Устройство для регулирования толщины прокатываемого металла Советский патент 1979 года по МПК B21B31/32 

Изобретение относится к прокатке металлов, а более конкретно - к устройствам для радиальной установки валков гидравлическими средствами. Известно устройство для регулирования толщины при прокатке листа, включающее установленные в станинах клети гидроцилиндры и источник жидкости высокого давления для регулиро вания раствора валков, соединенный с гидроцилиндрами через следящие золотники с задающими шаговыми электро двигателями, связанными с управляющей вычислительной машиной, которая обрабатывает входящую информацию об изменении технологических параметров и выдает сигнал о требуемой величине перемещения плунжера гидроцилиндра изменения раствора между валками 1 Наиболее близким к опксыва&лому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее установленные в боковых стойках прокатной клети гидроцилиндры регулирования раствор между валками и источник жидкости вы сокого давления, соединенный через сервоклапан напорной и сливной маги ралями с гидроцилиндрами, датчики усилия прокатки установки тол щины, соединенные с блоком сравнения 2 . Недостаткам устройства является то, что при обеспечении качественно го регулирования с г«шнимальными колебаниями толщины значительное количество жидкости BHc;jKoro давления через зазоры в сервоклапанах идет на слив. Это уменьшает КПД устройства до 50%. Увеличение КПД за счет создания перекрытия в сервоклапане приводит к увеличению разнотолщинности проката изза снижения быстродействия устройства. Кроме того, недостатком этого устройства является его малая надежность, вызываемая наличием в сервоклапанах струйных сервоусилителей, например, типа сопло-заслонка, требующих применения масел повышенной чистоты (примеси размером менее 3-5 мкм), трудно достигаемой в условиях прокатных цехов. Целью изобретения является повышение надежности, КПД устройства и уменьшение разнотолщинности проката, а также упрощение связи гидравлических, исполнительных механизмов с цифровыми вычислительными блоками. Указанная цель достигается тем, что .устройство для регулирования толщины.прокатываемого металла, содержащее гидроцилиндры изменения раство ра между валкамиf установленные в бо ковых стойках станины, и источник жидкости высокого давления, соединен ,ный напорной и сливной магистралями с гидроцилиндрами, а также блок срай нения, соединенный с датчиками усили прокатки и блоком установки толщины, снабжено порционерами подъема с нормально закрытыми электромагнитными золотниками, порционерами опускания с нормально открытыми электромагнит.ными золотниками и клапаном подпитки с электромагнитным золотником управления, причем электромагниты зс5лотников порционеров соединены с выходом блока сравнения, выходные полост порционеров соединены с гидроцилиндром, а входные полости порционеров подъема и опускания соединены соответственно со сливной и напорной магистралями с возможностью подачи и отбора из гидроцилиндра в порционеры мерных объемов жидкое-и. При этом объемы порционеров относятся к объе му порционера, определяющего минимальный шаг дискретного регулировани зазора между валками, как разряды двоичной системы. На чертеже изображена блок-схема предложенного устройства (изображена только одна боковая стойка .клети и соответствующие элементы схемы управ ления) Гидроцилиндр 1 изменения зазора медлу валками с подвижным относитель feo цилиндра поршнем 2 установлен в расточке боковой стойки клети и сое „ динен через клапан 3 С управляющим золотником 4 с выходными полостями порционеров 5-8, подъема и выходными полостями порционеров 9-12 опускания Порционеры представляют цилиндры, рабочий объем которых выбирается в зависимости от выбранного шага регулирования, а количество определяется заданными пределами регулирования раствора между валками, например, для обеспечения пределов регулирования ±1,5 мм при шаге регулирования 0,1 мм необходимо иметь 15 порционеров подъема и опускания, каждый из которых имеет рабочий объе соответствующий объему жидкости, которую необходимо подать в цилиндр 1 для выполнения хода 0,1 MM,V Чтобы уменьшить необхо11имое количество порционеров или увеличить пределы регулирования, можно использовать порционеры, объемы которых будут относиться к объему порционера а, определяющего минимальный шаг регулирования, как целые степени числа 2, т.е. представлять собой единицы последовательных разрядов двоично системы. Если в приведенном вьвйе примере принять объемы порционеров равным 0,1; 0,2; 0,4 и 0,8, то преде лы регулирования ±1,5 мм можно буде обеспечить, если иметь только по 4 порционера подъема и опускания вмесTfo 15. Если иметь по 10 порционеров подъема и опускания, то можно обеспечить минимальный шаг регулирования 0,01 мм при диапазоне регулирования ±1,023 мм. Цифровые управляющие устройства прокатных станов также работают в двоичной системе, поэтому использование двоично взвешенных по объему порционеров упрощает связь гидравлических исполнительных механизмов с управляющими устройствами, так как отпадает надобность в преобразователях дискретных сигналов в двоичной системе в аналоговые сигналы. Входные полости порционеров подъема через нормально закрытые золотники 13-16, а порционеров опускания через нормально открытые золотники 1720 соединяются с напорной и сливной магистралями 21, 22 источника жидкости высокого давления, который содержит связанные с баком 23 насос 24, предохранительный клапан 25 и охолостительный клапан 26. Электромагниты 27-30 золотников порционеров подъема и электромагниты 31-34 золотников порционеров опускания управляются,блоком 35 сравнения. При прокатке в блок сравнения, представляющий вычислительное устройство, поступают из блока 36 установки толщины данные об ожидаемом усилии прокатки и заданной толщине прокатываемого металла. Эти данные сравниваются с показаниями датчика 37 усилия прокатки. При наличии рассогласовывания по сигналу из блока сравнения включаются (или выключаются) необходимые электромагниты золотников порционеров, в цилиндр 1 подается (или отбирается) необходимое количество жидкости из порционеров и производится новая установка раствора между валками, обеспечивающая получение требуемой толщины проката 38. Помимо датчика усилия прокатки блок сравнения может быть также соединен с толщиномерами, фиксирующими исходную и конечную толщину проката, и по их показаниям изменять через порционеры раствор между валками. После окончания прокатки электромагниты 27- 30 включаются, электромагниты 31-34 выключаются, входные полости порционеров соединяются с напорной магистралью, включаются электромагниты золотников 39 и 40, открывается клапан 41 подпитки и под действием давления жидкости поршень цилиндра 1 и поршни порционеров 5-9 занимают крайнее верхнее положение. После о.ончания подпитки электромагниты золотников 39 и 40 обесточиваются(, клапан 41 закрывается. Затем выключаются электромагниты 27-30 и поршень цилиндра 1 опускается в исходное положение - на величину хода, собтвет