Устройство для индикации металла в клети прокатного стана

 

Изобретение относится к средствам измерительной техники, датчикам автоматизации , точнее к средствам индикации металла в валках прокатных станов,.на рольгангах или а других механизмах, например машинах для правки, в калибровочных станах , в промывных трубопрокатных станах. Цель изобретения - повышение надежности индикации и расширение области применения . Устройство для индикации металла в клети прокатного стана состоит из стабилизатора 1 питания, последовательно соединенных конденсатора 2, обмоток 3, намотанных на два магнитопровода 4 тороидальной формы. Параллельно каждой обмотке включены выравнивающие резисторы 11 и 12, а параллельно конденсатору 2 - выпрямитель 7 с фильтром, нагруженный на последовательно соединенные стабилитрон 5 и обмотку 3 реле 8, контакты 8.1 и 8.2 которого предназначены для выдачи сигналов захвата-выброса. Магнитопроводы конструктивно располагают на левой и правой полуосях валка в прокатном стане, а обмотки на них включены встречно так, что наводимый ток в короткозамкнутом контуре, образуемом валком и станиной стана или соседним валком, от каждого магнитопровода взаимно компенсируются. Состояние магнитопроводов на переменном токе выбрано с насыщением и близким к резонансному в последовательной элактрической цепи. На конденсаторе имеется большое падение напряжения, реле втянуто. В момент захвата металла валками вместо вышеуказанного короткозамкнутого контура образуются через металл два независимых короткозамкнутых контура для каждого магнитопровода , что приводит к переходу их в ненасыщенное состояние, напряжение на конденсаторе уменьшается, реле выпадает. 3 ил. /К ШЗ сл С о ел о N) О О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 В 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

k (21) 4690333/02 (22) 15.05.89 (46) 23.05.91. Бюл. М 19 (71) Свердловское отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института "Тяжпромэлектропроект" (72) В.П.Мазунин и В.А.Чернышев (53) 621.771.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССРhh 1258537, кл. В 21 В 37/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ МЕТАЛЛА В КЛЕТИ ПРОКАТНОГО СТАНА (57) Изобретение относится к средствам измерительной техники, датчикам автоматизации, точнее к средствам индикации металла в валках прокатных станов„на рол ьгангах или в других механизмах, например машинах для правки, в калибровочных станах, в промывных трубопрокатных станах.

Цель изобретения — повышение надежности индикации и расширение области применения. Устройство для индикации металла в клети прокатного стана состоит из стабилизатора 1 питания, последовательно соединенных конденсатора 2, обмоток 3, намотанных на два магнитопровода 4 тороидальной формы. Параллельно каждой об5LJ 1659299 А1 мотке включены выравнивающие резисторы 11 и 12, а параллельно конденсатору 2— выпрямитель 7 с фильтром, нагруженный на последовательно соединенные стабилитрон

5 и обмотку 3 реле 8, контакты 8.1 и 8.2 которого предназначены для выдачи сигналов захвата-выброса. Магнитопроводы конструктивно располагают на левой и правой полуосях валка в прокатном стане, а обмотки на них включены встречно так, что наводимый ток в короткозамкнутом контуре, образуемом валком и станиной стана или соседним валком, от каждого магнитопровода взаимно компенсируются. Состояние магнитопроводов на переменном токе выбрано с насыщением и близким к резонансному в последовательной электрической цепи. На конденсаторе имеется большое падение напряжения, реле втянуто. S момент захвата металла валками вместо вышеуказанного короткозамкнутого контура образуются через металл два независимых короткоэамкнутых контура для каждого магнитопровода, что приводит к переходу их в ненасыщенное состояние, напряжение на конденсаторе уменьшается, реле выпадает.

3 ил.

11 12

1650299

Изобретение относится к средствам измерительной техники, датчикам автоматизации, а точнее к средствам индикации металла в валках прокатных станов, на рольгангах или в других механизмах (машинах для правки, в калибровочных станах, в прошивных трубопрокатных станах).

Цель изобретения — повышение надежности индикации и расширение области применения.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — настройка устройства, схема замещения и состояние контуров устройства соответственно при отсутствии и наличии металла в валках клети; на фиг. 3 — конструктивные схемы расположения магнитопроводов относительно прокатываемого металла и конструктивных элементов клетей.

Устройство содержит (фиг. 1) стабилизатор 1 питания, конденсатор 2, обмотку 3, первый магнитоп ровод 4, стабилитрон 5, валок 6, выпрямитель 7 с фильтром, герконовое реле 8, обмотку 9, второй магнитопровод 10, первый и второй резисторы 11 и 12. Контакты 8.1 и 8,2 герконового реле 8 используют для подачи сигналов

"Захват-выброс" в приводы клети или механизма.

На фиг. 2 валок 6 металла 13 и станина

14 прокатной клети показаны в электрических цепях условно, Первый магнитопровод 4 в станине 14 прокатной клети расположен на левой стороне валка (оси) б, а второй магнитопровод

10 расположен на правой стороне валка (оси 6), но с направлением ЭДС в обмотке

9 встречно ЭДС обмотки 4 так, что наводимые токи во вторичном короткозамкнутом контуре (левая ось валка 6, валок 6, правая ось валка 6, станина 14 клети) направлены встречно. Резисторы 11 и 12 подобраны так, чтобы выравнять состояния магнитопроводов 4 и 10 с обмотками для получения резонанса при нулевом вторичном токе через валок 6 при отсутствии металла

13 в валках.

В цепи нагрузки стабилизатора 1 питания последовательно соединены конденсатор 2, обмотки 3 и 9 с параллельно подключенными к ним резисторами 11 и 12.

Параллельно конденсатору 2 подключен выпрямитель 7 с фильтром, нагрузкой которого являются последовательно соединенные стабилитроны 5, и обмотка герконового реле 3, Состояние ма нитопроводов 4 и 10 мало отличается от их состояния без пронизывающего валка 6.

B электрической цепи с конденсатором

2 и обмотками 3 и 9 установлен ток, близкий

15 контура через ось валка 6. В контуре участвуют оси валка 6. станина 14, но никаких

20 разветвлений от валка 6 не происходит, ес25

55 к резонансному, с насыщением магнитопроводов 4 и 10 при отсутствии металла 13.

Настройка цепи с конденсатором 2, обмотками 3 и 9 с магнитопроводами 4 и 10 и резисторами 11 и 12 соответствует подбору напряжения стабилизатора 1 таким, чтобы мэгнитопроводы 4 и 10 насыщались, а емкость конденсатора 2 соответствовала резонансу LC-контура, где L — индуктивность обмоток 3 и 9 с насыщающимися магнитопроводами 4 и 10, при расположении контура вне стана. После установки магнитопроводов 4 и 10 с обмотками 3 и 9 на оси валка б настройка сохраняется, причем выполняется подбор резисторов 11 и 12 для выравнивания напряжений на обмотках

3 и 9, что соответствует минимуму влияния ли металл 13 отсутствует, Схема замещения для отсутствия металла 13 в валках 15 и 16 приведена на фиг. 2а, а с металлом — на фиг.

2в. Кривая 17 намагничивания является причиной формы тока 18 без металла 13 в валках и формы тока 19 с металлом в валках.

Этим же состояниям соответствуют векторные диаграммы 20 и 21, где V — напряжение на выходе стабилизатора 1; Чс — напряжение на конденсаторе 2; Чг — напряжение на обмотке 3 или 9; VR — падение напряжения на резисторах или активном сопротивлении обмоток; I — ток стабилизатора 1; I1 и 12— токи в контурах, образуемых деталями стана.

На фиг. 2в показано отличие состояния контуров, образованных деталями стана при захвате металла 13, когда последний образует перемычку — соединение, в которой токи I> и lz протекают независимо друг от друга по конструкциям стана.

На фиг. За показаны первый контур— левая ось валка 6, металл 13, валок 15, станина 14; второй контур — правая ось валка

6, валок 6, металл 13, валок 16,станина 14.

На фиг. 3в: первый контур — левая ось валка

6, валок 6, метэпл 13, валок 15, левая ось валка 15, станина 14; второй контур — правая ось валка 6, валок 6, металл 13, валок 15, правая ось валка 15, станина 14. На фиг. Зс: первый контур — левая ось ролика 6, ролик

6, металл 13, ролик 15, левая ось ролика 15, станина 14; второй контур — правая ось ролика 6, ролик б,металл 13, ролик 15, правая ось ролика 15, станина 14.

Устройство работает следующим образом.

Пока нет металла 13 в валках, реле 8 втянуто за счет. установленного резонансного состояния с насыщением магнитопрово" 650299 дов 4 и 10. Токи, наводимые в контуре оси валка 6, валок 16 и станина клети 14 направлены встречно и не влияют на состояние реле 8.

В момент захвата металла 13 валками 5 металл 13 оказывается расположенным между магнитопроводами 4 и 10 и образует два независимых контура. В этом состоянии в магнитопроводах 4 и 10 за счет токов по независимым контурам возрастают потери, 10 состояние магнитопроводов 4 и 10 переходит через резонанс в ненасыщенное состояние, ток в цепи нагрузки стабилизатора 1 уменьшается, падение напряжения на конденсаторе 2 уменьшается, реле 8 теряет 15 возбуждение и его контакт 8.1 размыкается.

При приближении заднего конца металла 13, s момент его выброса, укаэанные независимые контуры разминаются, восстанавливается исходный контур через 20 оси валка 6 со встроенным направлением токов в валке 6 от магнитопроводов 4 и 10.

Состояние магнитапроводов 4 и 10 восстаналивается, реле 8 возбуждается, контакт

8.1 замыкается, что соответствует подаче 25 сигнала выброса металла 13 из клети, Укаэанным расположением магнитопроводов 4 и 10 с обмотками 3 и 9 на левой и правой осях валка (фиг. За и Зв) и их настройкой в электрической цепи достигается 30 индикация металла в одной клети или в одноклетевом прокатном стане, листовдм или сортовом, или трубном. Такое же расположение этих магнитопроводов на оси ролика рольганга (фиг. Зс) позволяет обеспечить 35 индикацию раската на рольганге. Кроме того, обеспечивается удаленность магнитопроводов из рабочей зоны стана, чем достигаются повышение надежности устройства, снижение требований и исполне- 40 ние устройства по стойкости к условиям окружающей среды.

Изменение состояния цепи нагрузки стабилизатора всегда происходит с переходом через резонанс С-цепи, т,е. через не- 45 устойчивое состояние последовательного резонансного контура с индуктивностью, зависящей от состояния магнитопровода с нелинейной характеристикой намагничивания. Стабилитрон 5 снижает постоянную составляющую напряжения на катушке реле 8.

Устройство может использоваться в одно- и многоклетевых станах различного назначения: сортовых, заготовочных, трубных, листовых, проволочных, а также в различных механизмах, обрабатывающих (правка, волочение, калибровка) или транспортирующих металл.

Формула изобретения

Устройство для индикации металла в клети прокатного стана, содержащее стабилизатор, конденсатор, индуктивный элемент, выполненный в виде обмотки, расположенной на магнитопроводе, выпрямитель с фильтром, стабилитрон и герконовое реле напряжения, причем стабилизатор включен между началом обмотки магнитопровода и конденсатором, параллельно которому подсоединены выпрямитель с фильтром, а параллельно фильтру подсоединены последовательно соединенные стабилитрон и герконовое реле напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности индикации и расширения области применения, оно снабжено вторым индуктивным элементом, выполненным в виде второй обмотки, расположенной на втором магнитопроводе и двумя последовательно соединенными резисторами, причем первая и вторая обмотки соединены друг с другом последовательновстречно, первый и второй резисторы параллельно подсоединены соответственно к первой и второй обмоткам и последовательно соединены друг с другом и конденсатором, а магнитопроводы первой и второй обмоток расположены на противоположных концах валка с возможностью замыкания независимых цепей вторичного тока каждого магнитопровода при захвате металла, 1650299

Составитель А. Сергеев

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор С, Черни

Редактор Л. Гратилло

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1567 Тираж 340 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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