Устройство установки шпинделя прокатного стана в заданное положение

11597 55 Изобретение относится к металлур- гии, а именна к измерению углового, положения шпинделей прокатного стана для автоматизации процессов завалки валков в клеть при перевалке.При завалке валков в клеть хвостовик валка должен войти в прорезь головки шпинделя, сочлененного другим концом с прокатным электродвигателем. 10Лля облегчения процесса завалки валков прорезь головки шпинделя должна быть ориентирована с большой точностью относительно хвостовика валка, предварительно установленного в заданое положение на специальной тележке механизме перевалки валков).По основному авт.св, У 1076251 известно устройство установки шпинделя прокатного стана в заданное по.ражение, содержащее систему автоматического регулирования частоты вращения, регулятор положения якоря прокатного электродвигателя, в зоне. коллектора которого установлены три пары осветителей и свето риемников, оптические оси которых расположены под острым углом к оси вала электродвигателя, сельсин, сочлененный с валом элек 30 тродвигателя, Фазовый дискриминатор, промежуточный усилитель, потенциометры, реле времени и блокировочные вибрационный линеаризатор, представляющий собой трехкатушечное трехпозиционное поляризованное реле, за датчик толчковой работы электродвигателя и источник пилообразного напряжения причем выход сельснна соединен с входом фазового дискриминатора, выход которого через контакты40 реле времени и блокировоцные эле- менты соединен с выходом задатчика толчковой работы электродвигателя, а к третьему входу - выход промежу 45 точного усилителя, вход которого соединен с переключающим контактом реле вибрационного лияеаризатора, одна из катушек которого соединена с источником пилообразного напряжения а.две другие катушки соединены50 встречно и с двумя потенциометрами через контакты реле двух крайних светоприемников 11. Недостатком известного устройства 55 является то, что после окончания режима толчковой. работы шпиндель может остановиться в положении, отличающемся от заданного примерно нао180 , т,е. вне зоны засветки светоприемников. В этом случае, несмотряна наличие сигнальных средств, Фик-.сирующих указанное несоответствие положения шпинделя заданному, необходимо вручную осуществить повторный запуск схемы,1 ель изобретения - повышение надежности установки шпинделя в заданное положениеЦель достигается тем, что в уст-ройство введены сочлененный с валомсельсина Ферромагнитный лепесток,бесконтактный путевой выключатель иреле, причем Ферромагнитный лепесток установлен с воэможностью вхождения в воздушный зазор выключателя в положении ротора сельсина, соответствующем нахождению выреза в якореэлектродвигателя около зон засветкисветоприемников, а выход выключателяподсоединен к катушке реле, нормально замкнутый контакт которого включен параллельно контакту реле времени в цепи вьхода задатчика толчковой работы, а нормально разомкнутыеконтакты включены последовательно с контактами реле времени в цепи междувыходом Фазового дискриминатора и одним из входов регулятора положения,а также последовательно с другим кон-тактом реле времени в цепи катушеквыходных реле крайних светоприемников. На Фиг.1 и 2 представлено сочленение электродвигателя с прокатными валками, на Фиг.3 - характеристика Фазового дискриминатора; на Фиг,4 -элементная схема устройства для установки шпинделя прокатного стана взаданное положение. Сочленение электродвигателя с прокатными валками содержит .(Фиг.1) прокатный электродвигатель 1, шпиндель 2, прокатный валок 3, хвостовик 4, прорезь 5 головки шпинделя 2, коллектор 6 якоря 7 электродвигателя 1, Кроме того, показаны (фиг,2) коллекторные пластины 8, межламельные изоляции 9, торцовый вырез 10, осветитель 11, направление световых лучей 12 к светоприемнику 13, осветитель 14, светоприемник 15, осветитель 1 б и светоприемник 17.Лля некоторых прокатных электродвигателей, имеющих, например, уравнительные соединения, укладываемыес внешней торцовой стороны коллектора на специальном опорном кольце, диаметр которого соизмерим с диамет-. ром коллектора, торцовый вырез 10 конструктивно предпочтительнее выполнить на опорном кольце.Устройство также содержит сель син 18, фазовый дискриминатор 19, блок 20 реле и выход 21 фазового дисНа Фиг.3 представлена характеристика Фазового дискримина ора 19 и различные области работы светоприемников 13, 15 и 17 при засветке осветителяии 11, 14 и 16 при нахозщении на пути, световых дучей 12 торцового выреза 10 в одной из коллекторных пластин коллектора 6 электродвигателя 1 при вращении его якоря 7 (или выреза в опорном кольце уравнительных:соединений).На Фнг,4 представлена элементная схема устройства для установки шпинделя прокатного стана в заданное положение, содержащего вибра.ционный линеаризатор 22, представляющий собой трехпоэиционное трехкатушечное 23-25 поляризованное реле с контактами 26, коммутирующими цепь потенциометра 27. Величины напряжения на катушках 24 и 25 регулируются потенциометрами 28 и 29, включенными последовательно с резистора-. ми 30.и 31.соответственно.Катушка 24 подключена к цепи, состоящей из потенциометра 28, резистора 30 и нормально открытых контактов реле 32 .и 33, образующих ревер сивный контур на потенциоиетре 28 и определяющих полярность напряжения на катушке 24 в зависимости,от на-.Ю правления вращения якоря (к заданному положению). Катушка 25 подключена к цепи, состоящей из потенциометра 29, резистора 31 и нормально закрытых контактов реле 32 и 33, образующих реверсивный контур на потенцнометре 29 и определяющих полярность вращения якоря электродвигателя в режиме ска нирования от заданного положений в ту .сторону, откуда предшествует подход якоря к этому положению. Перекидной контакт 26 указанного трехка- тушечного реле линеаризатора 22 иМ средняя точка потенциометра 27 под. ключены к входу промежуточного .усилителя 34. При этом контакты реле 37 времени и реле 46 отключают вход а регулятора 42 положения от напряжения толчковой работы н подключают к входу Ь ., этого регулятора выход 21. Фазового дискриминатора 19, т.е, сельсинную схему самоустановки якоря 7 электродвигателя 1 и шпинделя 2 в заданное положение. 31159755 4Устройство содержит также двухштифтовый пост 35, блокировочное реле 36, реле 37 времени, реле 38 минимального напряжения на выходе фазового дискриминатора 19Сигнальныелампы 39-41 служат для наблюдения заработой устройства, счгнализации овозможных его неисправностях и запрета в этих случаях завалки валков в криминатора. 1 р клеть.Устройство содержит также регулятор 42 положения, выход которого со. -единен с входом 43 регулятора частоты вращения (не показан) прокатногоэлектродвигателя. Кроме того, устройство дополнительно содержит такжесочлененный с валом сельсина 18 фер- ромагнитньй лепесток 44, бесконтактный путевой выключатель 45 (по типу .КВД, ВВК и т.д,) и реле 46, катушкакоторого подключена к выходу выключателя.Устройство работает следующим образом.; При нажатии штифта .1 кнопочногопоста 35 включается и самоблокируется реле 36 и начинается .отсчет выдержки времени (на размыкание) реле37 В течение этого времени на входа регулятора 42 положения электро-двигателя 1 подается сигнал на крат. ковременное вращение его с пониженной скоростью в определенном направлении, т.е, осуществляется кратковременный щелчковый режИм работыэлектродвигателя.Если по истечении выдержки време,ни реле 37 ротор еельсина 18 находится в положении, соответствующемнахождению выреза в якоре электродвигателя в окрестности эон засветкисветоприемников 15-17, нри которыхлепесток 44 располагается в воэдупгф"ном зазоре выключателя 45, то включается реле 46.Чона срабатывания реле 46, определяемая шириной лепестка 44, входящего в прорезь выключателя 45, огра-.ничена прямыии Т 5 (Фиг.Э).При достижении якорем положения,соответствующего точкам сс или лхарактеристики (фиг,З), т,е. в зависимости от направления вращенияэлектродвигателя 1 в заданное положение (по или против часовой стрелки), через вырез в коллекторе 6 засвечивается снетоприемник 15 (или17), одноименный контакт котороговключает самоблокирующееся реле 32(или 33). Это реле отключает выходфазового дискриминатора 19 от входаЪ регулятора 42 положения и включаетвибрационный линеаризатор 22, т.е.его катушку 23, питающуюся от источника (не показан) пилообразного напряжения, и катушку 24, создающуюразбаланс времени замкнутого состояния контактов 26 реле линеаризатора22 и разбаланс токон его нагрузки.При этом на выходе линеаризатора22, а также на входе промежуточногоусилителя 34, на входе с регулятора42 положения и на его выходе 43 регулятора частоты вращения появляется сигнал, обеспечивающий вращениеэлектродвигателя в режиме вибрационной линеаризации н направлении заданного положения.При достижении якорем электродвигателя заданного положения черезвырез 10 н коллекторе 6 засвечивается светоприемник 13 вследствие чегочерез одноименный контакт снетоприемника и нормально закрытый контактреле 33 (или 32) включается катушка25 линеаризатора 22,51015 Намагничинающие сиды катушек 24 ,. и 25 направлены встречно, причем ве личина намагничивающей силы катушки 25 больше, например, в 2 раза токовой катушки 24, вследствие чего происходит изменение полярности выходного напряжения линеаризатора 22. Иследствие этого происходит изменение полярности напряжения нибрационной линеаризации, поступающей на .вход промежуточного усилителя 34 с выхода потенциометра 27 и вибрирующего переключающего контакта 26линеаризатора.22. При этом изменяется полярность на входе с. регулятора 42 положения и на входе 43 регулятора частоты вращения, и электродвигатель 1 ренерсируется в режимевибрационной линеаризации вплоть допотери засветки светоприемником 13,после чего электродвигатель снова ренерсируется в сторону заданного положения, поскольку катушка 25 линеаризатора 22 при затемненном свето- приемнике 13 отключена.Таким образом, якорь электродвигателя 1 работает в режимах вибрационной линеаризации и сканирования относительно заданного положения, причем границы сканирования (зоны Р или ( на фиг.З).определяются направлением вращения якоря электродвигателя при подсоде его к заданному положению. И связи с этим заданная точность установки шпинделя (в градусах) должна превышать днухкратнуюширину зоны сканиронания /о(Р+й)/.В режиме сканиронания контактом снетоприемника 13 включается также н нибрационном режиме .сигнальный прибор (лампа) 40, по срабатыванию которого судят о возможности осуществления заналки валков в клеть,.Если и процессе вращения якоря 7к заданному положению, после срабатывания одного из крайних светоприемников, например, 15, не срабатывает центральный светоприемник 13,обеспечивающий режим сканирования,то, пройдя в режиме вибрационной линеаризации через данное положение,якорь 7 продолжает вращаться в томже направлении вплоть до засветкидругого крайнего снетоприемника 17,При этом электродвигатель автоматически останавливается, т,е, вклю чаются и самоблокируются реле 32 и33, и катушка 24 линеаризатора 22 оказывается подключенной к эквипотенциальным точкам, образованным плечами потенциометра 28 и контактами указанных реле 32 и 33, а катушка 23 отключается нормально закрытыми контактами этих реле.06 этих неисправностях сигнализирует также лампа 41, параллельно которой может быть включено реле,(не показано), контакты которого запрещают перемещение тележки с валками 3 в направлении завалки в клеть.После устранения неисправности для повторного запуска устройства необходимо поочередно нажать штифты11 и 1 кнопочного поста 35. Если не исправны крайние свето- приемники 15 или 17 и не срабатывают реле 32 и 33, то после прохода якорем двигателя н режиме сельсин7 115 ной самоустановки за точки в или и (фиг.З) к заданному положению отключается реле 38 минимального напряжения, подключенное к выходу фазового дискриминатора 19, вследствие чего включается сигнальный аппарат (лампа) 39, параллельно которому может быть включено реле (не показано), контакты которого также запрещают перемещение тележки с валками 3 в на. - 1 О правлении завалки в клеть.Известная схема устройства работает, таким образом, что, если, после окончания толчкового режима работы электродвигателя и включения сельсинной схемы самоустановки якопь 7 электродвигателя 1 остаавливается вблизи положения, отличающегося от заданного примерно на 180 (зоны Р и С на кривой Л. фиг,2), т.е. вне 2 О зоны засветки светоприемников 15, 13 и 17, то в этом случае срабатыва-. ет сигнальный аппарат (лампа) 39, информирующий о неисправностях. В этом случае в известном устройстве 25 необходимо осуществить повторный запуск схемы посредством поочередного нажатия штифтов 11 и 1 кнопочного поста 35.В предлагаемом устройстве остановка шпинделя после отработки толч- кового режима .в положении, отличающемся от заданного примерно на 180 т.е. в зонах Р и Г,исключается. Если после окончания толчкового режима, те, после отключения реле 37 времени, ротор сельсина 18 находится в положениях, соответствующих зонам Р или С, то лепесток 44 не входит в прорезь (воздушный зазор) выключателя 45, вследствие чего реле 46 не включается. При этом, несмотря на:отключение реле 37 времени, вход а регулятора 42 положения не отключается от напряжения толчковой работы, поскольку это напряжение остается приложенным к входу а регулятора 42 через нормально замкнутый контакт реле 46, фф которое включается лишь после вхождения лепестка 44 в прорезь выключателя 45. 9735 8 Это означает нахождение ротора сельсина 18 в положении, соответству-, ющем нахождению выреза в якоре электродвигателя в окрестности зон засветки светоприемников 13 и 15, т,е, в зоне действия вибрационной линеаризации и сканирования якоря.В предлагаемом устройстве толчковый режим также необходим как для зарядки схемы, отсчета выдержки времени, блокировок и т.д., так и в связи с тем, что при исключении такого режима и подаче только команды на самоустановку якоря в заданноеположение после окончания прокатки и остановки электродвигателя 1, ротор сельсина 18 и якорь 7 могут оказаться между точками щ и(фиг2),однако без предваРительной засветкисветоприемников 15 и 17 и без самоблокировки реле 32 и 33, В связи сэтим также возникает необходимость изменить положение якоря 7 электродвигателя 1 посредством его кратковременного включения, т.е. осуществить тот же толчковый режим.При этом ложное срабатывание н самоблокирование реле 32 и 33 при возможной засветке в толчковом режиме светоприемников 13, 15 и 17 исФ ключается благодаря включению цепей катушек этих реле последовательно с нормально замкнутым контактом реле 37 времени и нормально разомкнутым контактом реле 4 б, которые подготавливают цепи реле 32 или 33 для ихвключения лишь после вхождения ле-.пестка. 44 в прорезь выключателя 45,сельсинной отработки положения изасветки указанных светоприемников -при переходе в реим вибрационной линеаризации и механического сканирования якоря электродвигателя,После завалки валков схема устройства может быть отключена как вручную (нажатием штифта 11 кнопочного поста 35), так и автоматически, с помощью контакта (не показан) путевого выключателя, установленного на механизме перевалки валков.Устройство повышает точность обработки заданного положения и сокращает продолжительность завалки валков.,Дерб ех еда писно 5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгор Проектная,акаэ 3648/14 Тираж 8 ВИИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, Я, Пго комитета СССий и открытийаушская наб д