Гидравлическое уравновешивающее устройство прокатной клети

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 В 21 В 31/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

« р. ":Я к :

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,д, .

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3807984/22-02 (22) 29.10.84 (46) 23.03.86. Вюл. N - ll (71) Запорожский индустриальный институт (72) А. П, Потапенков, В, Й, Канюк, В.И. Северьянов и 10.Л. Левин (53) 621.771.2.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1014607, кл. В 21 В 31/32, 1981.

Машины и агрегаты металлургических заводов. - М.: Металлургия, 1981, т. 3, с. 198, рис. IV-38. (54)(57) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УРАВНОВЕШИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ, включающее уравновешивающий гидроцилиндр, взаимодействующий через систему тяг с подушкой валка и винтовой передачей нажимного механизма, аккумулятор жидкости, систему соединительных трубопроводов и насосную станцию, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности стана путем повышения стойкости винтовой передачи нажимного механизма и сокращения времени на перемещение верхнего валка, оно снабжено гидравлическим мультипликатором, подключенным параллельно трубопроводу, соединяющему уравновешивающий гидроцилиндр и аккумулятор жидкости через распределитель жидкости.

12

Изобретение относится к прокатному оборудованию; а именно к уравновешивающим устройствам рабочих валков прокатных станов.

Цель изобретения — повьппение производительности стана путем повышения стойкости винтовой передачи нажимного механизма и сокращения времени на перемещение верхнего валка.

На фиг. 1 показана схема устройства с мультипликатором разового действия; на фиг. 2 - схема устройства с мультипликатором непрерывного действия.

Уравновешивающее устройство с мультипликатором разового действия (фиг. 1) состоит из уравновешивающего гидроцилиндра 1, плунжер которого через систему тяг 2 и подушку валка 3 взаимодействует с винтовой передачей нажимного механизма 4; системы трубопроводов 5, соединяющей аккумулятор 6 с гидроцилиндром 1 через распределитель 7, насосную станцию 8 с аккумулятором 6 через распределитель,9, мультипликатор 10 с распределителем 7, аккумулятором 6 и сливной магистралью. В состав мультипликатора разового действия входит рама 11 с закрепленными на ней ци- линдром 12 низкого давления, плунжерами 13 возвратных цилиндров, плунжером 14 цилиндра высокого давления, и подвижной траверсы 15 с закрепленными на ней возвратными цилиндрами 16, плунжером 17 цилиндра низкого давления, который одновременно является цилиндром высокого давления (плунжер-цилиндр); обратные клапаны 18 и 19 и напорный клапан

20, установленные на соединительных трубопроводах.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении валка вверх распределитель 7 соединяет между собой аккумулятор 6, уравновешивающий гидроцилиндр 1, а также цилиндр 12 низкого давления мультипликатора с обратным клапаном 18 и напорным клапаном 20. Жидкость высокого давления на аккумуляторе перетекает в уравновешивающий цилиндр, в котором давление жидкости, составляет величину

19189

8 где Р— давление жидкости в цилиндре при движении вал9 ка вверх; Р— потери давления в соедиТр нительном трубопроводе при при движении валка вверх;

Рц - давление в аккумуляторе.

Одновременно с этим жидкость из аккумулятора 6 через постоянно открытый трубопровод и плунжера 13 поступает в возвратные цилиндры 16, перемещая подвижную траверсу 15 мультипликатора влево. Перемещающийся с ней плунжер-цилиндр 17 вытесняет жидкость из цилиндра 12 низкого давленйя.; Эта жидкость через обратный клапан 18 и плунжер 14 поступает в плунжер-цилиндр 17 высокого давления, рабочая полость которого

1О

15 при движении траверсы 15 влево увеличивается. Поступлению жидкости из аккумулятора 6 в плунжер-цилиндр 17 высокого давления мультипликатора в это время препятствует обратный клапан 19. Поскольку объем рабочей полости цилиндра 12..в К раз (К,„,— коэффициент мультипликации) больше рабочего объема полости цилиндра 17, избыток вытесняемой жидкости из цилиндра 12 через напорный клапан 20 поступает в сливной бак.

30 канию жидкости иэ цилиндра 17 на слив через напорный клапан 20 препятствует обратный клапан 18. Жидкость из воз50 вратных цилиндров 16 через плунжер 13 также вытесняется в аккумулятор; С учетом указанного направления течения жидкости из уравновешивающего гидроцилиндра давление в нем составляет величину

При движении валка вниз распределитель 7 переводится в положение, при котором уравновешивающий гидроцилиндр

1 соединяется с цилиндром 12 мультипликатора, а трубопровод, идущий к аккумулятору, и трубопровод, идущий к обратному клапану 18 и напорному клапану 20, закрываются. Жидкость, вытесняемая из гидроцилиндра 1, перетекая в цилиндр 12 мультипликатора, перемещает плунжер-цилиндр 17 впра45 воа При этом жидкость из цилиндра 17 через плунжер 14 и обратный клапан

19 поступает в аккумулятор 6. ПеретеB: Ь р, р - ap 9 с " 0 тр н II

Рц Км Ртр (2) 1219189 где Км. = D„!Då

Чо (К 1) !Км (3) 40 где V — рабочий объем уравновешивающего гидроцилиндра; дЧ вЂ” потери жидкости высокого давления за цикл.

Эти потери восполняются насосной установкой 8 через распределитель 9 °

При определении параметров мультипликатора разового. действия необходимо дополнительно учитывать условие 50

hVí hVø

55 где ь Чн рабочий объем цилиндра

12 низкого давления муль-. типликатора; — коэффициент мультипликации;

Dö — диаметр цилиндра 12 низкого давления;

П вЂ” диаметр плунжерацилиндра 17 высокого давления, А Р— потери давления в трубопроводе при движении валка вниз.10

В общем при работе рассматриваемого устройства происходит следующий процесс перетекания рабочей жидкости.

Жидкость высокого давления из аккумулятора поступает в уравновешивающий гидроцилиндр при движении валка вверх и ее расход за цикл работы составляет величину, равную рабочему объему Vо уравновешивающего гидроцилиндра. При опускании валка жидкость в объеме Ч 20 эа цикл перетекает из уравновешивающего гидроцилиндра в цилиндр низкого давления мультипликатора 12. Основная часть жидкости из цилиндра 12.используется для заполнения плунжера-цилиндра 17 высокого давления мультипликатора, из которого затем вытесняется в аккумулятор 6„ Некоторая часть жидкости из цилиндра 12 мультипликатора в итоге поступает на слив, З0

Из сравнения объемов расхода и поступления жидкости в аккумулятор следует, что при работе рассматриваемого устройства потери жидкости высокого давления за цикл составляют ве- 35 личину аЧ „- максимальный объем жидкости, вытесняемый из уравновешивающего гидроцилиндра при разовом перемещении валка вниз.

При использовании мультипликатора непрерывного действия это условие является несущественным.

Уравновешивающее устройство с мультипликатором непрерывного действия (фиг. 2) состоит из уравновешивающего гидроцилиндра 1, плунжер которого через систему тяг 2 и подушку валка 3 взаимодействует с винтовой передачей нажимного механизма

4, системы трубопроводов 5, соединяющей аккумулятор 6 с ур"âíîâåøèвающим гидроцилиндром через распределитель 7, насосную станцию 8 с аккумулятором 6 через распределитель 9, мультипликатор 10 непрерывного действия с аккумулятором 6, распределителем 7 и сливной магистралью. B состав мультипликатора входит распределитель жидкости 21, обратные клапаны 22-25, установленные на соединительных трубопроводах; два цилиндра высокого давления 26 и

27, плунжеры которых 28 и 29 выполнены заодно с поршнем 30 цилиндра

31 низкого давления, имеющего правую 32 и левую 33 рабочие полости.

С поршнем 30 связана штанга 34 переключения, взаимодействующая с концевым переключателем 35.

Устройство с мультипликатором непрерывного действия работает следующим образом.

При перемещении валка вверх распределитель 7 соединяет между собой аккумулятор 6 и уравновешивающий гидроцилиндр 1, а трубопровод, иду— щий к мультипликатору 10, закрывает.

Жидкость из аккумулятора перетекает в уравновешивающий гидроцилиндр и в нем устанавливается давление в со ответствии с равенством (1).

При движении валка вниз распределитель 7 переводится в положение, при котором трубопровод, идущий к аккумулятору 6, закрывается, а уравновешивающий гидроцилиндр 1 соединяется с распределителем 21 мультипликатора, который в этот период, в зависимости от положения концевого переключателя 35 занимает правую или левую позицию. Жидкость, вытесняемая из гидроцилиндра 1, с учетом этого посту1219189 пает в одну из полостей цилиндра 31 низкого давления мультипликатора (например, в левую полость 33).-Из левой полости через обратный клапан

23 жидкость попадает в полость цилиндра 26 высокого давления и поршень 30 с плунжерами 28 и 29 перемещается вправо. При этом жидкость из цилиндра 27 через обратный клапан

25 вытесняется в аккумулятор 6, а из правой полости 32 цилиндра 31 — на слив. Перетеканию жидкости из цилиндра 27 в правую полость 32 цилиндра 31 препятствует обратный клапан

24, а перетеканию жидкости из аккумулятора 6 в цилиндр 26 — обратный клапан 22. При выходе поршня 30 в крайнее правое положение под воздействием штанги 34 происходит переключение концевого переключателя 35 и распределителв..21 меняет рабочую позицию. Жидкость из гидроцилиндра 1 начинает поступать в правую рабочую полость 32 цилиндра 31 и.далее через. обратный клапан 24 в цилиндр 27 высокого давления. Поршень 30 с плунжерами 28 и 29 начинает перемещаться: .влево, вытесняя жидкость из цилиндра 26 через обратный клапан 22 в акмулятор 6 и из левой полости 33 цилиндра 31 — на слив. При выходе поршня 30 в крайнее левое положение происходит обратное переключение переключателя 35 и распределителя 21 и начинается новый цикл работы мультипликатора.

При работе мультипликатора, в период движения валка вниз, давление в уравновешивающем гидроцилиндре опре-I деляется выражением (2). Потери жидкости высокого давления за цикл прокатки слитка будут соответствовать выражению (3). Эти потери восполняются насосной станцией 8 через распределитель 9.

Сравнение выражений (1) и (2) показывает, что, выбирая соответствующим образом величину коэффициента мультипликации (К„), можно добиться положения, при котором давление жидкости в уравновешивающем гидроцилинд- . ре имеет равную величину как при движении валка вверх, так и при движении вниз, т.е. (4)

Стабилизация давления в уравновешивающем гидроцилиндре позволит под-, держивать величину этого давления на минимально необходимом уровне. На винтовые передачи нажимного механизма при этом будет действовать стабильное усилие небольшой величины.

Все это будет способствовать повышению стойкости винтовых передач, уменьшению продолжительности пауз

35 на перестановку валка и, в итоге,повышению производительности стана.

)2)9)89

Составитель Г. Ростов

Редактор Е. Папп Техред И.Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ ))87/)3 Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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