СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НАЖИМНЫМ УСТРОЙСТВОМ ПРОКАТНОГО СТАНА Российский патент 1999 года по МПК B21B37/62 F15B9/00 

Система управления нажимным устройством прокатного стана относится к области металлургического машиностроения, а точнее к устройствам, предназначенным для осуществления установки и поддержания с высокой точностью межвалкового зазора в соответствии с сигналами, поступающими от системы автоматического регулирования толщины или с пульта управления стана.

Известна система управления нажимным устройством прокатного стана. (Металлургия. Автоматические системы стабилизации толщины проката полосы. М. , 1982 г. , с. 126, Филатов А.С., Зайцев А.П.), содержащая шаговый электродвигатель, передачу винт-гайка, ползун, рычаг и дросселирующий гидрораспределитель.

Основным недостатком данной системы-аналога является недостаточная точность позиционирования, обусловленная наличием шариковых опор, вызывающих дополнительные радиальные нагрузки и тем самым деформацию рычага.

Известна система управления нажимным устройством (пат. США N 4920858, МКИ⁵ F 15 B 9/10), содержащая шаговый двигатель, винтовую передачу, шестеренчатую передачу, ползун, двуплечий рычаг, дросселирующий гидрораспределитель.

Основными недостатками этой системы, взятой за прототип, являются:
- применение шариковых, цилиндрических опор, что при повороте и при смещении рычага ведет к дополнительным радиальным нагрузкам, вызывающим деформацию в рычаге, что снижает точность позиционирования системы;
- наличие двух подшипников в качестве опор рычага обуславливает люфты в цепи обратной связи;
- наличие шестеренчатой передачи ведет к дополнительной погрешности в цепи управления.

Предлагаемая система управления нажимным устройством прокатного стана, содержащая шаговый электродвигатель, винтовую передачу, ползун, двуплечий рычаг и дросселирующий гидрораспределитель, оснащена кронштейном, жестко закрепленным на корпусе нажимного устройства и связанным через две взаимно-перпендикулярные пружины с ползуном, подвижно установленным на двух направляющих и соединенным через двуплечий рычаг с дросселирующим гидрораспределителем.

Система управления нажимным устройством прокатного стана обеспечивает повышение точности позиционирования за счет устранения зазоров в направляющих и исключения перекоса ползуна.

Предлагаемая система управления нажимным устройством прокатного стана изображена на чертеже.

Система управления нажимным устройством прокатного стана содержит электродвигатель 1, выходной вал 19 которого через сильфонную муфту 2 связан с ходовым винтом 3, ввернутым в гайку 4 и образующим с ней передачу винт - гайка 3-4. Винт 3 установлен в 2-х подшипниковых опорах 17, 18. Гайка 4 встроена в ползун 5. Последний установлен в двух направляющих 6, 7 и имеет определенный диапазон перемещения. Направляющие 6 и 7, связывая подшипниковые опоры 17, 18, образуют единый узел, установленный на верхний шток 20 гидроцилиндра 10 системы управления. Перемещение ползуна 5 передается через двуплечий рычаг 8 на золотник 27 дросселирующего гидрораспределителя 9, закрепленного на корпусе гидроцилиндра 10 системы управления. Двуплечий рычаг 8, центральная опора 11 которого крепится к корпусу гидроцилиндра 10 системы управления, связывает ползун 5 с золотником 27 дросселирующего гидрораспределителя 9 через призматические опоры 12, 13. На корпусе гидроцилиндра 10 установлен кронштейн 14, который через пружину 15, установленную параллельно оси движения ползуна 5, полностью уравновешивает ползун 5 от силы реакции пружины 28 дросселирующего гидрораспределителя 9, а через пружину 16, установленную перпендикулярно оси движения ползуна 5, полностью выбирает зазор в направляющих 6, 7.

Система управления нажимным устройством прокатного стана работает следующим образом.

В исходном положении поршень 21 гидроцилиндра 10 системы управления находится в устойчивом состоянии силового равновесия. Верхняя полость гидроцилиндра 10 системы управления постоянно связана через линию 25 с давлением, а нижняя полость через линию 24 - с выходом дросселирующего гидрораспределителя 9.

При отработке сигнала управления, подаваемого на управляющий электродвигатель 1, вращение его вала 19 передается через сильфонную муфту 2 на ходовой винт 3 передачи винт - гайка 3-4, которая преобразует вращательное движение ходового винта 3 в поступательное перемещение ползуна 5. При перемещении ползуна 5 двуплечий рычаг 8, связанный с ползуном 5 и с золотником 27 дросселирующего гидрораспределителя 9 через призматические опоры 12, 13, поворачивается и золотник 27 дросселирующего гидрораспределителя 9 под действием своей пружины 28 смещается от среднего положения. Силовое воздействие от ползуна 5 на двуплечий рычаг 8 и от двуплечего рычага 8 на золотник 27 дросселирующего гидрораспределителя 9 передается посредством призматических опор 12, 13. В зависимости от того, в какую сторону движется ползун 5, напорная дросселирующего гидрораспределителя 9 либо открывается и рабочая жидкость под давлением из линии 23 поступает в нижнюю полость гидроцилиндра 10 системы управления через линию 24 и поршень 21 движется вверх, либо нижняя полость гидроцилиндра 10 системы управления связывается через сливную щель дросселирующего гидрораспределителя 9 со сливной линией 26 и поршень 21 движется вниз. При этом нижний шток 22 воздействует на валковую систему (не показана), увеличивая или уменьшая межвалковый зазор.

После отработки сигнала управления управляющего электродвигателя 1 поршень 21 гидроцилиндра 10 системы управления перемещается до тех пор, пока золотник 27 дросселирующего гидрораспределителя 9 не займет свое среднее положение.

Характеристика пружины 15 выбрана таким образом, что она уравновешивает действующую через двуплечий рычаг 8, призматические опоры 12 и 13 и золотник 27 пружину 28 дросселирующего гидрораспределителя 9.

Оснащение системы управления нажимным устройством прокатного стана кронштейном, связанным через две взаимно перпендикулярные пружины с ползуном, установленным подвижно в двух направляющих, позволяет повысить точность системы позиционирования за счет устранения зазоров в направляющих и одновременного устранения перекоса ползуна.

Система управления нажимным устройством прокатного стана относится к области металлургического машиностроения, а точнее к устройствам, предназначенным для осуществления установки и поддержания с высокой точностью межвалкового зазора в соответствии с сигналами, поступающими от системы автоматического регулирования толщины или с пульта управления стана. Система содержит шаговый электродвигатель, винтовую передачу, ползун, двуплечий рычаг и дросселирующий гидрораспределитель. Система оснащена кронштейном. Кронштейн жестко закреплен на корпусе нажимного устройства и связан с ползуном через две взаимно перпендикулярные пружины. Ползун подвижно установлен на двух направляющих и соединен с дросселирующим гидрораспределителем через двуплечий рычаг. Система обеспечивает повышение точности позиционирования за счет устранения зазоров в направляющих и исключения перекоса ползуна. 1 ил.

Система управления нажимным устройством прокатного стана, содержащая шаговый электродвигатель, винтовую передачу, ползун, двуплечий рычаг и дросселирующий гидрораспределитель, отличающаяся тем, что система оснащена кронштейном, жестко закрепленным на корпусе нажимного устройства и связанным через две взаимно перпендикулярные пружины с ползуном, подвижно установленным на двух направляющих и соединенным через двуплечий рычаг с дросселирующим гидрораспределителем.