Способ управления осевым перемещением валков прокатного стана Советский патент 1992 года по МПК B21B37/00 

Способ управления относится к прокатному производству, в частности к приводам осевого перемещения рабочих валков.

Известны приводы осевого перемещения рабочих валков, в которых гидроцилиндр управляется сервоклапаном или пропорциональным распределителем, причем сигнал датчика перемещения цилиндра непрерывно сравнивается с сигналом задания и выявляемое отклонение используется для воздействия на сервоклапан или пропорциональный распределитель. Такой привод работает в режиме позиционного регулирования; в принципе обеспечивает поддержание позиции валка как при отсутствии металла, так и во время прокатки.

Однако для надежности работы такого привода требуется высокая степень чистоты рабочей жидкости, а электронная схема, необходимая для реализации позиционного регулирования, достаточно сложна.

Наиболее близким к предлагаемому является способ управления цилиндром с помощью распределителя, обеспечивающего реверс включенных в линии цилиндра гидрозамков, обеспечивающих фиксацию поршня после останова.

В известной схеме с фиксацией поршня гидрозамками в момент останова в полостях цилиндра жидкость запирается при давлении, необходимом для перемещения рабочего органа машины, связанного с поршнем. Это давление может быть существенно ниже, чем давление, создающееся в зафиксированном цилиндре, при приложении внешней нагрузки. Именно такой случай имеет место при фиксации цилиндров осевого перемещения валков, в которых при

сл

N О

о

движении валка (в отсутствие металла в клети) давление достаточно мало, т.к. преодолеваются лишь силы трения.

После захвата металла на валки воздействует значительное усилие, возникающее вследствие перекоса валков друг относительно друга. Усилие возрастает и сбрасывается в весьма короткое время, т.к. нагружение подушки, удерживающей валок, имеет ударный характер.

Недостатком этого способа является смещение подушки вместе с поршнями цилиндров осевого перемещения под действием осевых усилий, т.к. оно приводит к повышенному износу уплотнений, направляющих поверхностей, ослаблению крепеж- ных соединений и снижению ресурса подшипников валка.

Целью изобретения является повышение точности управления путем безлюфто- вого удержания подушки валка поршнями гидроцилиндров, а также повышение износостойкости направляющих поверхностей, ресурса подшипников валка, надежности крепежных соединений.

Поставленная цель достигается тем, что при управлении осевым перемещением валков прокатного стана, снабженного преимущественно двумя гидроцилиндрами для перемещения каждого валка, штоки которых связаны с подушкой валка, причем пор- шневые и штоковые полости гидроцилиндров через гидрозамки подключены к выходам трехпозиционного распределителя с закрытым центром, двухпозиционным распределителем управления гидрозамками, подключенным к источнику питания гидроцилиндров, предусматривается одновременное включение обоих распределителей при движении валка, а в момент останова после перемещения валка в сторону выдвижения штоков трехпозиционный распределитель выключают с задержкой по отношению к двухпозиционному распределителю.

В момент останова после перемещения валка в сторону втягивания штоков оба распределителя выключают одновременно, а затем подают кратковременный импульс на трехпозиционный распределитель, соответствующий перемещению валка в обратном направлении.

Предлагаемый способ управления цилиндрами осевого перемещения валков отличается от прототипа безлюфтовым запиранием жидкости в полостях цилиндров и возможностью удержания подушки рабочего валка до величин осевого усилия, превышающих усилия, развиваемые цилиндрами при полном давлении питания.

На чертеже представлено устройство для осуществления предлагаемого способа. Устройство содержит подушку 1 рабочего валка 2, скрепленную со штоками 3 гидроцилиндров 4 осевого перемещения. Для формирования сигнала обратной связи о перемещении валка 2 шток 3 цилиндра 4 через реечную зубчатую передачу 5 соединен с валом электрического датчика 6. Поршневые и

штоковые полости цилиндров 4 через гидрозамки 7, 8 подключены к выходам трехпозиционного распределителя 9 с закрытым центром, к которому от источника давления гидропривода подведено давление питания

Рпит. Для управления гидрозамками 7, 8 предусмотрен двухпозиционный распределитель 10.

Пример. Для выполнения перемещения валка 2 на заданную величину одновременно подают напряжение на один из электромагнитов распределителя 9 и электромагнит распределителя 10. При этом распределитель 9 занимает одну из крайних позиций, например с, а распределитель 10

- позицию е.

Гидрозамки 7, 8 принудительно открываются давлением Рпит, поступающим в их управляющие узлы через распределитель

10, и поршни цилиндров 4 перемещают валок 2 в сторону выдвижения штоков. Электрическая система измерения положения (не показана) сравнивает с заданием сигнал, поступающий от датчика 6, и по достижении

заданной позиции подает команду на выключение электромагнита распределителя 10. Управляющие узлы гйдрозамков 7, 8 соединяются со сливом (позиция d распределителя 10), их затворы запирают полости

цилиндров 4, а валок 2 останавливается.

С определенной задержкой во времени (0,1-0,3 с) выключают электромагнит распределителя 9, возвращая в исходную позицию Ь. За время паузы в поршневой полости

давление поднимается до уровня давления питания, а в штоковой полости - до величины, определяемой соотношением площадей цилиндра и давлением питания (т.е. большей, чем в поршневой полости).

В случае перемещения валка в сторону втягивания штока одновременно с командой на выключение электромагнита распределителя 10 подается команда на выключение электромагнита распределителя, устанавливающего позицию а, затем команда на включение электромагнита, устанавливающего позицию с.

Последний электромагнит выключается с задержкой 0,1-0,3 с, позволяющей выравнять давления в поршневой полости и линии питания, а также поднять давление в штоковой полости в соответствии с соотношением площадей цилиндра.

В результате перед захватом валками полосы в цилиндрах жидкость находится под давлением питания в поршневых поло стях и под большим давлением, чем уровень давления питания, в штоковых полостях. Благодаря этому приложение к валкам осевого усилия, возникающего при наличии их перекоса, не приводит к смещению валков. Тем самым обеспечивается безлюфтовое запирание жидкости в полостях цилиндров и удержание подушки рабочего валка до величин осевого усилия, превышающих усилие, развиваемое цилиндрами при полном давлении питания.

Использование изобретения позволит повысить износостойкость направляющих поверхностей, ресурс подшипников валка, надежность крепежных соединений путем безлюфтового удержания подушки валка поршнями цилиндров.

Формула изобретения Способ управления осевым перемещением валков прокатного стана, снабженного преимущественно двумя гидроцилиндрами

для осевого перемещения каждого валка, штоки которых скреплены с подушкой валка, причем поршневые и штоковые полости гидроцилиндров для осевого перемещения

через гидрозамки подключены к выходам трехпозиционного распределителя с закрытым центром, к которому подключен источник питания гидроцилиндров, двухпозиционным распределителем управления гидрозамками, подключенным к источнику питания гидроцилиндров, предусматривающий одновременное включение двухпозиционного и трехпозиционного распределителей при движении валка,

отличающийся тем, что, с целью безлюфтового удержания подушки валка при перемещении валка в сторону выдвижения штоков гидроцилиндров, трехпозици- онный распределитель включают с

задержкой после выключения двухпозиционного распределителя, а при перемещении валка в сторону вытягивания штоков после одновременного выключения обоих распределителей дают кратковременный импульс

на трехпозиционный распределитель, соответствующий перемещению валка в противоположном направлении.

Способ управления осевым перемещением валков прокатного стана относится к области прокатного производства, в частности к приводам осевого перемещения рабочих валков. Цель изобретения - безлюфтовое удержание подушки валка при перемещении валка в сторону выдвижения штоков гидроцилиндров. Способ определяет последовательность подачи и снятия команд на включение и выключение распределителей при остановке валков после выполнения заданного перемещения, 1 ил.