Способ управления пилигримовым станом

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 В 21 В 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

w/ñ

:В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3837174/22-02 (22) 02.01.85 (46) 30.07.86. Бюл. В 28 (7!) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (72) Ю.И. Блинов, В.В. Кудрявцев, Б.Г. Барменков, Е.М. Халамез, А.M. Меньщиков, О.В, Танцырев, А.С. Ивахненко и И.M. Калинин (53) 621.316.7)8.5:771.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 163577, кл. В 21 B 37/00, 1963.

Авторское свидетельство СССР

Ф 770590, кл..В 21, В 37/00, 1980. (54)(57) 1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПИЛИГРИМОВЫМ СТАНОМ, оборудованным электроприводом валков с системой управле ния, закЛючающийся в изменении скоростного режима прокатки путем воз„„SU„„1247113 А 1 действия на частоту вращения электро-. привода валков, о.т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности и надежности в работе стана, на. каждом обороте валков измеряют максимальный ток электропривода валков, определяют его отклонение от заданного и воздействуют на частоту вращения электропривода валков таким образом, чтобы устранить возникшее отклонение. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что если. отклонение максимального тока электропривода валков от заданного положительное, то частоту вращения электропривода валков увеличивают, а если указанное отклонение отрицательное, то частоту вращения электропривода уменьшают.

12471

Изобретение относится к трубопрокатному производству и касается совершенствования способа управления работой пилигримовых станов, имеющих индивидуальный привод клети. 5

Цель изобретения — повышение производительности и надежности в работе пилигримового стана.

На фиг. 1 изображены графики изменения скорости заготовки за цикл про- fp катки, равный одному обороту валков; на фиг. 2 — графики изменения скорости заготовки в зависимости от режима работы гидротормозной буксы за цикл прокатки; на фиг. 3-5 — графики изме- 15 нения тока электропривода валков в зависимости от нагрузки в главной ли— нии стана.

Номинальный режим работы подающего аппарата соответствует такому режиму, когда давление в воздушной камере подающего, аппарата или вес заготовок соответствуют расчетным значениям, а режим работы гидравлической тормозной буксы соответствует заданному. 25

Кривые 0 А (фиг. 1 и 2) соответ— ! ствуют участку разгона заготовки.

Точка 0.1 характеризует момент времени, когда скорость перемещения заготовки равна нулю и соответствует окончанию предыдущего цикла прокатки, когда„валки, прокатав часть заготовки за одну подачу, перемещают ее от валков. Точка А „. соответствует времени начала торможения заготовки, когда плунжер входит в зону торможения гидравлической тормозной буксы.

Кривая А„-В; (фиг. 1 и 2) характеризует изменение скорости перемещения заготовки на участке торможения.

Точка В; соответствует моменту вре40 мени, когда скорость вращения заготовки в конце торможения падает до нуля.

Однако на практике для более про изводительной работы пилигримового стана номинальные (расчетные) частоты вращения валков принимают такими, что в точке С1 происходит встреча валков с заготовкой, скорость которой не упала до нуля, т.е. номинальная частота вращения валков клети выбирается такой, чтобы в точке С; произошло дополнительное торможение заготовки валками и начало ее деформации гребнем калибра валков. Следовательно, на участке С1 D< кривой С D Е ° ско1 i рость перемещения заготовки падает до нуля и затем увеличивается до ве13 2 личины, равной 9f D.n/áÎ, где D — катающий диаметр валков; t! — частота вращения валков. Валки перемещают заготовку с этой скоростью (участок

Е;U;) в направлении от валков. В точке Б; калибр валка освобождается от металла. прокатанной части трубы, и на участке U, К; скорость перемещения заготовки интенсивно падает до нуля вследствие усилия, прикладываемого давлением воздуха к поршню воздушного цилиндра. На этом заканчивается цикл прокатки, который в процессе прокатки одной заготовки многократно повторяется.

При увеличении давления в воздушном цилиндре подающего аппарата или при весе заготовки, поступившей на прокат, меньше номинального скорость перемещения заготовки к валкам (кривая О. А . на фиг. 1) увеличивается и ! 1

1 заготовка достигает точки А„ начала торможения за меньшее время. Следовательно, уменьшается время торможения заготовки (кривая А.,В ° ), так как при номинальной настройке режима работы гидравлической тормозной буксы торможение происходит более интенсивно.

При уменьшении давления в воздушном цилиндре подающего аппарата или при весе заготовки больше номинального скорость перемещения заготовки к

tl валкам (кривая 0; A,) уменьшается (фиг. 1) и заготовка достигает точки

А, начала .торможения за большее время. Время торможения заготовки (кри1 вая А. P ) при неизменной настройке

1 режима работы тормозной буксы увеличивается.

Изменение режимов работы гидравлической тормозной буксы (фиг. 2) приводит к изменению скорости торможения заготовки (кривые А-В и А Р ).

1 1 1

Режимы отличаются от номинального режима торможения (кривая А В.) большим или меньшим временем торможения.

На фиг. 3 представлен график нескольких циклов изменения тока электропривода валков при номинальной нагрузке в клети пилигримового стана.

Кривая Ci Ui соответствует изменению (увеличению) тока электропривода валков за время работы калибра валков, причем точка С! соответствует по времени точке С> (фиг. 1 и 2), т.е. моменту встречи заготовки с валками и началу ее деформации. Точка U„ соот12471 з ветствует по времени точке U (фиг. 1 и 2), т.е. моменту окончания прокатки участка трубы за одну подачу. Мак, симальное значение тока при номинальной нагрузке в клети, соответствую.щее точке U;, равно заданному току прокатки.

Кривая U„ C;, соответствует изменению (уменьшению) тока электропривода валков за время прохождения калибра вращающихся валков холостого участка.

На фиг. 4 сплошной линией представлен график изменения тока электропривода валков при нагрузке в клети пилигримова стана меньше номинальной (расчетной). Этот режим возникает при увеличении давления воздуха в цилиндре подающего аппарата (или

20 уменьшении веса заготовки), уменьшении времени торможения гильзы, изме- нении (уменьшении) частоты вращения валков, т.е. когда остановившаяся гильза ждет встречи с валками.

Кривая В,U соответствует изменению (увеличению) тока электропривода валков за время работы их калибра.

Точка В соответствует по времени

I

В! (фиг. 1 и фиг. 2), т.е. моменту встречи заготовки с валками и началу ее деформации. Точка U; соответствует по времени точке U; (фиг. 1 и 2), T.å. моменту окончания прокатки участка трубы за одну подачу (за один цикл прокатки), причем точка U соот-35 ветствует максимальному значению тока электропривода валков, которое меньше заданного тока нагрузки (горизонтальная пунктирная линия).

Кривая У!В. соответствует изме1+1 нению (уменьшению) тока электропривода за время прохождения калибра валков холостым участком.

На фиг. 5 сплошной линией представлен график изменения тока элект- 4> ропривода валков при нагрузке в кле.ти пилиграмового стана больше номинальной (расчетной). Этот режим возникает при встрече валков с заготовкой,скорость которой к моменту встре- 0 чи с валками еще велика, т.е. заготовка ударяет по валкам клети, вызывая большую динамическую нагрузку в главной линии стана. Такой режим обусловлен уменьшением давления воз- 55 духа в цилиндре подающего аппарата (или увеличением веса заготовки), увеличением времени торможения гиль13 зы за счет изменения режима работы тормозной буксы, изменением (увеличением) номинальной скорости вращения электропривода валков.

Кривая L.U. соответствует измене1 нию (увеличению) тока электропривода валков за время прохождения калибра рабочими участками валков, причем точка L соответствует по времени точке L. (фиг. 1 и 2), т.е. моменту

f встречи заготовки с валками и началу деформации. Точка U соответствует по времени точке U; (фиг. I и 2), т.е. моменту окончания прокатки участка трубы за одну подачу, При этом максимальная величина тока электропривода валков — точка U„. больше величины заданного тока нагрузки (горизонтальная пунктирная линия).

Кривая U;L; соответствует (изменению) уменьшению тока электропривода валков за время прохождения калибра валков рабочим участком.

На представленных сплошной линие графиках (фиг. 4 и 5) видно, что с изменением нагрузки в главной линии стана изменяется не только максималь ная величина тока электропривода вал ков, но и динамическая составляющая тока и среднее его значение (не показано).

Таким образом, измеряя, например, максимальное значение тока электропривода валков, можно судить о нагрузке в главной линии пилигримового стана.

Предлагаемый способ управления пилигримовым станом осуществляют следующим образом.

При номинальном (расчетном) режиме работы подающего аппарата, частоте вращения валков и номинальном весе заготовки (фиг. 3) изменение ско рости перемещения заготовки представ лено кривой О, А C!D E U К, (фиг. 1 и 2).

После затравки заготовки начинает ся установившийся процесс ее прокатки, который характеризуется кривой изменения тока электропривода валков, представленной на фиг. 3. Определяют знак и величину отклонения максимального тока электроприводов валков от номинального.

В номинальном режиме фактическое значение максимального тока электропривода валков равно заданному его уровню (точка U на фиг. 3) и сигнал

1247) отклонения равен нулю. Следовательно, вносить изменения в скоростной режим пилигримового стана нет необходимости.

Например, увеличение давления. 5 воздуха в воздушном цилиндре подающего аппарата или уменьшение веса заготовки при номинальной (расчетной) частоте вращения валков вызывает увеличение скорости перемещения гильзы 1р. к валкам пилигримового стана. Изменение скорости перемещения заготовки ! происходит по кривой О. А.В. D E U K- .

I 1 ! !

Участок В.D . .— это время холостого

1 вращения валков до их встречи с ос- 15 тановленной заготовкой, т.е. участок

В D- — это время резерва производи1 тельности работы пилигримового стана, которое уменьшается за цикл прокатки, что приводит к изменению тока 20 электропривода валков, график которого после затравки гильзы представлен сплошной линией на фиг. 4.

Начиная с установившегося процесса прокатки измеряют максимальное 25 значение тока электропривода валков в точке U; (фиг. 4). Определяют знак и величину отклонения от заданного уровня величины максимального тока электропривода валков. Сигнал этого gp отклонения подают на вход блока управления частотой вращения электропривода валков.

Изменяют частоту вращения электро- двигателя валков обратно пропорцио-! нально сигналу отклонения максимального тока электропривода вала от заданного уровня, т.е. для рассматриваемого случая фактический максимальный ток нагрузки (точка U. на ! фиг. 4) меньше тока заданного уровня (штриховая линия, параллельная оси абсцисс), следовательно, сигйал отклонения через блок управлени я электропривода валков вызывает увеличение частоты вращения валков. Увеличение частоты вращения валков приводит к перемещению точки D; в точку

D- (фиг. 1), так как график изменеl ния скорости за цикл прокатки изменя о

/ у ется и соответствует кривой О; А;С;

D.Е. U. К . При этом максимальная ве-! !

"личина (точка П; на фиг. 4) увеличивается и точка U., перемещается на график изменения тока электропривода валков, отмеченный штриховой лиI нией, в точку U. и совпадает с током ! задания (Х,1 ).

13

Увеличейие частоты вращения валков по сравнению с номинальной позволяет прокатать участок трубы за меньшее время T

При уменьшении давления воздуха в цилиндре подающего аппарата или увеличении веса заготовки от номинального при номинальной (расчетной) частоте вращения валков происходит уменьшение скорости перемещения заготовки к валкам пилигримового стана.

Изменение скорости перемещения заготовки происходит по графику (на фиг.1 кривая О; А„. L; С D; Е; U„K „. ) . Так как время перемещения заготовкик валкамувеличилось,то встреча заготовки, скорость которой ещевелика,с валками происходит в точке Ь;.Валки тормозят заготовку,испытывая большой динамический удар,т.е. нагрузка в главнойлинии стана увеличивается.На графике изменения тока электродвигателя валков (фиг.5), представленном сплошной линией, точка 11;, характеризующая максимальное значение тока нагрузки, больше тока заданного уровня (I,„> ).

Измеряют максимальное значение тока электропривода валков в точке U„ (фиг. 5). Определяют знак и величину отклонения от заданного уровня фактической величины максимального тока элс=1тропривода валков. Подают сигнал этого отклонения на вход блока управления частотой вращения электродвигателя валков. Изменяют частоту вращения электродвигателя валков обратно пропорционально отклонению фактического тока от заданного уровня, т.е. уменьшают частоту вращения валков. Уменьшение

I частоты вращения валков приводит к

I смещению точки L; в точку С„ .График изменения скорости перемещения заготовки изменяется и соответствует кривой О, А,L!С,. D„.E;U„ K„.Ïðè этом максимальная величина тока (точка Ц; на фиг. 5) изменяется (уменьшается) и совпадает с штриховой линией тока задания. График тока электропривода валков (фиг. 5) изменяется (показан штрихпунктирной линией).

Умвньшение частоты вращения валков по сравнению с номинальной позвол1* в этом случае увеличить время 1247113 этого влияния эквивалентны рассмот.ренному.

Pfi

Й

Вам 5

Составитель А. Сергеев

ТехредО.Гортвай . Корректор А, Зимокосов

Редактор E. Копча

Заказ 4050/11 Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5! роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 прохождения через калибр вращающихся валков холостого участка и тем самым обеспечить встречу валков с заготовкой, скорость которой погашена тормозной буксой, что уменьшает величину динамических ударов и тем самым повышает надежность работы стана.

Изменение режимов работы тормозной буксы приводит к изменению времени торможения заготовки и представлено кривыми на фиг. 2, где график

0;А;С;В; E;U< К; — заданный (номиналь— ный) режим торможения. Как видно из графиков на фиг. 2, изменение режимов торможения эквивалентно по влиянию на работу пилигримового стана изменениям давления воздуха в цилиндре подающего аппарата или веса заготовки (фиг. 1 и 3) и пути устранения

Таким образом, устанавливая ток электродвигателя валков на заданный уровень в начале прокатки, можно отстроиться от многих возмующающих факторов — изменений параметров работы подающего аппарата, веса заготовки

10 и т.д. Это обеспечивает повышение как производительности работы пилигримового стана за счет уменьшения времени прокатки заготовок, так и надежности его работы за счет устра15 нения больших динамических нагрузок в главной линии стана, что позволяет уменьшить время его простоев и тем самым повысить производительность его работы.