Устройство для автоматического регулирования формы полосы на стане

 

УС«ГРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТ№ШСШГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ФОРМЫ ПОЛОСЫ НА СТАНЕ, содерзхащее гидроцилиндры для изгиба рабочих валков и гидроцилиндры для смещения, промежуточных валков в осевом направлении, электрогидропреобразователи , задатчики усилий в гидроцилиндрах, узел вычитания, усилитель небаланса, четыре узла суммирования , преобразователь, установлент ную за клетью систему измерения удельных по ширине полосы, выход которой через преобразователь и узел вычитания соединен с усилителем небаланса, от л ич аюадеес я тем, что, с целью повышения качества полосы, оно дополнительно содержит систему регулирования рассогласования скоростей рабочих валков, |задатчик допустимого рассогласования скоростей рабочих валков, ограничительный блок, задатчик номинального ;рассогласования скоростей рабочих валков, два задатчика зоны нечувствительности , два блока зоны нечувствительности , усилитель, вход которого |соединен с выходом усилителя нёба анjca , а выход - с первым входом первого узла . суммирования, второй вход которого соединён с выходом задатчика номинального рассогласования скоростей рабочих валков, а выход соединен с входом ограничительного блока, второй вход которого соединен с выходом задатчнка допустимого рассогласования скоростей рабочих валков, а выход соединен с входом системы рассогласования скоростей рабочих валков, первый вход первого блока зоны нечувствительности соединен с выходом усилителя Небаланса, а второй вход соединен с выходом первого задатчика зоны нечувствительности , выход первого блока зоны нечувствительности соединен с Первым входом второго узла суммирования , второй вход которого соединен . с выходом задатчика усилия гйдроци (Л линдра осевого перемещения нижнего промежуточного валка,а выход соединен с входом электрогидропреобразователя ;гидроцилиндра перемещения нижнего промежуточного валка, выход первого блока зоны нечувствительности соеди- ; нен с первым входом третьего узла суммирования,второй вход которого соединен с выходом задатчика усилия гидроел цилиндра осевого перемещения верхнего :промежуточного валка, а выход соединён с входом электрогидропреобразова:о |теля гидроцилиндра перемещения верх- j jнего промежуточного залка, первый i вход второго блока зоны нечувстви- i эо тельности соединен с выходом усилителя небаланса, второй вход которого | соединен с выходом второго задатчика зоны нечувствительности, выход второго бпока зоны нечувствительности соединен с первым входом четвертого узла суммирования, второй вход которого соединен с выходом задатчика усилия гидроцйлиндра номинального изгиба рабочих валков, а выход со|ёдинен с входом электрогидропреобразователя гидроцилиндров изгиСа рабочих :Валков.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН („)SU(„) 3ц11 В 21 В 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

В(„ щруу

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 3431843/22-02

{22) 23.04.82

{46) 15.11.83. Бюл. Р 42

{72) В.Н, Выдрин, Е.А. Остсемин, H„B. Судаков и B.Ã. Сосюрко (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (531 621.771.014 088.8

{56) 1. Система автоматического регулирования профиля и формы полосы. Механическое.оборудование цехов холодной прокатки. Под ред. Г.Л. Химича, М., "Машиностроение", 1972,с.142-147.

2. Патент Японии Р 55-20409, кл. В 21 В 37/00, 1980.

3. Патент Японии 9 55-84211, кл. В 21 В 37/00, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТ1ИКС»

КОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ФОРМЫ ПОЛОСЫ HA

СТАНЕ, содержащее гидроцилиндры для изгиба рабочих валков и гидроцилинд» . ры для смещения промежуточных валков в осевом направлении, электрогидропреобразователи, задатчики усилий .в гидроцилиндрах, узел вычитания, уси-.. литель небаланса, четыре узла суммирования, преобразователь, установленную эа клетью систему измерения удельных натяжений по ширине полосы, выход, которой через преобразователь и узел вычитания соединен с усилителем небаланса, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения ка чества полосы, онб дополнительно содержит систему регулирования рассог" ласования скоростей рабочих валков,, эадатчик допустимого рассогласованйя скоростей рабочих валков, ограничительный блок, задатчик номинального рассогласования скоростей рабочих валков, два задатчика зоны нечувствительности, два блока эоны нечувствительности, усилитель, вход которого соединен с выходом усилителя неба анса, а выход - с первым входом первого узла суммирования, второй вход кото-! рого соединен с выходом задатчика номинального рассогласования скоростей рабочих валков, а выход соединен с входом ограничительного блока, второй вхоц которого соединен с выходом эадатчика допустимого рассогласования скоростей рабочих валков, а выход соединен с входом системы рассогласования скоростей рабочих валков, первый вход первого блока зоны нечувствитель- . ности соединен с выходом усилителя небаланса, а второй вход соединен с выходом первого задатчика зоны нечувствительности, выход первого блока зоны нечувствительности соединен с

klepBbIM входом второго узла суммирования, второй вход которого соединен .@ с выходом задатчика усилия гидроцилиндра осевого перемещения нижнего г промежуточного валка, а выход соединен с в входом электрогидропреобразователя Ъеюю гидроцилиндра перемещения нижнего промежуточного валка, выход первого блока зоны нечувствительности соеди .нен с первым входом третьего узла сум мирования,второй вход которого соеди нен с выходом задатчика усилия гидроцилиндра осевого перемещения верхнего промежуточного валка, а выход соединен с входом электрогидропреобразова,теля гидроцилиндра перемещения верх, него промежуточного, валка, первый вход второго блока зоны нечувстви тельности соединен с выходом усилиI ( теля небаланса, второй вход которого; соединен с выходом второго задатчика зоны нечувствительности, выход второго блока зоны нечувствительнос- ф» ти соединен с первым входом четвертого узла суммирования, второй вход которого соединен с выходом задатчика усилия гидроцйлиндра номинального изгиба рабочих. валков, а выход со(единен с входом электрогидропреобраэо вателя гидроцилиндров изгиба рабочих .Валков.

1053918

Изобретение относится к автоматй зации производственных процессов в металлургической промыыленности, в частности в прокатном производстве.

Известно устройство, которое содержит канал регулирования формы полосы от установленной эа клетью системы измерения удельных натяжений по ширине полосы, выход которой через систему промежуточных блоков соединен с электрогидропреобраэователем,из 10 меняющим давление масла в гидроцилинд-, рах противоизгиба валков ° При .разлйчии удельных натяжений по ширине.полосы за клетью в системе измерения удельных натяжений появляется сигнал,15 пропорциональный их разности IIo ширине полосы, который, усиливаясь в усилителе небаланса, посредством гидропреобразователя преобразуется в сигнал, пропорциональный давлению масла в гидросистеме, что приводит в действие плунжеры гидроцилиндров, изгибающих рабочие валки таким образом, что происходит уменьшение раз- ности удельных натяжений по ширине полэсы за клетью j1) .

Недостатком известного устройства является то, что сопротивление движению плунжеров в гидроцилиндрах и наличие уплотнений снижают быстродействие и качество регулирования формы полосы за клетью. . Известна система регулирования фор- мы полосы на шестивалковом стане, которая включает гидроцилиндры, пере.мещающие промежуточные валки в осе. вом направлении, электрогидропреобра- зователи, гидросистему, операционный блок, а также канал автоматического регулирования от установленной эа клетью системы измерения удельных 40 натяжений по ширине полосы.

Недостаток системы - инерционность в гидравлической системе перемещения промежуточных валков в осевом направлении, которая снижает быстРодействиеф5 регулирования формы полосы..

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае» мому результату является устройство, позволяющее регулировать форму поло- 50 сы в попере ном сечении с помощью принудительного гидравлического изгиба рабочих валков путем перемещения промежуточных валков в осевом направлении, путем изменения давления металла на валки.

Устройство содержит канал регулйрования от установленной эа клетью системы измерения удельных натяжений по ширине полосы, выход которой через узел усиления небаланса соединен 60 с входомэлектрогидропреобразователей выход которых соединен с входом гидро: цилиндров, изгибающих рабочие валкй и гидроцилиндров, смещающих промежуточные валки в осевом направлении $3). 65

Устройство не достаточно обеспечивает точное и эффективное регулиl рование формы полосы, так как имеет замедленное быстродействие, обусловленное использованием.B качестве регулирующего органа гидросистем с гидроцилиндрами. Кроме того, изгиб рабочих валков приводит к повышенным нагрузкам на подшипники,,а осевое перемещение промежуточных валков приводит к повышенным контактным давлениям в результате уменьшения длины контакта.

Целью изобретения является повышение качества полосы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического регулирования формы полосы на стане, содержащее гидроцилиндры для изгиба рабочих валков и гидроцилиндры для смещения промежуточных валков в осевом направлении, электрогидропреобра= зователи, эадатчики усилий в гидроцили ндрах, уз ел вычи тания, усилитель небаланса, четыре узла суммирования, преобразователь, установленную за клетью систему измерения удельных натяжений по ширине полосы, выход которой через пРеобразователь и узел вычитания соединен с усилителем небаланса, дополнительно содержит сис-. тему регулирования рассогласования скоростей рабочих валков, эадатчик допустимого рассогласования скоростей рабочих валков, ограничительный блок, задатчик номинального рассогласования скоростей рабочих валков, два задатчика эоны нечувствительности, два блока зоны нечувствительности, усилитель, вход которого соединен с выходом усилителя небаланса, а выход— с первым входом первого узла суммирования, второй вход которого соединен с выходом задатчика номинального рассогласования скоростей рабочих валков, а выход соединен с входом ограничительного блока, второй вход которого соединен с выходом эадатчика допустимого рассогласования скоростей рабочих валков, а выход соединен е входом системы рассогласования скоростей рабочих валков, первый вход первого блока зоны нечувствительности соединен с выходом усилителя небаланса, а второй вход соединен с выходом первого эадатчика зоны нечувствительности, выход первого блока зоны нечувствительности соединен с первым входом второго узла суммирования, второй вход которого соеди. нен с выходом задатчика усилителя гидроцилиндра осевого перемещения нижнего промежуточного валка, а выход соединен с входом электрогидропреобразователя гидроцилиндра перемещения нижнего промежуточного валка, выход первого блока эоны нечувствительности соединен с первым входом

1053918 третьего узла суммирования, второй вход которого соединен с выходом задатчика усилия гидроцилиндра осевого перемещия верхнего промежуточного ,валка, а выход соединен с входом

: электрогидропреобразователя гидроцилиндра перемещения верхнего промежуточного валка, первый вход второго блока зоны нечувствительности соединен с выходом усилителя небаланса, .второй вход которого соединен с выходом второго задатчика зоны нечувст вительности, выход второго блока зоны. нечувствительности аоединен а первым входом четвертого узла суммирования, ,второй вход которого соединен с вы, 15 ходом задатчика усилия гидроцилиндра номинального .изгиба рабочих валков,: а выход соединен с входом электрогидропреобразователя гидроцилиндров изгиба рабочих. валков. 20 . Такое построение каналов регулиравания позволяет регулировать-.форму полосы с помощью противоизгиба рабо- чих валков, изменения положения промежуточных валков в осевом направле-. нии и рассогласования окружных скоростей рабочих валков.

При небольшой величине разности удельных натяжений по ширине полосы регулирование формы полосы на шестивалковом атане осуществляется с помощью рассогласования окружных скоростей рабочих валков. Этот канал регулирования формы полосы обладает большим быстродействием, чем гидроизгиб рабочих валков и смещение промежуточных,валков вдоль их оси, и снижает нагрузку на подшипники и, валки. При увеличении разности удель! ных натяжений по ширине полосы регулирование формы листа осуществляется 40

I с помощью рассогласования скоростей рабочих валков и смещения промежуточных валков в осевом направлении. При большой величине разности удельных натяжений по ширине полосы регулирование 45 ее форьи осуществляется с помощью рассогласования скоростей и гидроизгиба рабочих валков и путем осевого смещения промежуточных валков.

Передвижение промежуточных валков

50 производится в противоположных направлениях: либо навстречу друг другу, либо друг от друга в разные стороны;

При изменении ширины полосы промежуточные валки сдвигаются таким образом, чтобы перекрытие бочек равнялось ширине полосы. С уменьшением ширины полосы перекрытие уменьшается, с увеличением ширины полосы — увеличивается.

Рассогласование скоростей рабочих ° валков позэоляет изменить в очаге деформации протяжность участка с противонаправленными силами-трения.

При этом увеличение рассогласования скоростей рабочих валков приводит к увЕличению указанной зоны, а уменьшение рассогласования — к уменьшению эоны с противонаправленными силами трения„Регулирование протяженности зоны с противонаправленным действием сил трения вызывает изменение среднего и полного давления прокатки и как следствие, прогиб валков, что сказывается на поперечном профиле и формы полосы. .Если при прокатке искажение плоской формы происходит в виде краевой волнистоати, то необходимо увеличить рассогласование скоростей рабочих валков. В этом случае происходит уменьшение давления прокатки и прогиба валков, а следовательно, и де- фекта формы полосы в виде краевой волнистости, Если при прокатке полоса имеет форму центральной волнистости, то необходимо уменьшить рассогласование скоростей рабочих валков.

В этом случае давление прокатки увеличивается, что ведет к увеличению прогиба валков и уменьшению дефекта планшетности в виде централь-, ной волнистости. Таким образом, в зависимости от деФекта планшетности скорости рабочих валков целесообразно изменять около своего номинального значения.

Отношение номинальных скоростей рабочих валков друг к другу можно охарактеризовать коэффициентом рассогласования скоростей валков..

« е<н (1)

VSoH

Р„, 8 номинальная скорос ти рабочих валков.

При изменении скорости только одного рабочего валка коэффициент

К рассчитывается по формуле ! ч,„,щ „

"v чн - "ч > «2) b0 а при изменении скоростей обоих ра-, бочих валков коэффициент рассчитывается следующим образом: ю + И

К = К „Ъ а К„= э (3)

Ч@„- < so где аЧВ,, ьЧ вЂ” изменение скоростей рабочих валков относительно номинального значения.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит рабочие 1, промежуточные .2, опорные 3 валки.

Рабочие валки 1 приводятся от электрических двигателей 4 и 5. Рассогласование скоростей рабочих валков осуществляется системой 6.

1053918

Устройство включает систему 7 измерения удельных натяжений по ширине полосы, преобразователь 8, узел вычитания 9, усилитель 10 небаланса, усилитель 11, первый узел 12 суммиронания, эадатчик 13 номинального рассогласования скоростей рабочих валков, ограничительный блок 14, первый блок 15 зоны нечувствительности,. первый задатчик 16 зоны нечувствительности, второй узел 17 суммирова- 10 ния, третий узел 18 суммиронания,электрогидропреобразователи 19 гидроцилиндров 20 перемещения верхнего и нижнего промежуточного валка н осевом направлении, второй регулируемый 1 блок 21 зоны нечунствительности второй задатчик 22 зоны нечувствительности, четвертый узел 23 суммирования, электрогидропреобразователь 24 гидроцилиндра 25 изгиба рабочих вал-* 20 ков, задатчик 26 допустимого рассогласования скоростей рабочих валков, задатчик 27 усилия .осевого перемещения в гидроцилнндрах верхнего и нижнего промежуточного валка,.задатчик 25

28 усилия гидроцилиндра номинальногс изгиба рабочих валков.

На чертеже обозначены: h6« —— сигнал, пропорциональный действительному значению разности удельных натяжений йо ширине полосин h6 < = сигнал, пропорциональный заданному значению разности удельных натяжений по ширине полосы; 3i < — сигнал(, пропорциональный разности между дей 35 ствительными ..Ьб, и заданным зна- З чениям 56, Ку, - сигнал,hponoyциональный номинальной величине рассогласования скоростей валков Ь К вЂ” сигнал, пропорциональный приращению рассогласования скорости рабочих вал @» кон; К> - сигнал,пропорциональный

% допустимому значению рассогласования скоростей рабочих валков„ U - сигнал,пропорциональный номинальному положению гидроцилиндрон 20 смещают 45 щих промежуточные валки в осевом направленииу Oq сигнал,пропорци.ональный номинальному усилию в гидроцилиндрах 25, иэгибающйх рабочие валки 1. 50 устройство работает следующим об»

Разом.

Сигнал Ы от измерителя 7, пропорциональный действительному эначе нию разности удельных натяжений по ширине полосы в узле 9, сравнивается с сигналом б+ пропорциональным заданному значению разности удельных натяжений по ширинв полосы, сигнал отклонения усиливается в усилителе

10. С усилителя 10 снимается сигнал, который поступает на вход усилителя

11 и на входы первого и второго блоков 15 и 21 эоны нечувствительности.

С выхода усилителя 11 снимается сигнал ALE, который подается на первый вход первого узла 12 суммирования. От задатчика 13 номинальной величины. рассогласования скоростей рабочих валков сигнал поступает на второй вход первого узла 12 суммиро« вания. В узле суммирования 12 сигналы

К „ и 4Ку складываются и результирующий сигнал поступает на вход ограничительного блока 14, где сравнивается с сигналом, поступающим от эадатчика 26.

Если результирующий сигнал К и К не превышает допустимого значения К„", то с блока 14 снимается сигнал, который поступает нд вход системы регулирования 6 рассогласова» ния скоростей валков.

B первом блоке 15 зоны нечувствительности сигнал, поступающий из бло ка 10, сравнивается с сигналом, пропорциональным зоне нечувствитель- ности, Если результирующий сигнал превышает допустимые значения, то с блока 15 снимается сигнал, который после второго и третьего узлов 17 и 18 суммирования и двух электрогидропреобразователей 19 поступает н гидроцилиндры 20, смещающих промежуточные валки н осевом направлении.

Во втором блоке 21 зоны нечунствительности сигнал, поступающий из усилителя 10, сравнивается с сигна», лом, пропорциональным зоне нечувствительности.

Если результирующий сигнал превышает допустимое значение, то с блока

21 снимается сигнал, который после четвертого узла 23 суммирования и электрогидропреобразователя 24 поступает в гидроцилиндры 25, изгибающих рабочих валки.

В результате в устройстве обеспечи- вается регулирование форьы полосы до тех пор,пока величина действительного

ЬЯ и заданногоФ зйачений раэностй удельных натяжений по ширине полосы за клетью не сравняются. ю

Устройство дополнительно снижает отсортировку листов па плоскостности на 20%, что позволяет при годовом объеме производства 400 тыс. т. получить экономический эффект 5600 р., н год.

1053918

Составитель Г.. Лызлов

Редактор Т. Иитейко Техред С,Легеза Корректор О, Билак

Заказ .8976/8 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4