Устройство для управления тяжелонагруженным цепным конвейером

 

Союз Советсимк

Соцмалнстмчесимк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 16.10.79 (21) 2831554/22-03 (51) М. КЛ.

В 65 Q 43/00 с присоединением заявки М—

1осударстееииый комитет (23) Приоритет

Il0 делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.10.81. Бюллетень ÐÂ38 (53) УДК 621.

° 867.2 (088.8) Дата опубликования описания 18.10.81

П. С. Гринчук, А. М. Федоров, В. С. Глазков, H. А . Нетеса, ."

В. П. Яхно, А. Д. Белянский, Г. H. Котлюба, А. Г. Каргальцев и В. М. Гойхман (72) Авторы изобретения

Производственное объединение Новокраматорскнймашиностроительный завод" (7l) Заявитель (54) YCTPOACTBO УПРАВЛЕНИЯ ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫМ

БЕПНЫМ КОНВЕЙЕРОМ

Угловая скорость звезцочки

Изобретение относится к металлургии, а именно к оборуцованию районов транспортировки рулонов конвейерами прокатных станов, и предназначено цля использования в черной металлургии.

В листопрокатном производстве металлургических заводов цля транспортировки рулонов применяются цепные конвейеры, состоящие из ведущей и ведомой эвеэцочек, цвух тяговых ветвей, привоца и системы управления ITpNBoBDM, Вецущие зве о здочки тяговых ветвей насажены жестко на обший вал. Привод вала с ведущими звездочками осуществляется от цвигателя постоянного тока через редуктор. Для кон1S вейеров с большими нагрузками с целью уменьшения габаритов привоц вала с ведущими звездочками состоит иэ цвух двигателей и двух редукторов, установленных по одному с каждой стороны вала 11).

Однако опыт эксплуатации конвейеров показывает, что в результате неравномерной вытяжки обеих цепей конвейера эа счет износа мест сочленения звеньев цепей,при транспортировке тяжелых рулонов массой свыше 20 т имеет место образование "горбов" (вспучивание цепи) в менее вытянутой цепи в зоне вецущей звездочки, примыкающей к подъемно-поворотному столу. Это исключает поворот люльки подъемно-поворотного стола с рулоном, приводит к сбою ритма прокатки, механическому повреждению оборудования.

Например, величина рассогласоват1ия скоростей левой и правой цепей конвейера

¹ 1 стана 2000 НЛМЗ виана иэ нижеприведенного расчета. Величина удлинения звена.цепи за счет износа по опытным цанным составляет,левой пепи а 2 мм, правой цепи а4„=10 мм.

Разные величины удлинения звена цепи объясняются разными нагрузками, которые несут левая и правая цепи.

П в-- — — -1 — = 2,452 об/мин, дь Зьа

8724 гце и угловая скорость двигателя, об/мин;

0р — передаточное число редуктора.

Линейная скорость звезцочки

V - -=- — — 1 — — =0,257 м/с

2Ф иод 2 Оба Зю

60Ур ЬО 147 гце Z - число звеньев цепи, находящихся между смежными зубьями звездочки, шт;

k — - цлина звена цепи, м;

N - число зубьев звездочки, шт.

Линейная скорость правой цели.

0,261 м/с

1О

Линейная скорость невой цепи (+ь л)М пдв 2 f9.63+0,002) 5360

Чл 00

60 ° 147

0,258 м/с

Рассогласование скоростей цепей

20 йЧ V1,- \lл -0,261-0,258 0,003 м/с

Время перемещения рулона на 1 шаг при новых цепях

=-45-17,5 с, 0,257 гце 1. — шаг межцу рулонами.

Путь перемещения правой цепи за

1 175 с н Vq =1 75 0261=457 м

Путь перемещения левой цепи за

«н =17,5 с

ЭЛ „,Чл =17,5 0,258 =4,52 м

Величина рассогласования при перемещении девой и правой цепей на 1 шаг

a = п- 5л = 4,57-4,52 0,05 м

Опережение правой цепи по отношению к левой после совершения 10 шагов конвейером

4640 =1Й 10=0,05 10 =0,5 м.

Подученная величина рассогласования перемещения левой и правой цепей приводит к тому, что при транспортировке рулона только правой цепью (менее изношенной и вытянутой) буцет образовываться и набе- 50 гание цепи на звезцочку эа счет сил трения между рулоном и цепью, что привоцит к вспучиванию цепи в зоне звездочки, у подъемно-поворотного стола. Вспучивание цепи исключает поворот люльки поцъемноповоротного стола, привоцит к механическому поврежцению оборуцования конвейера, рулонов, к сбою ритма прокатки. Для

01. 4 устранения набегания цепи необхоцимо обеспечить выравнивание линейных скоростей целей.

Наиболее близким к прецлагаемому по технической сушности является устройство для синхронизации скоростей левого и правого канатов ленточно--канатных конвейеров, гце эта синхронизация цостигается использованием принципа так называемого

"электрического цифференциала", по которому правый и левый канатные лривоцные шкивы имеют независимые привоцы от здектродвигателей переменного тока со смягченной характеристикой. Устройство состоит из тяговых цепей ведомых и вецуших звездочек с разцельными привоцами, преобраэователей, блоков управления двигателями 121, Указанное устройство имеет слецуюшие недостатки.

Оно ликвидирует уже образовавшиеся

"горбы (вспучивание цепи), а не прецупрежцает их возникновение при транспортировке рулонов.

Значительные колебания скорости тяговых ветвей конвейера относительно друг друга при изменении нагрузки.

Малая точность согласования скоростей тяговых ветвей ввицу незначительного момента с.;нхронизации.

Невозможность регистрации причин рассогласования скоростей, например из-эа неравномерной вытяжки -яговых ветвей и, как следствие, запаздывание в регу.лировании.

Liens изобретения — исключение возникновения "горбов" (вспучивание цепи), повышение нацежности и бесперебойности работы оборуцования конвейеров при транспортировании рулонов вне зависимости от удлинения тяговых ветвей.

Поставленная цель цостигается тем, что устройство. снабжено цвумя цатчиками коррекции, двумя схемами сравнения, усилителем, блоком умножения, сумматором, цвумя тахогенераторами и четырьмя цатчиками угла поворота, установленными на ведомых и вецуших звеэцочках, причем выхоцы цатчиков углов поворота ведомых звеэцочек первой и второй тяговых ветвей поцключены через соответствуюшие цатчики коррекции ко вхоцам соответствующих датчиков углов поворота вецуших звездочек, выхоцы которых соецинены со вхоцами первой. схемы сравнения, а выход первой схемы сравнения через последовательно соединенные усилитель, блок умножения и сумматор соединен со вхоцом второй схемы сравнения, второй вход которой сое872401

Если принять базовой угловую скорость привоцного пвигателя звездочки второй цепи, то 1а 1 -4%at1 а=... "

q1

55 динен с выходом двигателя первой тяговой ветви через соответствующий тахогенератор, а выхоцы второй схемы сравнения подключены соответственно ко входу первого блока управления цвигателем через инвертор и ко входу второго блока управления цвигателем непосрецственно, причем выход двигателя второй тяговой. ветви поцключен через соответствующий тахогенератор ко вторым вхоцам блока умножения и сумматора.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство соцержит тяговые ветви 1 и 2 (ветвь 2 базовая); ведущие эвеэцоч-ки 3; ведомые звездочки 4; цатчики коррекции 5 и 6 (например дифференциальные сельсины), цатчики 7-10 углов поворота эвеэцочек (например сельсины), элементы сравнения 11 и 1 2, усилительное звено

13 с коэффициентом перецачи К

Й21 множительное звено 14, сумматор 15, двигатели 16 и 17 привода конвейера, преобразовательные агрегаты 18 и 19, 25 системы управления 20 и 21, тахогенераторы 22 и 23, канал 24 задания скорости вращения двигателей, соответствующей новым тяговым ветвям, канал 25 ручной коррекции, инвертор 26. о

Выравнивание (согласование) скоростей предлагаемым устройством обеспечивается тем, что угловая скорость одной из ведущих звездочек примыкается базовой, угловая скорость цругой вецушей звездочки, обеспечивающей равенство линейных скоростей цепей, определяется в зависи« мости от разности углов рассогласования ведущей и вецомой эвезцочек обеих цепей конвейера. Угол рассогласования ведущей и ведомой звездочек пропорционален .4о уцлинению тяговых ветвей конвейера.

Линейная скорость цепи конвейера при заданной скорости двигателя и новой тяговой ветви конвейера опрепеляется зависимостью 45

Ч 2Л йАь

60ар

Для обеспечения равенства линейных скоростей цепей, т.е. V. = Vg при удлинении тяговых ветвей необходимо выполнить ус- 5о ловие „т „= < п< при установке новых цепей „= t- "-tg ас -ж„

n„= п11

l О угол поворота звездочки при шаговой работе где L — шаг между рулонами, м. а =- г- -=а*.

Угловая скорость двигателя приводной звезцочки первой цепи (Rg- 8tq п,=п, +Яп„т 14

=n (i." аз.„-щ 1

Схема, приведенная на чертеже реализует привеценную зависимость, слецуюшим образом.

3а счет усилия "бегающей ветви при вь работке звеньев цепи вецомые эвеэцочки отстают от ведущих на углы, пропорциональные удлинениям тяговых ветвей. Эти угловые сцвиги фиксируются датчиками

7-10.

Разность угловых спвигов (ВА. - Нд.ф ) полученная на элементе сравнения 11 и умноженная на коэффициент К=

Мг е." поступает на множительное звено, rae перемножается с текущим значением угловой скорости базовой ветви п,1 .

В сумматоре 1 5 происхоцит суммирование величин и 1 и а и, Ноль на выходе элемента сравнения 12 означает равенство линейных скоростей обеих цепей конвейера.

Для выравнивания линейных скоростей цепей конвейера корректирующий сигнал рассогласования поступает с элемента сравнения 12 в систему управления двигателем 17 с положительным знаком, а в систему управления двигателем 16 через инвертор 26 с отрицательным знаком.

Воздействие корректирующего сигнала, поотупаюшего с элемента сравнения 12, на системы управления пвигателями обеих цепей обеспечивает более высокое быстродействие по сравнению с такой системой, в которой бы корректирующий сигнал подавался в систему управления цвигателем только одной цепи, Двигатели привопов конвейера 16 и 17 питаются соответственно от преобра;ювательных агрегатов 18 и 19. Команды в

7 8724 системы управления 20 и 21 поступают по каналу 24 задания скорости вращения с элемента сравнения 12, Для ручной коррекции используется канал 25.

В процессе работы системы сравниваются значения частот вращения двигателей и„ и (п +4m ) для обеспечения равенства линейных скоростей цепей V„ n Yg . Частоты вращения ю,, и И равны межцу собой в идеальных случаях — при новьк це- 10 пях или при одинаковой вытяжке цепей.

При неравномерном износе обеих цепей

Oq и А не равны между собой. Необхоцимое условие равенства линейных скоростей цепей конвейера „и, q «tn + 8q . ч 1 5

В случае неравенства лицейных скороотей цепей конвейера например, при на элементе сравнения 12 получйм сигнал, равный разиостип -(0 +4 „).

Зтот сигнал со знаком минус поступает 20 в систему управления двигателем 16, складываясь " сигналом задания скорости.

Зтот корректирующий сигнал уменьшает угловую скорость и„ цо величины, равной

t7 + 8n „. Одновременно с элемента 25 сравнения 12 корректирующий сигнал, равный разности g -(vt<+c7n<), поступает на вхоц системы управления двигателем второй цепи, складываясь с сигналом задания, и увеличивает скорость п,1 цо величины, зо равной 5< — Ип „, т.е. пока на выхоце элемента 12 не будет ноль.

В случае, если Q„(/, т.е. farl CT1q +

+Аи„, то отрицательная разность сигналов „-(и 1+ ), инвертируясь, поступает .на вхоц системы упавлвлиния двигателем 1б, увеличивая скорость р цо велиличины, равной до + п . Отрицательная разность n -(n +Bn<) поступает на вход сисистемы управления .цвигателем 17, умень- 0 шая его скорость до величины, равной

Ч =И„- Rrl„, -..å. пока ча выходе элемента сравнения 12 не будет ноль.

Технико-экономическая эффективность изобретения применительно к широкополо45 сному стану горячей прокатки опрецеляется возможностью обеспечения автоматического режима работы подъемно-поворотного стола, что снижает затраты по управлению подъемно-поворотным столом лик50 вицаиией забоя кромок внешних витков рулонов в связи с устранением горбов (вспучивания) цепи, что увеличивает выход

01 Я гоцного металла; ликвицацией нарушения ритма транспортировки рулонов (цикла прокатки полос) эа счет обеспечения надежной и бесперебойной работы поцъемноповоротного стола.

Формула изобретения

Устройство управления тяжелонагруi женным цепным конвейером, например, в линии перемещения рулонов металлической полосы, состоящее из тяговых цепей ведомых и ведущих звезцочек с раздельными приводами, преобразователей, блоков управления двигателями, о т л и ч а ю— ш Q е с я тем, ч1о, с целью повышения надежности, оно снабжено двумя датчиками коррекции, цвумя схемами сравнения, усилителем, блоком умножения, сумматором, двумя тахогенераторами и четырьмя датчиками углов поворота, установленными на ведомых и ведущих звездочках. причем выходы датчиков углов поворота ведомых звездочек первой и второй тяговых ветвей поцключены через соответствуюшие цатчиKv. коррекции ко входам соответствующих цатчиков углов поворота ведущих звездочек, выходы которых соединены со входами гервой схемы сравнения, а выхоц первой схемы сравнения через последовательчо соециненные усилитель, блок умножения и сумматор соецинен со входом второй схемы сравнения, второй ахоп которой соециден с выхоцом двигателя первой тяговой ветви через соответствуюший тахогенератор, а выхоцы второй схемы сравнения поцключены соответственно ко вхоцу первого блока управления цвигателем через инвертор и ко входу второго блока управления двигателем непосрецственно, причем выхоц двигателя второй тяговой ветви поцкчючен через соответствующий тахогенератор ко вторым вхоцам блока умножения и сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глазков В. С. Машины непрерывного транспортирования для прокатных станов.

"Металлургия", 1979, с. 20-25.

2. Плавинский В. И. Машины непрерыв. ного транспорта. М. Машиностроение, 1969, с. 68-75.

872404

Составитель Н. Чижикова

Редактор О. Персиянцева Техред M.Голинка Корректор А. Ференп

Заказ 8928/ЗЗ Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская на6., д. 4/5

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