УСТРОЙСТВО И СПОСОБ БОКОВОЙ ПРОВОДКИ КАТАНОЙ ПОЛОСЫ, ТРАНСПОРТИРУЕМОЙ НА РОЛЬГАНГЕ Российский патент 2012 года по МПК B21B37/68 

Изобретение относится к устройству для боковой проводки катаной полосы, предпочтительно горячекатаной полосы, транспортируемой на рольганге, перед намоточным устройством с предусмотренными по обе стороны катаной полосы первой и второй параллельными боковыми направляющими линейками, перемещаемых с помощью регулируемых независимо друг от друга средств для их перестановки в направлении друг к другу или друг от друга.

Моталки для горячекатаной полосы установлены в конце станов горячей прокатки полосы и выполняют функцию смотки горячекатаной полосы в рулоны после ее прокатки. При этом рулон для получения достаточно плотно намотанной полосы без смещения кромок и для предотвращения развала рулона после намотки готового продукта наматывается при натяжении.

Во время намотки при определенных условиях периодически может происходить увод катаной ленты вбок. При этом амплитуда может затухать, во время всей намотки оставаться постоянной или нарастать. Периодический увод вбок можно наблюдать особенно в случае высокопрочных сортов. Причиной начала колебаний прежде всего являются неровности или так называемые «серповидности» переднего конца полосы, исчезновение натяжения во время намотки или другие сбои в процессе намотки.

В результате периодического увода ухудшается качество намотки. Полоса не наматывается без смещения кромок, дело доходит до неплотных витков, а в крайних случаях до нестабильности и прекращения процесса намотки. Во время периодического увода катаная полоса синусоидально перемещается то в одну, то в другую сторону по рулону, в подающем устройстве и между боковыми направляющими линейками. При этом в рулоне достигаются амплитуды в 50 мм и более. Возникают большие усилия, что может привести к повреждению кромок и перегибу кромки полосы.

Из DE 4003717 А1 известна боковая направляющая линейка для катаной полосы, предпочтительно горячекатаной полосы, транспортируемой на рольганге перед моталкой. По обе стороны катаной полосы предусмотрены направляющие линейки или боковые направляющие линейки, перемещаемые в направлении навстречу друг другу или друг от друга, которые на первом этапе предварительно позиционируются грубо, а на втором этапе прижимаются к полосе. Для этого используются гидроцилиндры, которые на втором этапе в состоянии оказать необходимое давление прижима. Гидроцилиндры вызывают перемещение направляющих линеек как на первом, так и на втором этапе. Для управления гидроцилиндрами предусмотрено регулирующее устройство, которое с помощью гидроцилиндров, установленных вслед за ним в качестве исполнительных элементов, на первом этапе подает направляющие линейки из оттянутого назад исходного положения в задаваемое положение. Во время второго этапа по меньшей мере один из гидроцилиндров регулируется как по положению, так и по усилию.

Из WO 2002 030587 А1 известно устройство для проводки металлической полосы к моталке, в котором используются боковые направляющие линейки. В направлении движения металлической полосы по обе стороны предусмотрены первая и вторая направляющие линейки. Положения вторых направляющих линеек относительно металлической полосы регулируются позиционными регуляторами независимо от положений первых направляющих линеек.

Задачей изобретения является создание усовершенствованного устройства для боковой проводки катаной полосы, транспортируемой на рольганге.

Согласно изобретению эта задача решается с помощью устройства вышеуказанного типа таким образом, что для сдерживания периодического увода катаной полосы предусмотрено регулирующее устройство, которому в качестве входных параметров задаются усилия, действующие при проводке катаной полосы, и/или положения направляющих линеек, и/или катаной полосы, и регулирующее устройство на основе измеренных входных параметров регулирует положения направляющих линеек и/или усилия, с которыми боковые направляющие линейки действуют на катаную полосу.

Сущность изобретения заключается в том, что создается устройство для сдерживания и предотвращения увода металлической полосы. Тем самым стабилизируется процесс намотки. В качестве исполнительной системы на участке впереди моталки используются сами по себе известные боковые направляющие или направляющие линейки. Боковые направляющие линейки для подгонки их положения под ширину наматываемой полосы устанавливаются перпендикулярно наматываемой полосе.

Предпочтительные варианты выполнения изобретения вытекают из зависимых пунктов формулы изобретения.

Предпочтительно, из усилий, действующих на обе направляющие линейки, определяется дифференциальное усилие, которое затем подается на регулирующее устройство.

В предпочтительном варианте выполнения устройства усилия для установки подающего устройства на катаную полосу и/или положения для установки подающего устройства на катаной полосе сообщаются регулирующему устройству в качестве исходных параметров.

В порядке дополнения, предпочтительно, предусматривается, чтобы регулирующему устройству в качестве входных параметров сообщались измеренное положение середины катаной полосы и/или измеренное дифференциальное усилие подачи катаной полосы, в частности, на участке моталки.

Кроме того, предпочтительно, чтобы регулирующее устройство содержало регулятор, которому сообщаются усилия, с которыми обе направляющие линейки действуют на катаную ленту, и который формирует из них соответствующие сигналы перемещения для обеих направляющих линеек.

В порядке дополнения предпочтительно, чтобы вслед за регулятором по обе стороны катаной полосы устанавливались первый и второй регуляторы положения соответственно, причем чтобы первому регулятору положения сообщалась сумма из сигнала перемещения, сформированного регулятором, и разности между заданным значением положения и фактическим значением положения первой направляющей линейки, а второму регулятору положения - разность между сигналом перемещения, сформированным регулятором, и разностью между заданным значением положения и фактическим значением положения второй направляющей линейки.

Предпочтительно, чтобы оба регулятора положения для подачи управляющих сигналов или приведения в действие боковых направляющих линеек формировали соответствующие заданные значения для клапанов гидроцилиндров.

Изобретение относится также к способу боковой проводки катаной полосы, предпочтительно горячекатаной полосы, транспортируемой на рольганге, на участке впереди намоточного устройства с предусмотренными по обе стороны катаной полосы первой и второй боковыми параллельными направляющими линейками, перемещаемыми с помощью регулируемых независимо друг от друга средств для их перестановки в направлении друг к другу или друг от друга.

Согласно изобретению способ отличается тем, что регулирующее устройство сдерживает периодический увод катаной полосы вбок, причем регулирующему устройству в качестве исходных параметров при проводке катаной полосы сообщаются действующие усилия и/или положения боковых направляющих линеек, и/или катаной полосы, а регулирующее устройство на основе измеренных входных параметров осуществляет регулирование положений боковых направляющих линеек, и/или усилий, с которыми боковые направляющие линейки действуют на катаную полосу.

Ниже изобретение более подробно поясняется на примере выполнения, где

фиг.1 изображает вид сверху передней стороны моталки металлической полосы с охватывающим участок боковой направляющей устройством для подачи металлической полосы на намоточное устройство,

фиг.2 - схематически показанное поперечное сечение по линии А-А на фиг.1 намоточного устройства с намотанной металлической полосой, причем увод металлической полосы вбок во время процесса намотки является периодическим и затухающим,

фиг.3 - схематически показанное поперечное сечение по линии А-А на фиг.1 намоточного устройства с намотанной металлической полосой, причем увод металлической полосы вбок во время процесса намотки является периодическим и непрерывным,

фиг.4 - схематически показанное поперечное сечение намоточного устройства с намотанной металлической полосой по линии А-А на фиг.1, причем увод металлической полосы вбок во время процесса намотки является периодическим и возрастающим,

фиг.5 - вид сверху верхней стороны участка боковой направляющей линейки на фиг. 1 с гидравлически переставляемыми элементами боковой направляющей линейки и

фиг.6 - пример выполнения регулирования для сдерживания периодического увода вбок.

Моталка 1 (фиг.1) для металлической полосы служит для намотки металлической полосы 2, в частности горячекатаной полосы, с помощью намоточного устройства 3, в котором металлическая полоса 2 должна наматываться на барабан 5 в виде рулона 4. Металлическая полоса 2 проводится через участок 6 боковых направляющих линеек, протягивается посредством подающего устройства, содержащего нижний подающий ролик 7 и верхний подающий ролик 8, и, наконец, наматывается на намоточное устройство 3.

Во время процесса намотки при определенных условиях дело может дойти до периодического увода катаной полосы 2 вбок, т.е. металлическая полоса 2 наматывается на барабан 5 намоточного устройства 3 не по центру, а со смещением кромок, отклоняясь вбок от среднего положения. Например, возникают периодические отклонения от среднего положения на барабане 5. При этом амплитуда бокового смещения металлической полосы 2 относительно желательного среднего положения во время процесса намотки может затухать (фиг.2), может во время всего процесса намотки оставаться постоянной (фиг.3) или может нарастать во время процесса намотки (фиг.4).

Согласно изобретению моталка 1 для металлической полосы на участке 6 (фиг.5) боковых направляющих линеек с обеих сторон, т.е. как со стороны обслуживания, так и со стороны привода, для перевода боковых направляющих линеек 11, 12 в соответствии с желательным положением металлической полосы 2 содержит установочные цилиндры 9, 10, приводимые в действие гидравлически, причем установочный цилиндр 9 расположен со стороны обслуживания, а установочный цилиндр 10 - со стороны привода. Металлическая полоса 2 движется на этом участке по роликам 13.

Согласно изобретению в процессе регулирования используются следующие параметры:

F_SBS - усилие воздействия боковой направляющей линейки 11 со стороны обслуживания на боковую кромку металлической полосы 2,

F_SAS - усилие воздействия боковой направляющей линейки 12 со стороны привода на боковую кромку металлической полосы 2,

∆S_D - дифференциальное положение в качестве дополнительного заданного значения,

S_BSREF - заданное значение положения боковой направляющей линейки 11 со стороны обслуживания,

S_BSACT - фактическое значение положения боковой направляющей линейки 11 со стороны обслуживания,

S_ASREF - заданное значение положения боковой направляющей линейки 12 со стороны привода,

S_ASACT - фактическое значение положения боковой направляющей линейки 12 со стороны привода,

Y_VAS - заданное значение клапана установочного цилиндра 9 со стороны обслуживания и

Y_VBS - заданное значение клапана установочного цилиндра 10 со стороны обслуживания.

На регулятор 14 (фиг.6) в качестве входных параметров подаются оба значения F_SBS усилия боковой направляющей линейки 11 со стороны обслуживания и F_SAS усилия боковой направляющей линейки 12 со стороны привода. Регулятор 14 получает по разности значение положения, а именно дифференциальное положение ∆S_D. С другой стороны, по разности заданного значения S_ASREF положения боковой направляющей линейки 12 и фактического значения S_ASACT положения боковой направляющей линейки 12 определяется первое значение положения, которое суммируется со значением ∆S_D и подается на регулятор 15 положения со стороны привода, формирующий из него заданное значение Y_VAS для клапана с целью приведения в действие установочного цилиндра 9.

С другой стороны, значение ∆S_D, полученное регулятором 14, вычитается из второго значения положения, получаемого из разности заданного значения S_BSREF положения боковой направляющей линейки 11 и фактического значения S_BSACT положения боковой направляющей линейки 11. Значение, полученное в результате вычитания значения ∆S_D, подается на регулятор 16 положения со стороны обслуживания, формирующий из него заданное значение Y_BAS для клапана с целью приведения в действие установочного цилиндра 10. Таким образом, обеспечивается индивидуальное регулирование положений обоих установочных цилиндров 9, 10.

Перечень позиций

1. Моталка для металлической полосы

2. Металлическая полоса

3. Намоточное устройство

4. Рулон

5. Намоточный барабан

6. Участок боковых направляющих линеек

7. Нижний подающий ролик

8. Верхний подающий ролик

9. Установочный цилиндр

10. Установочный цилиндр

11. Боковая направляющая линейка

12. Боковая направляющая линейка

13. Ролики

14. Регулятор

15. Регулятор положения

16. Регулятор положения

Изобретения относятся к области прокатки и представляют собой устройство для боковой проводки катаной полосы, в котором по обе стороны катаной полосы имеются параллельные боковые направляющие линейки, перемещаемые регулируемыми независимо друг от друга средствами для их перестановки в поперечном относительно полосы направлении. Для сдерживания периодического увода катаной полосы предусмотрено регулирующее устройство (14, 15, 16), которому в качестве исходных параметров сообщаются усилия, действующие при проводке катаной полосы, и/или положения боковых направляющих линеек и/или катаной полосы, и регулирующее устройство (14, 15, 16) на основе измеренных исходных параметров регулирует положения боковых направляющих линеек и/или усилия, с которыми боковые направляющие линейки действуют на катаную полосу. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для боковой проводки катаной полосы (2), предпочтительно горячекатаной полосы, транспортируемой на рольганге, перед намоточным устройством (3) с предусмотренными по обе стороны катаной полосы (2) первой и второй параллельными боковыми направляющими линейками (11, 12), перемещаемыми с помощью регулируемых независимо друг от друга средств (9, 10) для их перестановки в направлении друг к другу или друг от друга, отличающееся тем, что для сдерживания периодического увода катаной полосы (2) оно снабжено регулирующим устройством (14, 15, 16), которому в качестве исходных параметров сообщаются усилия, действующие при проводке катаной полосы (2), и/или положения боковых направляющих линеек (11, 12), и/или катаной ленты (2), при этом регулирующее устройство (14, 15, 16) на основе измеренных исходных параметров осуществляет регулирование положения боковых направляющих линеек (11, 12) и/или усилия, с которыми боковые направляющие линейки (11, 12) действуют на катаную полосу (2).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что регулирующему устройству (14, 15, 16) сообщается дифференциальное усилие (F_SAS-F_SBS), полученное из усилий, действующих на каждую из обеих боковых направляющих линеек (11, 12).

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что регулирующему устройству (14, 15, 16) в качестве исходных параметров сообщаются усилия установки подающего устройства (7, 8) на катаную полосу (2) и/или положения установки подающего устройства (7, 8) на катаной полосе (2).

4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что регулирующему устройству (14, 15, 16) в качестве исходных параметров сообщаются измеренное положение середины катаной полосы (2) и/или измеренная разность натяжения катаной полосы (2), в частности, на участке моталки.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что регулирующему устройству (14, 15, 16) в качестве исходных параметров сообщаются измеренное положение середины катаной полосы (2) и/или измеренная разность натяжения катаной полосы (2), в частности, на участке моталки.

6. Устройство по одному из пп.1, 2 или 5, отличающееся тем, что регулирующее устройство (14, 15, 16) содержит регулятор (14), которому сообщаются усилия, с которыми обе боковые направляющие линейки действуют на катаную полосу (2), и который формирует из них соответствующие сигналы перемещения для каждой из обеих боковых направляющих линеек (11, 12).

7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что регулирующее устройство (14, 15, 16) содержит регулятор (14), которому сообщаются усилия, с которыми обе боковые направляющие линейки действуют на катаную полосу (2), и который формирует из них соответствующие сигналы перемещения для каждой из обеих боковых направляющих линеек (11, 12).

8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что регулирующее устройство (14, 15, 16) содержит регулятор (14), которому сообщаются усилия, с которыми обе боковые направляющие линейки действуют на катаную полосу (2), и который формирует из них соответствующие сигналы перемещения для каждой из обеих боковых направляющих линеек (11, 12).

9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что за регулятором (14) по обе стороны катаной полосы установлены первый и второй регуляторы положения (15, 16), причем первому регулятору (15) положения сообщается сумма из сигнала перемещения, сформированного регулятором (14), и разности между заданным значением положения и фактическим значением положения первой боковой направляющей линейки (12), а второму регулятору (16) положения - разность из сигнала перемещения, сформированного регулятором (14), и разности между заданным значением положения и фактическим значением положения второй боковой направляющей линейки (11).

10. Устройство по п.7 или 8, отличающееся тем, что за регулятором (14) по обе стороны катаной полосы установлены первый и второй регуляторы положения (15, 16), причем первому регулятору (15) положения сообщается сумма из сигнала перемещения, сформированного регулятором (14), и разности между заданным значением положения и фактическим значением положения первой боковой направляющей линейки (12), а второму регулятору (16) положения - разность из сигнала перемещения, сформированного регулятором (14), и разности между заданным значением положения и фактическим значением положения второй боковой направляющей линейки (11).

11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что оба регулятора (15, 16) положения для приведения в действие боковых направляющих линеек (11, 12) обеспечивают формирование соответствующих заданных значений для клапанов гидроцилиндров (9, 10).

12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что оба регулятора (15, 16) положения для приведения в действие боковых направляющих линеек (11, 12) обеспечивают формирование соответствующих заданных значений для клапанов гидроцилиндров (9, 10).

13. Способ боковой проводки катаной полосы (2), предпочтительно горячекатаной полосы, транспортируемой на рольганге, перед намоточным устройством (3) с предусмотренными по обе стороны катаной полосы (2) первой и второй параллельными боковыми направляющими линейками (11, 12), перемещаемыми с помощью регулируемых независимо друг от друга средств (9, 10) для их перестановки в направлении друг к другу или друг от друга, отличающийся тем, что осуществляют сдерживание периодического увода катаной полосы (2) вбок посредством регулирующего устройства (14, 15, 16), причем регулирующему устройству в качестве исходных параметров при проводке катаной полосы (2) сообщают действующие усилия и/или положения боковых направляющих линеек (11, 12) и/или катаной полосы (2) и осуществляют регулирование положений боковых направляющих линеек (11, 12) и/или усилий, с которыми боковые направляющие линейки (11, 12) действуют на катаную полосу (2) посредством регулирующего устройства (14, 15, 16) на основе измеренных исходных параметров.