Устройство для автоматического регулирования раствора валков прокатной клети

СОЮЗ СОВЕТСНИХСЩМЭлиипиРЕСПУБЛИН Эа) В 21 В 37/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 1014613, кл. В 21 В 37/02, 1981.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСТВОРА ВАЛКОВПРОКАТНОЙ КЛЕТИ по авт. св,У 1014613,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения надежности устройства и точности прокатываемых полос,оно дополнительно содержит блок диф.,801102650 А ференцирования по времени, блок выбора контура регулирования, второй ключ и третий ключ, при этом вход блока дифференцирования по времени соединен с выходом измерителя толщины полосы, его выход соединен с входом блока выбора контура регулирования, первый выход которого соединен с управляющим входом второго ключа и второй выход соединен с управляющим входом третьего ключа, а выход первого элемента сравнения соединен с первым входом электрогидравлического преобразователя и первым входом блока управления приводом нажимных винтов через информационный вход и выход 3 соответственно второго и третьего ключей.1102Изобретение относится к прокатному производству, в частности к устройствам регулирования, предназначенным для повьппения точности герметических размеров полос. 5По основному авт, св. У 1014613 известно устройство для автоматического регулирования раствора валков прокатной клети, содержащее контуры регулирования с воздействием на гидроцилиндры, расположенные между подушками опорных валков, и нажимные винты, включающие измеритель давления в гидроцилиндрах, задатчик давления, измеритель толщины полосы и эадатчик толщины, первый элемент сравнения, электрогидравлический преобразователь, привод нажимных винтов с блоком управления, второй элемент сравнения, первый ключ и инвертор, при этом первый и второй входы первого элемен" та сравнения соединены соответственно с измерителем толщины полосы и задатчиком толщины, его выход - с первым входом электрогидравлического преобразователя, с первым входом блока управления приводом нажимных винтов и управляющим входом первого ключа, выход задатчика давления соединен с вторым входом электрогидравлического преобразователя и с первым входом второго элемента сравнения, выход электрогидравлического преобразователя соединен с гидроцилиндрами и входом измерителя давления, выход ко торого соединен с вторым входом второго элемента сравнения, информационный вход ключа соединен с выходом второго элемента сравнения, а его выход соединен с вторым входом блока 40 управления приводом нажимных винтов и входом инвертора, выход которого соединен с третьим входом электрогидравлического преобразователя 1,1 1. Однако при работе устройства не учитывается тот факт, что при прокатке полос, особенно тонких, скорость изменения текущего значения толщины полосы изменяется в широких пределах.Скорость изменения раствора валков при работе устройства равна сумме скоростей изменения раствора валкбв от изменения давления в гидроцилиндрах и перемещения нажимных винтов55 как при максимальной и близких к ней скоростях изменения толщины полосы, так и при минимальной и средних скоростях. Изменение раствора валков 650путем одновременного изменения давления в гидроцилиндрах и перемещения нажимных винтов является целесообразным при высоких скоростях изменения толщины полосы, а при средних и низких скоростях возникают случаи пере- регулирования, что отрицательно сказывается на точности прокатки. Кроме того, частота включения гидроцилиндров и нажимных винтов становится излишне высокой, что приводит к снижению надежности в работе устройства.Цель изобретения - повышение надежности устройства и точности прокатываемых полос.Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического регулирования раствора валков прокатной клети дополнительно содержит блок дифференцирования по времени, блок выбора контура регулирования, второй ключ и третий ключ, при этом вход блока дифференцирования по временисоединен с выходом измерителя толщины полосы, его выход соединен с входом блока выбора контура регулирования, первый выход которого соединен с управляющим входом втоРого ключа и второй вход соединен с управляющим входом третьего ключа, а выход первого элемента сравнения соединен с первым входом электрогидравлического преобразователя и первымвходом блока управления приводом нажимных винтов через информационный вход и выход соответственно второго и третьего ключей.На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2- структура электрогидравлического преобразователя; на фиг. 3 - блок-схема блока выбора контура регулирования.Устройство содержит контуры регулирования с воздействием на гидроцилиндры 1, расположенные между подушками 2 опорных валков, и нажимные винты 3. Контуры регулирования включают измеритель 4 давления в гидро- цилиндрах, задатчик 5 давления, измеритель 6 толщины полосы, задатчик 7 толщины, первый элемент 8 сравне-. ния, электрогидравлический преобразователь 9, второй элемент 10 сравнения, первый ключ 11, инвертор 12, блок 13 управления приводом нажимных винтов, привод 14 нажимных винтов. Устройство содержит также блок 15 дифференцирования по времени, блок1102650 50Результат сравнения -- -( - )сИ, Ювыхода элемента 25 поступает на входа 1 Фдиода 26 и если -- -( - )О, то сф И .й 1 фвыхода диода 26 поступает на первыйвход логической схемы 29. Результат31, а 1,сравнения " - с выхода элемена а 1. 16 выбора контура регулирования,второй ключ 17 и третий ключ 18. Приэтом первый вход первого элемента 8сравнения соединен с выходом измерителя 6 толщины полосы, Его второйвход соединен с задатчиком 7 толщины, а выход - с первым входом электрогидравлического преобразователя 9через информационный вход и выходвторого ключа 17, с первым входомблока 13 управления приводом нажимных винтов через информационный входи выход третьего ключа 18, с управляющим входом первого ключа 11. Выход задатчика 5 давления соединен свтОрым входом электрогндравлическогопреобразователя 9 и первым входомвторого элемента 10 сравнения. Выход электрогидравлического преобразователя 9 соединен с гидроцилиндрами1 и входом измерителя 4 давления,выход которого соединен с вторым входом второго элемента 10 сравнения.Выход второго элемента 10 сравнениясоединен с информационным входомпервого ключа 11, выход которого соединен с вторым входом блока 13 управления приводом нажимных винтов и входом инвертора 12, Выход инвертора 12соединен с третьим входом электрогид 30равлнческого преобразователя 9. Первый ключ 11 закрыт в том случае, если сигнал на его управляющем входе не равен нУлю, т.е. при ЬЬФ 0 35 где ЬЬ " отклонение фактической тол" щины полосы от заданной, н открыт, если 3 Ь = О, Электрогидравлический преобразователь 9 при поступлении сигнала на его третий вход имеет фиксированное значение скорости изменения давления, при котором скорость изменения раствора валков от изменения давления в гидроцилиндрах 1 равна скорости изменения раствора валков от перемещения нажимных винтов 3. Вход блока 15 дифференцирова" ния по времени соединен с выходом измерителя 6 толщины полосы, его выход соединен с входом блока 16 выбора контура регулирования, первый вь 1- ход которого соединен с управляющим входом второго ключа 17 и второй выход соединен с управляющим входом третьего ключа 18. Как второй ключ 17, так и третий ключ 18 закрыт в том случае, если на его управляющий вход поступает сигнал, При отсутствии сигнала на управляющем входе ключ 4открыт. На схеме также обозначены: 19 - вход уставки меньшего порогового значения, 20 - вход уставки большего порогового значения скорости изменения толщины полосы.Электрогидравлический преобразователь 9 включает (см. Фиг. 2) реверсивную обратимую аксиальнопоршневую гндромашину 21 роторного типа (например мотор-насос типа РМНА) с приводом от электродвигателя 22 посто" янного тока, включенного по.схеме регулирования момента, блок 23 уп-равления электродвигателем, представляющий собой тиристорный преобразователь, и маслобак 24.Изменяя посредством тиристорного преобразователя 23 ток приводного электродвигателя 22, воздействуют на электродвигатель 22, который создает на своем валу момент, пропорциональный сигналу, поступившему от блока 23. Под действием момента дви" гателя 22 обратимая гидромашина 21 подает жидкость из маслобака 24 к гидроцилиндрам 1, создавая в них давление. Таким образом, изменение давления жидкости на выходе электро- гидравлического тиристорного преобразователя 23, величины тока приводного электродвигателя 22 гидромашины 21.Блок 16 выбора контура регулирования включает (см. Фиг. 3) третий элемент 25 сравнения с диодом 26 на выходе, четвертый элемент 27 сравнения с диодом 28 на выходе и логическую схему 29, содержащую первый и второй логические элементы НЕ и логический элемент И. На первые входы элементов 25 и 27 сравнения поступаетарфЦ Эсигнал в в , на второй вход элемента 25 сравнения подается заданное меньЮ шее пороговое значение ( в ) и наЮ второй вход элемента 27 сравнения подается заданное большое пороговоеЗЬзначение ( в )та 27 поступает на вход диода 28 и,11 фесли -- -(-) тО то с выхода диодаД 1 д 18 поступает на второй вход логичес"кой схемы 29. 5Устройство работает следующимобразом.Перед началом прокатки нажимныхвинтов 3 с приводом 14 и гидроцилиндОров 1 с электрогидравлическим преоб"разователем 9 устанавливают начальныйраствор валков. Заданное значение начального давления 6 н в электрогидравлический преобразователь 9 поступаетна его второй вход от задатчика 515давления, Сигнал задания давления Сьс задатчика 5 поступает также на первый вход второго элемента 10 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал фактического давления Я Фс измерителя 4 давления в гидроцилиндрах 1. Электрогидравлический преобразователь 9 по заданию от задатчика5 изменяет давление и при достижениив гидроцилиндрах 1 заданного давления,25т.е. при Яф=й изменение давленияэлектрогидравлическим преобразователем 9 прекращается, при этом сигнална выходе второго элемента 10 сравнения равен Яф- йн= О.30В процессе прокатки полосы сигнал фактической толщины ф полосыпоступает от измерителя 6 на первыйвход первого элемента 8 сравнения,Где сравннвается с сигналом заданной 35толщины Ь . При отклонении фактической толщины Ьф о заданной Ьз, напРимеР при Ьф 13, с выхода первогоэлемента 8 сравнения сигнал, равныйих разности Ьф - Ь =+дЬ, поступает 40на информационный вход второго ключа 17, информационный вход третьегоключа 18 и управляющий вход ключа 11.Поскольку вход блока 15 дифференцирования по времени соединен с выходом измерителя 6 толщины полосы,то при изменении фактической толщинына выходе блока 15 формируетсясйгнал, амплитуда которого пропорциональна скорости изменения толщины Ьф 50сИэфпо времени 1 - производная -- .йфЫФ,Сигнал -- поступает на вход блокасИ16 выбора контура регулирования, вкоторый заранее, дб начала прокатки, 55вводят два фиксированных значенияскорости изменения толщины полосы:первое 19, меньшее пороговое значение 3%("-)1, и второе 20, большее пороговое значение (у) .дй"й, йЬПри (-), т,е. если скорость изменения фактической толщины полосы вь 1 ше большего пороговогозначения, то как на первом, так и на втором выходах блока 16 сигналы отсутствуют, а следовательно, отсутствуют сигналы и на управляющих входах второго и третьего ключей 17 и 18, Оба ключа 17 и 18 открыты, и устройство в этом случае работает так же, как и устройство по основному изобретению.Сигнал +В 11 с информационного входа второго ключа 17 через открытый ключ 17 поступает на первый вход электрогидравлического преобразователя 9 и с информационного входа третьего ключа 18 через открытый. ключ 18 поступает на первый вход блока 13 управления приводом нажнмных винтов. Блок 13 управления перемещает нажимные винты вниз, т,е. в сторону уменьшения раствора валков, и одновременно электрогидравлический преобразователь 9 снижает давление в гидроцилиндрах 1, чем также уменьшает раствор валков. Скорость уменьшения раствора валков при этом равна сумме скоростей уменьшения раствора валков от перемещения нажимных винтов 3 вниз и уменьшения давления в гидроцилиндрах 1. С уменьшением раствора валков увеличивается обжатие полосы, вследствие чего отклонение +д 11 уменьшается. Процесс уменьшения раствора валков продолжается до момента, когда ДЬ станет равным нулю. В этот момент давление в гидроцилиндрах 1 меньше заданного начального давления на величину 8- й= - -ЬЙ, сигнал о котором поступает на информационный вход ключа 11. Так как,при й ЬО ключ,11 открывается, то сигнал -дй с выхода ключа 11 поступает на вход инвертора 12 и втоРой вход блока 13 управления приво-. дом нажимных винтов, С выхода инвертора 12 сигнал противоположной по-, лярности, т.е. ьй , поступает на третий вход электрогидравлического преобразователя 9. Под действием сигнала -ЬО по команде блока 13 управления привод 14 перемещает нажимные винты 3 в прежнем направлении, т.е. вниз, в сторону уменьшенияраствора валков н с той же скоростью. По сигналу +Дц электрогидравлический преобразователь 9 увеличивает давление в гидроцилиндрах 1. Так как скорость изменения раствора валков поД 5 действием изменения давления в гидроцилиндрах 1 электрогидравлическим преобразователем 9 при поступлении сигнала на его третий вход равна скорости изменения раствора валков10 от перемеЩения нажимных винтов, то при увеличении давления по сигналу +ВО скорость увеличения раствора валков равна скорости уменьшения раствора валков от перемещения нажимных 15 винтов в прежнем направлении, т,е.вниз по сигналу -Ь 6 поступившему на второй вход блока 13 управления приводом нажимных винтов через ключ 11 с второго элемента 10 сравнения. 20 В результате при одновременном действии сигналов +ЬЙ на третий входэлектрогидравлического преобразователя 9 и сИгнала -Дй на второй вход 25блока 13 управления нажимными винтами раствор валков не изменяется изначение бЬ остается равным нулю.Этот процесс продолжается до тех пор,пока давление в гидроцилиндрах 1восстановится до начального значе-ния 911. В момент, когда йф станетравным начальному 6, сигнал ай навыходе второго элемента 10 сравнениястановится равным нулю, а следователь35но, и на выходе ключа 11 сигнал также становится равным нулю. Электрогидравлическжй преобразователь 9прекращает увеличение давления вгидроцилиндрах 1, и блок 13 управления прекращает перемещение нажимныхвинтов 3 вниз. Отклонение +Д 11 фактической толщины Ьф полосы от заданнойЬ устранено, давление в гидроцилиндрах 1 восстановлено до начальногозначения Йн. Устройство готово кустранению разнотолщинности на другом участке полосы при восстановленном начальном йн давлении в гидроцилиндрах 1,Ю ф 31При ( - )-- .2 т. е. еслискорость изменения фактической .толщины полосы меньше большего порогового значения, но больше меньшегопорогового значения, то на первом вы 55ходе блока 16 выбора контура регулирования сигнал отсутствует, а на втором выходе блока 16 формируется сигнал, который поступает на управляющий вход третьего ключа 18, закрываяего. Второй ключ 17 открыт; так какс первого входа блока 16 сигнал наего управляющий вход не поступает,Поскольку сигнал + 4% с выходапервого элемента 8 сравнения непроходит через закрытый третийключ 18 на Жрвый вход блока 13 управления приводом нажимных винтов,то отработка рассогласования +йЬосуществляется только контуром ре.гулирования с воздействием на гидроцилиндры 1 путем уменьшения в нихдавления электрогидравлическим преобразователем 9 по сигналу +АМ поступившему на его первый вход с выхода первого элемента 8 сравнениячерез открытый второй ключ 17. Процесс уменьшения раствора валков уменьшением давления в гидроцилиндрах 1продолжается до момента, когда Дстанет равным нулю, С этого моментав гидроцилиндрах 1 так же, как -и ввышеописанном предыдущем случае, начинается восстановление давлениядо заданного начального значения посигналу +ай, поступившему с выходаинвертора 12 на третий вход электрогидравлического преобразователя 9,при одновременном перемещении нажимных винтов вниз по сигналу -дйпоступившему с выхода первого ключа 11на второй вход блока 13 управлениянажимными винтами, В момент, когдаЯф станет равным начальному Цнэлектрогидравлический преобразователь9 прекращает увеличение давления вгидроцилиндрах 1 и блок 13 управленияпрекращает перемещение нажимных винтов 3 вниз,Д 1 Ъ аЬПри в -( в ) т.е. если скоростьд 1изменения фактической толщины полосы меньше меньшего порогового значения, то на втором выходе блока 16 выбора контура регулирования сигнал отсутствует, а на первом выходе блока 16 формируется сигнал, который поступает на управляющий вход второго ключа 7 закрывая его. Третий ключ 18 открыт, так как с второго входа блока 16 сигнал на его управляющий вход не поступает. Поскольку. сигнал 1+дИ. с выхода первого элемента 8 сравнения не проходит через закрытый второй ключ 1 на первый вход электрогидравлического преобразователя 9, то от10 50 9 11026 работка рассогласования +Ъ осуществляется только контуром регулирования с воздействием на нажимные винты 3 путем их перемещения вниз по сигналу+йЬ, поступившему на первый вход бло ка 13 управления приводом нажимных винтов с выхода первого элемента 8 сравнения через открытый третий ключ 18. Процесс уменьшения раствора валков перемещением нажимных винтов 3 вниз продолжается до момента, когда аб станет равным нулю. В процессе отработки рассогласования +ДЬ перемещением нажимных винтов вниз в рассматриваемом случае, т,е. при 15 сну Я 1- ф (, давление в гидроцилиндСИрах 1 остается постоянным, равным Ян.Таким образом, введение блока 15 дифференцирования по времени, блока 20 16 выбора контуоа регулирования, второго ключа 17 и третьего ключа 18 с их связями позволяет регулировать раствор валков при высоких скоростях изменения толщины полосы одновременным изменением давления в гидроцилиндрах 1 и перемещением нажимных винтов 3 при средних скоростях изменения толщины полосы - изменением давления в гидроцилиндрах 1 и при 30 низких скоростях изменения толщины полосы - перемещением нажимньс вин" тов 3. При участии в регулировании контура регулирования с воздействием на гидроцилиндры 1,в этом устройстве, как и в устройстве по основному изобретению, по окончании отработки рассогласования толщины попосы производится восстановление давления в гидроципиндрах 1 до начального значения с одновременным перемещением нажимных винтов 3 для обеспечения неизменности раствора валков. Регулирование раствора валков в зависимости от скорости изменения толщины полосы или одновременным изменением давления в гидроцилиндрах 1 и перемещением нажимных винтов, или только изменением давления в гидроцилиндрах 1, или только перемещением нажимных винтов 3 дает возможность изменять раствор валков в процессе устранения разнотолщинности и неплотности полосы без значительного перерегулирования, что увеличивает точность прокатываемых полос, снизить частоту включения исполнительных органов: гидроцилиндров 1 и нажимных винтов 3, что повышает надежность работы устройства, так как снижает число отказов в его работе.Использование устройства при прокатке на стане 1000 даст возможность увеличить выпуск полосового металла повышенной точности на 15 , что соответствует экономическому эффекту при объеме производства 200 тыс,т в год, прокатке полос повышенной точности 153 от объема производства 189000 руб/год1102650 Бандура дактор аказ 4880 е одписСССР 4/ ПП "Патент", г. Ужг ул. Проектн или ВНИИП по 113035, Составитель Ю, РыбьевТехред И, Асталош Тираж 795Государственного комитеталам изобретений и открытисква, Ж, Раушская наб. орректор И. Эрдей