Устройство для настройки и контроля зазора между валками пилигримового стана Советский патент 1985 года по МПК B21B38/10 

ut 1 Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано на станах горячей пилигримовой прокатки. Цель изобретения - повьшение надежности работы стана в процессе настройки зазора между валками. Особенностью валка для пилигримовой-прокатки труб является разная ширина поверхности реборды по длине окр ткности валка - узкая на участках холостого хода и бойка и широкая на участке калибровки. Причем в зависимости от прокатьшаемого размера труб и гильзы и диаметра бочки валка узкая часть поверх1 ости реборды может быть на порядок и более меньше широкой части поверхности реборды участка сектора) калибровки. А в некоторых случаях, когда пр катываются трубы большого диаметра, узкая часть реборды вообще отсутств ет - сточена в процессе изготовлени калибра валка. Поэтому, если посадка верхнего валка на нижний происходит на участ ке узкой реборды, то это приводит к деформации (смятию) поверхности реборды на этом участке. Металл с поверхности узкой части реборды деформируется в виде усов вовнутрь калибра и в. сторону торца валка. А так как процесс настройки зазора осуществляется без остановки вращени вагшов, то при посадке валков на узкой поверхности реборд деформация последних уменьшается по мере приближения к участку сектора калибров ки, где поверхность реборды широкая В то же время, поскольку отсутствует деформация реборды на участке сектора калибровки, то клеть испытывает большое напряжение. При этом нагрузки в клети и всистеме привода валков могут возникнуть такой величины что валки остановятся - сработает защита привода валков по току, а раскрутить нажимные винты может оказаться невозможным, так как резьба нажимных винтов, как правило, выполняется самотормозящей от раскручивания. В случае, если посадка верхнего валка на нижний в процессе настройки зазора происходит на участке сточен« ной при изготовлении калибра реборды, то это сразу приводит к закли542ниваншо нажимных винтов и возможной их поломке. Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что в процессе настройки зазора между валками пилигримового стана посадку верхнего валка на нижний осуществляют только на самой широкой поверхности реборды, соответствующей участку сектора калибровки, т.е. привод с помощью ажимпых винтов перемещает верхний валок до соприкосновения с нижним только в моменты времени, когда калибрующие участки обоих валков обращены один к другому и образуют замкнутый калибр. На остальных участках калибра .валков привод нажимных винтов не включен и вращающиеся валки обкатываются по ребордам, не создавая дополнительного напряжения в клети, т.е. заклинивания нажимных винтов для этих участков не происходит, что обеспечивает надежР1ую работу стана в период настройки зазора между валками, так как становится возможным раскрутить нажимные винты на участке холостого хода, когда они образуют замкнутый калибр. На фиг.I представлена блок-схема устройства для настройки и контроля зазора между валками пилигримового стана; на фиг.2 - принципиальная схема силовой части электропривода нажимных винтов с датчиком напряженного состояния клети; на фиг.З временные диаграммы работы системы. Устройство (фиг.1 содержит электродвигатель 1, блок 2 управления, содержащий схему управления и силовую цепь, редуктор 3, диск 4, установленный на одном из нажимных винтов, рабочий механизм 5, представляющий собой нажимные винты и валки, установленные в клети пилигримового стана, чувствительный элемент 6, вьшолненный в виде двух сдвинутых один относительно другого на половину ширины зуба диска бесконтактных коммутационных элементов, например, типа ВПФ12-01, установленный на траверсе, перемец аемой совместно с нажимными винтами, блок 7 формирования счетных импульсов, например ячейка 2Я119, реверсивный счетчик 8, например типа 2Я105, блок 9 индикации, например У601 , путевой выключатель 10, соединенны с рабочим механизмом, датчик 1 1 - юявления напряженного состояния клети, датчик 12 калиб рующего участка калибра валков, выполненный в виде бесконтактного ком мутационного элемента, например тип ВПФ12-01 и флажка-указателя с секто ром, равным сектору калибрующего участка калибра валков, закрепленно го на валу электропривода валков, логическую схему И 13. Бесконтактный коммутационный эле мент ВПФ12-01 представляет собой фотоэлектронный чувствительный элемент в виде оптоэлектронной пары, источником излучения которой являет ся светодиод и приемником - фотодиод, с усилителем-формирователем полученного сигнала в выходно; .сигнал с уровнями О и I. Ячейки 2Я119, 2Я105, У601 являют ся устройствами цифровой ветви универсальных блоков систем регулирования, выполненньк на интегральных схемах (УБССР-ДИ). Ячейка 2Я119 представляет собой формирователь сигналов Датчика с повышенной функциональной надежност и обеспечивает в предлагаемом yci ройс ве работу от импульсных датчиков с уровнями выходных сигналов О и ; возможность работы в трех режимах: движение в одну сторону, реверс в произвольном месте кодовой шкалы датчика, вибрации у границы деления шкалы; исключение сбоев работающего после него реверсивного счетчика как по числу импульсов, так и по знаку направления движения при наличии в сигналах датчиков одиночных и многократных помех; способность формиро вания по длительности и умножения числа выходных импульсов по сравнению с входными; определение направ:. ния движения по каждому следующему входному импульсу до его появления на выходе формирователя; выдачу выходных импульсов по двум раздельны каналам с учетом направления двкягения (знака). Ячейка 2Я105 представляет собой реверсивный счетчик, обеспечивающий сложение или вычитание числа входных импульсов с хранением и представлением результата в двоично-десятичном коде 8-4-2-1, Устройство У601 предназначено для визуальной индикации десятичных цифр (сосчитанных импульсов ) и знака h . Силовая цепь асинхронного электродвигателя с фазным ротором (фиг.2) содержит нормально разомкнутые контакты KB и КН контакторов, обеспечивак1щих включение электродвигателя 1 на вращение по или против часовой стрелки, датчик 1I появления напряженного состояния клети, состоящий из трансформатора тока, соединенных в звезду, диодного моста Д,- Д , нагрузочного резистора R и поро.гового элемента 14, выполненного в виде триггера Шмитта, добавочного резистора Rg , контактора снижения скорости вращения электродвигателя, пускового резистора R с тремя ступенями, нормально разомкнутых контактов 5 17, контакторов пуска, нормально замкнутых контакторов пуска, нормально замкнутых контактов 18. Устройство для настройки и контроля зазора между валками пилигримового стана работает следующим образом. Перед прокаткой очередной трубы или партии труб, в зависимости от интенсивности износа текстолитовых вкладышей, вапьцовшд1к ключом блока 2 управления замыкает цепь питания контактора, включающего своими нормально разомкнутьми контактами КБ электродвигатель 1, который через редуктор 3 вращает нажимные винты, сводя валки клети рабочего механизма 5. При включении электродвигателя 1 в момент времени (фиг.З) происходит бросок тока ротора 1,которьш при увеличении скорости вращения электродвигателя уменьшается. Для этого момента времени (фиг.2 и З) резистор На с трансформатором тока закорочены нормально замкнутыми контактами 18 контактора и в цепи ротора включены все ступени пускового резистора f . В момент времени i, происходит включение контактов 15 контактора и первая ступень пускового резистора Нп закорачивается, что вызывает очерод}1ой бросок тока в цепи ротора электродвигателя, который по мере увеличения скорости вращения электродвигателя уменьшается. В момент времени i -ч происходит отключение второй и третьей ступеней пускового резистора. В определенном положении нажимных винтов, когда между валками остается небольшой зазор (3-4 мм, устанавливаемый при первоначально настрой511ке стана , срабатынает путевой выключатель 10, сигнал с первого выхода которого снимает напряжение с контактора, который своими контактами КБ размыкает,цепь питания (, электро двигателя 1 (момент времени i (Фиг.З В то же время по сигналу от путевого выключателя 10 происходит срабатьшание контактора, размьжающего контакты 18 и в цепи ротора электродвигателя вводятся добавочные резисторы Rg Сиг нал с второго выхода путевого выкгаоча теля 10 подается на первый вход логичес кой схемы И 13. При поступлении на второй вход логической схемы И сигнал с датчика 12 калибрующего участка калибра валков на ее выходе появляется сигнал, который поступает на третий вход блока 2 управления, и блок управ ления осуг(ествляет включение (момент времени ig (фиг.З) контактами KB t( электродвигателя 1 на время (фиг.З действия сигнала с логической схемы И. За время работы электродвигателя происходит отключение только двух ступеней пускового резистора igji (фиг.З. Третья ступень пускового резистора не успевает отключаться, так как в момент времени, соответствующий ig , с атчика 12 калибрующего участка калибра валков отсутствует сигнал, поступающий через логическую схему И 13 на блок 2 управления, и происходит отключение питания электродвигателя контактами КВ. При таком режиме работы электродвигателя(п, (фиг.З) обеспечивается минимальная скорость вращения нажим ных винтов и только на время срабатыв ния датчика 12 валки клети на минимальной скорости сближения касаются ребордами, причем момент каса- ния происходит на участке калибровки широкой поверхностью реборд. В момент времени i происходит повторное подкошчение электродвигателя контактами КБ к сети. Электродвигатель осуществляет на очередном обороте валков вращение нажимных винтов, которые вызывают дальнейшее сближение валков на участке калибровки. За счет этого происходит выбор люфтов, появляющихся вследствие износа текстолитовых вкладышей. При этом работа пускового резистора К„ происходит аналогично 1р происходит аналогично рассмотренному ранее до момента времени, равного -t. 546 В момент времени i,, , соответствующий такому состоянию, когда выбр,аны все люфты в клети (h 0, фиг.З, срабатывает датчик 11 напряженного состояния в клети, который переводит реверсивный счетчик в исходное состояние, а также воздействует на второй вход блока 2 управления, Датчик 11 напряженного состояния в клети работает следующим образом. В момент времени t), происходит отключение второй ступени пускового резистора R контактами 16. Но поскольку в этот момент все люфты выбраны и скорость электродвигателя упала до нуля, что соответствует появлению напряженного состояния в клети, то возникает бросок тока ротора по величине больше тока при переключении ступени пускового резистора и больще тоКа установки Зв фпг.З), при которой срабатывает датчик 11. Напряжение с выхода трансформатора тока, выпрямленное диодным мостом А /1 - Д g обеспечивает на нагрузочном резисторе f сигнал, достаточньш для срабатывания порогового элемента 14 датчика 11, и на его выходе появляется сигнал (фиг.З). Блок 2 управления с приходом сигнала с датчика 11 напряженного состояния в клети переводит в исходное состояние контакты 15 и 16, которые шунтировали две ступени пускового резистора (,, , контакты 18, закоргмивач этим добавочный резистор и трансформатор тока, и включает момент времени i контакты КН контактора, переключающего направление вращения электродвигателя на обратное. Начиная с момента времени t 1 , замыкаются контакты 15 и закорачивается первая ступень -пускового резистора R . Далее,работа ступеней пускового резистора аналогична. Электродвигатель начинает вращать нажимные винты в обратном направлении, что соответствует разведению валков, при этом происходит вращение жестко закрепленного на торце нажимного винта диска 4, имеющего по периметру окружности зубцы. Зубья диска, перемещаясь в зоне чувствительного элемента 6, приводят к появлению сигнала на его выходе, которыи поступает на вход блока 7 фор мирования счетных импульсов.

I

сформированные импульсы с блока 7 поступают на вход реверсивного счетчика 8, при этом в зависимости от направления перемещения рабочего механизма импульсы поступают на вход сложения или вычитания импульсов в реверсивном счетчике и отображаются блоком 9 индикации, вход которого соединен с вькодом реверсивного счетчика. При достижении числа импульсов на блоке индикации заданной величины, соответствующего требуемому h ,дд (фиг.З) зазору между валками, вальцовщик через блок 2 управления отключает электродвига тель I от сети (момент времени iig).

Таким образом, перед прокаткой очередной трубы происходит точная настройка зазора между валками клети пилигримового стана.

960548

В процессе прокатки трубы при необходимости изменения зазора между валками вальцовщик включает электродвигатель в определенном направлении 5 вращения, при этом в реверсивный счетчик поступают импульсы на шину сложения или вычитания в зависимости от направления перемещения механизма, и по показаниям блока индикации

10 вальцовщик устанавливает необходимый зазор между валками.

Устройство для настройки и контроля зазора между валками, позволяя перед прокаткой каждой трубы осуще15 отвить точную настройку зазора между валками, обеспечивает высокую надежность работы пилигримового стана в процессе настройки, так как исключается заклинивание нажимных винтов

20 и возникновение чрезмерных нагрузок в системе привода валков.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАСТРОЙКИ И КОНТРОЛЯ ЗАЗОРА МЕЖДУ ВАЛКАМИ ПИЛИГРШОВОГО СТАНА, содержащее электродвигатель с блоком управления, рабочий механизм, диск, чувствительный элемент, блок формирования счетных импульсов, вход которого соединен с выходом чувствительного элемента, блок индикации и реверсивный счетчик, первый вход которого соединен с выходом блока формирования счетных импульсов, путевой выключатель и датчик напряженного состояния клети, при этом выход путевого выключателя соединен с первым входом блока управления, другой вход которого соединен с первым выходом датчика напряженного состояния клети, вход которого соединен с выходом блока управления, а второй выход датчика напряженного состояния клети соединен с другим входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом блока индикации, о- т л и чающееся тем, что, с целью повьщ1ения надежности работы стана в процессе настройки зазора между вал(Л ками, оно дополнительно снабжено датчиком калибрующего участка калибра валков, логической схемой И, причем выход датчика калибрующего участка калибра валков соединен с вторым входом логической схемы И, первый вход которой соединен с вторым выходом путевого выключателя, а выход логической схемы И соединен :о о У1 4 с третьим входом блока управления.

/гл

/Г5

К

1

.НН

л

U,cm(

tifUMH

t tsiftftg tf trftntfgia«/«tff tff i Фи 3