Устройство для регулирования межвалкового зазора

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕЖВАЛКОВОГО ЗАЗОРА, содержащее гидроцилиндры, соединенные с опорами прокатных валков, регулятор давления жидкости в гидроцилиндрах, блок задания уставки давления, соединенный с регулятором давления жидкости, насос с приводным электродвигателем, источник питания , отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности, экономичности устройства и точности прокатываемых полос, оно дополнительно содержит последовательно соединенные блок дифференцирования по времени, амплитудный селект;ор и функциональный преобразователь, при этом вход блока дифференцирования соединен с блоком задания уставки давления, выход функционального преобразователя - с источником питания электродвигателя насоса.

„„SU„„1034805

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК з(д) В 21 В 37/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3406602/22-02 (22) 12.03.82 (46) 15.08.83. Бюл. № 30 . (72) В. П. Яланский, А. Д. Елишевич, И. M Меерович, Г. М. Попов, Г. И. Налча, 3. Н. Шебаниц, И. В. Любченко и В. А. Клименко (71) Ждановский ордена Ленина и ордена

Октябрьской Революции металлургический завод им. Ильича и Запорожский индустриальный институт (53) 621.771.28-503.51 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 425685, кл. В 21 В 37/02, 1974.

2. Целиков А. И., Меерович И. М., Авраменко И. М. и др. Гидравлические системы регулирования толщины и формы полосна широкополосных станах горячей прокатки. —. «Сталь», 19?9, № 1, с. 40 — 41. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕЖВАЛКОВОГО ЗАЗОРА, содержашее гидроцилиндры, соединенные с опорами прокатных валков, регулятор давления жидкости в гидроцилиндрах, блок задания уставки давления, соединенный с регулятором давления жидкости, насос с приводным электродвигателем, источник питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, экономичности устройства и точности прокатываемых полос, оно дополнительно содержит последовательно соединенные блок дифференцирования по времени, амплитудный селектор и функциональный преобразователь, при этом вход блока дифференцирования соединен с блоком задания уставки давления, выход функционального преобразователя — с источником питания электродвигателя насоса.

1034805

: . ООО1 .стени» ОтнОсится к прокатному Ilpou:;но.ктлу, а конкретнес к устройствам реГу ilipok33HHH, предназначенным для повын с«ия точности прокатываемых полос.

Известна гидравлическая система автоматическОГО 1эсгулирования тОлщины полосы нри прокатке, содержащая источник давления рабочей жидкости в гидроцнлиндрах распори клети, регулятор давления в гидроцилиндрах, представляющий собой двухкаскс1дныи переливнои клапан, управляемый двунолосным мембранным или сильфонным двигателем, одна из полостей которого соединена со струйным датчиком толщины прокатываемой полосы, а вторая — со струйным датчиком толщины эталонного образца (1).

11едостаток этого устройства — больи: IE . потери энергии на постоянное дросселирование рабочей жидкости через регу IH Top давления в резервуар.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для точной прокатки полос, содержащее гидравлический исполнительный механизм, воздействующий на прокатные валки, например гидродомкраГы, насос для создания давления жидкости в гидродомкратах и клапан для регулирования давления жидкости в гидродомкрага х, регулируемый элемент которого coe,k IloIk посредством несамотормозящейся передачи с электродвигателем постоянного то, ка, имекпцим упорную характеристику и включаемым по схеме регулирования момента (2).

При работе этого устрОЙства межвалковый зазор изменяется усилием распора клети, развиваемым гидродомкратами. Усилие распора определяется давлением жидкости в гидродомкратах, которое создается насосо», а изменяется по величине путем стравливания избытка жидкости через регулирующий клапан в бак. Источник давления, насос, работает с постоянной производительностью на всех режимах регулирования.

Производительность насоса, а значит и его скорость, выбирается из условия обеспечения самого тяжелого по быстродействию режима работы — набора давления с максимальной скоростью.

В данном устройстве не учитывается что в режимах работы, отличных от набора давления с максимальной скоростью, а именно при постоянном давлении, при его изменении в сторону уменьшения и при наборе давления со скоростью меньше максимальной, вполне достаточна меньшая производительность насоса. Работа насоса в течение

Оольшей части времени действия устройства с большей, чем это требуется производительностью, сокращает ресурс работы насоса, увеличивает количество жидкости, дросселируемой через регулятор, что приводит к излишнему нагреву жидкости, повышенному износу регулятора давления и уплотнений гидросистемы, появлению утечек и разгрязнению масла, снижению экономичности устройства. Утечки и загрязнение масла, повышенный износ регулятора снижают надежность и быстродействие устройства, что в свою очередь снижает эффективность регулирования межвалкового зазора.

Цель изобретения — повышение надежkO ности, экономичности устройства и точности прокатываемых полос.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования межвалкового зазора, содержащее гидроцилиндры, соединенные с опорами прокатных валков, " регулятор давления жидкости в гидроцилиндрах, блок задания уставки давления, соединенный - с регулятором давления жидкости, насос с приводным электродвигателем, источник питания, дополнительно

О содержит последовательно соединенные блок дифференцирования по времени, амплитудный селектор и функциональный преобразователь, при этом вход блока дифференцирования соединен с блоком задания уставки давления, выход функционального

25 преобразователя — с источником питания электродвигателя насоса.

На чертеже представлен вариант исполнения устройства.

Устройство включает прокатный валок 1, опору (подушку) 2 прокатного валка, гид30 роцилиндр 3, напорную гидромагистраль

4, насос 5, электродвигатель 6 насоса, источник 7 питания электродвигателя, регулятор 8 давления жидкости в гидроцилиндрах, сливную гидромагистраль 9 регулятора давления, блок 10 задания уставки

3 давления, блок 11 дифференцирования по времени, амплитудный селектор 12, функциональный преобразователь 13, резерввуар 14.

Гидроцилиндры 3 установлены между

4О опорами 2 прокатных валков 1 и соединены напорной гидромагистралью 4 с насосом 5, являющимся источником давления жидкости. Насос 5 приводится электродвигателем б постоянного тока, который соединен с источником 7 питания — регулируемым ис4 точником напряжения, например тиристорным преобразователем. К напорной гидромагистрали 4 подключен регулятор 8 давления жидкости со сливной магистралью 9.

Выход блока 10 задания уставки давления жидкости соединен с регулятором 8 дав ления и с входом блока 11 дифференцирования. С выходом блока 11, представляющего собой емкостно-резисторное дифференцирующее звено, соединен вход амплитудного селектора 12, выход которого соеди5 нен с входом функционального преобразователя 13. Выход функционального преобразователя 13 соединен с источником 7 питания электродвигателя насоса.

1034805

ВНИИПИ Заказ 5715/10

Филиал ППП «Патент», г.

Устройство работает следующим образом.

Регулирование зазора между валками 1 осуществляется усилием распора, прикладываемым к опорам 2 прокатных валков гидроцилиндрами 3, давление жидкости в которых создается насосом 5, а изменяется по величине регулятором 8 по сигналу уставки давления от блока 10 задания уставки.

Избыток жидкости дросселируется из напорной гидромагистрали 4 через регулятор 8 и сливную гидромагистраль 9 регулятора в резервуар 14. В зависимости от способа подачи сигнала уставки дав.пения устройство может работать в автоматическом или ручном режимах.

При изменении в процессе прокатки полосы уставки давления P регулятор 8 изменяет давление в напорной гидромагистрали 4 и гидроцилиндрах 3. Поскольку вход блока 11 дифференцирования по времени соединен с выходом блока 10 задания уставки, то при изменении сигнала P на выходе блока 11 формируется импульс, амплитуда которого пропорциональна скорости изменения уставки давления P во времени производная - . Сигнал — — имеет поdP сИ ложительную йолярность при возрастании, т.е. при увеличении уставки (набор давления) и отрицательную полярность при уменьшении уставки (сброс давления). Сигнал — р проходит через амплитудный селекцс тор 12, который пропускает импульсы только положительной полярности и амплитуда ко;орых выше определенного порогового значения, в функциональный преобразователь 13, т.е. на вход функционального преобразователя 13 сигнал — — поступает толь"dP

dt ко в том случае, если блок 10 задания уставку давления жидкости увеличивает, причем скорость увеличения уставки давления выше определенной фиксированной величины.

В функциональном преобразователе 13

РешаетсЯ УРавнение п = пи,1а +дп, где и и tl,„соответственно текущее и минимальное значение скорости насоса 5, а д п изменение скорости насоса 5, причем див функция скорости изменения уставки давленvя, т.е. Ьп= f(-Ц --), например дп = к ——

dP где К - коэффициейт пропорциональности.

Сигнал п поступает к источнику 7 питапия электродвигателя, который увеличивая напряжение питания электродвигателя 6, увеличивает скорость насоса 5 с п„;,„ на Ьп, обеспечивая требуемую производительность насоса при заданной скорости набора давления.

Если уставка давления P увеличивается, но скорость его изменения ниже определенного уровня, то сигнал Д вЂ” >О, но меньше наперед заданного порогового значения, и выходной сигнал амплитудного селектора 12 равен нулю, а потому оп =0 и на выходе функционального преобразователя

13 имеем п=птп1и, Скорость насоса п равна пи„„и в том случае, когда уставка давления умейьшается независимо от скорости его умеиьшения, так как сигнал на выходе блока 11 дифференцирования имеет отрицательную полярность, а потому на выходе амплитудного селектора 12 сигнал отсутствует и, следовательно, при решении уравнения в функциональном преобразователе 1Здп =О.

Скорость насоса и = п„;,„и в том случае, если уставка давления неизменна, так

15 как при этом — — = 0 и, следовательно, dP

dt ьп =О.

Таким образом, скорость насоса п постоянна и равна пиа,„в режимах уменьшения давления, постоянного давления и увеличения давления с небольшой скоростью. И только при увеличении давления со скоростью выше определенного значения скорость насоса пропорционально увеличивается.

Величина и; определяется необходимой производительностью насоса в режиме увеличения давления со скоростью, равной выбранному пороговому значению и заведомо меньше номинальной скорости п„„, которая определяется необходимой производительностью насоса при увеличе30 нии давления с максимальной скоростью п„„;„= 0,2...0,4 и

Использование изобретения обеспечи вает по сравнению с известным за счет уменьшения количества жидкости, ц ос селируемой через регулятор, следующие преимушества: уменьшаются энергозги раты на регулирование межвалкового зазора, нагрев рабочей жидкости, степень ее загрязнения, износ рабочих органов регулятора давления жидкости и насоса, резко сокр,4п щаются утечки рабочей жидкости, повышается надежность устройства и эффективность регулирования.

Например, применение устройства } ..4 непрерывном четырехклетевом стане 170П холодной прокатки позволяет снизить энер45 гозатраты на регулирование на 40%, сократить время простоев устройства на 30% и за счет этого дополнительно получить экономию металла от прокатки в минусовом поле допуск и обеспечить более качественным по толщине и плоскостности подкатом дрессировочный стан 1700, что в свою очередь повышает плоскостность товарных холоднокатаных листов.

Экономический эффект составляет не менее 100 тыс руб. в год.

Тираж 816 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4