Устройство для автоматического управления электрическим двигателем нажимного механизма и валком прокатного стана

 

Класс 7а, 23;

2Тс, 62

АВТОРСНОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕОПИСАНИЕ устройства для автоматического управления электрическим. двигателем нажимного механизма к валкам прокатного стана.

К авторскому свидетельству Б. А. Барского и В. Ф. Бурьянова, заявленному 3 марта 1933 года (спр. о перв. № 126557).

Приоритет по пп. 1 и 3 „предмета изобретения" от 3 марта 1933 года и по пп. 2 и 4 от 14 января 1935 года.

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1936 года.

Современные дуо-реверсивные станы (блюминги, броневые), также листовые трио-Паута работают большей частью с электрическим нажимом верхнего валка. Это устройство признано наиболее удобным.

При прокатке какого-либо определенного сорта при стандартном размере болванки можно считать установленным, что обжатия представляют строго определенный цикл, должны быть точно определены и чередоваться в определенной последовательности.

Отсюда возникает мысль об автоматизации этого процесса.

Обычно нажимные устройства оборудованы контроллерным или контакторным управлением, приводимым в действие от руки машиниста.

Этот способ управления имеет следующие недостатки:

1. При быстрой работе в начале прокатки слитка всегда есть возможность превзойти допустимый предел обжатия, отчего может произойти а) брак (трешины) металла, б) выбивание автомата станового двигателя, в) нарушение схемы прокатки.

2. При окончании прокатки не всегда удается сразу получить точный профиль металла, а поэтому на листовых станах получаются излишние задержки для проверки толщины листа, а в заготовочных (блюмингах) не всегда точный размер заготовки.

Особое значение последнее обстоятельство имеет для блюмингов, за которыми устанавливаются непрерывные станы, так как отклонение от нормальных размеров заготовки расстраивает неп реры вны и стан.

Кроме всего этого, ручная работа ставит стан в зависимость от квалификации болтовщика, вводит так называемое человеческое время (время реакции мускулов) в процесс прокатки и замедляет прокатку, особенно в последних проходах, когда пути болта малы, так как очень немногие болтовщики умеют работать на максимальных скоростях нажимного устройства. Многие из них опасаются быстрых темпов работы и„ сдерживая скорость двигателя, увеличивают время нажима.

При громадной производительности современных станов это приводит к значительным потерям.

Предлагаемое устройство для автоматического управления электрическим двигателем нажимного механизма может быть применен на всяком сTàHå с электрическим нажимным механизмом и устраняет все неприятности, связанные с применением труда в таком ответствен ном аг егате как блюминг или вообще р тяжелый прокатный стан:

УстраняеTC>I 3B BHCHNOCTb OT квалификации машиниста.

2. Устраняются простои на многократный замер продукции.

3. Устранчется опасность брака металла H выбивания автомата от слишком сильного обжатия.

4. Досз игается точный раз Iep и радукта.

5. Достигается вазможность 0BООты

HB NB êñè мал ьных c) 0pOcT>l> на>кима. б. Повышается производительность.

При переходе НB другой сорт пр"ката устэОЙс>Bo дает Воз "!0>I HOOTÜ соаз)) пеоекл>очить стан >..)п)ец)иализация c а. ав

В gcëOÂHÿ>I - CCP дает вазможl)o Tb сильно ограничить ->исла с0р <ОВ Например, можно считать. что блюминг будет иметь Всего 15 — 20 co)ото в и Основных схем прокатки, прием н=-иболее употребительными ogip )T " — б c> cN

Такое коли >ество схем позволяет иметь их всегда наготове и мам нтально переходить с одной схемы на другую.

В случае введения нового профиля или новой схемы устройство может быть легко и быстро установлено или настроено на новую схему, Время освоения нового профиля сводится этим до минимума. Наконец при какой-либо аварии, неправильчости в работе, загибе болванки и т. д. есть возможность сразу выключить автомат и перейти на ручную работу. Операция перехода совершается мгновенно.

Следует отметить, что электрические устройства, автоматически регул. рующие нажим валков в течение цикла прокатки, вообще новизны не представляют (см., например, германский патент КВ 253490). L> известных устройствах как и в предлагаемом, с целью автоматической установки размера проката в разные периоды цикла прокатки, применяются управляющие цепью двигателя электромагниты-контакторы, включаемые и выключаемые в определенной последовательности коммутатором, приводимым ва вращение в соответствии с вращением приводной аси нажимного меха-:изма; новизна предлагаемого устройства "àêëþ÷àåòñÿ в том, что у этого коммутатора, выполненного в виде электромагнитнога шагового комму-.атора, в цепь обмотки приводного электромагнита вкл>очен приводимый во вращение от нажимнаго механизма дисковый прерыватель для создания импульсов тока, а в цепь электромагнита, возвращающего коммутатор в исходное положение, вял очек> контакт кОммутатоpа, .замыкаемь>й в конце цикла прокатки.

Б видоизмененном устройстве вместо дискового прерывателя применены, согласна изс>бретению, три гатенциометра, п>-,ивадимы."- во воащение от нажимного

Г механиз;::а через посредства приспосо-;-), ния для =;.;:.;p.. Иной переда IH угла и об,)аз ю)пи" измерительные мостики со

В=помсгательными ccкционирозанными

"Ol, ;0 48!IBHH МИ, СОЕДИH >S!НЫЕ С КОННО м:j:.! T)BÒOOB И СЛУ>Ка ЩИР ДЛЯ >)ПРВВЛЕНИЯ цеп-,:„- ;,и сеток электронных ламп, наприи р. тиратроHoB), в анаднь>е цепи котоpbl>.: вкл;очены ко-)такторы, управляющие цепью двигателя. гло>кная и актуальная задача автоматизации работы прокатных станов решается предлагаемым устройством вполне современными методами.

На чертеже фиг. 1 изображает схематически механическую часть предлага=--мого устройства; фиг. 2 — электрическую его час-.ь; фиг. 3 один из прибо0св устройства; фиг. 4 — электрическую

c>;ему видоизмененного устройства; фиг. 5 — cxãNó коммутатора.

Предлагае:">ае устройство дает ВОЗможность дать определенный цикл работы нажимного устройства с различной величиной ходов и реверсами, где это необходима) при-lpN для каждого хода необход lN Toлько >IB>ким к, ->алки.

Ус-:ройства по фиг, 1 — 3 содержит дискОвь)й пре(>b>BBтель ) > жестко связанный с ась,-о О с валом нажимного механизма и имеющий ко> тактнь>е сегменты . ; и пальцы Р, дающий импульсы така, )соответствую цие определенной небольшой Величине ходv. Механизма.

Э и импульсы тока посылаютсч в электромагнит О, который приводит во вращ=-ние хра: свае колесо .- ) поворачивая его на один зубец при каждом ммпульсе.

Колесо А через передачу В врашает барабан Сс контактными сегментами CG и тремя контактными пальцами СР; два из пальцев дают передний или задний ход нажимному механизму, причем длина сегментов соответствует величине хода механизма.

Для пуска устройства нажимается кнопка К, которая путем специальных контактов самоблокируется, получая ток от пальцев барабана С. Нажим кнопки нодает ток контакторному управлению, запуская двигатель в том или ином направлении в зависимости от того, какой палец CP подает ток.

Нажимной механизм, посылая посредством прерывателя .1 импульсы тока в электромагнит D, заставляет синхронно с ним вращаться барабан С. Когда палец сходит с сегмента барабана С, кнопка К разблокировывается и нажимной механизм останавливается. Длина перерыва между сегментами выбрана так, чтобы инерция дала возможность подойти под палец следующему сегменту.

При окончании цикла в цепь управления включается электромагнит F через третий палец барабана С.

Электромагнит Е оттягивает храповые собачки Z оoт T к оoл tе с а А, что дает возможность колесу С при помощи пружины Н возвратиться в исходное положение.

Электромагнит E имеет контакты, разрывающие цепь первого и второго пальцев барабан С, что исключает возможность пуска двигателей во время возвращения барабана С в исходное положение.

При возвращении барабана С в исходное положение рычаг 0 отводит сердечник электромагнита Е, чем его разблокировывает и лишает тока, После этого устройство вновь проходит к началу цикла.

В случае необходимости возможен переход на ручное управление при помощи переключателя L.

На фиг. 2 через КЙ условно обозначен контроллер для ручного управления двигателями нажимного механизма. КК— контакторное управление этими двигателямии.

Устройство по фиг. ".— 3 было в процессе разработки его авторами видоизменено.

Причиной отказа авторов от устройства по фиг. 1 — 3 явилась нецелесообразная система, в которой должны были участвовать подвижные механизмы с переменой направления движения, причем частота перемен, повидимому, выходила за пределы инертности механизма и, следовательно, допускала возможность пропусков.

Видоизмененное устройство изображено на фиг. 4. В этом устройстве система управления работает на трех ступенях точности установки каждого прохода. Это достигается тем, что система имеет три группы контакторов управления, включаемых последовательно одна за другой. Нужная последовательность достигается благодаря их взаимной блокировке.

С приводом нажимного механизма соединен механически асинхронный двигатель М1 (фиг. 4) небольшой мощности; обмотка ротора электрически связана с обмоткой второго такого же двигателя М2, находящегося в помещении оператора. Механически этот второй ротор соединен с редуктором. Редуктор имеет три ступени скорости; каждая ступень соединена с потенциометром, соответственно П1, 172, ПЗ, находящимся в цепи измерительного мостика. Мостик составляется из указанногo потенциометра и сопротивления С, В или А.

В мостики включены сопротивления Дь

Я и Л,; эти сопротивления, имеющие средние точки, задают напряжение, при вращении потенциометра изменяющееся от плюса до минуса значения, на сетки тиратронов, соответственно — Т >, Т г, T

Т" T-" Т" . ч т> 2 °

Под влиянием этих сеточных напряжений анодные токи тиратронов изменяются от нуля до максимального значения и заставляют замыкаться или размыкаться контакторы К,, К,, R и R „

К",, К", реверсивного управления, включая ту или иную шину В, 3 управления.

Сопротивления А, В и С являются установочными, так как ими устанавливается размер проката: одним устанавливаются сотни миллиметров другим— десятки миллиметров и третьим — едиHYUbf; соответственно десятичной системе каждое из этих сопротивлений имеет пс десять секций. Каждое из сопротивлений

, Ь, - снабжено коммутатором К с числом контактных движков, равным числч проходов (на фиг. 4, 5 сопротивления имеют по 31 движку); в пунктире на фиг. 4 показана часть коммутатора Л ,r т с двумя движками 11Д, переставляемыми вцоль контактных стержней КС. Стержни (а следовательно и движки) каждого ri сопротивлений А, В, С соединены эл:-.ктрически с контактами шагового коммутатора., соответственно N„A ., Х,.

С этими коммутаторами, приводимыми одним электромагнитом, сидит на Одной оси коммутатор 1У.„включающий поочередно лампы 1, 2... 31, сигнализирующие номер прохода. Π— пружина цля возвращения коммутаторов N1 — М1 в исходное положение.

Приступая к работе, оператор по заданию производит установку контактных движков КД. Если, например, размер установки нажимного механизма во время четырнадцатого прохода равен 495, то движки № 14 всех коммутаторов 11 ставят: в коммутаторе сотен — на цифру 4, (т. е. на четвертую ступень сопротивления), в коммутаторе десятков — на цифру 9 и в коммутаторе единиц на цифру 5. Такая установка делается всякий раз, КаК ТОЛЬКО НужНО ИЗМЕНИТЬ раЗМЕрЫ и р оходо в.

Начиная цикл, оператор нажимает на кнопку Ri, после чего контактор ЯБ!7 включает шины П1; и Ш. В начале цикла коммутаторы М„Ж,, и Х стоят на исходных положениях, включая движки № 1 (движки первого прохода). В этом положении сопротивление А и потенциометр 171 составляют неуравновешенный мостик, в силу чего на зажимах сопротивления Д; установится некоторс напряжение. Это напряжение подается на сетки тиратронов первой группы и заставляет в одном из них запереть анодный ток попрежнему, а у другого установить анодный TQK Uo некоторой велиЧИН61.

До этого момента,, т. е. при отсутстви напряжения на сопротивлениях Д1,ЛЗ,Д;". на сетках тиратронов имелось дополнительное отрицательное напряжение, получаемое от специального источника тока А1; величина этого напряжения подбирается до полного запирания; ис1.очник ИТ тока включен между като: дами тиратро:-юв и срецними точками сопро ивлени-; 31, Д, Д,.

П:Зецпслсжиму что тиратрсн (2 получил дополнительный потенциал (минус), а т"1ратрон Т,, уменьшил его, При этом в аноднсй цепи l, установится ток, до| (ТЗТОЧНЫй ЦЛЯ ЗаМЫКаНИЯ КОНТаКТОРа Г1 в силу чего включается шина 3 (задний

Хоц) КОН! аКТОРНСГО УПРаВЛЕНИЯ ПРИВОДнoão двигателя нажимнсго устройства.

1, РИ ЭТОМ ОЛОК-КОНТаКТОМ ЭТОГО КОНТаК 1 тора разрывается цепь потенциометра П„ ггс предохран —;åò от включения второй ступени точности до тех пор, пока не установится первая ступень. После установки первои ступени, что сопровождается уравновешиванием плеч мостика благодаря вращению потенциометра 07 контактор К,. отпадает, так как на сопротивлении Д1 установилось напряжение, равное нул1О. После ТОГО, как контактор К-, отп-л, замыкаются его блокконтакты и цепь потенциометра П2, в силу чего вторая группа тиратрснов T и 1, заставит включиться контакторы К", .-тли К,, от чего нажимное устройство пройдет вторую стадию установки. Здесь процесс включения и остановки аналогичен предыдущему. После того, как все ступени сраоотали, токов в шинах управления, а равно в поддерживающих обмотка", llo кнопки Кн1 больше не будет

1 и кнопка отпадает под влиянием возвратной пружины 11>. Как только кнопка установилась = исходное положение, замыкается в кон актах Х1, Х.. цепь соленоида S;1pa11ового устройства; соленоид S возбуждается и поворачивает подвижные контакты Z.,„., 1, L., коммуТатсРОВ !V1, Л И _#_ На ОДИН КОНтаКт И

L«ëþ÷àåò вместо,цвижков № 1,движки № 2. П и этом достаточно нажать кнопКУ lYii, ЧТООЫ НаЧаЛаСЬ УСТаНОВКа На— жимного ycãройства на второй проход.

После конца кажцого прохода коммутаторы поворачиваются на один контакт, включая движки следующего прохода.

При желании вернуть всю систему ком мутаторов в исходное положение, нажи- мают кнопку Кн, Нажимом этой кнопки включается соленоид Я и поднимается защелка храповика, отчего пружина П возвращает коммутаторы в исходное положение, т. е. устанавливает кон-, такты Л„1., и L, на контактах а,, b и с, Для переключения двигателя нажимного механизма с контакторного управления на ручное и наоборот служит переключатель ПУ управления, к контактам которого присоединены линия КУ контакторного управления и линия РУ ручного управления.

Предмет изобретения.

1. Устройство для автоматического управления электрическим двигателем нажимного механизма к валкам прокат-

1 ного стана, в котором, с целью автома-! тической установки размера проката в разные периоды цикла прокатки, применены управляющие цепью двига- теля электромагнитные контакторы, вклю- чаемые и выключаемые в определенной последовательности коммутатором, приводимым во вращение в соответствии с вращением приводной оси нажимного механизма, отличающееся тем, что у этого коммутатора С, выполненного в виде электромагнитного шагового коммутатора, в цепь обмотки приводного электромагнита D включен приводимый во вращение от нажимного механизма дисковый прерыватель J для создания импульсов тока, а в цепь электромагнита е, возвращающего коммутатор в исходное положение, включен контакт коммутатора, замыкаемый в конце цикла прокатки.

2. Видоизменение устройства по и. 1, отличающееся тем, что вместо дискового прерывателя применены три потенциометра, приводимые во вращение от нажи много механизма через посредство приспособления для синхронной передачи угла и образующие со вспомогательными секционированными сопротивлениями 4, В, С измерительные мостики, соединенные с контактами электромагнитного шагового коммутатора и служащие для управления цепями сеток электронных ламп (например, тиратронов), в анодные цепи которых включены контакторы, управляющие цепью двигателя.

3. В устройстве по пп. 1 и 2 применение пусковой нажимной кнопки, снабженной двумя соленоидами для самоблокирования кнопки во включенном положении в течение каждого хода прокатки.

4. В устройстве по и. 2 применение в качестве приспособления для синхронной передачи угла двух асинхронных двигателей, питаемых от общей линии и имеющих электрически соединенные друг с другом фазные роторы.

Б авторскому свидетельству Б. А. Барского и В. Ф. Бурьянова № 48081

L

1

Г

i

Тнп. „Печатный Труд". Зак. 69-490