Гидравлическое нажимное устройство прокатного стана Советский патент 1962 года по МПК B21B31/32 

Известные гидравлические нажимные устройства со следящим золотником могут работать на давлениях не более 50-100 кг/см вследствие наличия в золотнике одной дросселирующей кромки.

Предлагаемое гидравлическое нажимное устройство прокатного стана предназначено для работы при давлениях 300-500 кг/см и более и обеспечивает повыщенную точность установки валков. Эти преимущества достигаются тем, что для управления гидроцилиндром устройства применен многокромочный золотник с последовательными (одной, дву мя и более) дросселирующими кромками, охваченный одновременно отрицательной обратной связью по перемещению и положительной обратной связью по давлению.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 - золотниковый клапан устройства.

Нажимное устройство состоит из гидравлического цилиндра /, порщень 2 которого связан с подущкой верхнего валка 3, и следящего золотникового клапана 4, охваченного отрицательной обратной связью при помощи рычага 5, контактирующего с установленным на щтоке порщня рычагом 6. Следящий клапан 4 имеет несколько последовательных дросселирующих кромок. Поэтому, при общем высоком перепаде давления на золотнике (например, 300 кг/сл2 перепад давлений на каждую кромку будет в несколько раз меньще (например, 100 кг/см в золотнике при трех кромках).

В соответствии с усилием прокатки на валках стана давление в нажимном цилиндре 1 равно PQ. По трубопроводу 7 от аккумулятора подается масло под давлением РА, равным 1,2-1,3 РО- Масло проходит

№ 148776- 2 -.

через дроссельную шайбу 8, определяющую расход масла через клапан 4 и, следовательно, зазор на дросселирующих кромках его золотника. Далее масло поступает через канал а, проточку б и сверление в на первую дросселирующую кромку /С/. При этом давление масла снижается примерно на Vs оЗатем масло поступает через проточку 67 и сверление в на вторую дросселирующую кромку К2, после прохода которой давление .масла снижается примерно еще на Va РО- Наконец, масло поступает через проточку 62 и сверление в2 на третью дросселирующую кромку КЗ, после чего направляется на слив по трубопроводу 9. Полный перепад на клапане 4 равен РО при перепаде на каждой кромке примерно по Vs РОПо трубопроводу 10 масло подводится в рабочий цилиндр /.

При определенных усилиях прокатки (следовательно, при соответствующем давлении РО) и проходном сечении щайбы 8 имеет место соверщенно определенный расход масла через клапан 4, а также определенный зазор между кромками /С/, К2, КЗ золотника // и кромками Л1, Л2, ЛЗ втулки.

При возрастании усилия прокатки порщень 2 цилиндра / начинает отжиматься кверху. Рычаг 6 отходит от правого конца рычага 5, давая возможность последнему повернуться против часовой стрелки. При этом золотник 11 под действием плунжера 12, находящегося под воздействием давления РО масла, поступающего по магистрали 13, начнет опускаться вниз, уменьщая зазор между кромками /С/, К2, КЗ и Л1, Л2, ЛЗ. Вследствие этого сопротивление протоку масла возрастает и давление после дросселя увеличивается. Движение золотника будет продолжаться до тех пор, пока возросшее давление не уравновесит увеличенное усилие прокатки.

Аналогично, при уменьшении усилия прокатки поршень 2 пойдет вниз и через рычаг 5 переместит золотник / /вверх, увеличивая зазоры. Давление при этом упадет до нужной величины. Если при усилии прокатки давление в цилиндре равно РО. а зазор на кромках h, то при усилии / + ДРо зазор на кромках станет h-ДЛ, а давление в цилиндре - Ро-ЬАРо- Таким образом, система автоматически компенсирует изменение усилия прокатки. При этом порщень находится в заданном положении, если не учитывать весьма малого его перемещения вследствие изменения зазоров в клапане 4.

Для компенсации изменений раствора валков клапан 4 дополнительно охвачен местной отрицательной обратной связью -по давлению. Плунжер 12, находящийся под постоянным давлением РО, стремится переместить вниз золотник //, который опирается на плоскую пружину 14, установленную на призмах между втулками 15 и 16. При увеличении усилия прокатки до R -f-Д устанавливаются новое давление Pe-f ДРо и новый раствор валков, равный/4-Д/1+Д4. Однако под действием увеличивающегося давления плунжер 12 смещает золотник 11 вниз, сжимая при этом пружину 14. При перемещении золотника порщень 2 опускается и восстанавливается заданный исходный раствор / валков. Характеристика пружины может быть подобрана так, что будет полностью компенсировать деформации и изменение зазоров в клапане.

Для предварительной установки нужного раствора валков и корректировки его в процессе прокатки применен кинематический привод с маломощным электродвигателем 17. При включении электродвигателя червяк 18 вращает червячное колесо 19, которое перемещает винт с установленным на нем рычагом 5. При перемещении винта, например вверх,порщень 2 соответственно перемещается вверх. Для увеличения

стабильности работы системы и уравновешивания веса подушки и валков штоковая полость цилиндра находится под постоянным давлением от безрасходного нагрузочного аккумулятора. Причем, чем выше давление Рн в штоковой полости, тем выше точность прокатки и тем меньшую степень компенсации должна осушествлять пружина.

Предмет изобретения

Гидравлическое нажимное устройство прокатного стана, отличаюпхееся тем, что, с целью повышения точности установки валков и обеспечения возможности работы устройства на давлениях (порядка 500 кг/сл{2 и выше), для управления гидроцилиндром устройства применен многокромочный золотник с последовательными (одной, двумя и более) дросселирующими кромками, охваченный одновременно отрицательной обратной связью по перемешению и положительной обратной связью по давлению.