Предлагаемое устройство для автоматического управления реверсивным прокатным или обжимным станом (блюмиигом, слябингом) предназначено для полной автоматизации привода этих машин.
Полная автоматизация такого крупного и очень важного в прокатном производстве агрегата, как блюминг, имеет большое значение для металлургической промышленности, так как она делает более четкой и бесперебойной, независимой от человека работу этого агрегата и сводит к минимуму обслуживающий персонал.
Современные блюминги (очень мощные) снабжены, так называемой; контакторной панелью магнитного управления, представляющей собою набор контактов и реле. Замыкание и размыкание цепей катушек приборов указанной панели магнитного управления, т.е: управления приводом блюминга, его запуск, ускорение, замедление, остановка и реверс производятся главным командным контроллером.
Предлагаемое устройство имеет целью целиком автоматизировать этот процесс; оно целиком автоматизирует привод блюминга, производя самое (вполне автоматически) замыкание необходимых контактов, вследствие чего привод автоматически разгоняется, замедляется и реверсирует.
На чертеже фиг. 1 изображает сокращенную электрическую схему предлагаемого устройства и фиг. 2 - механическую схему соединения машины самосинхронизирующего механизма (сельсина) с сервомотором и с ламповым командным контроллером.
Устройство состоит из следующих элементов:, а) фото-элемента 1, соединенного электрически с усилителем 2 и с программным электронным реле времени 3 и установленного около приемного рольганга, так что он действует от света излучаемого прокатываемым слитком; б) сельсинов, т.е. самосинхронизирующихся механизмов в количестве четырех штук, из которых два 4 и 6 являются ведущими (управляющими) и два 5 и 7 подчиненными; место установки ведущих сельсинов 4 и 6 - у роликов переднего приемного и заднего рольгангов, подчиненных сельсинов 5 и 7 - в машинном помещении стана; в) двух тиратронов 8 и 9, действующих в качестве; безъинерционных реле для включения сервомоторов и установленных в машинном помещении; г) двух сервомоторов 10 и 11, установленных там же; д) двух ламповых командных, контроллеров 12 и 13 специальной конструкции, установленных там же; е) фотоэлементов 14 и 15, соединенных с усилителями 16 и 17 и программными электронными реле времени 18 и 19 и действующих от осветителей (ламп накаливания) 20 и 21; эти приборы установлены, как и перечисленные в пп. б, в, г, д в машинном помещении стана. Фотоэлементы, использованные в настоящей схеме, представляют собой газополные фотоэлементы с использованием внешнего фотоэффекта; ток фотоэлементов усиливается посредством лампового усилителя; для этого фотоэлемент соединяется с катодом и сеткой усилительной лампы.
Не исключена, однако, возможность использования в предлагаемом устройстве вентильных фотоэлементов, т.е. фотоэлементов с использованием фотоэффекта в заградительном слое, в частности медно-закисных, фого-ток которых достигает значительно большей величины, чем газополных фотоэлементов.
Электронные реле времени представляют собою программное реле, которое должно выполнять функции главного командного контроллера, т.е. замыкать цепи управления привода в определенном порядке.
Это реле 3 представляет собою лампу с контуром из сопротивления и емкости, который может быть как зарядным, так и разрядным (в данном случае он является зарядным). Нарастающее в первом случае и спадающее напряжение во втором случае позволяет, настраивая включенные параллельно катушки реле 22 на различные значения напряжения, получать соответствующий порядок их действия; когда значение напряжения подойдет к величине напряжения, на которое настроено данное реле, это реле сработает, замкнув соответствующий контакт в цепи управления.
Импульс к действию реле 3 (т.е. к началу зарядного процесса) дает соединенный с ним фотоэлемент 1, который под влиянием освещения посылает ток, в результате чего контур заряжается, после чего, как указывалось, действуют в определенном порядке (с определенной выдержкой) реле 22, настроенные на соответствующие напряжения, и замыкаются контакты в цепи управления.
Сельсин представляет собою электрическую машину с одной (первичной) обмоткой на роторе и тремя вторичными обмотками на статоре; ротор с первичной обмоткой может вращаться, причем магнитная связь первичной обмотки с вторичными обмотками изменяется. Индуктируемое в каждой из вторичных обмоток напряжение зависит от относительного положения ротора; поэтому, если соединить вторичные обмотки статора одного сельсина (ведущего) со статором другого (подчиненного), то образуется трансформаторная связь и при относительном сдвиге между роторами можно получить в цепи напряжение однофазного переменного тока.
Напряжение, индуктируемое в роторе второго подчиненного сельсина 5 или 7 и снимаемое с его колец, в зависимости от расположения роторов, будет, как указывалось выше, изменяться; изменение это будет происходить по синусоиде. Это напряжение подается на сетку тиратрона 8 или 9 и применяется для управления им.
Тиратрон представляет собой электронную лампу, наполненную парами ртути. Протекание тока через лампу регулируется величиной напряжения на сетке: когда сетка имеет некоторый значительный отрицательный потенциал по отношению к катоду, тиратрон не пропускает ток, но достаточно потенциалу сетки стать положительным, выше определенной критической величины, тиратрон будет проводить ток. При подводе переменного тока тиратрон будет пропускать ток только от анода до тех пор, пока анод имеет положительный потенциал; когда же потенциал анода отрицательный, ток не проходит. При подаче на сетку напряжения той же фазы, что и на аноде, тиратрон будет пропускать постоянный ток.
Под действием тока тиратрона действует контактор 24 или 25, подключающий к сети своими контактами 24′ или 25′ сервомотор 10 или 11.
Сервомотор вращает с одной стороны ламповый командный контроллер 12 или 13, представляющий собой барабан с сегментами и замыкателем, замыкающий цепь лампы накаливания (осветителя) и, с другой стороны, - подчиненный сельсин.
Назначение этого соединения, как и лампового командного контроллера, выяснится при ознакомлении с принципом действия устройства.
Предлагаемое устройство действует следующим образом. Слиток подается краном или (в тележке) на опрокидыватель, из опрокидывателя поступает на приемный рольганг блюминга; здесь осветив своим светом установленный на пути его следования фотоэлемент 1, заставляет последний действовать; под влиянием освещения фотоэлемента появляется фото-ток, который, предварительно усиленный, направляется в электронное реле времени 3 (в отличие от обычного, когда фото-ток действует на замыкание или размыкание контактов; здесь он используется непосредственно, .как источник питания током электронного реле).
В результате действия зарядного контура подействуют соединенные параллельно катушки реле 22 этого программного электронного реле времени, замыкая и размыкая соответствующие контакты командного контроллера, сообразно требованиям изменения скорости.
Таким образом, осуществляется первый пропуск металла между валками стана (блюминга).
Автоматизация последующих пропусков металла достигается следующим путем.
Слиток, прошедший между валками, попадает на задний рольганг блюминга; ролик заднего рольганга, вращаясь, поворачивает соединенный с ним посредством редуктора ведущий сельсин 4. Ведущий сельсин 6, соединенный с роликом приемного рольганга с передней стороны блюминга, при этом не поворачивался, хотя по мере прохождения слитка ролики этого рольганга вращались. Это достигается благодаря храповому устройству; последнее обеспечивает вращение данного, сельсина лишь в одну какую-нибудь сторону. Так, например, сельсин 6 приемного рольганга поворачивается при движении слитка со стороны заднего рольганга к опрокидывателю, а сельсин 4, наоборот, при движении слитка от опрокидывателя к заднему рольгангу.
Поворачивание ведущего сельсина 4 вызывает угловой сдвиг между ним и подчиненным сельсином 5, соединенным механически с сервомотором 10; на кольцах ротора сельсина 5 возникает напряжение, которое достаточно для введения в действие тиратрона 8; тиратрон 8 пропускает ток, который возбуждает электромагнитный контактор 24; последний включает сервомотор 10 и тот приходит во вращение.
Вращение сервомотора будет происходить до тех пор, пока связанный с ним механически ротор подчиненного сельсина 5 не станет в положение, симметричное рото, у сельсина 4, после достижения чего контактор 24 выключается и сервомотор 10 останавливается.
Одновременно с поворачиванием подчиненного сельсина 5 сервомотор 10 поворачивает также механически связанный с ним ламповый командной контроллер 12. При этом командный контроллер 12 замыкает цепь лампы накаливания 20. Последняя служит осветителем для фотоэлемента 14, установленного в машинном помещении; таким образом, при зажигании лампы 20 накаливания (произошедшем, как указано, в результате поворачивания сервомотором 10 лампового контроллера 12) действует фотоэлемент 14, фото-ток направляется в программное электронное реле времени 18, которое устроено и срабатывает аналогично времени 3, управляемому от фотоэлемента на приемном рольганге.
Прокатный двигатель реверсирует и слиток идет в обратном направлении (к опрокидывателю); совершается второй пропуск металла между палками.
Теперь движение слитка таково, что во вращение приходит сельсин 6, связанный механически с роликом приемного рольганга: сельсин А при этом стоит.
Снова, как в предшествующем случае, включается сервомотор, и на этот раз уже сервомотор 11; последний поворачивает ламповой командный контроллер 13, замыкающий цепь лампы накаливания 21, после чего происходит то же, что и в предыдущем случае.
Прокатный двигатель, снова реверсирует и слиток идет в обратном направлении, и так будет повторяться до тех пор, пока не будет полностью закончен весь цикл прокатки (пока слиток не совершит всех пропусков между валками).
Здесь следует отмстить, что лампы накаливания 20 и 21 и ламповые контроллеры 12 и 13 связаны между собою таким образом, что исключена возможность их одновременного зажигания; это очевидно из чертежа.
Регулировка валков во время прокатки производится автоматически посредством набора самосинхронизирующихся механизмов в количестве, соответствующем числу пропусков; эти механизмы заранее устанавливаются, на определенный угол, чем обусловливают регулировку валков в течение цикла прокатки, т.е. их предварительной настройкой создастся программа их опускания и подъема.
Таким образом совершенно автоматически, без участия человека, благодаря полной автоматизации привода стана, может быть произведена прокатка любого слитка на реверсивном прокатном стане (дуо): в блюминге, слябинге и в любое количество пропусков.
1. Устройство для автоматического управления реверсивным прокатным или обжимным станом, отличающееся тем, что ролики приемного и заднего рольгангов соединены посредством нереверсивных самосинхронизирующих механизмов (сельсинов) с сервомоторами, включаемыми этими механизмами и служащими для приведения подчиненных механизмов в соответствующее положение с управляющими и для поворачивания контроллеров, предназначенных для включения ламп, воздействующих при этом на фотоэлементы в целях управления двух электронных программных реле времени, питающих током рабочие реле, реверсирующие двигатель стана.
2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что около приемного рольганга расположен фото-элемент, возбужденный свечением поданного металла и служащий, через посредство электронного программного реле и рабочих реле, для пуска двигателя.
