Устройство для регулирования раствора валков прокатного стана Советский патент 1989 года по МПК B21B37/62 

1

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к устройствам для ре- гулирвания раствора валков прокатного стана.

Цель изобретения - снижение расхода электр ической энергии за счет снижения расхода жидкости, расширение диапазона регулирования и повышение быстродействия.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство для регулирования раствора валков прокатного стана включает гидроцилиндры 1, установленные в подушках валков 2, и два регулятора расхода

fsaa

жидкости, один из которых установке; па магистрали подачи (входе), а другой - на магистрали сброса жидкости (выходе). Каждый из регуляторов содер/Ki; 11Лр;;в- лический блок и электропривод. Г 1Д 1;1в- лические блоки содержат неподвпжш.зп кор пус 3, в котором расположен ротор 4. в цилиндрической полости которО о yoi;i- новлен поршень 5. Электродвигатели 6, тахогенераторы 7, управляемые источники (S постоянного тока и управляющие устройства 9 образуют нереверсивные электроприводы постоянного тока с регулируемой частотой вращения. Регулятор расхода жидкости на входе соединен с наеосом 10, а на выходе - с баком 11.

Устройство может работать в трех режимах; в первом оба регулятора расхода работают в режиме включений; во втором один из регуляторов расхода работает в режиме включений, а другой - в режиме непрерывного вращения; в третьем оба регулятора расхода работают в режиме непрерывного вращения.

В первом режиме обеспечиваются поддержание постоянного раствора валков и его ступенчатое изменение. Во втором режиме обеспечивается непрерывное увеличение или уменьщение раствора валков. В третьем режиме обеспечиваются как поддержание постоянного раствора валков и его ступенчатое изменение, так и непрерывное его увеличение или уменьщение.

В первом режиме (режиме включений) устройство работает следующим образом.

При необходимости увеличить раствор валков включают регулятор расхода жидкости на входе устройства, подавая на вход управляющего устройства 9 задающее напряжение UcoiM от источника задающего напряжения (не показан). Управляющее устройство 9, сравнивая напряжение и поступающее на второй его вход напряжение Ош тахогенератора 7 вырабатывает управляющее напряжение Uy , поступающее на вход источника 8 тока, а последний вырабатывает напряжение и„ на якоре двигателя 6 таким образом, чтобы обеспечить соответственно частоты со-н вращения вала двигателя задающему напряжению UtOj.

Ротор 4 вращается с частотой о. При вращении ротора 4 обе части, на которые порщень 5 разделяет его цилиндрическую полость, последовательно соединяются через каналы в корпусе 3 и роторе 4 с насосом 10 и гидроцилиндрами 1 таким образом, что при соединении одной части полости с насосом 10 другая соединяется с гидроцилиндрами 1 и наоборот. При этом в положении, показанном на чертеже, нижняя часть цилиндрической полости ротора 4 заполняется жидкостью от насоса 10. Порщень 5 перемещается в крайнее верхнее положение и выталкивает жидкость из верхней части полости гидроцилиндра 1. После поворота ротора 4 на 180° нижняя часть полости ротора 4 оказывается в верхнем положении и процесс повторяется. В результате этих процессов через регулятор создается определенный расход жидкости Qo от насоса 10 к гидроцилиндрам 1 и, как следствие, в гидроцилиндрах 1 создается определенное давление рабочей жидкости р.

Двусторонний подвод к ротору и отвод от него рабочей жидкости обеспечивают гидростатическое уравновещивание ротора 4

и, следовательно, снижение потребного момента двигателя.

Усилие, развиваемое гидроцилиндрами 1 под действием давления рабочей жидкости р, вызывает упругую деформацию станин и других частей клети и, следовательно,. увеличивает раствор валков.

После достижения заданного раствора валков регулятор расхода на входе системы от ключают, задавая .

Величина Ошгн или, что то же самое, частота сон, определяет скорость изменения давления рабочей жидкости р и, г следовательно, скорость изменения раствора валков; с увеличением Uwii, (со«) давление р и раствор валков растут быстрее.

При необходимости уменьшить раствор валков включают регулятор расхода жид- 0 кости на выходе устройства, подавая задающее напряжение . При вращении ротора регулятора с частотой ш через регулятор создается определенный расход жидкости QO от гидроцилиндров 1 к баку 11 и, как следствие, давление р в гидро- .цилиндрах 1 снижается. Это приводит к уменьшению усилия, создаваемого гидроцилиндрами 1, упругой деформации клети и, следовательно, раствора валков.

После достижения заданного раствора 0 валков регулятор расхода на выходе устройства отключают, задавая UuJio 0. Величина Ucoac (частота wj определяет скорость изменения давления р и раствора валков: с увеличением ишгс (coj давление р и раствор валков уменьшаются 5 быстрее.

Во втором режиме (один регулятор - в режиме включений, другой в режиме непрерывного вращения) устройство работает следующим образом.

При непрерывном вращении регулятора 40 расхода на входе устройства и выключенном регуляторе расхода на выходе раствор валков непрерывно увеличивается. При необходимости повысить скорость увеличения раствора валков следует увеличить задание Uea.,- Для уменьщения этой ско- .рости следует уменьшить. Для повышения быстродействия в этом случае можно одновременно включить регулятор расхода на выходе так, чтобы Если необходимо осуществить кратковременное 50 уменьщение раствора валков, необходимо включить регулятор расхода на выходе так, чтобы (о(й„. Для повышения быстродействия одновременно следует замедлить регулятор скорости на входе.

Аналогично работает устройство при

55 непрерывном вращении регулятора расхода

на выходе и периодических включениях

регулятора расхода на входе. При это.м

уменьщается раствор валков.

В третьем режиме (непрерывного вращения обоих регуляторов) устройство работает следующим образом.

При вращении обоих регуляторов с .одинаковой скоростью раствор валков остается постоянным. Для увеличения раствора валков следует увеличить скорость регулятора расхода на входе.

Для повыщения быстродействия одновременно следует уменьшить .скорость регулятора расхода на выходе. При достижении заданной величины раствора скорости регуляторов расхода на входе и выходе необходимо сделать одинаковыми. Уменьшение раствора валков достигается аналогично.

При врашении обоих регуляторов с разными скоростями раствор валков непрерывно изменяется. Если скорость регулятора расхода на входе больше - раствор валков увеличивается, если меньше - уменьшается. Скорость изменения раствора валков определяется рассогласованием скоростей регуляторов расхода.

Достоинством первых двух режимов является отсутствие непрерывного истечения жидкости через магистраль сброса, что обеспечивает снижение затрат энергии и рае- ширине диапазона регулирования. При работе во втором режиме достигается также повышение быстродействия.

Достоинством третьего режима является возможность изменения скорости каждого из регуляторов расхода в обоих направлениях, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Это наиболее благоприятно с точки зрения повышения быстродействия. Для снижения затрат энергии при работе в третьем режиме целесообразно устанавливать возможно меньшие скорости вращения регуляторов расхода.

Пульсации давления р, обусловленные циклическим характером работы регулятора расхода жидкости, могут быть уменьшены до допустимого уровня путем увеличения частоты вращения ротора и уменьшения объема цилиндрической полости ротора (или увеличения длины поршня).

Пульсации давления р, не превосходя- шие допустимого уровня, являются полезными, так как они уменьшают влияние сил трения в гидроцилиндрах устройства на процесс регулирования раствора валков.

Предлагаемое устройство для регулирования раствора валков прокатного стана можно применять для автоматизации листовых и сортовых прокатных станов.

Опробован опытно-промышленный образец предлагаемого устройства для регулирования раствора валков на чистовых клетях мелкосортного стана 250. На этом

стане разброс размеров прокатываемых профилей по длине раската по высоте составляет 0,2-0,3 мм, а по ш ирине занимает все поле допуска, а иногда и превышает его.

Образец устройства включает насос, бак, два электродвигателя постоянного тока П-22 мощностью 2,2 кВт, об/мин. В устройстве содержится два регулятора

расхода жидкости, имеющих цилиндрические полости 0 40 мм, в которых размещен ротор 0 40 мм. а в роторе выполнена цилиндрическая полость 0 10 мм, в которой перемещается поршень. В корпусе регулятора и ротора выполнены сквозные отверстия 0 4 мм.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с известным позволит значительно снизить расход жидкости (до 80%) и электрической энергии, а также снизить разноширинность по длине полос

до ±0,15 мм, что обеспечит значительный экономический эффект и экономию металла.

Формула изобретения

Устройство для регулирования раствора валков прокатного стана, включающее установленные в подущках валков гидроцилиндры, связанные с ними магистрали подачи и сброса жидкости, установленные

в магистрали подачи регулятор расхода жидкости и насос, а также бак, при этом регулятор расхода жидкости включает в себя гидравлический блок, состоящий из неподвижного корпуса, размещенного в нем ротора, внутри которого перпендикулярно

оси его вращения выполнена ци линдричес- кая nOvTOCTb со сквозными торцовыми центральными отверстиями и размещенным в ней поршнем, при этом в роторе на противоположных сторонах выполнены два

СКВОЗНЫХ, параллельных оси вращения ротора канала, каждый из которых связан с соответствующим торцовым отверстием полости, а в корпусе выполнены две пары сквозных каналов, соответствующих каналам ротора, причем одна пара связана с гидроцилиндрами валков, а другая - с насосом, и электропривод, включающий связанный с ротором электродвигатель постоянного тока, источник тока и управляющий блок источника тока, отличающееся тел;, что, с целью снижения расхода энергии за счет снижения расхода жидкости, расширения диапазона регулирования и повышения быстродействия, оно снабжено вторым регулятором расхода жидкости, одна пара сквозных каналов корпуса которого соединена с магистралью сброса, а другая пара

сквозных каналов с баком.

Cvj

-XLP

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к устройствам для регулирования раствора валков прокатного стана. Цель изобретения - снижение расхода электрической энергии за счет снижения расхода жидкости, расширение диапазона регулирования и повышение быстродействия. Снабжение устройства вторым регулятором расхода жидкости, установленным в магистрали сброса жидкости, позволяет осуществлять работу в трех режимах

1 - оба регулятора работают в режиме включений

2 - один регулятор работает в режиме включений, а второй - в режиме непрерывного вращения

3 - оба регулятора работают в режиме непрерывного вращения. В первом режиме обеспечивается поддержание постоянного раствора валков и его ступенчатое изменение. Во втором режиме непрерывное увеличение или уменьшение раствора валков. В третьем режиме-как поддержание постоянного раствора валков и его ступенчатое изменение, так и непрерывное его увеличение или уменьшение. При первых двух режимах отсутствует непрерывное истечение жидкости, что обеспечивает снижение затрат энергии и расширение диапазона регулирования. Во втором режиме повышается быстродействие. Третий режим позволяет изменять скорости обоих регуляторов в обе стороны, что сказывается на увеличении быстродействия. 1 ил.

HVi.

92

J-v,,..

о

:

::