Гидравлическое установочное устройство прокатного стана

 

Изобретение относится к прокатному оборудованию, преимущественно к установочным устройствам валков рабочих клетей прокатных станов. Цель изобретения - увеличение производительности прокатного стана и повьшение КПД устройства за счет сокращения расхода жидкости из аккумулятора при установочных перемещениях валка и уменьщения начального давления в нажимных цилиндрах. Наличие дополнительного мультипликатора 10 и жесткая связь подвижных плунжеров-цилиндров 26 . 23 а В (Л с 4 00 СД СО 4 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5р 4 В 21 В 31/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 4221954/31-02 (22) 06,04,87 (46) 07.11.88. Бюл, У 41 (71) Норильский вечерний индустриальный институт (72) А.П.Потапенков, А.Г.Кузменко, Д.П.Притыкин, В.М.Чернобай, О.A.Ãóê и 10.Г.Серебренников (53) 621.771.2.06(088.8) (56 ) Авторское свидетельство СССР

М 148776, кл. В 21 В 31/32, 1961.

Иванченко Ф.К. и др. Динамика и прочность прокатного оборудования.11.: Металлургия, 1970, с, -132, рис. 63.

11

16

Ц

21

22

18

17

12

l5

„.Я0„„1435343 А1 (54) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТАНОВОЧНОЕ УСТР0АСТВ0 ПРОКАТНОГО СТАНА (57) Изобретение относится к прокатному оборудованию, преимущественно к установочным устройствам валков рабочих клетей прокатных станов ° Цель изобретения — увеличение производительности прокатного стана и повышение КПД устройства за счет сокращения расхода жнцкости из аккумулятора при установочных перемещениях валка и уменьшения начального давления в нажимных цилиндрах. Наличие дополнительного мультипликатора 10 и жесткая связь подвижных плунжеров-цилиндров

И д

1435343

11 и 12, неподвижных цилиндров 14 и

15, неподвижных полых плунжеров-цилиндров 16 и 17 высокого давления между собой у обоих мультипликаторов

9 и 10, а также наличие дополнительного двухпоэиционного золотника 25 позволяет ликвидировать дополнительный поток жидкости из аккумулятора насосно-аккумуляторной станции 1, необходимый для возврата поршней мультипликаторов в исходное положение при перемещениях валка.6 вниз, а также позволяет поддерживать начальное давление в нажимных цилиндрах при движении валка вверх на минимальном уровне, который определяется параметрами сливной магистрали.

При движении валка вниз жидкость рас1

Изобретение относится к прокатному оборудованию, преимущественно к установочным устройствам валков рабочих клетей прокатных станов.

Цель изобретения — увеличение про" изводительности прокатного стана и повышение КПД устройства за счет со" кращения расхода жидкости из аккумулятора при установочных перемещениях валка и уменьшения начального давления в нажимных цилиндрах.

На чертеже показана схема гидравлического установочного устройства.

Гидравлическое установочное устройство состоит из насосно-аккумуляторной станции 1, соединительных трубопроводов 2, нажимных цилиндров 3 и возвратных цилиндров 4, плунжеры которых попарно связаны с подушками 5 валка 6 (показана одна подушка из двух). Между каждым нажимным цилиндром и насосно-аккумуляторной станцией находится система управления потоками жидкости в нажимные цилиндры (показаны элементы одной системы иэ двух), включающая следящий золотник

7„ переключающий золотник 8, мультипликаторы 9 и 10. Мультипликаторы состоят иэ подвижных плунжеров-цилинд-. ров 11 и 12, связанных штангами 13, 30 неподвижных цилиндров 14 и 15 низкого давления, неподвижных полых плунжеров-цилиндров 16 и 17 высокого ходуется только на заполнение нажимных цилиндров 3 и не расходуется на заполнение полостей 19 и 20 высокого давления плунжеров-цилиндров 11 и 12 мультипликаторов 9 и 10. Кроме того, работоспособность мультипликаторов 9 и 10 не зависит от давления в нажимных цилиндрах 3 и поэтому устраняются ограничения на величину давления в сливной магистрали. Это ведет к снижению начального давления в нажимных цилиндрах. B итоге можно устанавливать возвратные цилиндры 4 меньшего диаметра, что и способствует совместно с фактором уменьшения расхода жидкости при движении валка вниз увеличению КПД,. 1 ил, 2 давления, связанных штангами 18, По- лости 19 и 20 высокого давления плунжеров-цилиндров через обратные клапаны 21 и 22 соединены с нажимным цилиндром и через обратные клапаны 23 и 24 с цилиндрами низкого давления мультипликаторов, которые двухпозиционным золотником 25 подключены к переключающему золотнику 8 и к сливной магистрали. С рычагом .(устройством) 26 переключения двухпозиционного золотника взаимодействует штанга

27, закрепленная на подвижных плунжерах-цилиндрах. Со следящими золотниками сьяэан их механизм 28 перемещения„ смонтированный на траверсе

29, соединенной штангами 30 с подушкаы . валка. Траверсы 29 и штанга 30 обеспечивают охват следящих золотников отрицательной обратной связью по перемещению.

Устройство работает следующим образом.

Б исходной позиции переключающий золотник 8 соединяет нажимной цилиндр

3 со следящим золотником 7 и выключает мультипликаторы 9 и 10 из системы управления потоками жидкости нажимного цилиндра. Меняет позицию переключающий золотник под действием давления в нажимМом цилиндре при условии

1435343 где Рн — давление в нажимном цилиндре;

P — давление в аккум ляторе насосно-аккумуляторной станции 1.

При отсутствии металла в валках давление в нажимных цилиндрах создается усилием постоянно подключенных к насосно"аккумуляторной станции воз- 10 вратных цилиндров 4,и его значение может достигать величины (РаРь-С ь) Гн s где Р „. — давление в нажимном цилиндре при отсутствии металла в валках;

F — площадь плунжеров возвратных ь цилиндров; 20

Ге — сил а веса валка;

F — площадь плунжеров нажимных н цилиндров.

Так как F (F>, то и Рцн Р . Поэтому при отсутствии металла в валках 25 переключающий золотник 8 находится в исходной позиции и в эти периоды осуществляется установка валка в нужное положение путем перемещения его вверх или вниз ° 30

Перемещение валка вниз начинается при смещении следящих золотников вверх, которое обеспечивается механизмом 28. При этом нажимнье цилинд ры соединяются с насосно-аккумуляторной станцией и в них устанавливается

35 давление Р>, такое же,как и в возврат. .ных цилиндрах. Но поскольку Fu r F5, результирующая сила действует вниз и валок перемещается вниз. Жидкость от 40 насосно-аккумуляторной станции поступает в этом случае только в нажимные

-цилиндры. Ее доступу к мультипликато рам 9 и 10 препятствуют обратные кла- паны 21 и 22, Перемещение валка вверх начинается при смещении следящих золотников вниз, которое также обеспечивается механизмом 28. При этом нажимные цилиндры соединяются со сливной маги50 страпью и давление в них резко уменьшается. Поскольку давление в возвратных цилиндрах остается постоянным, равным P „, результирующая сила действует вверх и валок перемещается .вверх.

В обоих случаях, при перемещении валка и вверх и вниз, перемещение следящих золотников от механизма 28 компенсируется их перемещением вмесЪ те с подушками валка за счет наличия отрицательной обратной связи по перемещению, роль которой выполняют штанги 30 и траверса 29. При установившихся режимах скорость перемещения следящих золотников от механизма

28 и их скорость перемещения вместе

:с подушками валка оказываются равными и противоположно направленнымч, При отключении механчзма 28 следящие золотники, двигаясь с подушками валка, выходят в среднее положение, перекрывают трубопроводы, идущие к нажимным цилиндрам, и движение валка прекращается.

При захвате металла валками возрастающее усилие прокатки R действуя через подушки валка на плунжеры на" жимнь1х цилиндров, резко увеличивает давление- в них до величины

Рпн =Pон+Б н °

Так как всегда P») Р, переключающий золотник меняет позицию и соединяет следующий золотник с двухпозиционным золотником 25, перекрывая одновременно трубопровод, идущий к нажимному цилиндру. Теперь при смещении следящего золотника 7 вверх, что происходит за счет его перемещения вместе с подушкой валка, вследствие сжатия жидкости в нажимном цилиндре жидкость от насосно-аккумуляторной станции поступает в зависимости от положения двухпозиционного золотника 25 в цилиндр 14 низкого давления мультипли-катора 9 или в цилиндр 15 низкого давления мультипликатора 10.

В соответствии с приведенной схемой жидкость поступает в цилиндр 14, Под действием этой жидкости подвижный плунжер-цилиндр 11, а вместе с ним и подвижный плунжер-цилиндр 12, а также штанги 13 и 27 перемещаются вниз (по схеме). При этом жидкость из полости 19 высокого давления через полый плунжер-цилиндр 16 высокого давления и обратный клапан 21 вы,тесняется в нажимной цилиндр. Давление этой жидкости может достигать величины

Р ь PaD н Da где D — наружный диаметр плунжерай цилиндра ll (12);

?)ь - наружный диаметр полого плунжера цилиндра 16 (17) высокого давления.

l 435343

Соотношение диаметров D è D выбирают таким, чтобы обеспечить условие

Рв ян

Тогда поступление жидкости в нажимные цилиндры под давлением Р обеспечивает компенсацию сжатия жидкости в нажимных цилиндрах и удержание валка в исходном положении в период прокатки. Одновременно с этим движущийся вниз плунжер-цилиндр 12 вытесняет жидкость из цилиндра низкого давления и создает разрежение в полости 20 высокого давления. Вследствие этого часть жидкости, вытесняемой из цилиндра 15, через обратный клапан 24 и полый. плунжер-цилиндр 17 заполняет полость 20 .высокого давле- 20 ния, а оставшаяся часть поступает в сливную магистраль через двухпозиционный золотник 25. !

При достижении плунжерами-цилиндрами 11 и 12 крайнего нижнего поло- 25 жения штахга 27 воздействует на рычаг (устройство) 26 и обеспечивает переключение двухпозиционного золотника

25. Теперь жидкость от насосно-аккумуляторной станции поступает в цилиндр 30

15 низкого давления мультипликатора

10. Это обеспечивает перемещение подвижного плунжера-цилиндра 12, а вместе с ним и подвижного плунжера-цилиндра 11, а также штанг 13 и 27 вверх (по схеме). В результате жидкость иэ полости 20 высокого давления через полый плунжер цилиндра 17 высокого давления и обратный клапан 22 вытесняется в нажимной цилиндр под давле- 40 нием Р» обеспечивая удержание валка в исходном положении. Одновременно с этим часть жидкости, вытесняемой плунжером-цилиндром 11 из цилиндра 14 низкого давления, заполняет полость

19 высокого давления через обратный клапан 23 и полый плунжер 16, а оставшаяся часть поступает в сливную магистраль через двухпозиционный золотник 25.

При достижении плунжерами-цилиндрами 11 и 12 крайнего верхнего полокения штанга 27, воздействуя на рычаг

26, обеспечивает обратное переключение двухпозиционного золотника 25 и цикл работы мультипликаторов 9 и 10 повторяется.

При работе устройства жидкость из насосно-аккумуляторной станции расходуется при перемещении валка вниз только на заполнение нажимных цилиндров и не расходуется на заполнение полостей высокого давления плунжеровцилиндров мультипликаторов. Это поз во ляет уменьшить общий поток жидкости при перемещении валка вниз на величину 4 и уменьшить время на перестановку валка на величину 4t по сравне-. нию с известным техническим решением, что обеспечивает понышение производительности прокатного стана.

В устройстве работоспособность мультипликаторов не зависит от давления в нажимных цилиндрах, и поэтому устраняются ограничения на величину давления в сливной магистрали. Это позволяет поддерживать начальное давление в нажимных цилиндрах на минимально возможном уровне, а следовательно, устанавливать возвратные цилиндры меньшего размера, что способствует совместно с фактором уменьшения расхода жидкости из аккумулятора при перемещении валка вниз увеличению КПД устройства.

Формула изобретения

Гидравлическое установочное устройство прокатного стана, содержащее насосно-аккумуляторную станцию, соединительные трубопроводы. нажимные и возвратные цилиндры, плунжеры которых попарно связаны с каждой подушкой валка, системы управления потоками жидкости для каждого нажимного цилиндра, включающие каждая следящий золотник, охваченный отрицательной обратной связью по перемещению, переключающий золотник, мультипликатор, содержащий подвижный плунжер-цилиндр, неподвижный цилиндр низкого давления и неподвижный полый плунжер-цилиндр высокого давления,и механизм перемещения следящих золотников, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения производительности прокатного стана и повышения КПД устройства эа счет сокращения расхода жидкости иэ аккумулятора при установочных перемещениях валка и уменьшения начального давления в нажимных цилиндрах, системы управления потоками жидкости для каждого нажимного цилиндра снабжены каждая дополнительным мультипликатором, причем его неподвижный цилиндр низ7 1435343 8

Составитель Г.Ростов

Редактор В.Петраш Техред м.Дидык Корректор С.йекмар о

Заказ 558?j9 Тираж 46? Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 кого давления, неподвижный полый плунжер-цилиндр высокого давления и подвижный плунжер-цилиндр жестко связаны с одноименными элементами ос5 новного мультипликатора, а полости высокого давления плунжеров-цилиндров каждого мультипликатора через обратные клапаны соединены с нажимным цилиндром и с соответствующими цилинд- 10 рами низкого давления мультипликаторов, которые через дополнительно установленный двухпозиционный золотник подключены к переключающему золотнику и к сливной магистрали, при этом подвижные плунжеры-цилиндры мультипликаторов снабжены штангой, взаимодействующей с устройством переключения двухпозиционного золотника.