Изобретение относится к трубопрокатному производству, в частности к устройствам для измерения давления металла на валки, и может быть использовано на станах холодной прокатки труб.

Известно устройство для измерения давления металла на валки прокатного стана, содержащее корпус, размещенный в нем опорный стакан с магнитоупругим датчиком, представляющим собой плотно стянутый пакет из трап- 1О сформаторного железа с четырьмя симметрично расположенными отверстиями и двумя обмотками, и крышку со сферической наружной поверхностью 11).

В известном устройстве применен принцип шунтирования значительной части измеряемой нагрузки олорным стаканом, в результате чего датчик воспринимает только незначительную часть этой нагрузки. Наличие гистерезиса, обусловленного действием внутреннего трения между элементами датчика, не позволяет качественно оценить калибровку рабочего инструмента и при необходимости внести соответствующую корректировку, что приводит к ошибкам при измерении.

Цель изобретения вЂ” повышение точности и надежности измерения.

Для достижения указанной цели в предлагаемом устройстве, содержащем корпус, размещенный в нем магнитоупругий датчик и крышку со сферической наружной поверхностью, магнитоупругий датчик выполнен в виде монолитного кольца из высокопрочного ферромагнитного материала с объемным экраном из неферромагнитного материала, а корпус снабжен сферическими опорами.

Выполнение магнитоупругого датчика в виде монолитного кольца с объемным экраном позволяет практически полностью исключить гистерезис, расположить по периметру кольца несколько пар обмоток, исключить влияние на выходной сигнал даглка близкорасположенных ферромагнитных масс и магнитных полей, что повышает точность измерения, а следовательно качество готовой продукции.

Выполнением датчика из высокопрочного ферромагнитного материала достигается надеж710703

45 ная и долговечная работа устройства, а сферические опоры корпуса обеспечивают строго линейное положение магнитоупругого датчика.

Предлагаемое устройство может быть уотановлено на прессах, станах холодной прокатки различных конструкций и назначений.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, установленное в клети стана холодной прокатки труб с неподвижной станиной, общий вид. 10

Устройство для измерения давления металла на валки содержит неподвижный корпус 1, размещенный в нем магнитоупрутий датчик в виде монолитного кольца 2 с объемным экраном 3 и крышки 4 со сферической наружнои поверх-!

5 костью. В магнитоупругом датчике, въшолняющем роль силоизмерительного элемента, монолитное кольцо 2 изготовлено из высокопрочного ферромагнитного материала, а объемный экран вЂ” из неферромагнитного материала, на20 пример сплава титана типа ВТ. Корпус 1 имеет две сферические опоры 5.

Устройство установлено на четырех колоннах 6 между неподвижными опорами 7 и 8.

Верхняя опора 7 имеет вогнутое сферическое

25 гнездо, через которое оно контактирует с наружной сферической поверхностью крышки 4, а нижняя опора 8 имеет двухстороннюю клиновую поверхность, на которую оперты соединенные между собой винтом 9 два клина 10. Каждый из клиньев выполнен c:öèëèíäðè÷åñêèì гнездом под сферические опоры 5 корпуса 1, Для настройки предлагаемого устройства перед прокаткой между каждой парой колонн . 6, расположенных вдоль оси прокатки, уста, новлен гидравлический цилиндр, корпус 11 и плунжер 12 которого имеют сферические опорные поверхности, контактирующие с аналогичными поверхностями неподвижных подпятников 13 и 14, установленных между траверсой 4О

15 и нижним основанием 16. Между траверсой

15 и нижним основанием 16 расположены два верхних опорных рельса 17 и валковая кассета 18.

Устройство работает следующим образом.

При подготовке к настройке каждому магнитоупругому датчику при помощи клиньев 10 задается предварительное начальное сжимающее усилие. Деформация датчиков.при этом контролируется как механическим способом при по-

ЗО мощи индикатора (на черт. не показан), так и электрическим вЂ” по отклонению луча на экране осциллографа или стрелки прибора (в электрической схеме, представляющей собой блоки питания, измерения и преобразования сиг-55 налов, поступающих с силоизмерительных элементов, может быть использована необходимая типовая аппаратура) .

При настройке устройства перед прокатк .>й сферические поверхности корпусов 11 и плунжеров 12 вводят в соприкосновение с подпятниками 13 и 14. Затем каждой из колонн 6 через определенный интервал в диапазоне изменения реальной нагрузки задают ряд эталонных нагружений, после каждого из которых производят автономную настройку выходного сигнала каждого датчика. Настройка считается законченной при достижении одинакового уровня сигнала с силоизмерительного элемента каждой колонны в рассматриваемом диапазоне изменения нагрузки, Для определения результирующего давления металла на валки, а также характера распределения технологической нагрузки между правой и левой парой колонн осуществляется суммирование электрическим способом выходного сигнапа от силоизмерительных элементов четырех или двух колонн.

В процессе прокатки заготовки 19 давление металла на валки через траверсу 15 передается колоннам 6, под действием которого колонны деформируются, В результате деформации колонн верхняя опора 7 и нижняя опора 8 перемещаются друг относительно друта.

Численная величина этого перемещения определяется жесткостью конструКции неподвижной станины и величиной базового расстояния

А.

Через крышку 4, пару клиньев 10, сферические опоры 5 и корпус 1 деформация колонн передается силоизмерительным элементам, т.е. магнитоупругим датчикам, в результате чего изменяется их предварительная деформация. Сигнал, поступающий с силоизмерительных элементов, может регистрироваться вторичной аппаратурой как с каждой колонны отдельно, так и суммироваться либо попарно с двух колонн, либо общий с четырех.

Электрическая схема устройства сблокирована с электрической схемой главного привода стана таким образом, что, если выходной сигнал, поступающий с устройства, превышает установленный допустимый уровень, главный привод стана обесточивается и прокатка прекращается.

Использование магнитоупругих датчиков в виде сплошного кольца с объемным экраном в качестве силоизмерительных элементов позволяет получить надежное и долговечное в работе устройство с высокой стабильностью выходного сигнала, которое при установке на клети стана холодной прокатки с неподвижной станиной обеспечивает автоматический контроль за давлением металла на валки и предотвращает поломку элементов клети, вызванную усилиями прокатки.

5 710-ЮЗ

Формула изобретения выполнен в виде монолитного кольца из высокопрочного ферромагнитного материала с объемным экраном иэ неферромагннтного материала, а корпус снабжен сферическими опорами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 145517, кл. В 21 В 37/08, 1961.

8573/5 пнсное

Устройство для измерения давления металла на валки трубопрокатного стана, содержащее корпус, размещенный в нем магнитоупругий датчик и крышку со сферической наружной поверхностью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения, магнитоупругий датчик г. Ужгород,ул. Проектная, 4