Изобретение относится к системам .автоматического регулирования толщины полосового проката и может быть использовано в прокатном производстве в процессах управления работой непрерывных многоклетевых станов холодной прокатки.

Известно устройство, в котором отклонение от заданной толщины полосы на выходе стана устраняют, воздействуя по сигналу этого отклонения на усилие прокатки посредством изменения положения нажимных устройств валковой системы (11, Однако при перемещении нажимных устройств возникают усилия, создающие изгиб рабочих и опорных валков, который приводит к не-, равномерному обжатию прокатываемого материала по его ширине, и, как следствие этого, искажению его формы: появлению коробоватости, поперечной разнотолщинности.

Устранение же этого недостатка путем приложения между подушками рабочих валков распирающих усилий, зависящих от формы прокатанной полосы, приводит к преждевременному износу подшипников валковой системы и выходу их из строя, Кроме того, перемещение нажимных винтов влияет на натяжение полосы, изменение которого стремится воспрепятствовать вызвавшему его перемещению нажимных винтов, что снижает эффективность регулирования толщины проката.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является система регулирования толщины полосы, содержащая датчик толщины полосы, установленный за первой клетью, управляемую линию задержки, вычислительный блок, устройства ограничения межклетевых натяжений полосы, установленные между, клетями стана и содержащие последовательно соединенные датчик натяжения и блок

20 зоны нечувствительности, датчики скорости полосы, установленные за первой и последней клетями стана, генераторы импульсов второго, третьего и четвертого межклетевых про25 межутков, каналы управления скоростью вращения валков клетей, предшествующие последней, каждый из которых содержит регулятор скорости вращения валков, соединенный с электродвигателем их вращения, элемен829 236 ты регулируемого запаздывания, причем выходы датчика толщины полосы и датчика скорости полосы соединены соответственно с первым и вторым входами управляемой линии задсржки, первый, второй, третий и четвертый входы вычислительного блока соединены соответственно с источником сигнала заданной толщины, с выходом управляемой линии задержки, выходом датчиков скорости полосы, установленных соответственно за первой и последней клетями стана, выходы датчиков натяжения второго, третьего и четвертого межклетевых промежутков соединены соответственно со входами генераторов импульсов второго, третьего и четвертого межклетевых промежутков, выход каждого из которых соединен со входом одного из элементов регулируемого запаздывания.

Перемещая нажимные винты первой клети, осуществляют грубое регулирование толщины полосы в начале стана. Затем, изменяя скорость вращения валков прокатных клетей, регулируют натяжение полосы в последнем межклетевом промежутке, поддерживая постоянство отношения секундного объема "Металла, поступающего в последнюю клеть стана, и ее скорости.

Если в процессе регулирования натяжение прокатываемой полосы выходит за допустимые пределы, устройство ограничения натяжения полосы приводит в действие нажимные винты соответствующих клетей, приводя межклетевые натяжения в норму (2).

Однако использование для регулирования толщины полосы нажимных винтов приводит к неравномерному обжатию прокатываемого материала по его ширине, и, как следствие этого к искажению его формы: появлению коробоватости, волнистости, поперечной разнотолщинности.

Кроме того, любое перемещение нажимных винтов приводит к возмущениям стана, что является причиной неравномерности толщины проката.

Дополнительное регулирование толщины полосы путем изменения натяжения полосы в последнем межклетевом промежутке частично компенсирует эти дефекты регулирования, однако является недостаточно эффективным.

Цель изобретения вЂ” повышение точности регулирования толщины полосы.

Для достижения этой цели система регулирования толщины полосы дополнительно содержит схемы совпадения по сдной в каждом канале управления скоростью вращения валков первых четырех хлетей, инверторы и последовательно соединенные первыми входами три межканальные схемы совпадения, каждая из которых соединена выходом со входом регулятора скорос.

1 ти предшествующего канала управле.ния и вторым входом с выходом элемента регулируемого запаздывания последующего канала управления, а третьи входы межканальных схем совпадения соединены с выходами соответствующих устройств ограничения межклетевых натяжений, каждое из которых соединено посредством инвертора с первым входом схемы совпадения предшествующего канала управления, выход устройства ограничения межклетевого натяжения первого межклетевого промежутка соединен со вторыми входами схем совпадения двух последующих каналов уп15 равления и с первым входом схемы совпадения третьего последующего по отношению к данному промежутку канала управления, выход устройства ограничения межклетевого натяжения

Щ второго межклетевого промежутка соединен с третьим входом схемы совпадения первого последующего по отношению к данному межклетевому промежутку канала управления и со вторым входом схемы совпадения второго последующего по отношению к данному промежутку канала управления, выход устройства ограничения третьего межклетевого ограничения третьего межклетевсго промежутка соединен с третьим входом схемы совпадения последующего по отношению к данному промежутку канала управления, выход вычислительного блока соединен со вторым входом схемы

35 совпадения первого канала управления, с третьим входом схемы совпадения второго канала управления и с четвертыми входами схем совпадения соответственно третьего и чет40 вертого каналов управления, выход схемы совпадения первого канала управления соединен со входом регулятора скорости этого же канала управления непосредственно, выходы схем совпадения всех последующих каналов управления соединены со входами соответствующих регуляторов скорости посредством элементов с регулируемым запаздыванием.

Ы Введение в систему регулирования схем совпадения и инверторов, а также указанных межэлементных связей позволяет осуществлять регулирование толщины полосы только пу55 тем изменения межклетевых натяжений (без использования нажимных устройств) . При этом изменение межклетевых натяжений осуществляется, по мере необходимости, последовательно во всех межклетевых промежутках, начиная с первого.

Такая система регулирования лишена указанных недостатков, присущих известной системе, вследствие чего она обладает более высокой точностью регулирования.

829236

На чертеже показана предлагаемая система регулирования.

Система содержит датчик 1 толины полосы и датчик 2 скорости олосы, установленные в первом межклетевом промежутке, датчик 3 скоро ти полосы, установленный за последней клетью 4, датчики 5-8 натяже ния установленные в каждом межклетевсм промежутке, и вычислительный блок 9, первый, второй, третий и четвертый входы соединены соответст венно с источником 10 сигнала задан ной толщины, с выходом управляемой линии 11 задержки, выходами датчиков 2, 3 скорости полосы. В состав системы регулирования толщины полосы входят также блоки 12-15 зоны нечувствительности, каждый из которых подключен к выходу соответствующего датчика 5-8 натяжения, образуя совместно с ним устройства

16-19 ограничения межклетевых натяжений. Кроме того, система снабжена схемами 20-23 совпадения, принадлежащими каналам управления скоростью вращения валков первых четырех клетей 24-27, инверторами 28-30, элементами 31-33 регулируемого запаздывания, а также содержит последовательно соединенные первыми входами три межканальных схемы 34-36 совпадения, генераторы

37-39 импульсов, регуляторы 40-43 скорости, выходы которых соединены с электроприводами 44-47 первых четырех клетей 24-27.

Стрелкой указано направление прокатки.

Система работает следующим образом.

Датчик 1 измеряет толщину полосы в первом межклетевом промежутке, и значение измеренной толщины через линию 11 задержки, управляемую сигналом датчика 2 скорости полосы, поступает на второй вход вычислительного блока 9 в тот момент, когда сечение полосы, толщина которого была измерена, входит в очаг деформации второй клети

25. В тот же момент на третий и чет вертый входы вычислительного блока

9 поступают сигналы от датчиков 2, 3 скорости полосы, установленных соответственно в первом межклетевсм промежутке и за последней клетью 4. Вычислительный блок 9, на первый вход которого подают сигнал заданной толщины полосы на выходе стана hz, определяет относительное отклонение выходной толщины от заданного значения по формуле

Н - - вЂ” h

Чд.

hî где Н, V V вЂ” измеренные значения соответственно,.тол- щины и скорости полосы в первом межклетевом промежутке и скорости полосы на выходе станами

h вЂ” заданная толщина полос- сы на выходе стана.

Таким образом, используя закон постоянства секундного объема металла, выработанный управляющий сигнал, пропорциональный относительному отклонению от заданной толщины полосы на выходе стана, регулирует натяжение полосы, начиная с первого межклетевогс промежутка. Это осуществляется следу>ощим образом.

С выхода вычислительного блока 9 управляющий сигнал, пропорциональный относительному отклонению, поступает на соответствующие входы схем

20-23 совпадения, из которых откры20 та только схема 20 совпадения, принадле>кащая каналу управления скоростью вращения валков первой клети

24, и посредством регулятора 40 скорости электропривсда 44 этой клети

24 изменяют rêoðîñòü вращения ее валков пропорционально величине управляющего сигнала, регулируя таким образом натяжение полосы в первом межклетевсм промежутке.Ийыми словами, если значение толщины на выходе стана больше эаданнсгс, скорость вращения валков первой клети 24 уменьшается в ссстветствич с величиной управляющего сигнала, увеличивая натяжение полосы в первом межклетевом.прсме>кутке, а при меньшем значении вЂ” наоборот. При зтсм с помощью датчиков 5-8 натяжения непрерывно контролируется натяжение полосы в каждом промежутке. С выходов датчиков 5-8 натяжения сигнал по тупает на входы ссстветстэупщих блоков 12-15 зоны нечувствительности.

Верхнюю границу зоны нечувствительности, с целью предотвращения сб45 рыва полосы, устанавливают равной

0,5-0,7 от предела пластичности деформации прокатываемого материала, если допускает мощность электроприводов 44-47, в противном случае

$p в соот тствии с предельной мощностью электроприводсв 44-47. Нижнюю границу устанавливают травной 0,10,2 для предотвращения аварийных ситуаций из-эа исчезновения натяжепрокатKR, Если натяжение в первом межклетевом промежутке выходит эа границы зоны нечувствительности устроиства

16, а управляющий сигнал при этом отличен ст нуля, т,е. ожидаемое бО отклонение от заданной толщины полосы на выходе стана полностью не устранено, то на выходе блока 12 эоны нечувствительности появляется сигнал "1", который иннертсром 28

65 преобразуется в "О" и поступает на

829236 вход схемы 20 совпадения, закрыная ее для прохождения управляющего сигнала к регулятору 40 скорости электропривода 44 первой клети 24.

При этом скорость вращения валков первой клети 24 остается на достигнутом уровне. Б это же нремя сигнал

"1" с выхода блока 12 нечувствительности поступает на соответствующие входы схем 34, 21, 22, 23 совпадения и открывает схему 21 совпадения, принадлежащую каналу управления скоростью вращения валков второй клети 25, и схему 34 совпадения дополнительного канала управления.

Управляющий сигнал через схему 21 совпадения поступает на вход элемента 31 регулируемого запаздывания управляемого импульсным генератором 37, соединенным с контактным роликом датчика б натяжения, и через период, равный времени прохождения прокатываемого материала от очага деформации второй клети

25 до очага деформации третьей клети 26, управляющий сигнал поступает на регулятор 41 скорости электропривода 45 второй клети 25 и через схему 34 совпадения вЂ” на регулято ., 40 скорости электропривода 44 первой клети 24, Таким образом, по сигналу относительного отклонения от заданной толщины полосы на выходе стана. согласованно изменяются скорости .вращения валков первой и второй клетей 24, 25, регулируя натяжение поло ы во втором межклетевом промежутке, причем соотношение скоростей вращения валков упомянутых клетей 24, 25 остается неизменным для сохранения достипаего своего предельного зна-. чения натяжения полосы в первом межклетевом промежутке. Аналогичным образом, если натяжение полосы но втором межклетевом промежутке в результате согласованного изменения скоростей первой и второй клетей 24, 25 вышло за границы эоны нечувствительности устройства 17, и управляющий сигнал отличен от нуля, т.е. о>кидаемое отклонение от заданной толщины на выходе стана не устранено полностью в первых двух межклетеных промежут ках, вступает н действие регулятор 42 скорости электропривода

46 третьей клети 26, регулируя натяжение полосы в третьем ме>кклетевом промежутке и поддерживая при этом постоянное соотношение скоростей вращения валков первой, второй и третьей клетей 24, 25 и 26.

Аналогично вступает в действие регулякор. 43 скорости электропривода 47 четвертой клети 27. Причем схема 23 совпадения канала управления скоростью нращения валков четвертой клети 27 пропускает упФормула изобретения

Система регулирования толщины полосы, содержащая датчик толщины полосы, установленный эа первой клетью, управляемую линию задержки, вычислительный блок устройства ограничения межклетевых натяжений ранляющий сигнал только тогда, когда натяжение полосы во всех предыдущих межклетеных промежутках вышло за границы зоны нечувствительности устройства 16-18, и на выходы схемы 23 совпадения поступили сигналы "1" с выходов блоков 12-14 зоны нечувствительности.

Эти же сигналы открывают схемы 3436 совпадения дополнительных каналов управления и, преобразованные инверторами 28-30 в "0", закрывают схемы 20-22 совпадения, так что управляющий сигнал с выхода вычислительного блока 9 проходит только через схему 23 совпадения и далее через элемент 33 регулируемого запаздывания, управляемую импульсным генератором 39, поступает на вход регулятора 43 скорости электропривода 47 четвертой клети 27 ° В то

2О же время управляющий си гнал через схемы 36, 35, 34 совпадения поступает на входы регуляторов 42, 41, 40 скорости электроприводов 46,45, 44 соответственно третьей, второй р и первой клетей 26-25 и 24. Таким образом, производится регулирование в установленных пределах натяжения полосы в четвертом последнем межклетевом промежутке путем согласовайого изменения скорости вращения валков предыдущих клетей 24-27. При этом натяжение в предыдущих межклетевых промежутках (первом, втором и третьем}, выдерживаются неизменными, на предельном уровне.

Регулирование натяжения полосы осущестнляется до тех пор, пока отклонение от заданной толщины полосы на выходе стана не будет полностью устранено, т.е. управляю40 щий сигнал на выходе вычислительного блока 9 не станет равным нулю.

При неправильной настройке стана перед началом прокатки натяжение полосы в четвертом -(последнем)

45 ме>кклетевом промежутке может выйти эа установленные пределы, т . е. за границы зоны нечувствительности устройства 19, В этом случае на выходе блока 15 нечувствительности появится сигнал "1", свидетельствующий о необходимости перестройки стана, Таким образом, предлагаемое кснoòðóêòèâíoå исполнение устройства поэ воляет повысить точность регулирования толщи ны полосы.

829236

45 полосы, установленные между клетями стана и содержащие последовательно соединенные датчик натяжения и блок эоны нечувствительности, датчики скорости полосы, установленны за первой и последней клетями стана, генераторы импульсов торого, третьего и четвертого межлетевых промежутков, каналы управления скоростью вращения валков клетей, предшествующие последней, .каждый из которых содержит регулятор скорости вращения валков, соединенный с электродвигателем их вращения, элементы регулируемого запаздывания, причем выходы датчика толщины полосы и датчика скорости полосы соединены соответственно с первым и вторым входами управляемой линии задержки, первый, второй, третий и четвертый входы вычислительного блока соединены соответственно с источником сигнала заданной толщины с выходом управляемой линии задержки, выходом датчиков скорости полосы, установленных соответственно за первой и последней клетями стана, выходы датчиков натяжения второго, третьего и четвертого межклетевых промежутков соединены соответственно со входами генераторов импульсов второго, третьего и четвертого межклетевых промежутков, выход каждого из которых соединен со входом одного из элементов регулируемого запаздывания, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования толщины полосы, она дополнительно содержит схемы совпадения, по одной в каждом канале управления скоростью вращения валков первых четырех клетей, инверторы и последовательно соединенные первыми входами три межканальные схемы совпадения, каждая из ко-. торых соединена выходом со входом регулятора скорости предшествующего канала управления и вторым входом вЂ” с выходом элемента регулируемого запаздывания последующего канала управления, а третьи входы межканальных схем совпадения соединены. с выходами соответствующих уатройств ограничения межклетевых натяжений, каждое из которых соединено посредством инвертора с первым входом схемы совпадения пред-, шествующего канала управления, выход устройства ограничения межклетевого натяжения первого межкЛетевого промежутка соединен со вторыми входами схем совпадения двух последукщих каналов управления и е первым входом схемы совпадения третьего последующего по отношению к данному промежутку канала управления., выход устройства ограничения межклетевого натяжения второго межклетевого промежутка соединен с третьим входом схема совпадения первого последующего по отношению к данному межклетевому промежутку канала упрачзления и со вторым входом схемы совпадения второго последующего по отношению к данному промежутку! канала управления, выход устройства ограничения третьего межклетевого ограничения третьего межклетевого промежутка соединен с тре=ьим входом схемы совпадения последующего по отношению к данному промежутку канала управления, выход вычислительного блока соединен со вторым входом схемы совпадения первого канала управления, с третьим входом схемы совпадения второго канала управления, с четвертыми входами схем совпадения соответственно третьего и четвертого каналов управления, выход схемы совпадения первого канала. управления соединен со входом регулятора скорости этого же канала управления непосредственно, выходы схем совпадения всех последующих каналов управления соединены со входами соответствующих регуляторов скорости посредством элементов с регулируемым запаздыванием.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии 9 47-14887, кл. В 21 B 37/08, 1972.

2. Рвторское свидетельство СССР

Р 576129, кл. В 21 В 37/02, 1974.

829236

Составитель В. Авакова

Редактор С. Тимохина Техред 3. Фанта Корректор О. Билак

Заказ 2705/13 Тираж 888 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4