ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ ПРИ ПРОКАТКЕ Советский патент 1974 года по МПК B21B37/62 

1

Изобретение относится к области металлургического машиностроения, а именно к устройствам для регулирования толщины полосы нри прокатке.

Известна гидравлическая система регулирования толщины полосы при прокатке, содержащая регулятор давления в гидроцилиндрах нажимного устройства, управляемый двуполостным мембранным двигателем, гидравлически соединенным с цилиндрами нажимного устройства.

Сигналом регулирования в этой системе служит изменение усилия прокатки, а не толщина прокатываемой полосы. Это снижает точность прокатки.

Предлагаемая система автоматического регулирования толщины полосы отличается тем, что одна из полостей мембранного или сильфонного двигателя, управляющего регулятором давления жидкости в цилиндрах стабилизации раствора валков посредством, например, гидрораспора, соединена со струйным датчиком толщины прокатываемой полосы, а другая его полость соединена со струйным датчиком толщины эталонного образца.

Разность давления струйных датчиков толщины прокатываемой полосы и эталонного образца в виде усилия или перемещения мембраны используется для воздействия на гидравлические устройства для изменения усилия

прокатки или раствора валков. Это повышает точность прокатки и надежность системы автоматического регулирования толщины полосы, упрощает конструкцию устройства.

На фиг. 1 схематически показана предлагаемая система регулирования толщины (возможный вариант); на фиг. 2 - часть предлагаемой системы регулирования, в которой усилие с подвижного звена мембранного двигателя передается на вход переливного клапана с пружинной нагрузкой, регулирующего давление в гпдроцилиндрах.

В клети 1 предусмотрены гидроцилиндры 2

для регулирования раствора валков гидрораспором клети, подключенные к напорной линии насоса 3. Максимальная величина давления в цилиндрах 2 ограничивается предохранительным клапаном 4. К той же напорной лиНИИ насоса 3 подключен регулятор давления 5, представляющий собой двухкаскадный переливной клапан. Регулирующий оргап 6 перекрывает проход из проточки 7, сообщающейся с каналами 8, 9, в полость 10, соединеппую с резервуаром. Усилие от давления в напорной линии пасоса 3 и цилиндрах 2 уравновешивается усилием от давления в полости 11, воздействующего на мембрану 12 и регулирующий орган 6. Полость 11 подключена

к напорной линии пасоса 13 через дроссель 14.

Выход из полости 11 через отверстие 15 в камеру 16, соединенную с резервуаром, закрывает конус 17.

Давление перед дросселем 14 постоянное и поддерживается клапаном 18. Конус 17 жестко связан с подвижным звеном мембранного или сильфонного двигателя 19 (в данном случае мембраной 20) и нагружен 21.

Полость 22 над мембраной постоянно сообщается с выходом эталонного струйного датчика 23 и с дифференциальным манометром 24. Кроме того, обе полости 22 и 25 мембранного двигателя соединяются между собой и с выходом эталонного датчика через распределитель 26 в показанной на фиг. 1 позиции А. Струйный датчик 27 толщины полосы постоянно подключен к дифференциальному манометру 24 и может быть соединен с полостью 25 переключением распределителя 26 в позицию Б.

Оба струйных датчика питаются постоянным давлением из общей линии 28 через одинаковые дроссели 29 и имеют одинаковые размеры сопл 30.

Между соплами 30 датчика 23 постоянно заложен эталонный образец 31, причем зазоры между соплами и образцом обеспечивают оптимальный режим работы датчика (максимальную чувствительность).

На фиг. 2 изображен другой вариант части системы регулирования, передающей усилие с подвижного звена мембранного двигателя на входной элемент дроссельного устройства управления гидроцилиндрами. Управление конусом 17 Б ней, как и в системе на фиг. 1, осуществляется мембранным двигателем (линии управления и питания условно оборваны) . Полость 11 также подключена к напорной линии насоса 13 через дроссель 14. Давление в полости 11 воздействует на торец плунжера 32, нагруженного пружиной 33 через толкатель 34. Для повышения чувствительности устройства плунжер 32 помещен в гидростатических направляющих, включающих входные дроссели 35, карманы 36, проточки 37, 38 и сливные каналы 39, 40, 41.

Толкатель 34 упирается в золотпик 42 линейного гидроусилителя 43, питаемого из напорной линии вспомогательного насоса 13.

Выходной шток 44 гидроусилителя, благодаря внутренней обратной связи, в определенном масштабе точно повторяет перемещение золотника 42. Шток 44 воздействует на пружину обычного переливного клапана 45, подключенного к напорной линии насоса 3 и цилиндрам.

Работает система следующим образом.

При отсутствии металла в клети распределитель 26 находится в позиции А (фиг. 1); в обеих полостях 22, 25 давление одинаково; конус 17 нагружен только пружиной 21. При этом в полости 11 устанавливается давление, при котором регулятор 5 поддерживает в цилиндрах 2 определенное среднее давление. Перед началом прокатки в датчик 27 закладывается концевая мера заданной толщины. После этого датчик 27 настраивается по манометру 24 так, чтобы давление на выходах обоих датчиков было одинаковым, при этом зазоры между соплами датчика 27 и концевой мерой будут равным зазорам в датчике 23. Затем датчик 27 выводится на полосу. Нажимным устройством клети на малой скорости полоса обжимается до тех пор, пока манометр 24 не покажет равенство давлений на выходах обоих датчиков. Это означает, что толщина полосы на выходе точно равна заданной. Далее,автоматически или по команде с пульта, распределитель 26 переключается

в позицию Б и датчик 27 подключается к полости 25.

В дальнейшем поддержание заданной толщины полосы осуществляется автоматически. При уменьшении толщины полосы падает давление на выходе датчика 27 и в полости 25. Разность давлений на мембране 20 сильнее прижимает конус 17 к седлу, давление в полости 11 и, следовательно, в цилиндрах 2 увеличивается. Усилие, действующее на полосу,

уменьшается до тех пор, пока не будет достигнута заданная толщина.

Аналогично протекает процесс регулирования при возрастании толщины полосы. При этом давление в цилиндрах 2 уменьшается и

полоса получает дополнительное обжатие.

При отсутствии металла в валках (фиг. 2) в обеих полостях 22 и 25 давление одинаково и конус 17 нагружен только пружиной 21. Плунжер 32 находится в равновесии под действием пружины 33 и давления в полости И. При этом шток 44 гидроусилителя находится в положении, при котором переливной клапан 45 настроен на среднее давление.

Настройка и включение системы, изображенной на фиг. 2, производятся точно так же и теми же элементами, как и для системы, изображенной на фиг. 1. При увеличении толщины полосы на выходе давление в полости

25 растет, прижатие конуса 17 к седлу ослабляется, и давление в полости 11 падает. Плунжер 32 смещается вправо, а шток 44 гидроусилителя 43 повторяет его перемещение. Затяжка пружины переливпого клапана уменьшается, что приводит к снижению давления в

цилиндрах 2. Обжатие полосы увеличивается,

и ее толщина снова доводится до заданной

величины.

Уменьшение толщины полосы компенсируется системой аналогичным образом.

Смещение мембраны 20 мембранного двигателя может быть также использовано для управления гидравлическим позиционным следящим приводом с целью изменения раствора

валков в процессе прокатки. Для этого мембрану следует соединить со следящим золотником привода таким образом, чтобы при падении давления на выходе датчика 27 (уменьшение толщины) золотник и исполнительный орган привода (поршень гидроци