Устройство совмещенного регулирования толщины и формы полосы на стане

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (о1) Дополнительное к авт. свид-ву)$)) М Кд 3

В 21 В 37/02 (22) Заявлено 26. 05. 81 (21) 3292606/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 230283. Бюллетень № 7 (53) УДК,.21.771.06 (088.8) Дата опубликования описания 23.0283

В.И.Архангельский, Н.П.Терешин, Н.A-Нов )ков, В.Н.Цветков и Е.А.Залевский

1., (,ф

1

Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда-КИСС (72) Авторы изобретения с 1 а с (Ф

-(71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО СОВМЕЩЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТОЛЩИНЫ И ФОРМЫ ПОЛОСЫ HA СТАНЕ

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к устройст» вам автоматического регулирования толщины и формы полосы на станах холодной прокатки.

Известно устройство совмещенного регулирования толщины и формы полосы, содержащее регулятор толщины, выход которого соединен с гидронажимным устройством, а вход — с выходом блока сравнения, входы которого соединены с выходами измерителя и задатчика толщины, устройство гидроиэгиба рабочих валков, свя- занное через кромочный золотниковый переключатель со штоком гидронажимного устройства. При изменении усилия прокатки поршень гидронажимного устройства перемещает кромочный золотниковый переключатель и изменяет усилие изгиба рабочих валков 1 ).

Недостатком известного устройст- . ва является то, что оно не учитывает зависимость неравномерности распределения усилия обжатия по ширине полосы от величины этого усилия при различных геометрических и физико-. механических параметрах прокатываемой полосы и форму полосы на выходе клети.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство совмещенного регулирования толщины и формы полосы, содержащее измеритель толщины полосы, выход которого:соединен с одним иэ входов первого блока сравнения, второй вход .которого соединен с выходом задатчика толщины, измеритель усилия прокатки, выход которого соединен с входом второго блока сравнения, блок управления натяжением, датчики удельных натяжений, выходы которых соединены с входом блока обработки,сйгналов, Выходы блока сравнения, блока обработки сигналов, блока управления натяжением под-, ключены к вычислительному устройству, выходы которого соединены с входами регуляторов толщины и формы полосы, регулятор формы полосы выходом соединен с входом преобразователя электрогидравлического, выход которого соединен с входом гидроцилиндров изгиба рабочих валков, выход регулятора толщины полосы соединен с входом гидронажимного устройства 12g

Известное устройство обладает тем недостатком, что при регулировании .формы полосы прием воздействия на

997880 зывается на ее продольной толщине, и, Наоборот, при регулировании толщины полосы путем воздействия на усилие обжатия происходит перераспре-. деление этого усилия по ширине, что отрицательно влияет на форму полосы.

Кроме того, постоянное воздействие иа шейки рабочих валков со стороны гидроиэгиба вызывает преждевременный 10

За счет установленных .дополнительно нуль-органа, первого ключа,формирователя задания усилия прокатки, бло. ка коммутации создаются условия для стабилизации усилия обжатия при прокатке, поэтому изменение усилия гидроизгиба и тепловой профилировки рабочих валков не сказывается на изменении общего обжатия полосы, т.е. на. ее продольной толщине. Таким образом, в устройстве устраняется влияние регулирования формы полосы на ее толщину.

Имеющие место возмущения но отклонению толщины, вызванные подкатом, устраняются изменением натяжения полосы без изменения усилия гидронажимного устройства. Этим обеспечивается устранение влияния регулирования про.дольной толщины полосы на ее форму, Возмущения, возникающие в клети (эксцентриситет и износ валков, изменение условий смазки, скоростной эффект ), устраняются автоматически при стабилизации усилия обжатия. Таким образси, устраняется влияние возмущений клети на качество регулирования толщины. Укаэанные преимущества

0 устройства обеспечивают качественное регулирование геометрических параметров по%осы.

Регулирование формы полосы изменением усилия изгиба:валков и одновременное перераспределение расхода охладителя по длине бочки валков, за счет дополнительно установленных второго ключа, регулятора охлаждения, исполнительного механизма И коллекторной системы распределения охладителя по длине валков, обеспечивают высокие динамические характеристики устройства.в части регулирования этого параметра и при этом позволяют минимизировать усилие изгиба валков, снижать давление на подшипники, что увеличивает срок службы валковой системы.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство совмещенного регулирования толщины и формы полосы содержит измеритель 1 толщины полосы, выход которого соединен с первым входом первого блока 2 сравнения, второй вход которого соединен с выходсм задатчи20

65 усилие гидронэгиба изменяется общее усилие обжатия, что отрицательно скаизнос подшипников и валковой системы.

Целью изобретения является повышение качества регулирования геометрических параметров полосы и увеличение срока службы валковой системы путем обеспечения независимого регулирования толщины и формы полосы.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем измеритель толщины полосы, выход которого соединен с входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика толщины, измеритель усилия прокатки, выход которого-соединен с первым входом второго блока сравнения, блок управления натяжением, датчики удельных натяжений полосы, соединенные через блок обработки сигналов с входом регулятора формы полосы, выход которого соединен с входом преобразователя электрогидравлического, соединенного выходами с гидроцилиндрами изгиба рабочих валков, гидронажимное устройство, вход которого соединен с выходом регулятора толщины, регулятор охлаждения, исполнительный механизм, многосекционная коллекторная система расо пределения.охлаждения по длине вал-. ков, дополнительно установлены нульорган, формирователь задания усилия прокатки, первый и второй ключи и блок коммутации, причем информационный вщвд формирователя задания усилия прокатки соединен с выходом измерителя усилия прокатки, управляющий вход — с выходом нуль-органа, выход же формирователя задания усилия прокатки соединен с вторым входом второго блока сравнения, выход которого соединен с.первым информационным входом блока коммутации, управляющий вход которого соединен с выходом нуль-органа, а выход — с .входом регулятора толщины, выход нуль-органа соединен с управляющими входами первого и второго ключей выход первого блока сравнения соединен с вторым информационным входом блока .коммута" ции, с входом нуль-органа и с информационным входом, первого ключа, выход которого соединен с входом блока управления натяжением, вход второго ключа соединен с выходом блока обработки сигналов, а выход — с входбм регулятора охлаждения, управляющий вход второго ключа соединен с выходом нуль-органа.

Формирователь задания усилия прокатки представляет собой цифровой уп-: равляемый регистр, у которого инфор» мация с входа на выход передается по управляющему сигналу и остается на выходе до тех пор, пока не посту(пит следующий управляющий сигнал.

Вход формирователя задания усилия прокатки образован схемами совпадений, а выход — триггерами.

997880 ка 3 толщины, измеритель 4 усилия прокатки, выход которого соединен с одним из входов второго блока 5 сравнения, канал регулирования толщины, содержащий регулятор 6 толщины, выход которого со динен с входом гидро- 5 нажимиого устройства 7, канал регулирования формы полосы, .содержащий датчик 8 удельных натяжений, блок 9 обработки сигналов, регулятор 10 формы полосы, преобразователь ll электрогидравлический, вход которого coe"" динен с выходом регулятора 10 формы полосы, выход которого через блок

9 обработки сигналоз соединен с выходами датчиков 8 удельных натяжений, !5 канал тепловой профилировки валков, содержащий регулятор. 12 охлаждения, исполнительный механизм 13 и многосекционный коллектор 14 распределения охлаждающей жидкости по длине 20 валков, управляемый исполнительным ме- ханизмом 13, вход которого соединен с выходом регулятора 12 охлаждения, блок 15. управления натяжением, дополнительно содержит нуль-орган 16, формирователь 17 задания усилия про- катки, ключи 18 и 19, блок 20 коммутации, причем информационный вход формирователя 17 задания усилия прокатки соединен с выходом измерителя

4 усилия прокатки, управляющий входс выходом нуль-органа lб,,а выход— с вторым входом второго блока 5 сравнения, выход которого соединен с первым информационным входом блока 20 коммутации, управляющий вход которого соединен с выходом нуль-органа 16, а выход — с входом регулятора б толщины, выход нуль-органа 16 соединен также с управляющими входами первого 18 и второго 19 ключей, выход пер- 40 вого блока 2 сравнения соединен с вторым информационным входом первого ключа 18, выход которого соединен с входом .блока 15 управления натяжением, вход второго клюяа 19 соединен с 45 выходом, блока 9 обработки сигналов, а выход — с входом регулятора 12 охлаждения, управляющий вход 1второго . ключа 19 соединен с выходом нуль-opra. на 16. Выход преобразователя 11 элек- 5О трогидравлического соединен с гидро цилиндром 21 изгиба рабочих валков

22.

Устройство работает следующим образом.

B процессе прокатки информация о толщине полосы на выходе очага "деформации с выхода измерителя 1 толщины полосы поступает в первый блок

2 сравнения, на второй вход которого 6О из эадатчнка 3 толщины поступает сиг--. нал, характеризукщий заданное значение толщины прокатываемой полосы.

Сигнал отклонения толщины с выхода первого блока 2 сравнения поступает 65, 1 на второй информационный вход блока 20 коммутации, à cего выхода— на вход регулятора 6 толщины для устранения этого отклонения перемещени- ем поршней гидронажимного устройства

7, сигнал отклонения толщины с выхо" да первого блока 2 сравнения поступает также на вход нуль-органа 16 для контроля за величиной этого отклонения, и на информационный вход первого ключа 18, который в исходном состоянии разомкнут.

Одновременно с этим информация снимаемая с датчиков 8 удельных 1натяжений, через блок 9 обработки сигналов поступает на вход регулятора 10 формы полосы, который через преобразователь 11 электрогидравлический устраняет искажение формы полосы изменением усилия давления в гидроцилиндрах 21 изгиба рабочих валков 22.

Кроме того, выходной сигнал блока 9 обработки сигналов поступает на вход второго ключа 19, который в исходном состоянии разомкнут.

Выходной сигнал измерителя 4 усилия прокатки, характеризукиций его текущее значение,-поступает на второй вход второго блока 5 сравнения через формирователь 17 задания усилия прокатки,. который в исходном состоянии пропускает его беэ изменения, а также на первый инверсный вход второго блока 5 сравнения, в результате чего на выходе второго блока 5 сравнения, тем самым и на первом информационном входе блока 20 коммутации

У отсутствует сигнал, характеризукщий текущее значение усилия прокатки.

В момент времени, когда регулятор б толщины гидронажимным устройством 7 полностью устраняет отклонение толщины полосы от заданного значения, на выходе нуль.-органа 16 появляется управляющий сигнал, который одновре-. менно поступает на управлякщие входы первого 18 и второго. 19 ключей, иа блок 20 коммутации и формирователь

17 задания усилия прокатки.

По этому сигналу первый ключ 18 подсоединяет выход первого блока 2 сравнения к входу блока 15 управления натяжением, образуя контур регулирования тодцины полосы с воздействием на ее натяжение. Кроме того, блок 20 коммутации отключает выход первого блока 2 сравнения от входа регулятoра б толщины, тем саьцж исключая ре гулирование толщины полосы в функции* ее отклонения с воздействием на гидронажимное устройство 7 и подключает выход второго блока 5 сравнения к .входу регулятора 7 толщин@,образуя контур стабилизации усилия прокатки.

По этому же управляющему сигналу, поступающему от нуль-органа 16, формирователь 17 задания усилия прокатки

997880 запоминает текущее значение усилия прокатки, соответствующее моменту равенства нулю отклонения толщины полосы оТ заданного значения,и подает его в качестве задания на второй вход второго блока сравнения. В результате на выходе второго блока 5 сравнения появляется сигнал отклонения текущего значения усилия прокатки от заданного поступающего из формирователя 17. задания усилия прокатки, Этот сигнал с выхода второго блока 5 сравнения поступает через блок 20 коммутации в регулятор б толщины, который переходит в режим стабилизации усилия прокатки. При этом усилие обжатия полосы 15 попдерживается на уровне, достигнутом к моменту равенства текущего значения толщины полосы заданному значению, тем самым исключается взаимное влияние процесса регулирования толщины 29 и.процесса регулирования формы полосы.

По управлякщему сигналу, поступающему с выхода нуль-органа 1б на управляющий вход второго ключа 19, последний подключает выходной сигнал блока 9 обработки сигналов к входу регулятора 12 охлаждения, который запоминает значение этого сигнала и через исполнительный механизм 13 ЗО воздействует на коллекторную систему 14 распределения охлаждения по длине валков так, чтобы необходимое распределение усилия прокатки по ши-. рине полосы обеспечивалось тепловой 35 профилировкой рабочих валков, что приводит к снижению усилия гидроизгиба рабочих валков и, соответственно, увеличивает срок службы валковой системы.

Экономический эффект от внедрения 4О устройства совмещенного регулирования толщины и формы полосы составляет 635 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Устройство совмещенного регулирования толщины и формы полосы на стане холодной прокатки, оборудованном 50 гидравлическими нажимными устройствами,гидроизгибом рабочих валков,дополнительным и противоизгибом,содерmagee измеритель и задатчик толщины ,полосы, соединенный с одним из входов 55 первого блока сравнения, измеритель усилия прокатки, соединенный с одним из входов второго блока сравнения, канал регулирования толщины, содержащий регулятор толщины, выход которого соединен с входом гидронажимного устройства, канал регулированяя формы полосы, содержащий датчики удельных натяжений, блок обработки сигналов, регулятор формы полосы, преобразователь электрогидравлический, вход которого соединен с выходом регулятора формы полосы, выход которого через блок обработки сигналов соединен с выходами датчиков удельных натяжений, канал тепловой профилировки валков, содержащий регулятор охлаждения, исполнительный механизм и мйогосекционный коллектор распределения охлаждающей жидкости по длине валков, управляемый исполнительным механизмом, вход которого соединен с выходом регулятора охлаждения и блок управления натяжением, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества регулирования геометрических параметров полосы и увеличения срока службы валковой системы, оно дополнительно содержит нуль-орган, формирователь задания усилия прокатки, два ключа и блок коммута,ции,причем информационный вход формйрователя задания усилия прокатки соединен с выходом измерителя усилия прокатки, управляющий вход-с выходом нульоргана, а выход — с вторым входом второго блока сравнения, выход которого соединен с первым .информационным входом блока коммутации, управляющий вход которого соединен с выходом нуль-органа, а выход — р входом регулятора толщины, выход нульоргана соединен также с управляющими входами первого и второго ключей, выход первого блока сравнения соединен с ъторым информационным входом блока коммутации, с входом нуль-органа и с информационным входом первого ключа, выход которого соединен с входом блока управления натяжением вход второго ключа соединен с выходом блока обработки сигналов, а выход — c входом регулятора охлаждения, управляющий вход второго ключа соединен с выходом нуль-органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 411932, кл. В 21 В 37/02, 1974.

2. Патент Великобритании 9 1231008, кл. G 05 D 5/03,1971.

9.97880

Составитель А. Сергеев

Редактор Г„ус Техред Т.Маточка Корректор A.Ôåðåíö

Заказ 1010/13 Тираж 814 Подписное

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