Устройство для регулирования осевого перемещения прокатного валка Советский патент 1985 года по МПК B21B37/00 

f

Р1зобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для ориентации осей валков прокатного стана.

Цель изобретения - упрощение конструкции клети за счет исключения привода непосредственного перемеще1ния валка и снижения энергозатрат путем зт еньшения регулируемых нагру1зок.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - исполнение механизма разворота валка; на.фиг.3 - схема расположения продольных осей рабочего и опорного валков при отсутствии перекоса; на фиг.4 - то же, при натшчии перекоса.

Устройство для регулирования осевого перемещения прокатного валка (Ьиг.1) содержит задатчик 1 смещения залка, датчик 2 смещения валка, первьш блок 3 сравнения, задатчик 4 скорости перемещения валка, блок 5 вычисления угла разворота валков, первьй 6 и второй 7 ключи, инвертор 8, дифференцирующий блок 9, второй блок 10 сравнения и исполнительный механизм 1. Задатчик 1 смещения и датчик 2 смещения соединены соответственно с первым и вторым входами первого блока 3 сравнения, представляющего собой суммирующий усилитель Вход блока 5 вычисления угла разворота валков , выполненный в виде решающего усилителя, работающего в режиме умножения, соединен с выходом второго блока 10 сравнения. Выход блока 5 вычисления угла разворота валков соединен с информационным входом первого ключа б и информационным входом второго ключа 7. Выход первого ключа 6 соединен с входом исполнительного механизма 11 непосредственно, выход второго ключа 1 соединен с входом исполнительного механизма 11 через инвертор 8.

Выход первого блока 3 сравнения соединен с управляющими входами первого б и второго 7 ключей. Задатчик 4 скорости перемещения валка соединен с первым входом второго блока 10 сравнения, второй вход которого соединен с выходом дифференцирующего блока 9, представляющего собой, например, емкостно-резисторное дифференцирующее звено. Вход дифференцирующего блока 9 соединен с выходом

96052

датчика 2 смещения. При ручном вводе заданий смещения и скорости перемещения вялка задатчики 1 и 4 могут быть выполнены в виде потенциометров.

5 Ключ 6 (7) открыт в том случае, если сигнал на его управляющем входе не равен (равен нулю и закрыт, если сигнал равен {не равен)нулю.

Исполнительный механизм 11 разворота валка четырехвалковой клети полосового стана (фиг.2) содержит гидроцилиндр 12, встроенный в боковину 13 проема подушки опорного валка, плунжер 14 которого упирается в вертикальную плоскость 15 подущки 16 рабочего в.алка 17, и регулируе тй источник 18 давления жидкости объемного типа, включающий реверсивную обратимую аксиально-поршневую гидро20 машину 19 роторного типа, приводимую электродвигателем 20 постоянного тока, блок 21 управления электродвигателем, представляющий собой тиристорный преобразователь, и маслобак

25 22, Гидроцилиндр 12 соединен с гидромашиной I9.напорной магистралью 23.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении регулируемый

30 источник 18 создает в гидроцилиндре 12 давление жидкости, под действием которого плунжер 14, упирающийся в вертикальную плоскость 15 подушки 16 уравновешивает горизонтальное усилие,

,г действующее на него со стороны подушки 16, которое обусловлено горизонтальной составляющей усилия прокатки, и продольные оси ОрОр, 0 Оц совпадают фиг.З), т.е. угол в плане меж40 ДУ осями равен нулю.

При необходимости переместить в осевом направлении рабочий валок 17, являющийся, например, нижним рабочим валком, незафиксированным в осевом

45 направлении, с помощью задатчиков 1 и 4 устанавливаются заданные значения величины смещения Еа и скорости

At

лГ перемещения валка 17. at /,

50 §f

С задатчика 1 смещения сигнал t1поступает на второй вход первого блока 3 сравнения, на первый вход которого с выхода датчика 2 смещения 55 поступает сигнал Еф фактического смещения. В первсм блоке 3 сравнения сигналы E-J. и Em складываются с обратными знаками, сигнал д усиливается и поступает с выхода первого блока 3 сравнения на управляющие входы перво го 6 и второго 7 ключей. Так как в начальный момент , то первый ключ 6 открывается, а второй ключ 7 закрывается. .С задатчика 4 скорости перемещени валка 17 сигнал заданной скоV dt , рости перемещения поступает на первы вход второго блока 10 сравнения, на второй вход которого с выхода дифференцирующего блока 9 поступает сигна фактической скорсэсти перемещения валка 17. Во втором блоке 10/ dE ( d сравнения сигналы ( 5Г/(р складываются с обратными знаками. В начальный момент, до начала перемещения -т- О и с выхода второго dt /(р блока 10 сравнения на вход блока 5 поступает сигнал скорости перемещения, равный заданному значению. Блок 5 вычисляет величину угла А fi разворо та рабочего валка 17 с сопрягаемым с ним опорным валком, при котором скорость осевого перемещения рабочего валка 17 равна заданной по выраJ р жению йв К -7--, где К - коэффициент пропорциональности. Сигнал и73 с выхода блока 5 через открытый ключ 6 поступает на вход механизма И разворота валка. Входом механизма 11 разворота валка является вход блока 21 управления, который изменяет напряжение электродвигателя 20, при этом изменяется момент на валу гидроматины 19 и пропорционально сигналу и/i изменяется, например увеличивается, давление жидкости в гидроцилиндре 12 на величинудр. Увеличение давления на up вызывает перемещение плунжера 12 и подушки 16 на величину S в направлении оси , полосы 24, что вызывает разворот в плоскости параллельной плоскости прокатки продольной оси ОрОр рабочего валка 17 по отнощению к оси ° его опорного валка на угол лр (фиг.3,4 . При перекосе валков в зоне контакта рабочий - опорный валок возникает осевое усилие, под действием которого незафиксированный в осевом направлении рабочий валок 17 начинает перемещаться со скоростью, зависящей от величины угла / разворота. По мере перемещения валка 17 в осевом направлении изменяется сигнал f«, фактического смещения, приближаясь к значению а заданного смещения и значение разности & 1 уменьщается. Дифференцирующий блок 9 измеряет скорость изменения поступающей на его вход с датчика 2 величины фактического смещения { и сигнал фактической скорости перемещения рабочего валка 17, поступает на второй вход второго блока 10 сравнения, где сравнивается с заданной dn При их неравенст.dt Lскоростьюве производится коррекция угла IЬ по цепи: второй блок 10 сравнения блок 5 вычисления угла разворота валков - открытый первый ключ 6 - механизм II разворота валка, до равенства фактической скорости перемещения валка заданной. При достижении валком 17 заданного положения л Е становится равным нулю, первый ключ 6 закрывается, второй ключ 7 открывается и сигнал ДД с выхода блока 5 вычисления угла разворота валков поступает на вход механизма I1 разворота валка через открытый ключ 7 и инвертор 8, который изменяет знак на противополол(ный. Под действием сигнала с противоположным знаком механизм 11 поворачивает рабочий валок 17 в плоскости, параллельной плоскости прокатки, на тот же уголД/3, но в обратном направлении, т.е. до первоначального положения, когда ufi О и оси О Ор и оп оп рабочего и опорного валков совпадают. При устранении перекоса валков исчезает осевая сила и осевое перемещение валка 17 прекращается. Таким образом, для перемещения незафиксированного в осевом направлении валка предлагаемое устройство с помощью механизма разворота валка создает перекос валков на период времени, в течение которого валок пере51

мещается в осевом направлении из положения, в котором он находился ранее, в заданное положение. При дости жении валком заданного положения перекос валков устраняется механизмом разворота.

Применение предлагаемого устройст ва в группе чистовых клетей стана

1960526

1700 горячей прокатки позволяет увеличить на 50-80% стойкость рабочих валков, за счет более равномерного износа валка по длине его бочки, а. 5 также увеличить на 30% долговечность подшипников рабочих валков за счет уменьшения осевых нагрузок на них.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОСЕВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПРОКАТНОГО ВАЛКА, содержащее датчик и задатчик смещения, два блока сравнения и исполнительный механизм, при этом датчик и задатчик смещения соединены соответственно с первым и вторым входами первого блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции клети за счет исключения привода непосредственного перемещения валка и снижения энергозатрат путем уменьшения регулируемых нагрузок, оно дополнительно содержит задатчик скорости перемещения валка, блок вычисления угла разворота валков, два ключа, инвертор, дифференцирующий блок, причем вход блока вычисления угла разворота валков соединен с выходом второго блока сравнения, а выход с информационными входами ключей, выход первого ключа соединен с входом механизма разворота валка, выход второго ключа соединен с входом механизма разворота валка через инвертор, выход первого блока сравнения соединен с управляющими входами ключей, задатчик скорости перемещения валка соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом дифференцирующего блока, вход которого соединен с выходом датчика смещения. 2. Устройство по п., о т л и , чающееся тем, что исполнительный механизм выполнен в виде по крайней мере одного гидроцилиндра, плунжер которого сопряжен с подушкой упомянутого валка, причем продольная ось плунжера расположена в плоскости, параллельной плоскости прокатки и перпендикулярно оси валка.

/V

Фиг. /

8

//

/5

Op

Фиг.З

.J

фиг, г

On

2it,

Ооп

л/,

Фиг Л