Петледержатель непрерывного прокатного стана

 

(i! ) 610 354

ОЛ ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.07.76 (21) 2385348/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.79 (51) М. Кл.е

В 21 В 37/06

Государственный комитет (53) УДК 621.771.2. .065 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Э. Г. Фишер, В. Г. Калачев, Ф. И. Ахметов и Л. И. Максакова

Карагандинский филиал Особого конструкторского бюро Всесоюзного научно-исследовательского института автоматизации черной металлургии (71) Заявитель (54) ПЕТЛЕДЕРЖАТЕЛЬ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОКАТНОГО

СТАНА

Изобретение относится к прокатному. производству, в частности к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, реагирующим на изменения натяжения прокатываемого материала, и может быть использовано для поддержания петли и стабилизации натяжения при прокатке.

Известны петледержатели гидравлического типа, содержащие ролик, установленный на поворотном столе, который имеет ось, связанную через систему рычагов с гидроприводом возвратно-,поступательного действия. В момент захвата полосы валками последующей клети межклетьевого промежутка рабочая жидкость под давлением подается в гидропривод, при этом через систему рычагов производится подъем поворотного стола с роликом для формирования петли и создания необходимого натяжения в полосе. В случае изменения величины петли изменяется давление полосы на ролик, что приводит к изменению его положения в пространстве (т. е. происходит опускание или подъем ролика) и возникают колебания системы ролик — поворотный стол—

25 привод (1).

Недостатком этого устройства является то, что вследствие появления значительных инерционных сил от колебания составных элементов петледержателя, действия сил трения в гидроприводе невозможно получить постоянство натяжения в прокатываемой полосе, что сказывается на качестве проката. Кроме того, установка оси ролика на столе жесткой конструкции не позволяет стабилизировать натяжение в прокатываемой полосе нсзависимо по ее кромкам.

Известен также петледержатель, содержащий ролик, посаженный на ось, опоры которой установлены на поворотном столе, на оси которого жестко установлены рычаги, связанные со штоками гидроцилиндров.

В момент захвата полосы валками последующей клети межклетьевого промежутка в гидроцилиндр подается жидкость под давлением, перемещающая шток гидроцилиндра и связанный с ним рычаг. На оси поворачивается стол, который поднимает ролик до формирования петли и создания в прокатываемой полосе требуемого натяжения (2j.

Недостатки такого устройства повторяют недостатки вышеописанного в части создания постоянства натяжения в прокатываемой полосе.

Целью изобретения является изменение и стабилизация натяжения по кромкам прокатываемой полосы.

670354

Поставленная цель достигается тем, что петледержатель непрерывного прокатного стана, содержащий ролик, установленный на оси, рычаги с приводом:качания и втулками, снабжен установленными внутри втулок рычагов упругими элементами кручения с механизмами предварительного закручивания и датчиками углов закручивания.

На чертеже изображен предлагаемый петледержатель, один из вариантов.

Петледержатель состоит из ролика 1, установленного на оси 2. Ось 2 установлена в сферических подшипниках 3. Каждый из последних помещен в рычаг 4, который через втулку 5 соединен с рабочим концом элемента b:Kðó÷åíèÿ, например торсионом, пружиной кручения и др. Второй, конец упругого элемента б соединен с механизмом 7 предварительного закручивания упругого элемента b, например редуктором, причем механизм 7 в свою очередь соединен с электродвигателем 8. В механизме 7 установлен датчик 9 угла предварительного закручивания защемленного ковша упругого элемента б, а на рабочем конце последнего также установлен датчик 10 угла закручивания раоочего конца упругого элемента б. Через втулку рычаг 4 соединяется также с рычагом 11, причем опора рычага 4 помещена между опорами рычага 11, как это показано на чертеже. Рычаг 11 установлен на оси

12, которая установлена на раме клети. Рычаг 11 соединен через ось 13 с рычагом 14, который в свою очередь подвижно соединен с рычагом 15 и штоком 16 гидроцилиндра

17. Гидроцилиндр 17 шарнирно установлен на стоике 18. Л рычаг 15 шарнирно установлен на стойке 19. Рычаги 14 и 15 состороны гидроцилиндра имеют упоры 20 и 21.

Регулируемый упор 22 позволяет установить необходимый начальный угол css — положение рычага 4 относительно линии прокатки. При этом описанная конструкция петледержателя устанавливается в межклетьевом промежутке, имеющем направляющий стол для прокатываемой полосы с пазом для прохода ролика петледержателя и в нерабочем положении ролик устанавливается на уровне стола. Вследствие этого в описываемом петледержателе поворотный стол отсутствует.

До начала работы производится настройка петледержателя, для чего его поднимают и с помощью регулируемого упора 22 устанавливают определенный, заранее заданный угол ар между линией прокатки и качающимся.рычагом 4, а с помощью механизма 7 от двигателя б закручивают защемленный конец упругого элемента б на определенный заранее заданный угол ф. После настройки петледержатель опускается в исходное положение.

Петледержатель работает следующим образом.

ЗО

В момент захвата полосы последующей клетью межклетьевого промежутка в тидроцилиндры 17 подается жидкость поддавлением, перемещая шток 16 гидроцилиндра

17, который поворачивает, рычаги 14 и 15 до замыкания их в упоры 20 и 21. Размеры упоров 20 и 21 выбираются так, чтобы при повороте до замыкания рычаги 14 и 15 устанавливались на однои прямой линии.

Зто позволяет снять давление в гидроцилиндре 17 и использовать его в дальнейшем в,качестве гидрозамка.

Ы процессе перемещения штока 16 гидроцилиндра 17 ролик 1 входит в контакт с полосой, формирует петлю и поворачивает рычаг 4 на определенный угол. При этом рабочий конец упругого элемента 6 закручивается на номинальный угол и обеспечивается создание заданного усилия натяже- ния полосы, В зависимости от колебаний величины петли вследствие возмущений или рассогласований скоростей в смежных клетях происходит закручивание или раскручивание рабочего конца упругого элемента 6 на некоторый угол q> при сохранении величины усилия натяжения. В определенном диапазоне углов ср усилие натяжения остается практически постоянным.

По существующей математической зависимости межклетьевого натяжения от угла петледержателя

Т:—

2 sin, . cos u где P — сила на плече петледержателя — угол между линией, прокатки и прокатываемой полосой; а — угол рычага относительно линии прокатки.

Согласно существующей зависимости угол закручивания, например, торсиона следующий;

Лкр 1

9=

0 lкр где Мкр — передаваемый крутящий момент;

l — рабочая длина торсиона;

Q — модуль упругости сдвига;

1кр — полярный момент инерции сечения торсиона для круга 1кр—

=0,1 й4

Усилие на плече петледержателя можно выразить р МКр

Я где R — длина качающегося рычага.

Откуда

Т=

2l Rsin(cosa

При условной постановке оси рычага на линии прокатки угол р определяется следующей зависимостью:

) = are tg

Ap — R (cos а — сов ap) 670354

Таким образом, зависимость натяжения с учетом предварительного закручивания торсиона на угол ср1 приобретает вид

Т=

R sing 5

2l Я.соs sin arctg

АΠ— R(cos — соя а) где ао — угол между качающимся рычагом 4 и линией прокатки при поднятом петле- 1ð держателе в отсутствии полосы;

rp — угол закручивания рабочего конца упругого элемента; 15 ср — угол предварительного защемленного конца упругого элемента; а=и — y — угол положения рычага относительно линии прокатки в ходе прокатки полосы;

АΠ— расстояние от осп рабочих валков до оси ролика при пОднятОм В Отсутствии по- 25 лосы петледержателе;

Я вЂ” длина рычага.

Таким образом, благодаря наличию упругого элемента, воспринимающего колебания величины петли, при работе предлагаемого петледержателя производится индикация различных углов закручивания упругих элементов с каждого края прокатываемой полосы.

Исходя из характеристики установленных упругих элементов, можно судить о величине стабилизированного натяжения и величине петли,по кромкам полосы, что позволяет получать необходимую информацию для согласования скорости прокатки и межвалкового зазора в клетях.

Технико-экономическая эффективность от использования предлагаемого петледержателя заключается в том, что благодаря предлагаемой конструкции увеличивается долговечность гидропривода, снижаются дополнительные энергозатраты, а вследствие получения данных о натяжении по кромкам полосы повышается качество проката, в частности, по предварительным расчетам увеличивается выход годного изделия в прокатном производстве на 0,30/О за счет сокращения кромочной обрези и уменьшения разнотолщинности.

Формула изобретения

Петледсржатель непрерывного прокатного стана, содержащий ролик, установленный на оси, рычаги с приводом качания и втулками, отличающийся тем, что, с целью изменения и стабилизации натяжения по кромкам прокатываемой полосы,он снабжен установленными внутри втулок рычагов упругими элементами кручения с механизмами предварительного закручивания и датчиками углов закручивания.

Источники информации, прппятыс во внимание при экспертизе

1. Патент США Xs 3169420, кл. 72 — 17, 1965.

2. Лвторскос свидетельство СССР

Хо 376140, кл. В 21 В 39 02, 1973, 670354

Составитель Э. Фишер

Техред А. Камышникова

Редактор 3. Ходакова

Корректор Е. Хмелева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1322/14 Изд, Мв 395 Тираж 1034 Подписное

ЦНИИПИ НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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