Устройство для автоматического управления электрическим двигателем нажимного механизма и валком прокатного стана

АВТОРСНОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ. ОПИСАНИЕ устройства для автоматического управления электрическим. двигателем нажимного механизма к валкам прокатного стана.К авторскому свидетельству Б. А, Барского и В. ф. Бурьянова,заявленному 3 марта 1933 года (спр. о перв.126557),Приоритет по пп. 1 и 3 предмета изобретения" от 3 марта 1933 года и по пп, 2 и 4 от 14 января 1935 года. О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1936 года.(блюминги, броневые), также листовые трио Паута работают большей частью с электрическим нажимом верхнего валка. Это устройство признано наиболее удобным.При прокатке какого. либо определенного сорта при стандартном размере болванки можно считать установленным, что обжатия представляют строго определенный цикл, должны быть точно определены и чередоваться в определенной последовательности.Отсюда возникает мысль об автоматизации этого процесса.Обычно нажимные устройства оборудованы контроллерным или контакторным управлением, приводимым в действие от руки машиниста.Этот способ управления имеет следующие недостатки:1, При быстрой работе в начале прокатки слитка всегда есть возможность превзойти допустимый предел обжатия, отчего может произойти а) брак (трещины) металла, б) выбивание автомата станового двигателя, в) нарушение схемы прокатки.2, При окончании прокатки не всегда удается сразу получить точный профиль металла, а поэтому на листовых станах получаются излишние задержки для проверки толщины листа, а в заготовочных (блюмингах) не всегда точный размер заготовки.Особое значение последнее обстоятельство имеет для блюмингов, за которыми устанавливаются непрерывные станы, так как отклонение от нормальных размеров заготовки расстраивает неп реры вны й стан.Кроме всего этого, ручная работа ставит стан в зависимость от квалификации болтовщика, вводит так называемое человеческое время (время реакции мускулов) в процесс прокатки и замедляет прокатку, особенно в последних проходах, когда пути болта малы, так как очень немногие болтовщики умеют работать на максимальных скоростях нажимного устройства. Многие из них опасаются быстрых темпов работы и сдерживая скорость двигателя, увеличивают время нажима,При громадной производительности современных станов это приводит к значительным потерям.Предлагаемое устройство для автоматического управления электрическим двигателем нажимного механизма можетбыть применен на всяком стане с электрическим нажимным механизмом и устраняет все неприятности, связанные с применением труда в таком ответствен ном зг егате как блюминг или вообщертяжелый прокатный стан;. Устраняется зависимость от квалификации машиниста.2. Устраняются простои на многократный замер продукции.3. Устранчется опасность брака ме. талла и Выбивания автомата От слишком сильного обжатия,4, Достигается точный размер продукта.5. Достигается Возможность раооты на максимальных скоростях нажима.б. Повышается про.:; зволительность.1 ри переходе на другой сорт пр"- кзта устЭОЙсВО дает возможно ть сразу пРреключить стан. Специализзцяя са.ОБ в условиях СССР дает возможность сильно ограничить -исло сортов. Напримерр, можно считать, что блюминг будет иметь Всего 15 - 20 сортов и ОснОВных схем прокатки, причем наиболее употребительными Оудт 5 - б схем.Такое коли ество схем позволяет иметь их всегда наготове и моментально переходить с одной схемы на другую.В случае введения нового профиля или новой схемы устройство может быть легко и быстро установлено или на. строено нз новую схему,Время освоения нового профиля сводится этим до минимума. Наконец при какой-либо аварии, неправильности В работе, загибе болванк, и т. д. есть возможность сразу выключить автомат и перейти на ручную работу. Операция перехода совершается мгновенно.Следует отметить, что электоические устройства, автоматически регулирую. щие нажим Валков в течение цикла прокатки, вообще новизны не предстаВляют см например, германский патент УВ 253490). В известных устроиствах как и в предлагаемом, с целью звтоматическОЙ установки размера проката в разные периоды цикла прокатки, применяются управляющие цепью двигателя электромагниты-контакторы, включаемые и выключаемые в определенной последовательности коммутатором, приВодимым во вращение в соответствии с вращением приводной оси нажимного механизма; новизна предлагаемого устройства заключается в том, что у этого коммутатора, выполненного в виде электо о магнитного шагового коммутатора, в цепь обмотки приводного электромагнита вклочен приводимый во вращение от нажимкого механизма дисковый прерыватель для создания импульсов тока, а в цепь электромагнита, возвращающего коммутатор в исходное положение, Включен кОнтзкт кОммутатОра Замыкземый в конце цикла прокатки.Б видоизмененном устройстве вместо дискового прерывателя применены, согласно изобретению, три готенциометра, пгиводимые Во вращение от нажимного механизма через посредство приспособл;ния для с пгхогнной передачи угла и ОбоЗзОрз измерительые мостики со в"помсгтельнми сскиони ровд нными ."О; РОТ И В ПЕНИЯ МИ, СОЕДИН .:1 НЫЕ С КОНОм.1:Татооа и слуХЗЩКР для управления Рпями сеток электронных ламп, например. ТиратрОНО 11 Л В аНОднье Цепи кстО- рых вкл;очены ко-такторы, управля Ощие цепью двигателя.Сложная и актуальная задача автоматизации работы прокатных станов решается предлагаемым устройством вполне современными методами,На чертеже йиг. 1 изображает схематически механическую часть предлагаемого устройства; фиг. 2 - электрическую его часть; фиг. 3 один из приборсв устройства; фиг. 4 - электрическую схему видоизмененного устройства; фиг, 5 - схему коммутатора.Предлагаемое устройство дает возможность дать определенный цикл работы нажимного устройства с различной величиной ходов и реверсами, где это необходимо при-ем для каждого хода необходим только нзким копки,Усройство по фиг,- 3 содержит дисковь й поеОывгтельжестко связанный с Осьо О с Валом нажимного механизма и имеющий контактые сегменты,; и пальцы Р, дающий импульсы тока; соответствуюцие Определенной не большой величине хода механизма.3 и импульсы тока посылзютсч в электрокзгнит В, который приводит во вращние храповое колесо .-1 повора чивая его на один зубец при каждомммпульсе.Колесо А через передачу В врашаетбарабан Сс контактными сегментами Сби тремя контактными пальцами СР; дваиз пальцев дают передний или заднийход нажимному механизму, причем длинасегментов соответствует величине ходамеханизма.Для пуска устройства нажимаетсякнопка К, которая путем специальныхконтактов самоблокируется, получая токот пальцев барабана С, Нажим кнопкинодает ток контакторному управлению,запуская двигатель в том или ином направлении в зависимости от того, какойпалец СР подает ток.Нажимной механизм, посылая посредством прерывателя 1 импульсы токав электромагнит В, заставляет синхроннос ним вращаться барабан С. Когда палец сходит с сегмента барабана С,кнопка К разблокировывается и нажимной механизм останавливается. Длинаперерыва между сегментами выбранатак, чтобы инерция дала возможностьподойти под палец следующему сегменту,При окончании цикла в цепь управления включается электромагнит Е черезтретий палец барабана С.Электромагнит Е оттягивает храповые собачки Я от колеса А, что даетвозможность колесу С при помощи пружины Н возвратиться в исходное положение.Электромагнит Е имеет контакты,разрывающие цепь первого и второгопальцев барабан С, что исключает возможность пуска двигателей во времявозвращения барабана С в исходноеположение.При возвращении барабана С в исходное положение рычаг 6 отводит сердечник электромагнита Е, чем его разблокировывает и лишает тока,После этого устройство вновь проходит к началу цикла.В случае необходимости возможенпереход на ручное управление при помощи переключателя 1На фиг. 2 через КЙ условно обозначен контроллер для ручного управлениядвигателями нажимного механизма. КК -контакторное управление этими двигателями,Устройство по фиг, 1 - 3 было в процессе разработки его авторами видо- изменено.Причиной отказа авторов от устройства по фиг. 1 - 3 явилась нецелесообразная система, в которой должны были участвовать подвижные механизмы с переменой направления движения, причем частота перемен, повидимому, выходила за пределы инертности механизма и, следовательно, допускала возможность пропусков.Видоизмененное устройство изображено на фиг. 4. В этом устройстве система управления работает на трех ступенях точности установки каждого прохода. Это достигается тем, что система имеет три группы контакторов управления, включаемых последовательно одна за другой. Нужная последовательность достигается благодаря их взаимной блокировке.С приводом нажимного механизма соединен механически асинхронный двигатель М 1 (фиг. 4) небольшой мощности; обмотка ротора электрически связана с обмоткой второго такого же двигателя М 2, находящегося в помещении оператора. Механически этот второй ротор соединен с редуктором. Редуктор имеет три ступени скорости; каждая ступень соединена с потенциометром, соответственно П 1, 172, ПЗ, находящимся в цепи измерительного мостика, Мостик составляется из указанного потенциометра и сопротивления С, В или А. В мостики включены сопротивления Дь Д и Л,; эти сопротивления, имеющие средние точки, задают напряжение, при вращении потенциометра изменяющееся от плюса до минуса значения, на сетки тиратронов, соответственно - ТТ Т" Т" Г-" Т" .2 т 2Под влиянием этих сеточных напряжений анодные токи тиратронов изменяются от нуля до максимального значения и заставляют замыкаться или размыкаться контакторы К, К, 1 С", и К, К" К", реверсивного управления, включая ту или иную шину В, 3 управления.Сопротивления А, В и С являются установочными, так как ими устанавли вается размер проката: одним устанавливаются сотни миллиметров другим - десятки миллиметров и третьим - единицы; соответственно десятичной системе каждое из этих сопротивлений имеет пс десять секций, Каждое из сопротивлений .ь Ь, - снабжено коммутатором К с числом контактных двинсков равным числч проходов (на фиг. 4, 5 сопротивления имеют по 31 движку); в пунктире на фиг. 4 показана часть коммутатора У(,т тс двумя движками ( Д переставляемыми вдоль контактных стержней КС. Стержни (а следовательно и движки) каждого из сопротивлений .4 В, С соединены электрически с контактами шагового коммчтатора соответственно К(ч., Х,.С этими коммутаторами, приводимыми одним электромагнитом, сидит на одной оси коммутатор Мвключающий поочередно лампы 1, 2 З 1, сигнализирующие номер прохода. О - пружина для возвращения коммутаторов М, - М, в исходное положение.Приступая к работе, оператор по заданию производит установку контактных движков КД. Если, например, размер установки нажимного механизма во время четырнадцатого прохода равен 495, то движки14 всех коммутаторов Л ставят: в коммутаторе сотен - на цифру 4, (т. е. на четвертую ступень сопротивления), в коммутаторе десятков - на цифру 9 и в коммутаторе единиц на циф. ру 5, Такая установка делается всякий раз, как только нужно изменить размеры проходов.Начиная цикл, оператор нажимает на кнопку Ке, после чего контактор ДНУ включает шины П 1; и Ш., В начале цикла коммутаторы МЖ и Х стоят на исходных положениях, включая движки1 (движки первого прохсда). В этом положении сопротивление А и потенциометр 111 составляют неуравчсвешенн ый мостик, в силу чего на зажимах сопротивления Д; установится некотсрс напряжение. Это напряжение подается на сетки тиратронов первой группы и заставляет в одном из них запереть анодный ток попрежнему, а у дрчгсго установить анодный ток до некоторой величины,До этого момента т, е. при отсутстви напряжекия на сопротивлениях Д 1,Д,Д на сетках тиратронов имелось дополнительное отрицательное напряжение, получаемое от специального источника тока ИУ; величина этого напряжения подбирается до полного запирания; источник ИУ тока включен междч катодами тира тронов и средними точками сопрогивлении Дь Д, ДПседпслсжим, что тисатрсн ( получил дополнительный потенциал (минус( а тиратрсн (1 уменьшил его, При этом в вводной цепи У", установится ток, достаточный для замыкания контактора К, в силу чего включается шина 3 (задний , ход) контакторного управления приводного двигателя нажимного устройства.1 ри этом баск-контактом этт го Рочтактора разрывается цепь потенциометра (т( ггс предохраняет от включения второй ступени точности до тех пор, пока не , установитсч первая ступень. После устаннов ки пер во и ступени, что сопровождается уравновешиванием плеч мостика благодаря вращению потенциометра П 1 контактор К, отпадает, так как на сопротивлении Д, установилссь напряжение, равное нулю. После того, как контактор К", отпал, замыкаются его блок- контакты и цепь потенциометра П 2, з силу чего вторая группа тиратронов У , и У , заставит включиться контакторы К", или К от чего нажимное устройство пройдет вторую стадию установки. Здесь процесс включения и остановки аналогичен предыдущему. После того, как все ступени сраоотали, токов в шинах управления, а равно в поддерживающих обмотках УУО кнопки Кн, больше не будет и кнопка отпадает под влиянием возвратной пружины 7 Как только кнопка установилась в исходное положение, замыкается в конактах Х Х. цепь соленоида,ъ храповсго устройства; соленоид 5 возбуждается и поворачивает подвижные контакты 1.1., 1 Е., коммута.оров Т Л и Ь, на один контакт и включает вместо движков1 движки2. П, и этом достаточно нажать кнопкч ля 1, чтосы началась установка нажимного усгройства на второй проход.После конца каждого прохода коммутаторы поворачизаются на один контакт, включая движки следующего прохода, При желании вернуть всю систему коммутаторов в исходное положение, нажи.мают кнопку Кн, Нажимом этой кнопкивключается соленоид 5., и поднимаетсязащелка храповика, отчего пружина Пвозвращает коммутаторы в исходноеположение, т. е. устанавливает кон-,такты ЛЕ., и Е, на контактах а д, и с,Для переключения двигателя нажимного механизма с контакторного управления на ручное и наоборот служитпереключатель ПУ управления, к контактам которого присоединены линия КУконтакторного управления и линия РУручного управления,Предмет изобретения.1. Устройство для автоматическогоуправления электрическим двигателемнажимного механизма к валкам прокат-ного стана, в котором, с целью автома-тической установки размера прокатав разные периоды цикла прокатки,применены управляющие цепью двига-теля электромагнитные контакторы, вклю-чаемые и выключаемые в определеннойпоследовательности коммутатором, при.води мы м во вращение в соответствиис вращением приводной оси нажимногомеханизма, отличающееся тем, чтоу этого коммутатора С, выполненногов виде электромагнитного шаговогокоммутатора, в цепь обмотки приводногоэлектромагнита О включен приводимыйво вращение от нажимного механизма дисковый прерыватель 1 для создания импульсов тока, а в цепь электромагнита е, возвращающего коммутатор в исходное положение, включен контакт коммутатора, замыкаемый в конце цикла прокатки.2. Видоизменение устройства по и, 1, отличающееся тем, что вместо дискового прерывателя применены три потенциометра, приводимые во вращение от нажи много механизма через посредство приспособления для синхронной передачи угла и образующие со вспомогательными секционированными сопротивлениями Л, В, С измерительные мостики, соединенные с контактами электромагнитного шагового коммутатора и служащие для управления цепями сеток электронных ламп (например, тиратронов), в анодные цепи которых включены контакторы, управляющие цепью двига. теля.3. В устройстве по пп, 1 и 2 применение пусковой нажимной кнопки, снабженной двумя соленоидами для само- блокирования кнопки во включенном положении в течение каждого хода прокатки.4. В устройстве по и. 2 применение в качестве приспособления для синхронной передачи угла двух асинхронных двигателей, питаемых от общей линии и имеющих электрически соединенные друг с другом фазные роторы, Б авторскому свидетельству Б. А. Барского и 3, Ф. Бурьдцова Я 48 О 81