Устройство регулирования профилявалков

 

О П И С А Н И Е п1,844090

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сова Советских

С циалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.07.79 (21) 2801484/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М.К .

В 21В 37/00

Государствеииый комитет

СССР по делам иаобретеиий и открытий (43) Опубликовано 07.07.81. Бюллетень № 25 (53) УДК 621.771.01 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.07.81 (72) Авторы изобретения В. Н. Цветков, М. Д. Биндас, Б. Г. Ведерников, А. Ф. Мокеичев, Е. А. Залевский и А. Д. Оржель (71) Заявитель Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС! (54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОФИЛЯ ВАЛКОВ

Изобретение относится к автоматизации прокатных станов, а именно к системам регулирования профиля валков, и может быть использовано на станах холодной прокатки.

Известно устройство регулирования про- 5 филя рабочих валков, в котором для поддержания заданного профиля валков предусмотрено изменение расхода охладителя к торцам опорных валков (1).

Недостатком устройства является pery- 10 лирование только температурной составляющей профиля валков. При этом механический износ, возникающий в процессе прокатки, приводит к дополнительным искажениям поперечного профиля полосы. 15

Известно устройство противоизгиба рабочих валков. В начальный период работы стана после установки нового комплекта валков в клеть, пока тепловой профиль валков еще не стабилизировался, а темпера- 20 тура поверхности бочки ниже заданной, усилие противоизгиба увеличивается до максимальной величины. По мере разогрева валков усилие противоизгиба уменьшают, сохраняя выпуклость бочки валка на 25 одном и том же уровне (2).

Недостатком устройства является невозможность стабилизации профиля валка, при этом не учитывается механический износ валков. Кроме того, из-за отсутствия кана- 30 ла охлаждения нельзя управлять их тепловой профилировкой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному устройству является устройство регулирования профиля валков, содержащее регуляторы, исполнительные механизмы, секционные коллекторы системы охлаждения, блок логической обработки информации, электрогидропреобразователь, системы изгиба и противоизгиба валков, причем регуляторы через исполнительные механизмы связаны с секционными коллекторами системы охлаждения, расположенными вдоль бочки рабочих валков, электрогидропреобразователь связан первым выходом с системами противоизгиба рабочих валков, а вторым выходом с системами изгиба рабочих валков (3).

Недостатками данного устройства является: отсутствие учета механического износа рабочих валков, так как стабилизируется только тепловой профиль валка по информации, снимаемой с датчиков температуры валков; малое быстродействие системы, вызванное тем, что устройство по данному способу построено на аналоговой технике, кроме того датчики контроля формы полосы уста844090

HoBJIeHbI на полосе в межклетьевом промежутке, что приводит к запаздыванию в отработке возмущений; не определяется момент необходимой перевалки валков в связи с их черезмерным износом в процессе прокатки.

Цель изобретения — стабилизация поперечного профиля полосы за счет компенсации механического износа валков, а также повышение качества полосы путем своевременного определения момента перевалки изношенных валков.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее регуляторы, исполнительные механизмы, секционные коллекторы системы охлаждения, блок логической обработки информации, электрогидропреобразователь и системы изгиба и противоизгиба валков, причем регуляторы через исполнительные механизмы связаны с секционными коллекторами системы охлаждения, расположенными вдоль бочки рабочих валков, электрогидропреобразователь, связанный первым выходом с системами противоизгиба рабочих валков, а вторым выходом с системами изгиба рабочих валков, в него введены ролики, установленные без проскальзывания вдоль бочки рабочих валков, генераторы импульсов, двоичные счетчики и счетчики импульсов, число каждых счетчиков равно числу роликов, генератор высокой частоты, задатчик исходной профилировки, сумматор, причем ролики механически связаны с генераторами импульсов, выход каждого из которых через соответствующий двоичный счетчик соединен с первым входом соответствующего счетчика импульсов, с вторыми входами которых соединен выход генератора импульсов высокой частоты, выход каждого из счетчиков импульсов соединен с первым входом соответствующего регулятора, а также соответственно с первым, вторым и третьим входами блока логической обработки информации, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с первым выходом задатчика исходной профилировки, второй выход задатчика исходной профилировки соединен с вторыми входами регуляторов, выход сумматора соединен с входом электрогидропреобразователя.

В устройство может быть введен задатчик диаметра, блок сравнения и сигнализатор, причем задатчик диаметра, блок сравнения и сигнализатор соединены последовательно, выходы счетчиков импульсов соединены с соответствующими входами блока сравнения.

Предлагаемое устройство дает возможность стабилизировать профиль рабочего валка от возмущений, возникающих в процессе прокатки в самой валковой системе и тем самым стабилизировать поперечный профиль полосы, улучшить ее качество.

1О

25 зо

35 о

60 и5

Установка измерительных роликов, а также применение дискретной техники увеличивает быстродействие системы, что, в свою очередь, повышает выход полосы в допуске.

Этой же цели служит и своевременное определение момента перевалки изношенных валков.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство регулирования профиля валков содержит ролики 1, установленные без проскальзывания вдоль бочки рабочего валка в комплекте не менее трех по середине и краям рабочих валков, механически связанные с генераторами 2 импульсов, выход каждого из которых через соответствующий двоичный счетчик 3 соединен с первым входом соответствующего счетчика 4 импульсов, с вторыми входами которых соединен выход генератора 5 импульсов высокой частоты, выход каждого из счетчиков

4 импульсов соединен с первым входом соответствующего регулятора 6, а также соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 7 логической обработки информации, выход которого соединен с первым входом сумматора 8, второй вход которого соединен с первым выходом задатчика

9 исходной профилировки, второй выход задатчика 9 исходной профилировки соединен с вторыми входами регуляторов 6, выход сумматора 8 соединен с входом электрогидропреобразователя 10, который первым выходом связан с системой 11 противоизгиба рабочих валков, а вторым — с системой 12 изгиба рабочих валков.

Кроме того, выходы регуляторов б через исполнительные механизмы 13 подключены к секционным коллекторам 14 системы 15 охлаждения, Выходы счетчиков 4 импульсов подключены к блоку 16 сравнения, куда подключен также задатчик 17 диаметра, выход блока 16 сравнения соединен с входом сигпализатора 18.

Работа устройства состоит в том, что установленные на рабочем валке без проскальзывания ролики 1, механически связаны с генераторами 2 импульсов, выдающими (2" — 1) импульсов за один оборот роликов на входы двоичных счетчиков 3 каждой с емкостью (2" — 1) импульсов. Генератор 2 импульсов и двоичные счетчики

3 представляют собой генераторы тактовых импульсов, каждый из которых вырабатывает один импульс после полного оборота роликов 1. Эти тактовые импульсы поступа.,1 на первые входы счетчиков 4 импульсов, на вторые входы которых непрерывно поступают импульсы с частотой от стабильного генератора 5 высокой частоты, что необходимо для повышения точности измерения диаметра рабочего валка.

При появлении тактовых импульсов на первых входах счетчиков 4 импульсов передним фронтом тактовых импульсов содер844090 жимое счетчиков 4. импульсов в виде кодов чисел, пропорциональных диаметрам рабочего валка по его середине и краю, в местах, соответствук>щих установке роликов, переносится в регуляторы 6, в блок 7 логической обработки информации и в блок 16 сравнения, а задним фронтом этого тактового импульса счетчики 4 импульсов устанавливаются в ноль.

Диаметр раоочего валка в каждом его сечении определяется как

D— : исх + Отемп - из« где D«<, — исходный диаметр валка;

Отецт температурное расширение валка;

D«»> — механический износ поверхности валка.

В блоке 7 логической обработки информации определяется средний текущий профиль рабочего валка как:

О (кр1+ хр2

2 где D с> — текущий диаметр валка в ,среднем его сечении; нр ь Е «ря текущие диаметры валка в в крайних его сечениях.

Сигнал о среднем текущем профиле рабочего валка подается в сумматор 8, куда поступает также сигнал в виде кода чисел, пропорционального заданному профил1о рабочего валка из задатчика 9 исходной профилировки.

При отклонении текущей профилировки валка, вызванном механическим износом в процессе прокатки, от заданной на выходе сумматора 8, появляется разностный сигнал, который поступает в электрогидропреобразователь 10, выдает сигнал в систему

11 противоизгиба для поддержания активной образующей рабочего валка в очаге деформации, соответствующей заданному профилю валка.

Лналогично, при отрицательном сигнале электрогидропреобразователь 10 выдает сигнал в систему 12 изгиба рабочих валков.

В то же время в регуляторах 6 сравниваются коды чисел, пропорциональные текущим диаметрам рабочего валка в процессе прокатки, поступающие из счетчика 4 импульсов и коды чисел, пропорциональные заданным исходным диаметрам рабочего валка, поступающим из задатчика 9, и разностный сигнал, характеризующий изменение диаметра валка из-за механического износа, поступает на иснолнптсльпые механизмы 13, которые управляют клапанами секционных коллекторов 14 системы 15 охлаждения, уменьшая расход эмульсии. При этом растет температурное расширение рабочих валков и происходит компенсация механического износа и соответственно минимизация усилия гидроизгиба.

В процессе прокатки механи еский износ рас-очих валков может достичь таких вели5

20 чин, при которых управление становится неэффективным, в связи с тем, что расход эмульсии и гидроизгиб достигают своих предельных значений и полоса прокатывается не в допусках.

Поэтому для определения необходимого момента перевалки изношенных валков коды чисел, пропорциональные текущим диаметрам рабочего валка из счетчиков 4 импульсов поступают в блок 16 сравнения, куда поступают также коды чисел, пропорциональные заданным предельным диаметрам валка из задатчика 17.

При достижении величины сигналов, характеризующих диаметры валков, заданной величины, на выходе блока 16 сравнения появляется сигнал и поступает в сигнализатор 18, в котором включается табло, предупреждающее оператора о необходимости перевалки валков.

Формула изобретения

Устройство регулирования профиля валков, содержащее регуляторы, исполнительные механизмы, секционные коллекторы системы охлаждения, блок логической обработки информации, электрогидропреобразователь, системы изгиба и противоизгиба валков, причем регуляторы через исполнительные механизмы связаны с секционными коллекторами системы охлаждения, расположенными вдоль бочки рабочих валков, электрогидропреобразователь, связанный первым выходом с системами противоизгиба рабочих валков, а вторым выходом с системами изгиба рабочих валков, отл и ч аю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации поперечного профиля полосы за счет компенсации механического износа рабочих

40 валков, в него введены ролики, установленные без проскальзывания вдоль бочки рабочих валков, генераторы импульсов, двоичные счетчики, счетчики импульсов, число каждых счетчиков равно числу роликов, ге45 нератор высокой частоты, задатчик исходной профилировки, сумматор, причем ролики механически связаны с генераторами импульсов, выход каждого из которых через соответствующий двоичный счетчик сое50 динен с первым входом соответствующего счетчика импульсов, с вторыми входами которых соединен выход генератора импульсов высокой частоты, выход каждого из счетчиков импульсов соединен с первым

55 входом соответствующего регулятора, атак>ке соответственно с первым, вторым и третьим входами блока логической обработки информации, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход ко60 торого соединен с первым выходом задатчика исходной профилировки, второй выход задатчика исходной профилировки соединен с вторыми входами регуляторов, выход сумматора соединен с входом электрогид65 ропреобразователя, Составитсль В. Авакова

Техред Л, Куклина

Редактор С. Титова

Корректоры: В. Нам и Л. Слепая

Заказ 1327/2 Изд. № 431 Тираж 889 Подписное

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

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

Типография, пр. Сапунова, 2

2. Устройство по п. 1, отл и ч ающееся тем, что, с целью повышения йачества полосы путем своевременного определения момента перевалки изношьенных валков, в него введен задатчик диаметра, блок сравнения и сигнализатор, причем задатчик диаметра, блок сравнения и сигнализатор соединены последовательно, выходы счетчиков импульсов соединены с соответствующими входами блока сравнения.

4996

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIIIA № 3740982, В 21В 37/00, 1977.

5 2. Патент Японии ¹ 51 — 43461, кл. В21В

37/00, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР № 275961, кл. В 21В 27/10, 1971 (прототип).

1О