом 50, выходкоторого соединен с элементом 51,выход которого, в свою очередь, соединен с элементом 52, а выход последнего подсоединен к системе управления главным приводом.Блок 10 контроля управляющего сигнала состоит из эмиттерного повторителя, подключенного к цепи сигналауправления приводом, конденсатора,соединенного с эмиттерным повторителем, разряжающегося на формировательпри уменьшении сигнала .управления, иинвертора, выход которого подключенк схеме с ов падения 31 - 34,Блок 11 направления прокатки состоит из двух пороговых элементов,входы которых подключены к сигналускорости ГП, а выходы - к схемам31-34 совпадения,Дифференцирующие трансформаторы8 и 9 обеспечивают возможность контроля пробуксовок блоком 3 по скачкообразному уменьшению токов обоих прокатных двигателей,роговый элемент 16, при этом инвертор 18 открывается, а инвертор 20закрывается, т.е. и на втором входесхемы 24 совпадения появляется сигнал, Выходной сигнал схемы 24 совпадения через сборку 26 выдается в5блок 7, Таким образом, блок 2 зафиксировал буксовку, при которой частота колебаний тока прокатного двигателя выше 20 Гц.Уровень срабатывания пороговых10элементов 16 и 17 выбирается исходяиз условий поступления на вход трансформатора 8 сигнала, интенсивностьизменения которого равна 100-200 В/с,Длительность импульса одновибраторов22, 23 может регулироваться в преде 5лах 30-100 мс,.Вторая половина блока 2 работаетаналогично при другой полярностивходного сигнала.Блок 3, При захвате полосы ток нагруэки двигателей резко увеличивается и на выходе трансформатора 8 появляется импульс напряжения, амплитуда и полярность которого могут бытьдостаточными для срабатывания порогового элемента 27, но на выходе схемы 31 совпадения сигнал не появляется, так как она заблокирована сиг -налом с блока 11, При уменьшении тока нагрузки на выходе трансформатора 8 появляется импульс напряжения,амплитуда которого достаточна длясрабатывания, например, пороговогоэлемента 28, На выходе схемы 32 совпадения сигнал появляется в случаеотсутствия блокировки с блоков 4 и 10,т.е. если это уменьшение тока нагрузки вызвано буксовкой, а не выбросомслитка или уменьшением сигнала управления. Выходные сигналы схем 31и 32 совпадения через сборку 35 выдаются в блок 7, Необходимость блокировки схем 31 и 32 совпадения от блоков 4 и 10 вызвана тем, что в моментвыброса раската или при подаче команды на снижение скорости прокатки, 45ток нагрузки уменьшается и на входтрансформатора 8 может прийти сигнал,интенсивность которого равна интенсивности уменьшения тока нагрузкипри буксовке,5 ОУров ень срабатыв ания пороговыхэлементов 27 и 28 выбирается такимобразом, чтобы блок 3 срабатывал приминимальном буксовании этого вида.1Вторая половина схемы блока странсформатором 9 работает аналогично.Блок 4. При захвате металла посигналу с датчиков 12 и 13 тока узел37 вырабатываетсигнал; по которомуузел 36 производит измерение текущей длины прокатываемой полосы. Свыхода узла 36 сигнал, пропорциональный текущей длине прокатываемой полосы ., поступает на узел 39, гдесравнивается с сигналом, поступающим с узла 38 запоминания и коррекции. В узле 38 хранитсякорректированная информация о длине предыдущей прок атанной полосы (Ь - л Ь) .При 1(Ь, -1,) с выхода схемы 39 сравнения выдается сигнал, по которому узел 40 формирует и выдает в блок 3 запрещающий сигнал. После выброса, по окончании спада тока прокатных двигателей, с узла 37 управления выдаются сигналы, по которым в узле 40 снимается запрещающий сигнал, сбрасывается информация в узле 38, затем в узел 38 из узла 36 заносится информация о длине прокатанной полосы, после чего иформация в узле 36 сбрасывается. В узле 38 производится коррекция информации о длине прокатанной полосы путем вычитания величины л 1,.Блок 5. При захвате металла по сигналам с датчиков 12 и 13 тока узел 42 выдает сигнал, по которому узел 41 производит измерение изменяющейся длины прокатываемой полосы (Ьп ), а узел 43 производит ее сравнение с конечной длиной полосы (Ь), хранящейся в узле 44. Конечная длина полосы - это минимальная длина полосы в последнем пропуске в пределах технологических допусков. Во всех пропусках, кроме последнего, длина прокатываемой полосы меньше конечной длины полосы и равенство не наступает, и выходные сигналы узлами 43, 45 и 46 не вырабатываются.В последнем пропуске при выполне - нии условия 1 рЬ при наличии сиг - нала с узла 42 узел 45 вырабатывает сигнал, который поступает на узел 46. После выброса полосы прокатными валками и спада тока прокатных двигателей по сигналам с узла 42 запрещается измерение длины полосы узлом 41 и его информация сбрасывается в нуль, а также снимается сигнал, выработанный узлом 45. При исчезновении выходного сигнала узла 45 с узла 46 в блок 4 (узел 38) с небольшой задержкой во времени (например 1 мс) заносится информация о начальной длине полосы, причем информация, хранившаяся в узле 38 блока 4, сбра - сывается, При прокатке следующей полосы в блоке 4 производится сравнение начальной длины полосы с измеряемой, что обеспечивает выработку запрещающего сигнала при прокатке кон - ца первой полосы в первом пропуске. Начальная длина полосы - это минимальная обжимаемая длина полосы (заготовки) в первом пропуске в пределах технологических допусков .При прокатке второй полосы в последнем пропуске выработка блоком 4 запрещающего сигнала произв одитс я, когда прокатана часть полосы, равная начальной длине полосы, Но это на качестве контроля пробуксовок не сказы"33752вается, так как в последнем пропускепечная окалина на полосе отсутствует,обжатия невелики, следовательно, отсутствуют условия для возникновенияинтенсивных пробуксовок. В последнемпропуске при установившемся процессепрокатки пробуксовок практически небывает, А если пробуксовка и возникает, то она фиксируется менее быстродействующими блоками 1, 2 и б.Блок б. На вход элемента 47 с датчиков 12 и 13 тока поступают сигналытоков прокатных двигателей, и с выхода элемента 47 выдается сигнал,пропорциональный модулю разности токов двигателей,При буксовке, характеризующейсятакой разностью токов прокатных дви -гателей, при которой выходной сигналэлемента 47 превышает порог срабатывания порогового элемента 48, с выхода последнего в блок 7 выдается 20сигнал о буксовке.Блок 7, При поступлении на одинили несколько входов сборки 49 сигнала о буксовке срабатывает одновибратор 50 и через элемент 51 гальванической развязки и усилитель 52 в схему управления приводом выдается сигнал на автоматическое снижение скорости прокатки,Формула изобретенияУстройство для автоматического контроля буксования валков обжимного10прокатного стана, содержащее блокиконтроля буксования валков по разности, частоте колебаний и скачкообразному уменьшению токов прокатных двигателей, по производной разностиэлектродвижущих сил прокатных двигателей, блок многослитковой прокатки,блок направления прокатки, блок контроля сигнала управления, выходнойблок, датчики тока верхнего и нижнего прокатных двигателей и два дифференцирующих трансформатора, первичные обмотки которых подключаются ккомпенсационным обмоткам и дополнительным полюсам, прокатных двигателей,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности контроля пробуксовок при многослитковойпрокатке на станах с индивидуальнымприводом прокатных валков, в негодополнительно введен блок контроляконечной длины полосы, два входа которого соединены с выходами датчиковтока прокатных двигателей, третийвход подсоединен к цепи сигнала скорости главного привода, а выход блока соединен с блоком многослитковойпрокатки, причем в последнем этотвыход соединен с узлом запоминанияи коррекции длины полосы в предыдущем пропуске,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 366902, кл. В 21 В 37/00, 1971,2, Авторское свидетельство СССРУ 2199788, кл, В 21 В 37/00., 1975.Составитель Ю, РыбьевТехред М.Ликович Коррект едактор Т. Киселев Синипка За 19 сно ственного зобретени о и 1 5 аукск ая Филиал ППП Патент 1, г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 98 ЦНИИПИ Госуд по делам 35, Москва, Подп тета ССткрытий аб., д