Гидравлическое уравновешивающее устройство прокатной клети Советский патент 1986 года по МПК B21B31/32 

11

Изобретение относится к прокатном оборудованию; а именно к уравновешивающим устройствам рабочих валков прокатных станов.

Цель изобретения - повьшение производительности стана путем повышения стойкости винтовой передачи нажимного механизма и сокращения времени на перемещение верхнего валка.

На фиго 1 показана схема устройства с мультипликатором разового действия; на фиг, 2 - схема устройства с мультипликатором непрерьшного действия.

Уравновешивающее устройство с мультипликатором разового действия (фиг. 1) состоит из уравновешивающего гидроцилиндра 1, плунжер которого через систему тяг 2 и подушку валка 3 взаимодействует с винтовой передачей нажимного механизма 4; системы трубопроводов 5, соединяющей аккумулятор 6 с гидроцилиндром 1 через распределитель 7, насосную станцию 8 с аккумулятором 6 через распределитель 9, мультипликатор 10 с распределителем 7, аккумулятором 6 и сливной магистралью. В состав мультипликатора разового действия входит рама 11 с закрепленными на ней ци- линдром 12 низкого давления, плунжерами 13 возвратных цилиндров, плунжером 14 цилиндра высокого давления, и подвижной траверсы 15 с закрепленными на ней возвратными цилиндрами 16, плунжером 17 цилиндра низкого давления, которьш одновременно является цилиндром высокого давления (плунжер-цилиндр); обратные клапаны 18 и 19 и напорный клапан 20, установленные на соединительных трубопроводах.

Устройство работает следующим образом

При перемещении валка вверх распределитель 7 соединяет между собой аккумулятор 6, уравновешивающий гидроцилиндр 1, а также цилиндр 12 низкого давления мультипликатора с. обратным клапаном 18 и напорным клапаном 20. Жидкость высокого давления на аккумуляторе: перетекает в уравновешивающий цилиндр, в котором дав- ле.ние жидкости .Ьоставляет величину

-:Р„ 6Р .

тр

(1)

а

. где Рц - давление жидкости в цилиндре при движении валка вверх;

4 - потери давления в соеди- 5нительном трубопроводе при

при движении валка вверх; Pq - давление в аккумуляторе Одновременно с этим жидкость из аккумулятора 6 через постоянно от- 0 крытый трубопровод и плунжера 13 поступает в возвратные цилиндры 16, перемещая подвижную траверсу 15 мультипликатора влево. Перемещающийся с ней плунжер-цилиндр I7 вытесняет 5 жидкость из цилиндра 12 низкого давления.. Эта жидкость через обратный клапан 18 и плунжер 14 поступает в плунжер-цилиндр 17 высокого давления, рабочая полость которого 0 при движении траверсы 15 влево увеличивается. Поступлению жидкости из аккумулятора 6 в плунжер-цилиндр 17

высокого давления мультипликатора в это время .препятствует обратный кла5 пан 19. Поскольку объем рабочей полости цилиндра 12 .в К раз (К, - коэффициент мультипликации) больше рабочего объема полости цилиндра 17, избыток вытесняемой жидкости из ци0 линдра 12 через напорный клапан 20 поступает в сливной бак

При движении валка вниз распределитель 7 переводится в положение, при котором уравновешивающий гидроцилиндр 1 соединяется с цилиндром 12 мультипликатора, а трубопровод, идущий к аккумулятору, и трубопровод, идущий к обратно му клапану 18 и напорному клапану 20, закрьшаются. Жидкость, вытесняемая из гидроцилиндра 1, перетекая в цилиндр 12 мультипликатора, перемещает плунжер-цилиндр 17 вправо .При этом жидкость из цилиндра 17 через плунжер 14 и обратный клапан 19 поступает в аккумулятор 6. Перетеканию жидкости из цилиндра 17 на слив через напорный клапан 20 препятствует

обратный клапан 18. Жидкость из воз- вратных цилиндров 16 через плунжер 13 также вытесняется в аккумуляторi С учетом указанного направления течения жидкости из уравновешивающего гидроцилиндра давление в нем составляет величину

л р.

н

тр

(2)

где К. DH/DB коэффициент мультипликации;Вц - диаметр цилиндра 12

низкого давления; Dg - диаметр плунжера- цилиндра 17 высоко- го давления;

А Р - потери давления в трубопроводе при движении валка вниз В общем при работе рассматриваемого устройства происходит следующий процесс перетекания рабочей жидкости.

Жидкость высокого давления из аккумулятора поступает в уравновешивающий гидроцилиндр при движении валка вверх и ее расход за цикл работы составляет величину, равную рабочему объему V уравновешивающего гидроцилиндрао При опускании валка жидкость в объеме V за цикл перетекает из уравновешивающего гидроцилиндра в цилиндр низкого давления мультипликатора 12„ Основная часть жидкости из цилиндра 12.используется для заполнения плунжера-цилиндра 17 высокого давления мультипликатора, из которого затем вытесняется в аккумулятор 6„ Некоторая часть жидкости из цилиндра 12 мультипликатора в итоге поступает на слив„ Из сравнения объемов расхода и поступления жидкости в аккумулятор следует, что при работе рассматриваемого устройства потери жидкости высо- .кого давления за цикл составляют ве- личину

iv ,-1)/к„,

(3)

где Vg - рабочий объем уравновешивающего гидроцилиндра; лУ - потери жидкости высокого

давления за

Эти потери восполняются насосной установкой 8 через распределитель 9,

При определении параметров мультипликатора разового, действия необходимо дополнительно учитывать условие

uV

и

где йУц - рабочий объем цилиндра

12 низкого давления муль-. типликатора;

5

520

25

30 35

40

5

0

5

& V, - максимальный объем жидкости, вытесняемый из уравновешивающего гидро- илиндра при разовом перемещении ,валка вниз. При использовании мультипликатора непрерывного действия это условие является несущественным.

Уравновешивающее устройство с мультипликатором непрерывного действия (фиг. 2) состоит из уравновешивающего гидроцилиндра 1, плунжер которого через систему тяг 2 и подушку валка 3 взаимодействует с винтовой передачей нажимного механизма 4, системы трубопроводов 5, соединяющей аккумулятор 6 с ургвновещи- вающим гидроцилиндром через распределитель 7, насосную станцию 8 с аккумулятором 6 через распределитель 9, мультипликатор 10 непрерьш- ного действия с аккумулятором 6, распределителем 7 и сливной магистралью. В состав мультипликатора входит распределитель жидкости 21, обратные клапаны 22-25, установленные на соединительных трубопроводах: два цилиндра высокого давления 26 и 27, плунжеры которых 28 и 29 выполнены заодно с поршнем 30 цилиндра ,31 низкого давления, имеющего правую 32 и левую 33 рабочие полости, С поршнем 30 связана штанга 34 переключения, взаимодействзгкмцая с концевым переключателем 35,,

Устройство с мультипликатором непрерывного действия работает следующим образом.

I- .

При перемещении валка вверх распределитель 7 соединяет между собой аккумулятор 6 и уравновещивающий гидроцилиндр 1, а трубопровод, идущий к мультипликатору 10, закрывает. Жидкость из аккумулятора перетекает в уравновещивающий гидроцилиндр и в нем устанавливается давление в соответствии с равенством (1)о

При движении валка вниз распределитель 7 переводится в положение, при котором трубопровод, идущий к аккумулятору 6, закрывается, а уравновещивающий гидроцилиндр 1 соединяется с распределителем 21 мультипликатора, который в этот период, в зависимости от положения концевого переключателя 35J занимает правую или левую позицию. Жидкость, вытесняемая не гидроцилиндра 1, с учетом этого поступает в одну из полостей цилиндра 31 низкого давления мультипликатора (например, в левую полость 33)«-Из левой полости через обратный клапан 23 жидкость попадает в полость цилиндра 26 высокого давления и поршень 30 с плунжерами 28 и 29 перемещается вправо. При этом жидкость из цилиндра 27 через обратный клапан 25 вытесняется в аккумулятор 6, а из правой полости 32 цилиндра 31 - на слив. Перетеканию жидкости из цилиндра 27 в правую полость 32 цилиндра 31 препятствует обратный клапан 24, а перетеканию жидкости из аккумулятора 6 в цилиндр 26 - обратный клапан 22. При выходе поршня 30 в крайнее правое положение под воздействием штанги 34 происходит переключение концевого переключателя 35 и распределитель.21 меняет рабочую позицию. Жидкость из гидроцилиндра 1 начинает поступать в правую рабочзпо полость 32 цилиндра 31 и.далее через обратный клапан 24 в цилиндр 27 высокого давления. Поршень 30 с плунжерами 28 и 29 начинает перемещаться .влево, вытесняя жидкость из цилиндра 26 через обратный клапан 22 в ак- мулятор 6 и из левой полости 33 цилиндра 31 - на слив. При вькоде поршня 30 в крайнее левое положение происходит обратное переключение переключателя 35 и распределителя 21 и начинается новый цикл работы мультипликатора.

При работе мультипликатора, в период движения валка вниз, давление в; уравновешивающем гидроцилиндре опре-|

деляется выражением (2), Потери жидкости высокого давления за цикл прокатки слитка будут соответствовать выражению (3)„ Эти потери восполняются насосной станцией 8 через распределитель 9.

Сравнение выражений (Г) и (2) показывает, что, выбирая соответствующим образом величину коэффициента мультипликации (К), можно добиться положения, при котором давление жидкости в уравновешивающем гидроцилиндре имеет равную величину как при

движении валка вверх, так и при движении вниз, т.е.

Ру 9

(4)

Стабилизация давления в уравновешивающем гидроцилиндре позволит по д-, держивать величину этого давления на минимально необходимом уровне. На винтовые передачи нажимного механизма при этом будет действовать стабильное усилие небольшой величины. Все это будет способствовать повьшхе- нию стойкости винтовых передач,- уменьшению продолжительности пауз

на перестановку валка и, в итоге, повьшению производительности стана.

22 23 31 33 30 24

I I

21

Фиг. 2

Составитель Г. Ростов Редактор Е. Папп Техред И.Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1187/13 Тираж 518 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета ,СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4