Устройство для автоматической коррекции межвалкового зазора прокатной клети

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ МЕЖВАЛКОВОГО ЗАЗОРА ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ, преимущественно сортовых и проволочных станов , содержащее установленные под подуШками нижнего валка исполнительные гидроцилиндры , каждый из которых включает размещенные в общем корпусе верхний и нижний поршни со штоками и верхний и нижний задатчики Коррекции межвалкЬВрго зазора, выполненные В виде охватываю ; щей шток кольцевой крышки, установленной в корпусе с возможностью осевого регулирования посредством резьбы, а также CKtpoгидравлическую систему управления, содержащую связанные с исполнительными гидроцилиндрами и источником давления распределители , электромагнитный привод которых подключен к выходу блока логики, отличаю- : щееся тем, что, с целью повышения эффек- , тивности регулирования путем увеличения ступеней коррекцин межвалкового зазора, кольцевые крышки исполнительных гидроцнлиндоов снабжены механизмами вращения дискретного действия, выполненными в виде вспомогательных гидроцилиндров, што1си которых кинематически связаны с крышт ками, при этом рабочие полости вспомогательных гидроцнлиндров соединены с источником постоянного давления через распре-; делители, электромагнитный привод который подключена выходу блока логики, а электромагнитные приводы распределителей исполнительных гидроцнлиндров Соединены с (О блоком логики через элементы задержки с временн. 2. Устройство по п. , отличающееся-тем, что кинематическая связь штоков вспомогательных гидроцилиндров с кольцевыми крышками вып1Е лнена в виде зубчато-оекчного зацепления . 4 ;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з ев В 21 В 3708:

"" 4 ! 1

".- и с -".

Н ABTOPCHOIVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(21) 3472700/22-02 (22) 22.07.82 (46) 23.10,83. Бюл. № 39: (72) 1О. Н. Семин,.И. М. Мериин, В. П. Ше,ногин, А. В..Храбров и А. Л; Лаврентьев, (71) Ижевский механический институт (53) 621.771.2.06-552 (088.81 (56) l; Патент ГДР № 349089, :кл. 7а 22/03, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР № 710704, кл..В 21 8 87/08, 1977. (54) (57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМА.

ТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ МЕЖВАЛКОВОГО ЗАЗОРА ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ, пре имущественно сортовых и проволочных станов, содержащее установленные под подуш: ками нижнего валка исполнительные гид роцилиндры, каждый из которых включает размещенные в общем корпусе верхний:я нижний поршни со штоками и верхний и нижний задатчики: коррекции межвалкового зазора, выполненные в виде охватываю- : 1цей шток кольцевой крышки, устайовлеииой в корпусе с возможностью. осевого регулиро-. вания посредством резьбы, а также электрегидравлическую систему управления, содер„„SU„„1049131 A жащую связанные е исполнительными гидроцилиндрами и источником давления распределители, электромагнитный привод которых подключен к выходу. блока логики, отличаю- . щееся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования путем увеличения ступеней коррекции межвалкового зазора, кольцевые крышки исполнительных гидроцилиндров .снабжены механизмами вращения дискретного действия, выполненными в виде всномогательных гидроцилиндров, штоки которых кинематически связаны с крыш; ками, при этом рабочие полости вспомога. тельных гидроцилиндров соединены с источником постоянного давления через распределители, электромагнитный привод которых подключен к выходу блока логики, а элект . ромагнитные приводы распределителей ис- 3, полнительных гидроцилиндров соединены с блоком логики через элементы задержки Ц 11 времени;

2. Устройство по п, 1, отличающееся-тем, что кинематическая связь штоков вспомогательных гидроцилиндров с кольцевыми крышками выполнена в виде зубчато-реечного за-. цепления.

4h ,CCI

itweE ,М фри

1О4Ч1З1

2 роцилиндры, каждый из которых включает размеllIE UIIûå в общем корпусе верхний и нижний flopUIHH со штоками и верхний и нижний задатчики коррекции межвалкового зазора, выполненные в виде охватывающей шток кольцевой крышки, установленной в корпусе с возможностью осевого регулирования посредством резьбы, а также электрогидравлическую систему управления, со-, держащую связанные с исполнительными

1О гидроцилиндрами и источником давления распределители, электромагнитный привод которых подключен к выходу блока логики, кольцевые крышки исполнительных гидроцилиндров снабжены механизмами вращения дискретного действия, выполненными в виде вспомогательных гидроцилиндров, штоки которых кинематически связаны с крышками, при этом рабочие полости вспомогательных гидроцилиндров соединены с источником постоянного давления через распределители, электромагнитный привод которых подключен к выходу блока логики, а электромагнитные приводы распределителей исполнительных гидроцилиндров соединены с блоком логики через элементы задержки времени.

Кроме того, кинематическая связь штоков вспомогательных гидроцилиндров с кольцевыми крышками выполнена в виде реечно-зубчатого зацепления.

Оснащение кольцевых крышек исполнительных гидроцилиндров механизмами вращения дискретного действия, например гидравлическими, выполненными в виде неподвижно закрепленных вспомогательных гидроцилиндров, штоки которых кинематически связаны с кольцевыми крышками с возможностью их поворота, позволяет увеличить количество ступеней коррекции межвалкового зазора за счет автоматической установки указанных кольцевых крышек в осевом направлении в заранее выбранные позиции.

Непосредственное подключение к выходу блока логики электромагнитного привода распределителей, связанных с рабочими полостями вспомогательных гидроцилиндров и с источником постоянного давления, а также введение элементов задержки в цепь управления распределителями, связанными с исполнительными гидроцилиндрами, позволяет производить поворот кольцевой крышки в очередную позицию до момента подачи давления в соответствующую рабочую полость исполнительного гидроцилиндра, а следовательно значительно уменьшить усил не, необходимое для поворота крьцн ки, и выполнить вспомогательные гидроцилиндры компактными.

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к устройствам для автоматической коррекции межвалкового зазора прокатных клетей, преимущественно сортовых и проволочных станов.

Известно устройство для автоматической установки валков прокатной клети, содержащее силовь е гидроцилиндры нагружения клети и систему управления величиной давления в указанных гидроцилиндрах (1).

Недостатками этого устройства являются малая величина коррекции межвалкового зазора, осуществляемой путем упругой деформации деталей клети, а также необходимость применения в нем сложной регулиру ющей гидроаппаратуры, снижающей его эксплуатационную надежность.

Известно также устройство для автоматической коррекции межвалкового зазора прокатной клети, -преимущественно сортовых и проволочных станов, содержащее установленные под подушками нижнего валка исполнительные гидроцилиндры, каждый из которых включает размещенные в общем корпусе верхний и нижний поршни со штоками и верхний и нижний задатчики коррекции межвалкового зазора, выполненные в виде охватывающей шток кольцевой крыш- ки, установленной в корпусе с возможностью осевого регулирования посредством резьбы, а также электрогидравлическую систему управления, содержащую связанные с исполнительными гидроцилиндрами и ис30 точником давления распределители, электромагнитный привод которых подключен к выходу блока логики (2).

Однако в известном устройстве при наличии двух исполнительных гидроцилиндров под каждои подушкои нижнего 83JIKB кор 35 рекция межвалкового зазора ограничена тремя ступенями. Это позволяет компенсировать возмущающее воздействие на межвалковый зазор лишь некоторых из множества факторов, действующих в процессе сор-, товой прокатки (например, изменение числа 40 одновременно прокатываемых полос при многониточной прокатке). Для компенсации отрицательного воздействия на точность прокатки других факторов (таких, например, как колебание температуры прокатываемого

45 металла и температуры рабочих валков, колебание размеров подката, износ ручьев калибра и др.) требуются дополнительные ступени коррекции межвалкового зазора.

Целью изобретения является повышение эффективности регулирования путем увели- о чения количества ступеней коррекции межвалкового зазора.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для автоматической коррекции межвалкового зазора прокатной клети, преимущественно сортовых и проволочных ста- 55 иов, содержащем установленные под подушками нижнего валка исполнительные гидВыполнение связи штоков вспомогательных гидроцилиндров с кольцевыми крышками исполнительных гидроцилиндров в виде реечных механизмов позволяет наиболее

49131

1О просто и надежно осуществить установку указанных крышек в требуемые позиции.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для автоматической коррекции межвалкового зазора, внд сверху; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит исполнительные 1 и вспомогательные 2 гидроцилиндры, а также гидросистему управления, включающую двухпозиционные гидрораспределители 3-5 с электромагнитным приводом. Каждый исполнительный гидроцилиндр 1 выполнен сдвоенным и состоит из общего корпуса с двумя поршнями 6 и 7 и двух кольцевых крышек 8; охватывающих штоки поршней и связанных с корпусом посредством резьбового соединения. На боковой поверхности крышек 8. имеются зубчатые венцы. Между смежными торцовыми поверхностями корпуса и крышек 8 установлены упругие элементы (не показаны), предназначенные для устранения осевых люфтов в резьбовых соединениях крышек 8 с корпусом. Верхние цилиндры каждого сдвоенного гидроцнлинура 1 соединены трубопроводом 9 друг с другом и с источником постоянного давления

Я,(фиг. 2) через распределитель 4. Нижние цилиндры соединены трубопроводом О друг . с другом и с источником давления через распределитель 5. Исполнительные гидроцилнндры 1 установлены в клети 11 под подушками нижнего валка и зафиксированы от возможных поворотов в проеме станины 12 скобами 13.

Вспомогательные гидроцилиндры 2 закреплены неподвижно на клети и взаимодействуют нарезанными на штоках 14 зубчатыми рейками с зубчатыми венцами;имеющимися на крьцнках 8 исполнительных гидроцилиндров l. Каждый из четырех вспомогательных гидроцилиндров 2 состоит из корпуса и трех полых поршней 15-.17, подвижно связанных друг с другом посредством штоков. Поршень 1,5,,кроме того, связан подвижно с крышкой гидроцилиндра 2. Длина штоков, cBH3i>IBdK)lllHx поршни 15-17, выбрана таким образом, что каждый поршень имеет ход, соответственно Х, 2Х, 4Х, отличающийся от хода смежного поршня в два раза. Г1оршнн 15-17 образуют четыре рабочие полости а, в, с и d. Полости a, e и с каждого вспомогательного гидроцилиндра 2 соединены с источником давления q через распределители 3 (на фиг. 2 для наглядности схемы показан только один из распределителей 3). Полость 4 каждого гидроцилиндра 2 постоянно соединена с источником давления q.

Р

Для автоматического управления работой, исполнительных и вспомогательных гидроцилиндров предяазначены вычислительное устройство 18 и блок 19 управления. Выход: вычислительного устройства 18 подключен на вход блока 19 управления, Bhlxojl которого непосредственно соединен с электромаг4 нитамн распределителей 3 и через реле 20 времени -- с электромагнитами распределителей 4 и 5.

Перед началом прокатки в клети с помоiilblo обычного электромеханического нажимного устройства устанавливается номинальный межвалковый зазор, обеспечивающий получение профиля требуемых размеров при базовых значениях параметров, по которым ведется автоматическое регулирование межвалкового зазора. При этом устройство находится в исход®м состоянии (соответствующем базовым значениям укаэанных выше параметрбв), характеризующемся положением крышек 8, например нижних, в позиции «0» (крышка 8 считается установленной в требуемую позицию, если нанесенная на ней риска с номером, соответствующим данной позиции, совмещена с указателем, имеющимся на скобе 13); наличием давления q в нижних цилиндрах и отсутствием давления в верхних цилиндрах исполнительных гидроцилиндров 1; наличием давления q в полостях с и с(и отсутст вием давления в полостях а и в вспомогательных гидроцилиндров 2;

Устройство работает следующим обра-.

25 зом.

В процессе прокатки от датчиков, установленных в линии стана, на вход вычислительного устройства 18 поступает информация о величинах параметров Т, в функции

30 которых ведется регулирование межвалкового зазора. В случае отклонения значений этих параметров от базовых вычислительное устройство 18 рассчитывает величину коррекции межвалкового зазора, необходимую для компенсации влияния указанных отклонений на размеры прокатываемой в клети. полосы. Выработанный вычислительным устройством сигнал поступает в блок !9 в том случае, ссли пропорциональная ему требуемая величина коррекции межвалкового за. зора кратна или равна заранее установлен

40 ному шагу коррекции t.

В блоке 19 в зависимости от величины поступающих»а его вход сигналов формируются и подаются на его выход сигналы управления электромагнитами распределителей 3-5. При этом под давлением q попеременно находятся то верхние, то нижние цилиндры исполнительных гидроцилиндров, т.е. когда верхние цилиндры соединены с напорным трубопроводом, нижние цилиндры — со сливным, и наоборот, когда нижние цилиндры соединены с напорным трубопроводом, верхние цилиндры — со сливным.

Это обеспечивает такой режим работы устройства, при котором установка в очередную позицию кольцевой крышки 8, например верхнего цилиндра, производится вспомога-, тельным гидроцилиндром 2 в момент от- . сутствия давления q на верхний поршень исполнительного гидроцилиндра н наличия давления q на поршень нижнего цилиндра

10491

Давление рабочей жидкости. в вспомогательных гидроци..индрах 2 рабочих полостей

Номер позиции кольцевых крышек 3 исполнительных гидроцилиндров 1

Требуемая величина коррекции зазора

Величина зазора

S в исполнительных гидроцилиндрах 1 а Ь с

4t, IV

+2t

+3t

6t

5

Это позволяет, не нарушая настройки клети, заблаговременно производить установку кольцевых крышек 8 в необходимую для проведения очередной коррекции межвал кового зазора позицию.

В таблице знак «+» при величине коррекции соответствует увеличению мгжвал кового зазора (по сравнению с его велнчи ной при базовых значениях параметров, по которым ведется регулирование), а знак «-» его уменьшению. Значения параметров в первой строке таблицы, соответствующей исходному состоянию устройства, относятся к нижним цилиндрам исполнительных 1 и соответствующим им вспомогательным 2 гидроцилиндрам. Значения параметров в остальных строках таблицы относятся к тем цилиндрам исполнительных гидроцилиндров

1, которые после проведения предыдущей коррекции соединены со сливным трубопроводом, а также к соответствующим нм вспомогательным гидроцилиндрам 2. Как видно иэ таблицы, каждому значению величины коррекции межвалкового зазора соответствует вполне определенный порядок под; ключения рабочих полостей вспомогатель. ных гидроцнлиндров 2 к трубопроводам напора и слива, определяющий положение што ков 14 и позицию связанных с ними кольцевых крышек. 3, Управляющий сигнал с выхода блока 19 подается на электромагниты распредели телей 3-5, что вызывает переключение последних в ту или иную позицию. При переключении распределителей 3 происходит изменение порядка соединения, рабочих полостей а, в и с вспомогательных гидроцилиндров 2 с источником давления q и тру-. бопроводом слива, что приводит к перемещению выходных штоков 14 на величину, 31 а . Порядок подключения рабочих полостей вспомогательных гидроцилнндров 2 к трубопроводам нагнетания и слива в зависимости от требуемой величины коррекции межвалкового зазора приведен в таблице. жестко заданную длиной штоков поршней

15-17 повороту (посредством зубчатого за-

;цепления) крышек 8 и установке нх в требуемую позицию. При наличии давления q в рабочих полостях а, в и с соответствующие поршни 15-17 раздвинуты усилием, определяемым давлением q рабочей жидкости. и вел.нчиной площади поршней, а выходные .штоки находятся в крайнем правом положении (на фиг; 2 шток 14 нижнего цилиндра 2 изображен в этом положении). Такому

,положению штока 1.4 ñîoòâåòñòâóåò, соглас-, но таблице, позиция Щ крышки 8. Усилие, ;раздвигающее норшйи 15-17, превышает .усилие, сдвнгающее их (это усилие дейст. вует на поршень 17 со стороны полости 4, .постоянно подключенной к источнику дав ления g, за счет того, что поршень 17 сс стороны штока 14 имеет меньшую рабочув площадь, Йо мере соединения полостей

4 а, в и с с трубопроводом слива, под действием жидкости, поступающей в полость 6, происходит перемещение выходного штока .14 влево и соответствующий поворот крышки 8.

При переключении распределителей 4 и 5

50 происходит слив рабочей жидкости, напри.мер, из нижних цилиндров исполнительных гидроцилиндров 1 н подача давления в верхние цилиндры. Корпуса исполнительных гидроцилиндров под действием усилия прокатки перемещаются вниз до упора поршней в дно гидроцилиндров. Поршни 6, преодолевая усилие прокатки под действием давления g, перемещаются вверх на величину

1049131 установленного между торцем крышки 8 и кольцевой поверхностью поршня 6 зазора

S до упора в крышку 8. Величина внутреннего усилия, создаваемого давлением жидкости и, на поршни 6 и 7 гидроцилиндров l превышает (на 20-30%) наибольшую внешнюю нагрузку на эти поршни, вызываемую усилием прокатки. Суммарное перемещение поршней 6 и корпусов гидроцилнндров вызывает соответствующее вертикальное перемещение подушек нижнего валка и, следовательно, требуемую коррекцию межвалкового зазора.

В цепь управления распределителями 4 и. ,Ъ включены реле 20 времени, поэтому переключение этих распределителей, а следовательно подача давления в одни из цилиндров например верхние, и сброс давления из других цилиндров, например нижних, исполнительных гидроцилиндров 1 происходит только после переключения распределителей 3 и срабатывания вспомогательных гидро- 20 цилиндров 2 (т.е. после установки крыц(ек

8 в требуемую позицию). При этом порядок подключения полостей а, в и с вспомогательных гидроцилиндров 2, связанных с крышками 8 исполнительных цилиндров 1, соединенных с трубопроводом слива, сохраняется до проведения следующей коррекции межвалкового зазора.

В описанном примере приведено устройство, обеспечивающее Шесть ступеней коррекции межвалкового зазора (три — в на.правлении его уменьшения и три — в направлении увеличения) по сравнению с его номинальной величиной. При необходимости дополнительных ступеней коррекции следует соответственно увеличить количество поршней вспомогательных гидроцилиндров 2 и количество распределителей 3.

Предлагаемое устройство может применяться для автоматического регулирования межвалкового зазора как при многониточной, так и при однониточной сортовой прокатке. В качестве входных параметров Т в системе управления устройством могут быть использованы сигналы измерителя размеров поперечного сечения прокатываемого профиля.

Устройство позволяет повысить точность настройки клети и тем самым точность проката.! 049131

Фиг 2

Составитель А. Маслов

Редактор Н. Данкулнч Техред И. Верес Корректор О. Ти гор

Заказ 8292/7 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Госуларствениого комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4