Электрогидравлический регулятор электрического режима электродуговых печей
О П И С А Н И Е 33I506
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт, свидетельства №
Заявлено 13.11.1967 (¹ 1132345/24-7) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 07.111.1972. Бюллетень № 9
Дата опубликования описания 21,IV.1972
М. Кл. Н 05b 7/18
F 27d 11/10
F 15Ь 15100
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
i ÄÊ 621 365 22(088 8) Л вторы и р
А. И. Сапко и Д. Ф. Приходько зоо етен1я Л. A. Демьянец, Заявитель Запорожский филиал Днепропетровского ордена Трудового Красного
Знамени металлургического института
ЭЛЕКТРО ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ PE ГУЛЯТОР ЭЛЕКТР ИЧ ЕСКО ГО
РЕЖИМА ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ
Известные электрогидравлические регуляторы электрического режима электродуговых печей с расходуемым электродом, содержащие электрододер>катель, гндроцнлнндр с плунжером, насосную установку, электромеханический преобразователь, соединенный с блоком измерения и сравнения, и редукцнонный клапан с плунжером, нс обладают достаточной точностью регулирования.
Для повышения точности регулировашгя плунжер редукционного клапана описываемого регулятора выполнен в вндс вращающегося ротора с калиброванным низом, ось которого механически связана с осью нрнвод11ой турбинки.
Ня фиг, 1 изображена принципиальная схема предлагаемого электрогидравлического регулятора; на фиг. 2 — редукционный клянян (в трех видах); ня фиг. 3 — управляющий золотник.
По стойке 1 (см. фиг. 1) с помощью плунжера 2 гидроцилиндря 8 перемещается карет;<я
4 с расходуемым электродом 5. Or маслоустяновки гидроцилнндр отделяется трех1юзицнонным реверсивным золотником б с электроуll равлением.
При обесточенных электромапштях 7 и 8 золотник б заl f f f1ì à åò ней ТР 1! л ы1 ое Г!Ол Оif 8 — с Måõàíèçìîì медленного перемещения. 5 .Чеханизм быстрого перемещения содержит насос 9 большой производительности, предохранительный клапан 10 для сгряннчеиия давления, развиваемого насосом, сливной клапан 11 с управляющим электромагнитом 12 для 10 перевода насоса в холостой режим работы, обратный клапан 18 для предотвращения обряпгног0 движения жидкости, трехпозиционный реверсивный золотник И с электромагнитам 1 15 и 16 для попеременного соединения 15 цилиндра с насосом и сливом либо для отсоеднне1 1я цилиндра от привода и дроссель 17 с регулятором для ограничения скорости опускания каретки с электродом. 20 Механизм медленного перемещения содержит насос 18 малой производительности, предохранительный клапан 19 для настройки IIOстоянного давления, разьиваемого насосом, реду.кцнонный I< 111,"ill 20 Il l Ilp35лятощий 25 лотннк 21 для стабилизации скорости рабочего опускания нри изменении веса электрода, дроссели 22 и Л для регулирования расхода жидкости, подаваемой для вращения плунжеров редукционного клапаня и унравляюще30 го золотника, и пакет дроссельных шайб 24 331506 для дозироваиия расхода жидкости в линии управления управляющего золотника 21. Насосы 9 и 18 приводятся во вращение асинхронным двигателем 25. Электрическая схема регулятора упрощенно представлена следующими узлами. В цепь электрода включен измерительный элемент 26. Напряжение U„,-, пропорциональное измеренной величине, подается на элемент сравнения 27, где сравнивается с iia»рН?Кеппем СраВиеиИя U< Р, ЗЯДЯВ<)СМ1>(м 01 Зс)ДЯТ чика ilяпряжения Ж Рсзузьтят сряв!(сипя Р, виде выходного !ипряжепия U,»,, подается ня одну из катушек уира!)л>((оп>его золотиикя 21. Напряжение от автоматического или ручного Зс)д ) т>Н(КЯ СКОросз И 29 Под;) СТС5! Il;i nт() ру!О i<:iтуиlку yn pa B751 Jolt)pro ao>70T(i; JK:1. ПР (? Вмеииг)е н:)и(75(?кение U<> псболыпОЙ я >i:lлитуды для осц,(лляции первого каскада усиления управляющего золотпикя подается ия третью катушку управляющего золотпикя 21. РезультируюIЦИЙ СИГИ<)Л Ila 1«1T>> Ïi(<ß?: ЗОЛОТПИКЯ ПРИВОДИТ к оирсделсииому егo смен(си(по и сообщения) элекгроду определсипой скорости иеремеще1(J(5! 25 Работа механизма бысгрогo псрсмсп(спия. При обссточсчиых электромагнитах 15 и 16 золотник W занимает нсйтр;(льнос ио:(ожсиис, и ускоренного перемещен?и каретки ие происходит. Если при этом катушка элсктромягии- 30 тя 12 находится под током, то сливной кляпяи 11 закрыт, насос 9 рязгивяст давление В соответсгвии с настройкой ирсдохранительноГО кл )I)allя 10, и Вся р )Оочяя <КПQKocTI> сливается чер B кляпяи 10 в бяк !.ели кятушк;) 35 электромагнита 12 обесточсчи, к fall<)ll 11 отКРЫВс(С I C5(, ll Pяооис) и ж(! 7KOCTI>, lla»71ЕТ 1> М )H Пс)СОСОМ, Сl)ОООДПО, OC. 3 Д l 3>IC)1 !!5!, Сillln<)PTCH в бак, т. с. Насос работает вхолостую. Hj);J включении электромагнита 15 насос 9 40 сообщается с цилиндром, и ри включении электромагнита 12 происходит ускореш!ый подъем ка рстки, При вклю IPIJ!Ill электромя>иит<) 16 и,((лиидр сообщ;)ст я I(.pc.l дроссель 17 со слигом, и проис ходит уско(зсипос опус- 45 K<7!i!(0 1 fl!)стки. Ь;Ог;1 -I ие Гр б>уетс51 ускореиного подъем:), жслятслы):) работа иясося 9 вхолостун» Иногда необходимо быстрое попеременное перемещение электрода BnåpK и ви(гз (наири- 50 мер при работе ия и);иковыкх JI(".их в )и и7LПЫЙ ПСР ИОД 11 7 При этом насос 9 ()ябозяст под давлением, я ">îëо7 пик 14 — в релейном режиме, и илуи- 55 iKBp 2 I!op((I(I(laCTCH !I)ill ои, Скя TCH. Работа мехяии:)м?3 мсдлеiiliol IIL ремещеиия. Приllulll) стабилизации расхода рабочей жидкости, выпускаемой из гидроцилиндря в 60 процессе переплава и оиуск !шя электрода, зак;(к)чается в том, что оия Вытек:JPT !и слив В б:)1< последовательно через двя дросселируloщих однокромочиых илунжеря, первый из которых является редукциоииым клапаном 20 с 65 персмеииой (точнее автоматически изменяемой) проходной площадью, а второй — управляющим золотником 21 с постоянной (точнее изменяемой от электрической схемы регулировапия печи в режиме автоматики либо от авТО(>(<) 1 1!>(ЕСКОГО ИЛИ Py>II(0) 3 )ÄBT!IÈÊñl СКОРО с) еЙ) ПРОхОД1!Ой пл оп(ЯД!>10. ;(ля соблюдеппя посго5!Псг!)я расхода необход мо пя у((рявляющем золотнике поддержиВс) (! Неи:;мсн (ым перепад давления, что осущсс(вляе(ся с помо)щь(о рсдукциониого кля-! i lИс). I j i 0(>;)с;! Ппом» !»;Пц(>:)е . >GoTB >(T ) иповь(е дроссели с рс.гl.>I>f J, рами, иримеп>(смые 13 гидpoli J) JJ J3() >I <) X. J) <):3 7 li"! (! Ы Х AI «) ill ill(. ОДН Я КО Tli ПО вые дроссели tip >;»J3JL(lf !if! J для ..Втоматическ",i î регул и )0» »I»;3 исрсмсщеиия расходуе.(ОГО Э,.IСКГРОдс!> Т )К КЯК О!(П II!> ПОЗВОЛЯЮТ cтЯбилн,»poBalü весьма малые расходы жид1:ÎCTII, Il Х СТЯ В! Я 1l j) 11 I(511 О> 0 J) 3,.>(5! Получсiiiiii малого j);icходя необходимо возх!о?кио большс умспьш )ть l)pp ияд дявлеil I !ß I i I (<7 O(Ö ) <(I О!, Л,л>! умс.ньшеиия площади проходное ()кио 3 I l! i! >, I l i 5 I C i C 5l B B J l 7L )7 (»);>(0 у Г О, I I I i 0 г 0 1:I и L5> р 0 и;)(и;Ого паза, TlJK кяк выполисиие окия малых размеров технически очень слс>жио, я иногда практически исвозмо?кио, в п редлягяех(ой конструкции !! j1l!мcl(яс I ся пульсf! j>3>!(>I((I>Й )>ясх07, ж. läкоcTИ. Р(ду!<цпои И Ы)! Кля! (с) П (СМ. С() ИГ. 2) COCTOIIT ,50 c ..3<7 и ресco)3a i! lio J! в .7() (! <) 1,:3 Я К i) l>ITOI 0 С!3С рх > >< р ьи I l(o 1(<) 2, il Il 7 VI(?K(/> I,> > с T > p ill iJKoij 5-1, I);l: меи((ППОЙ В ПОлоci f! 15 нижней крышки 35 и oii»p;i ощсйся че, >е 3 ((одшипник 86 и;1 ир ?Kf»(i 37, козорая ус) ) (! а В 7 п7 Я(! ся I i 0 (?Кп>>(и !>! (>1 J3!I llтох! <5<> 13130ря П I; I> )()o I ii;iуижера, расположенной между отверстием >3 ll i(ÐÎÒÎ×ÊÎÈ <> !>.>ЬЗЫ, ИМЕВ)СЯ 1IJ)51>3(oyГОЛЬи ы и к ))! Ибро!3(! Ниы >! If a ç с небольшой ширины, которьш служ(гг окпом для проходя жидКОСТ!!.,> (С(Я зпсl 1 пз СЛЬИОГО CIIII?KPIIII5(СИЛ ТРЕl l l i 51 И,") . I 0 С С В 0 М Д В и?и С" и И И f i:I V I I?K Q P il И Л И К Р Идяции облитераци мс>лого проходного Окна IlëóII? 331506 55 усилий: от давления жидкости в полости Г и от пружины 87. Малая жесткость пружины, сравнительно большой диаметр плунжера и незначительные силы трения при осевом движении плунжера, являющиеся результатом его вращения,,позволяют поддерживать на подводе к управляющему золотнику 21 низкое давление. Вследствие то -î, Iro плунжер редукционного канала вращается и что жидкость к нему подводится»е чер -:з расточку в гильзе, а непосредственно по радиальному отверстшо в, протекание жидкости пз отверстия вк проточке г происходит только llptt совмещен1ш паза е с отверстием в, т. е. является пульсирующим. За каждый оборот плунжера совершается один пульс расхода жидкости. Таким образом, частоту пульсов можно регулировать изменением скорости вращеши плунжера с помощью дросселя 22. Применение пульсирующего расхода жидкости равносильно уменьшению площади окна. Управляющий золотник (см. фиг. 3) ана loгично редукцнонному клапану состоит пз корпуса 40 с запрессованной в,него гильзой 41 и плунжера 42 с турбинкой 48, размещенной в полости Д нижней крышки 44 и опирающейся через подшипник 45 на пружину 46, которая устанавливается поджимным винтом 47, вворачиваемым в нижнюю крышку 44. Для управления перемещением плунжера в верхней крышке 48 золотника смонтирован игольчатый клапан. Между корпусом и верхней крышкой размегцена диафрагма 49, а во втулке 50 перемещается игла 51 игольчатого клапана. Перемещение иглы осуществляется от элект ром еханического преобразователя, который состоит из электрических катушек 52 и якоря 58, цептрирующегося в зазоре магнитопровода плоскими пружинами 54 и 55 и жестко связанного с иглой. Плунжер 42 перемещается под действием разности противоположно направленных осевых усилии: от давлсн11я жидкости в камере управления 56 и от пружины 46. Для управления плунжером 42 в камеру 56 через отверстие я подается рабочая жидкость с постоянным расходом. Пройдя через зазор между иглоч 51 и отверстпсм в диафрагме 49, жидкость направляется на слив в бак через отверстие и. При изменении тока в катушках электромеxa III«Iec1 40 ре 56 изменяется, и плунжер перемещается в том илп ином направлении. Для уменьшения влияil lÿ c:Iл трения игле сообщаются осцпллирующее дв:1женпе в осевом наГ1равленни с помощью тока промышлсн oA частоты и амплитудой, равной 0,05 — 0,10 наибольшего тока цепи управления. Вращение плунжера осуществляется с помощью турбинки 48 с отверстиями о, аналогичной описанной, Рабочая жидкость подводится к турбинке через отверстие и. корпуса, проточку р гильзы, радиальные с и осевое т отверстия плунжера, Пройдя турбинку, жидкость через проточку р направляется на слив в бак. Рабочая жидкость поступает к плунжеру золотника от редукцнонного клапана через отверстие у в корпусе, проточку ф в гильзе, а отводится на слив через проточку х гильзы и отверстие л корпуса. На рабочей кромке плупжера,. расг1оложеиной между проточками ф и х гильзы, имеется прямоугольный калиброва11ный наз ц небольшой шнрш1ы, который служи Г ОкнОм для проход11:и!1дкости. Для осуществления подъема электрода с рабочей (малой) скоростьк плунжер снабжсн ещ" ОДНОЙ раоочеЙ кромкОЙ. Рабочая жидкос Гь посту,t13e r От насоса к проходному окну и плунжера через отверстие и, корпуса и проточку э гильзы, а выходит к цилиндру через проточку >о гильзы и отверстие я корпъ4са. Плунжер 42 управляющего золотника выполнен с положительным перекрытием, т. е. может быть открыто одно окно — 11 нлн и. В первом случае происходит опускание электрода путем выпуска жидкости на слив через редукцпонный клапан и управляющий золотник. Во втором случае происходит подъем электрода путем подвода рабочей жидкости or насоса 18 к цилиндру через управляющий золотник, минуя редукционный клапан 20. Предмет изобретения Электрогидравлпческий регулятор электрического режима электродуговых печей с расходуемым электродом, содержащий электрододержатель, гпдроцилиндр с плунжером, насосную установку, электромеханический преобразователь, соединенный с блоком измерения н сравнения, и редукцнонный клапан с плунжером, Отлича;ош шся тем, что, с целью повышения точности регулирования, плунжер редукцпонного клапана выполнен в виде вращающего"я ротора с калиброванным пазом, ось которого механически связана с осью приводной турбинки, 3315О6 Vuz.t 57 Ц8 56 е л— >о ВидБ иг Фие Составитель А. Обух Техред 3. Тараненко Корректор Т. Миронова ЦНИИПИ Заказ 924/10 Изд. № 371 Типография, пр. Сапунова, 2 Редактор Т. Загребельная g3 и У х Я r» IC( с и Тираж 448 Подписное и Ц9 ЦО Я ЦД ЦЦ
