Устройство для дискретного регулирования межвалкового зазора прокатной клети

 

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к устройствам для регулирования межвалкового зазора прокатных клетей, преимущественно, сортовых и проволочных станов. Цель изобретения - повышение точности прокатки путем увеличения количества ступеней регулирования межвалкового зазора. Поршень каждого исполнительного гидроцилиндра 1 выполнен с двумя соосными штоками, один из которых оперт на подушку 2 валка, а другой - на торец верхнего нажимного винта 4. Между корпусом каждого исполнительного гидроцилиндра и верхней поперечиной станины клети размещен самотормозящий клиновой механизм 8 с приводом 10. Электромеханический привод верхних нажимных винтов оснащен фрикционными муфтами 14 предельного момента, содержащими упругие элементы 16, взаимодействующие с поршнями 17 силовых пневматических цилиндров. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (CI)S В ?1 В 37/08

5В

58

SB

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ! (21) 4464908/31-02 (22) ?1.07.88 (46) 15.06.90. Бюл. № 22 (71) Ижевский механический институт (72) Ю,Н. Семин и В, С, Орловский (53) 621.771. 237,06-522(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1049131, кл, В 21 В 37/08, 1983.

„„80„„Ы7О81З

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСКРГТНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕЖВАЛКОВОГО ЗАЗОРА ПРОКАТ—

НОЙ КЛЕТИ (57) Изобретение относится к прокатному производству, а именно к устройствам для регулирования межвалкового зазора прокатнмх клетей преимущест1570813 в евно сортов! !х и проволочных станов °

Цель изобретения — повышение точности прокатки путем увеличения количества ступеней регулирования межвалкового

5 зазора. 11оршень каждого исполнительного гидроцилиндра 1 выполнен с двумя соос ыми штоками, один из которых оперт на подушку 2 валка, а другой на торец верхнего нажимного винта 4 Между корпусом каждого исИзобретение относится к прокатному производству, а именно к устройствам для регулирования, в том числе автоматического, межвалкового зазора прокатных клетей преимущественно сортовых и проволочных станов, Целью изобретения является повышение точности прокатки путем увеличения количества ступеней регулирования межвалкового зазора.

На фиг,1 изображено устройство, вертикальный разрез; на фиг,2 — принципиальная схема блока управления исполнительными гидроцилиндрами.

Устройство содержит два исполнительных гидроцилиндра 1, установленных на подушках 2 верхнего валка клети, Поршень 3 каждого гидроцилиндра снабжен двумя соосными штоками, один из которых опирается на подушку 2„ а другой — на торец нажимного винта 4, В корпус каждого гидроцилиндра 1 ввернут по резьбе механический задатчик 5 хода поршня 3. Корпус 40 каждого гидроцилиндра 1 зафиксирован от поворотов и перемещений в горизонтальной плоскости с помощью скоб 6, не препятствующих его перемещению по вертикали, Между клиновой поверхностью корпуса каждого гидроцилиндра и жестко скрепленной с верхней поперечиной станины клети прокладкой 7 установлен самотормоэящий клин 8, оснащенный приводными гидроцилиндрами

9 и 10 жестко скрепленными с боковыми стойками станины, В клине 8 выполнено отверстие, через которое проходит верхний шток поршня 3. В шток каждого поршня 3 вмонтирован гидроци55 линдр с плунжером 11. Верхние нажимные винты 4 клети оснащены электромеханическим приводом, включающим в свой состав электродвигатели 12 и червячполнительного гидроцилиндра и верхней поперечиной станины клети размещен самотормозящий клиновой механизм

8 с приводом 10. Электромеханический привод верхних иажимных винтов оснащен фрикционными муфтами 14 предельного момента, содержащими упругие элементы 16, взаимодействующие с поршнями 17 силовых пневматических цилиндров. 2 ил. ные редукторы 13, в каждый из которых встроена фрикционная муфта предельного момента, содержащая полумуфту 14, сопряженную по конической поверхности с червячным колесом 15. Колесо 15 свободно вращается на хвостовике нажимного винта 4, а полумуфта 14 связана с последним посредством шлицевого соединения. Полумуфта 14 взаимодействует с пружиной 16, которая опирается на поршень 17 пневмоцилиндра, корпус 18 которого посредством реэьбового соединения связан с корпусом червячного редуктора 13 и зафиксирован с помощью контргайки 19, Усилие пружины изменяется в зависимости от позиции поршня

17 в корпусе 18 пневмоцилиндра, Поршень 17 имеет две фиксированные позиции, одна иэ которых соответствует отсутствию рабочего давления в пневмоцилиндре (пружина 16 предварительно сжата), другая — наличию рабочего давления в пневмоцилиндре (пружина 16 дополнительно сжата на величину хода поршня 17), Ход поршня 17 ограничен внутренним буртом корпуса 18.

Уравновешивание верхнего валкового блока осуществляется с помощью гидроцилиндров, вмонтированных в подушки нижнего валка клети (не показаны). Рабочая полость каждого исполнительного гидроцилиндра 1 связана с источником давления (не показан) через двухпозиционный гидрораспределитель ?О, а рабочие полости гидроцилиндров 9 привода клиньев 8 — через двухпозиционный гидрораспределитель 21, Рабочие полости гидроцилиндров, вмонтированных в штоки поршней 3, связаны через двух— позиционный гидрораспределитель 22 с трубопроводами, соединяющими гидроцилиндры 9 с источником давления. Рабочие полости пневмоцилиндров 18 связань,1570813 с источником давления через двухпозиционный пневмораспределитель 23, а рабочие полости гидроцилиндров 10 и гидроцилиндров уравновешивания верх5 него валкового блока непосредственно связаны с источником давления, Управлеиие работой устройства осуществляется с помощью кнопок SBCI

SBC4, смонтированных на пульте управления и подключенных на вход блока

24 управления, с выходом которого связаны магнитные пускатели, KYI, KMZ, электродвигателей 12 привода верхних . нажимных винтов и обмотки электромагнитов УАI,...,YA4 распределителей 20?3 соответственно. Блок 24 управления представляет собой электрическую схему построенную на релейных элементах и содержащую реле KOCI, KqCZ фик- 20 сации включенного положения кнопочных выключателей SBCI, SBC?, промежуточные реле KI.I...,,KL4, реле времени

КТI,...,КТ5, сигнальные лампы FI-.1 и

EL2. 25

Устройство работает следующим образом.

При не обходимо с ти уменьшения межв алкового зазора вальцовщик нажимает на кнопку SBCI без последующего удержи- 30 в ания ее в нажатом с ос тоянии. При этом напряжение подается на реле KQCI сигнальную лампу FLI, промежуточное реле, обмотку KLI электромагнита гидрораспределителя 20, магнитный пускатель KMI электродвигателей 12, реле време, ни КТI Реле КОСI фиксирует включенное положение кнопки SBC! Загорается сигнальная лампа ELI, свидетельствующая о том, что устройством производится 4р автоматизированная коррекция межвалкокового зазора в сторону его уменьшения. Промежуточное реле KI,I размыкает нормально замкнутый контакт KLI:1, предотвращая срабатывание устройства при случайном нажатии на кнопку

SBC2, кроме того, размыкается нормально замкнутый контакт KLI 2. Гидрораспределитель 20 переключается и соединяет рабочие полости исполнительных 50 гидроцилиндров 1 с напорным трубопроводом, Одновременно с этим срабатывает магнитный пускатель KMI, Под действием давления рабочей жидкости поршня 3 исполнительных гидроцилинд- 55 ров 1 перемещаются вниз до упора в механические задатчики 5, перемещая подушки 2 и. верхний валок вниз на вели1 чину хода А поршней. Усилие, развиЪ ваемое каждым исполнительным гидроцилиндром 1, превышает на 30-357. сумму силы реакции соответствующей опоры валка при максимальном усилии прокат ки и силы соответствующих гидроцилиндров уравновешивания верхнего валкового блока, В этот период усилие прокатки передается через клинья 8 на станину клети, Нажимные винты 4, приводимые электродвигателями 12, ввертываются в нажимные гайки до упора в торцы штоков поршней 3, Дальнейшее осевое перемещение винтов 4 прекращается вследствие проскальзывания полумуфт 14 относительно торцовых конических поверхностей червячных колес 15. По истечении установленного времени, реле KTI размыкает нормально замкнутый контакт KTI 1, обесточивая соответствующие цели. При этом происходят остановка электродвигателей 12 и сброс давления иэ рабочих полостей исполнительных гидроцилиндров 1. В этот период усилие прокатки воспринимается нажимными винтами 4. Клинья 8 под действием усилия гидроцилиндров 10 перемещаются влево, опуская корпуса гидроцилиндров 1 до упора их дниш в кольцевые торцовые поверхности поршней 3, Рабочая площадь поршня каждого иэ гидроцилиндров 10 такова, что при вдвигании клиньев 8 между прокладками 7 и корпусами гидроцилиндров 1, сумма силы тяжести верхнего валковго блока и вертикальной составляющей сил взаимодействия клиньев 8 и корпусов гидроцилиндров 1 не превышает усилия, создаваемого гидроцилиндрами уравновешивания верхнего валкового блока. Это предотвращает опускание подушек 2 и верхнего валка, под действием пере мещающихся влево клиньев 8, в паузах между пропусками полос. На этом цикл работы устройства завершается и оно готово для проведения следующего (если требуется) цикла. Таким образом, нажимая на кнопку SBCI п раз вальцовщик уменьшает межвалковый зазор на величину п Ь (при этом каждое последующее нажатие на кнопку SBCI возможно только после того, как погаснет сигнальная лампа FLI, т ° е. после полного завершения предыдущего цикла работы ус тройс тв а) .

При необходимости увеличения межвалкового зазора вальцовщик нажимает на кнопку SBC2 без последующего удер1570813 живания ее в нажатом состоянии, При этом напряжение подается на реле

KQC2 промежуточное реле KI,2, сигнальную лампу FI.2, обмотку УА2 электромагнита гидрораспределителя 21, реле вре5 мени КТ2, КТЗ и КТ4. Реле KQC2 фиксирует включенное положение кнопки

SBC2. Загорается сигнальная лампа Е12, свидетельствующая о том, что устройст- р вом производится автоматизированная коррекция межвалкового зазора в сторону .его увеличения. Промежуточное реле KL2 размыкает нормально замкнутый контакт KL2:1, предотвращая срабатыва-1> ние устройства при случайном нажатии на кнопку SBCl. Гидрораспределитель

21 переключается и соединяет рабочие полости гидроцилиндров 9 с напорным трубопроводом, Клинья 8 перемещаются в крайнюю правую позицию, так как рабочая площадь каждого из гидроци— линдров 9 превьппает рабочую площадь поршня соответствующего гидроцилиндра 10, Гидроцилиндры 11, частично раз-25 гружая стыки между клиньями 8, а также прокладками 7 и корпусами гидроцилиндров 1, облегчают страгивание клиньев 8 под действием усилия гидроци— линдров 9, По истечении установленно- 30 го времени ь реле КТ2 замыкает нормально разомкнутый контакт КТ2:1 и размыкает нормально замкнутые контакты КТ2:2 и КТ2:3. При этом напряжение подается на обмотку УА1 электромагнита гидрораспределителя 20, который переключается и соединяет рабочие полости исполнительных гидроцилиндров 1 с напорный трубопроводом, Под действием давления рабочей жидкости корпуса 40 гидроцилиндров 1 перемещаются вверх до упора механических задатчиков 5 в торцовые кольцевые поверхности поршней 3. В этот период усилие прокатки передается через поршни 3 на нажим- 45 ные винты 4, По истечении установленного времени (причем с> ъ . ) реле КТЗ размыкает нормально замкнутый контакт КТЗ:1, При этом происходит переключение гидрораспределителя

21, соединяющего рабочие полости гидроцилиндров 9. со сливным трубопроводом, и клинья 8 под действием гидроцилиндров 10 вдвигаются в зазор между корпусом гидроцилиндров 1 и прокладкой 7, По истечении установленного времени с,„ (причем t,z> 9) реле

КТ4 размыкает нормально замкнутый контакт КТ4:1. При этом одновременУ но срабатывает .пневмораспределитель, 23 и магнитный пускатель К112, кроме того, напряжение подается на реле времени КТ5. Пневмораспределитель 23 подключает рабочие полости пневмоцилиндров 18 к источнику сжатого воздуха и поршни 17 перемещаются в крайнюю нижнюю позицию до упора в бурты корпусов 18, сжимая пружины 16. Нажимные винты 4, приводимые электродвигателями 12, вывертываются иэ нажимных гаек, При этом для гарантированного страгивания с места нажимных винтов 4 фрикционными муфтами от электродвигателей 1? передается повышенный вращающий момент (пружины 16 сжаты), По истечении установленного времени с, реле КТ5 размыкает нормаль5 но. замкнутые контакты KT5:1, KT5:2 и

KT5:4 и замыкает нормально разомкнутый контакт КТ:3. При этом срабатывают гидрораспределитель 23 и магнитные пускатели KMl КМ2, кроме того, напряжение подается на реле времени KTl, Гидрораспределитель 20 соединяет рабочие полости исполнительных гидроцилиндров 1 со сливным трубопроводом и поршни 3 под действием усилия прокатки перемещаются вверх до упора в днище корпуса, перемещая соответственно верхние подушки 2 и валок на величину . В этот период усилие прокатки передается через клинья 8 на станину клети. Переключение магнитных пускателей КМ1, KYi2 вызывает реверсирование электродвигателей 12 и нажимные винты 4 начинают вворачиваться внажим- ные гайки до упора в торцы штоков поршней 3 гидроцилиндров 1. Дальнейшее осевое перемещение винтов 4 прекращается вследствие проскальзывания полумуфт 14 относительно торцовых конических поверхностей червячных ко -. лес 15, Поршни 17 пневмоцилищ(ров 18 находятся при этом в крайней верхней позиции, пружины 16 разжаты). По истечении установленного времени, ре,ле KTI размыкает нормально замкнутый контакт КТ1:2, обесточивая соответствующие цепи, При этом происходит остановка электродвигателей 12. На этом цикл работы устройства завершается и оно готово для проведения следующего (если требуется) цикла. Таким образом нажимая на .кнопку SBC2n раэ вальцовщик увеличивает межвалковый зазор .на величину и 6, (при этом каждо последующее нажатие на кнопку SBC2

157О81З приводит к срабатыванию устройства только после того, как погаснет сигнальная лампа EL2, т,е, после полного завершения предыдущего цикла ра5 боты устройства) .

Величина шага Д коррекции межвалкового зазора может регулироваться путем в ращения задатчиков 5 относительно корпуса исполнительного гидроци- 1р линдра.

Для первоначальной установки величины межвалкового зазора перед началом прокатки в устройстве предусмотре,на возможность работы в неавтоматизи- 15 рованном режиме (старт-стопном).

Старт-стопный режим работы устройства осуществляется следующим образом.

При необходимости уменьшения меж— валкового зазора вальцовщик нажимает 20 на кнопку SBC3 и удерживает ее в нажатом состоянии, Напряжение подается на промежуточное реле KLÇ, которое размыкает нормально замкнутые контакты

KL3".1,...,КЬЗ:3, KL3:5 и замыкает нор25 мально разомкнутый контакт KLÇ:4, При этом срабатывает магнитный пускатель

КМ1 электродвигателей 12 и одновременно пневмораспределитель 23, Нажимные винты 4 вворачиваются в нажимные гай- 30 ки, перемещая подушки 2 и верхний валок вниз. Происходит уменьшение межвалкового зазора, B данном случае фрикционные муфты привода нажимных винтов могут передавать повышенный 35 вращающий момент благодаря осевому усилию, создаваемому сжатыми посредством поршнем 17 пружинами 16. Поршни

17 пневмоципиндров 18 находятся в крайнем нюкнем положении, упираясь в 4р бурты корпуса под действием сжатого воздуха, подаваемого в рабочие полости от источника давления через распределитель 23. Повышенный вращающий момент, передаваемый фрикционными муф-45 тами от электродвигателей 12 на нажимные винты 4, требуется для преодоления моментов сил трения в реэьбовых парах и на торцах винтов, возникающих при их вращении от усилия уравновеши- 5ц вания верхнего валкового блока, В процессе уменьшения межвалкового зазора обеспечивается постоянное контактирование верхней и нижней поверхностей каждого клина 8 с соответствую-55 щими поверхностями прокладки 7 и корпуса гидроцилиндра 1 за счет постоянного вдвигания клина 8 под действием усилия, создаваемого гидроцилиндрами 10, непосредственно соединенными с источником давления, При отпускании кнопки БВСЗ соответствующие цепи обесточиваются, что вызывает остановку электродвигателей 12 и нажимных винтов 4, а также перемещение под действием пружин 16 поршней 17 пневмоцилиндров 18 в крайнее верхнее положение.

При необходимости увеличения межвалкового зазора вальцовщик нажимает на кнопку SBC4 и удерживает ее в нажатом состоянии,.Напряжение подается на промежуточное реле KL4 которое размыкает нормально замкнутые контакты КЬ4:1, KL4:3, КЬ4:5 и замыкает нормально разомкнутые контакты KI.4:2, KI.4:4, кроме того, напряжение подается на реле времени КТ6. При этом срабатывает магнитный пускатель КМ2 электродвигателей 1? и распределители 21 и 23, на обмотки электромагнитов

УА2, VA3 которых подается напряжение.

Распределитель 21 подключает рабочие полости гидроцилиндров 9 к источнику давления рабочей жидкости, а распределитель 23 подключает рабочие полости пневмоцилиндров 18 к источнику сжатого воздуха. Давление кратковременно подается также в гидроцилиндры 11, встроенные в поршни 3 исполнительных гидроцилиндров 1, Гидроцилиндры 11, частично разгружая стыки между клиньями Я, а также прокладками 7 и корпусами гидроцилиндров 1, облегчают страгивание с места клиньев 8 под действием усилия гидроцилиндров 9. По истечении установленного времени @ реле КТ6 замыкает контакт КТ6:1, подавая напряжение.на обмотку УА4 электромагнита гидрораспределителя 22, который переключается и соединяет рабо чие полости гидроцилиндров 11 со сливным трубопроводом, Нажимные винты 4, приводимые электродвигателями 12, вывертываются из нажимных гаек (муфтами предельного момента может передаваться повышенный вращающий момент, так как пружины 16 сжаты поршнями 17), клинья 8 находятся в крайней правой позиции, а верхний валковый блок под действием уравновешивающих гидроцилиндров перемещается вверх, увеличивая межвалковый зазор, При отпускании кнопки SBC4 4соответствующие цепи обесточиваются, что вызывает остановку электродвигателей .

12 и нажимных винтов 4, перемещение

I? формула и з о б р е т е н и я

Устройство обеспечивает два режима работы: ручной старт-стоиный режим с низуальной оценкой величины производимой коррекции межвалкового зазора по шкале указательного устройства и автоматизированный режим ступенчатой коррекции межвалкового зазора, гарантирующий точную отработку

- :а .:;ной устано,ки.

УА2

УА4

Югг

Составитель N,Ïåðåäèðèé

Редактор А,Лежнина Техред M.Õîäàíè÷ Корректор О.Гипле

Заказ 1474

Тираж 406

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

f,:ðoêçâoäñòâåHíî-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101

11 15708 клиньев 8 влево до соприкосновения их рабочих поверхностей с соответствующими поверхностями прокладок 7 и к(рпусов гидроцилиндрон 1, а также перемещение под действием пружин 16 порш— ней 17 ппевмоцилиндров 18 в крайнее верхнее положение.

Описанные выше операции по установ-10 ке номинального межвалконого зазора производятся перед началом прокатки вальцовщиком путем нажатия соответствуюп1их кнопок на пульте управления.

Изменение величины межвалконого зазо— ра при этом контролируется вальцовщиком визуально с помощью шкалы указательного устройства часового типа, имеющегося на клети (не показано). ! 20

Устройство для дискретного регулирования межвалкового зазора прокатной клети, содержащее верхние нажимные винты с электромеханическим приводом и исполнительные гидроцилиндры, каждый из которых состоит из корпуса, поршня и механического задатчика хода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности прокатки путем увеличения количества ступеней регулирования межвалконого зазора, поршень каждого исполнительного гидроцилиндра снабжен двумя соосными штоками, один из которых оперт на подушку валка, а другой — на торец верхнего нажимного винта, причем между корпусом каждого исполнительного гидроцилиндра и верхней поперечиной станины клети размещен самотормозящий клиновой механизм с приводом, а электромеханический привод верхних нажимных винтов снабжен фрикционными муфтами предельного момента содержа- щими упругие элементы, взаимодействующие с поршнями силовых пневматических цилиндров,