Способ уменьшения взаимных пробуксовок рабочих и опорных валков прокатного стана
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических республик
1 с. (6I) Дополнительное к авт. свил-ву (51) М. Кл. (22)Заявлено 30.05.80 (21) 2932769/22-02 с присоединением заявки М В 21 В 37/00 3Ъвудврственпый комитет СССР (23) Приоритет по делам иаабретекий н открытнй Опубликовано 23. 04. 82. Бюллетень Мв 15 Дата опубликования описания 23. 04. 82 (53) УДК 621.77I. ..01(088.8) И.М.Иеерович, A.Ä.Eëèøåâè÷, В.К.Орлов и С.Е.Рокотян (72) Авторы изобретения Всесоюзный ордена .Ленина научнс-исследовательский и проектно-конструкторский институт.металлургического машиностроения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ВЗАИННЫХ ПРОБУКСОВОК РАБОЧИХ И ОПОРНЫХ ВАЛКОВ ПРОКАТНОГО СТАНА Изобретение относится к прокатке металлов, преимущественно на реверсивных четырехвалковых рабочих клетях. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату 5 к предлагаемому является способ уменьшения взаимной пробуксовки рабочего и опорного валков путем регулирования скорости вращения рабочих валков 10 пропорционально ускорению приводных рабочих валков при переходных режимах прокатки 1j. Недостатком этого способа является значительное запаздывание воздействия прокатного двигателя на скорости рабочих валков вследствие существенных маховых масс приводной линии. При выбросе раската из валков последнее усугубляется потребностью торможения этих масс. Кроме того, этот способ предусматривает регулирование одновременно обеих пар валков и не может быть применим в клетях, имеющих групповой прокатный привод, так как пробуксовка в силу ряда при чин (условий трения, различных условий уравновешивания нижнего и верхнего опорных валков и др) не обязательно одновременна между нижней и верхней парой валков клети. Цель изобретения - повышение производительности прокатного стана при увеличении срока службы валков за счет выравнивания окружающих скоростей бочек рабочих и опорных валков в формированных переходных режймах работы стана. Поставленная цель достигается тем, что по способу уменьшения взаимных пробуксовок рабочих и опорных валков прокатного стана путем регулирова" ния скорости вращения рабочих валков, пропорционально ускорению приводных рабочих валков при переходных режимах прокатки, дополнительно к опорным валкам раздельно прикладывают регулируемый момент посредством регулирова92 !64В ния скорости вращения опорных валков пропорционально измеренной разности окружных скоростей бочек смежных рабс чих и опорных валков, а регулирование скорости вращения опорных валков производят непосредственно перед выходом заднего конца раската иэ рабо" чих валков. На фиг. 1 представлен пример реализации способа для четырехвалковой 10 системы; на фиг. 2 - осциллограмма изменения скорости, напряжения и то ка гпавного двигателя рабочих вал ков. Способ осуществляется следующим образом. При прокатке в переходных режимах работы стана с ускорением или замедлением происходит проскальзывание опорного валка относительно Л рабочего 2. Так, при торможении полосы 3 из-за падения скорости вращения рабочего валка относительно вра" щающегося по инерции опорного валка образуется лыска на бочке рабочего валка. После восстановления скорости может происходить буксование рабо. чего валка относительно опорного, и лыска образуется уже на опорном валке. В переходн .ix режимах происходит изменение момента Мр на рабочем валке, который регулируют путем регулирования скорости вращения в линии привода рабочих валков от сигнала, пропорционального ускорению рабочих -, 35 валков. При этом, чем выше быс.тродеи ствие системы регулирования скорости, тем меньше путь взаимной пробуксовки валков, т.е. меньше величина лысок на валках. Для повышения быстродействия 46 выравнивания окружных скоростей валков в форсированных переходных режимах работы стана к опорным валкам раздельно прикладывают момент М пропорциональный сигналу разности 45 окружных скоростей бочек опорного и рабочего 2 валков. Преимуществом предлагаемого способа, по отношению к аналогам, является большее быстродействие вследствие осуществления корректировки разности скоростей рабочего и опорного валков посредством воздействия на скорость опорного валка, имеющего несоизмеримо меньшую маховую массу, чем привод рабочих валков. Кроме того, преимуществом является ноэможносгь раздельного регулирования скорости вращения каждой контак1ирующей пары валков и возможность упреждающего воздействия на скорость опорных валков перед возникновением пробуксовки. Это воздействие путем приложения момента Мця к опорным валкам является положительным в период ускорения рабочего яалка относительно опорного и отрицательным в период замедления рабочего валка. По величине этот дополнительный момент равен сумме динамического момента М9 !.и момента М от сил трения Рт, между рабочими и опорными нал. ками при пробуксовке. Таким образом, пробуксовки можно исключить при боль" ших величинах ускорений и замедлений налков, что существенно повышает производительность за счет сокращения машинного времени прокатки. На реверс.: нных станах с большим числом проходов это обеспечивает также заданный температурный интервал конца прокатки. Дополнительный момент М „, прикладываемый к опорным валкам, действует при отсутствии нагрузки на холостом ходу, в процессе прокатки при ускорениях и замедлениях валков. 8 случае равномерного вращения валков с нулевой разницей скоростей вращения опорных и рабочих валков этот момент отсутствует, а при возникновении этой разности момент Мот,следует прикладывать до исключения пробуксовки. В частности, опережающее воздействие момента М,,следует осуществлять перед выбросом раската из рабочих валков, так как пробуксовка возникает также в период выброса раската из рабочих валков. При выбросе происходит резкий прирост скорости рабочих валков по отношению к рабочей скорости под нагрузкой. 8 то же время уменьшается коэффициент трения в контакте рабочего и опорного валков из-за динамических упругих колебаний рабочей клети и валков при разгрузке, усиливаемых колебаниями рабочей жидкости в гидроцилиндрах уравновешивания или противоизгиба рабочих и опорных валков. Положительное воздействие на опорный валок крутящим моментом, равным по величине сумме его динамического момента и момента от сил трения компенсирует противодействие этих моментов, уменьшенной в период выброса, силе сцепления валков и снижает этим возможность пробуксовки, и следовательно повышает срок службы валков. 92 l6 (3Q ЬО ъ75 (а „-о, ) = 65о кг м 5 Так как по абсолютной величине это воздействие несоизмеримо мало по отношению к моменту от силы трения между валками в период прокатки, то. производить его можно опережая период выброса. Использование предлагаемого изобретения наибольший .эффект дает в станах горячей прокатки алюминиевых сплавов, где вследствие охлаждения 10 рабочих валков эмульсией, включающей органические, жировые составляющие, и заалюминивания рабочих валков,имеют место низкие значения коэффициента трения в месте контакта опорного 15 и рабочего валков. На фиг. 2 приведена осциллограмма 15-го прохода схемы обжатий сляба 317х2000х1700 мм из сплава Дlб на полосу-сечением 7 х 2000 мм за 25 пропусков. Среднее ус- 20 корение двигателя составляет 0,2, м/с, время пропуска - 7 с, длина раската Lp = 4,9 м, скорость раската на выходе из валков 1,5 м/с (А= 730 мм; Д = 1400 мм, P = 25 22 т, G q = 49 т) . Видно, что весь пропуск производится в режиме разгона двигателя. Увеличение ускорения до 2, а = 0,3 м/с становится возможным при опережающем воздействии на опор- зв ный валок моментом по величине равным не менее прироста динамического момента опорного валка, т.е. Время 15-ro и опуска уменьшается до, Ы 2 = 5,7 с а 40 т.е. на 183. Аналогичное имеет место во всех проходах прокатываемых в режиме ускорения. ак как в общем цикле прокатки этот режим составляет до 704 от общего машинного времени,, то 45 ожидаемое увеличение производительности стана в данном случае составит 12,5i Невозможность осуществления про.цесса прокатки с ускорениями больше 0,2 м/с, без оснащения их соответствующими системами, может быть показана следующим расчетом. При конструктивном исполнении сис- тем уравновешивания рабочих валков на всех станах 2800 горячей прокатки алюминиевых сплавов, с диаметром ци48 6 линдров 90-100 мм и давлением в системах до 100 атм, усилие прижатия рабочего валка к опорному составляет до 22 т. При достаточно реальном коэффициенте трения М- = 0,05, сила сцепления валков Рт составит l050 кг. Противодействующая ей сила от динамического момента опорного валка при а = = 0,2 м/с равна Следовательно, при дальнейшем увеличении ускорения сила от динамического момента начнет превышать силу сцепления валков и произойдет пробук о совка. Для исключения этой пробуксовки следует приложить к шейкам опорного валка момент равный по величине динамическому и направленный в направлении вращения опорного валка при разгоне и в противоположном при торможении. Экономический эффект от реализации данного способа на реверсивных станах горячей прокатки алюминиевых сплавов составит до 200 тыс. руб. в год. формула изобретения Способ уменьшения взаимных пробуксовок рабочих и опорных валков прокатного стана путем регулирования скорости вращения рабочих валков пропорционально их ускорению при переходных режимах прокатки, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения производительности прокатного стана при увеличении срока службы валков за счет выравнивания окружных скоростей бочек рабочих и опорных валков в форсированных переходных режимах работы стана, к опорным валкам раздельно прикладывают регулируемый момент посредством регулирования скорости вращения опорных валков пропорционально измеренной разности окружающих скоростей бочек смежных рабочих и опорных валков. 2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что регулирование 921648 скорости вращения опорных валков производят непосредственно перед выходом заднего конца раската из рабочих в4лков. ВНИИПИ Заказ 2441/9 Тираж 842 Подписное Филиал ППП "Паенг, г. Ужгород, ул, Пооек1ная,4 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 526405, кл. В 21 В 7/00, Е976.
