ES2209494T3 - Dispositivo para el ajuste hidraulico de los rodillos de segmentos de guia de la colada de una instalacion de fundicion de colada continua. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para el ajuste hidráulico de componentes, especialmente de los rodillos (36) de segmentos de guía de la colada (35) de una instalación de fundición de colada continua, con cilindros hidráulicos (2), que están divididos por un pistón (12) respectivo con vástago de pistón (13) en una cámara cilíndrica (9) y una cámara cilíndrica anular (11), donde las cámaras cilíndricas (9, 11) se pueden conectar a través de órganos de control de forma alterna y en sentido opuesto así como al mismo tiempo con una fuente de presión (7) y una cola de presión (5), caracterizado porque como órganos de control están previstas solamente válvulas de conmutación 2/2 (1a, 1b, 1c, 1d).

Description

Dispositivo para el ajuste hidráulico de los rodillos de segmentos de guía de la colada de una instalación de fundición de colada continua.

La invención se refiere a un dispositivo para el ajuste hidráulico de componentes, especialmente de los rodillos de segmentos de guía de la colada de una instalación de fundición de colada continua, con cilindros hidráulicos, que están divididos por un pistón respectivo con vástago de pistón en una cámara cilíndrica y una cámara cilíndrica anular, donde las cámaras cilíndricas se pueden conectar a través de órganos de control de forma alterna y en sentido opuesto así como al mismo tiempo con una fuente de presión y una cola de presión.

En las instalaciones de fundición de colada continua, el proceso de función se inicia en una coquilla. Desde ésta sale verticalmente la colada continua solidificada en la superficie y es desviada en segmentos de guía de la colada continua con un radio determinado en torno a 90º y es conducida hacia un empujador de enderezamiento dispuesto horizontalmente a continuación. La conducción de la colada continua se realiza por medio de rodillos de guía, que pueden ser regulables por medio de cilindros hidráulicos. De esta manera, se pueden tener en cuenta, entre otras cosas, el desgaste de los rodillos y los parámetros modificados de la fundición. Para el control de los cilindros hidráulicos se utilizan, en general, válvulas continuas; éstas requieren aceite hidráulico filtrado muy fino en virtud de sus ajustes exactos. El paso implicado con el filtrado del aceite es considerable. Además, en el aceite hidráulico existe siempre el peligro de incendio en la región de las máquinas de fundición y en la región del tren de laminación.

Se conoce a través del documento DE-A 1 383501 prever cuatro válvulas diferentes, y en particular una válvula de conmutación 4/2, una válvula de 4/3 pasos, una primera válvula de regulación de la presión y otra válvula de regulación de la presión, donde las dos válvulas de regulación de la presión son válvulas continuas.

La invención tiene el cometido de crear un sistema hidráulico para el ajuste de segmentos de guía de la colada continua, que presenta una exigencia comparativamente pequeña de limpieza del líquido de funcionamiento y un peligro de incendio reducido.

El cometido planteado se soluciona porque como órganos de control están previstas solamente válvulas de conmutación 2/2. Las válvulas de conmutación o bien están abiertas o cerradas, mientras que las válvulas continuas pueden adoptar también cualquier posición intermedia. Por lo tanto, las válvulas de conmutación toleran también partículas de contaminación mayores, sin obstruirse, mientras que el orificio de intersticio posible de una válvula continua está asociado a medio de trabajo limpio para impedir una contaminación del asiento. Además, los pistones de las válvulas de conmutación no requieren un ajuste estricto, en oposición a las válvulas continuas, puesto que se centran, en el estado abierto, en el tope y, en el estado cerrado en el asiento propiamente dicho. También de esta manera se reduce claramente la exigencia de limpieza y, además, la capacidad de lubricación del líquido de trabajo en las válvulas de conmutación en comparación con las válvulas continuas. Esto significa menos gasto durante el filtrado y la utilización sin problemas de emulsiones de aceite en agua como líquido de trabajo. Además del gasto reducido para las válvulas de conmutación y para el tipo así como para el mantenimiento limpio del líquido de trabajo, la seguridad contra incendios es una ventaja decisiva de la solución según la invención.

A través de la disposición de cuatro válvulas de conmutación en circuito de puente completo se consigue una guía sencilla y una longitud reducida de los conductos hidráulicos con un gasto de instalación correspondientemente reducido.

También es ventajoso que las válvulas de conmutación se puedan activar a través de un regulador de tres puntos. El regulador de tres puntos trabaja solamente con las posiciones positiva, negativa y cero. En la posición positiva, se excita una pareja de válvulas de conmutación, en la posición negativa se excita la otra, mientras que en la posición cero ambas válvulas de conmutación están sin corriente y, por lo tanto, están cerradas. De esta manera se consigue una estructura sencilla del regulador.

Puesto que las válvulas de conmutación presentan una estrangulación, se puede realizar, a pesar de que las válvulas de conmutación están totalmente abiertas, una regulación libre de sobreoscilaciones de la posición del pistón.

También es ventajoso que los electroimanes de las válvulas de conmutación se puedan activar a través de un regulador de tres puntos o a través de la modulación de la anchura del impulso. Mientras que en la regulación de tres puntos, el intervalo de tiempo de apertura de las válvulas de conmutación se varía en conjunto, en el caso de la modulación de la anchura del impulso, el número de los intervalos de apertura cortos constantes es variable (relación de exploración variable).

Una configuración ventajosa de la invención prevé que el regulador de tres puntos y los moduladores de la anchura del impulso estén integrados como hardware eléctrico o como software en un ordenador. Esto optimiza la relación de exploración en la dirección de la reducción de la frecuencia de conmutación. En el caso de la modulación de la anchura del impulso se activan siempre al mismo tiempo, como en el caso de la regulación de tres puntos, una válvula de conmutación de salida y una válvula de conmutación de entrada, puesto que al volumen de flujo de admisión de una cámara cilíndrica corresponde siempre el mismo volumen de flujo de salida de la otra.

Además, es ventajoso que cada pistón esté conectado a través de una varilla de conexión con un transmisor de la posición, que activa la regulación después de que se ha excedido un valor límite superior o inferior de la posición del pistón. Los transmisores de la posición posibilitan un circuito de regulación cerrado para la posición del pistón. En este caso a partir del establecimiento de una histéresis de la posición admisible del pistón a través de un valor límite superior y un valor límite inferior se consigue una estructura sencilla y una puesta en funcionamiento sencilla del regulador de tres puntos.

Puesto que las cuatro válvulas de conmutación están reunidas en un bloque de válvulas de conmutación, se consigue una estructura de coste favorable, economizadora de espacio, de las válvulas de conmutación.

Otras características de la invención se deducen a partir de las reivindicaciones, de la descripción siguiente de las figuras y de los dibujos, en los que están representados de forma esquemática ejemplos de realización de la invención. En este caso:

La figura 1 muestra un esquema de conexiones del circuito de puente del circuito de aceite hidráulico de un cilindro hidráulico.

La figura 2 muestra un esquema de conexiones del circuito de aceite hidráulico y de la activación de las válvulas de conmutación de un cilindro hidráulico.

La figura 3 muestra un esquema de conexiones simplificado del circuito de aceite hidráulico y de la activación de las válvulas de conmutación de los cuatro cilindros hidráulicos de un segmento de guía de la colada continua.

La figura 4 muestra lo mismo que la figura 3, pero con representación en perspectiva de un elemento de guía de la colada continua.

La figura 1 muestra las válvulas de conmutación (1a, b, c, d) reunidas en un circuito de puente del circuito hidráulico de un cilindro hidráulico (2), que están agrupadas para formar un bloque de válvulas (3). Las válvulas de conmutación (1a, b) se pueden conectar a través de un primer punto de unión (4) con una cola de presión (5), las válvulas de conmutación (1c, d) se pueden conectar a través de un segundo punto de unión (6) con una fuente de presión (7). Las válvulas de conmutación (1a, c) están conectadas, además, a través de un tercer punto de unión (8) con una cámara cilíndrica (9), las válvulas de conmutación (1b, d) están conectadas a través de un cuarto punto de unión (10) con una cámara cilíndrica anular (11) del cilindro hidráulico (2). La cámara cilíndrica (9) y la cámara cilíndrica anular (11) están divididas con efecto de obturación a través de un pistón (12), que presenta un vástago de pistón (13) que sale desde la cámara cilíndrica anular (11). A partir de la figura 1 se deduce la disposición del bloque de válvulas (3) muy compacto y realizado con reducido gasto de líneas.

En la figura 2 se representa un bloque de válvulas con un cilindro hidráulico (2) y una representación simplificada de la activación eléctrica de las válvulas de conmutación (1a, b, c, d). La figura 2 muestra también los puntos de unión (4, 6, 8, 10) para la conexión de las válvulas de conmutación (1a, b, c, d) con la cola de presión (5) y la fuente de presión (7), la cámara cilíndrica (9) y la cámara cilíndrica anular (11). El pistón (12) está conectado a través de una varilla de unión (14) con un transmisor de la posición (15), que indica la posición respectiva del pistón (12) frente al cilindro hidráulico (2). Las válvulas de conmutación (1a, b, c, d) poseen en cada caso un electroimán (16), que está conectado a través de líneas eléctricas (17a, b, c, d) con un regulador de tres puntos (18) o con un modulador de la anchura del impulso (19). El regulador de tres puntos (18) y el modulador de la anchura del impulso (19) están realizados con hardware electrónico o está integrado como software en un ordenador (20). Las válvulas de conmutación (1a, b, c, d) presentan muelles (21), que empujan cuando los electroimanes (16) están sin corriente. Los vástagos de pistón (13) están cerrados herméticamente a través de casquillos prensaestopas (22), que sirven para el apoyo de los cilindros hidráulicos (2) sobre una mitad de los segmentos de guía de la colada continua (35, figura 4). Llevan en su extremo libre un cabezal de articulación (23) para su unión con la otra mitad de los segmentos de guía de la colada continua (35).

La figura 3 muestra un esquema simplificado de conexiones del circuito de aceite hidráulico y de la activación de los bloques de válvulas (3) para los cuatro cilindros hidráulicos (2) de un segmento de guía de la colada continua (35, figura 4). De la misma manera, se pueden ajustar también máquinas enderezadoras y sierras. Un armario de distribución (24) está conectado con un ordenador (25), a través de cuyo software se activan los bloques de válvulas de conmutación (3) por medio del regulador de tres puntos o de la modulación de la anchura del impulso. El armario de distribución (24) presenta, entre otras cosas, una tarjeta de la red (26), una unidad de procesador central (CPU) (27), una memoria (28), un interfaz (29), por ejemplo un interfaz SSI para la conexión con los transmisores de la posición (15), un convertidor digital / analógico o bien amplificador de conmutación para las señales de las válvulas de conmutación, una entrada / salida digital (31) para un panel de control (32) en el lugar y para una regleta de terminales (33) para la conexión de las señales de la instalación; a ello hay que añadir, además, una red (34).

La figura 4 muestra en principio lo mismo que la figura 3, pero con un segmento de guía de colada continua (35) en representación en perspectiva. Éste presenta rodillos (36), entre los cuales se encuentra la colada continua (37) a conducir y que presentan soportes (38). Estos últimos con ajustados a través de los cilindros hidráulicos (2) y a través de los pistones (12) por medio del vástago de pistón (13). En los conductos hidráulicos entre los bloques de válvulas de conmutación (3) y los cilindros hidráulicos (2) están montados transmisores de presión (39) para la supervisión del proceso. Sus señales son acumuladas junto con las del bloque de válvulas de conmutación (3) en un módulo de entrada / salida (40) y son transmitidas a los convertidores digital / analógicos (30). Las señales de los transmisores de la posición (15) con conducidas hacia el interfaz (29).

La instalación según la invención funciona de la siguiente manera: cuando los transmisores de la posición (15) indican una desviación de la posición teórica de los rodillos (36), se restablece de nuevo la posición teórica después de que se ha excedido un valor límite superior o inferior determinado por medio de la regulación de tres puntos o de la modulación de la anchura del impulso a través de la activación de las válvulas de conmutación (1a, b, c, d) correspondientes.

A través de la utilización de válvulas de conmutación en lugar de válvulas continuas se puede utilizar, como líquido de trabajo, una emulsión de aceite en agua, con lo que se reduce de una manera decisiva el peligro de incendio en el caso de fugas. Además, se puede prescindir de una filtración muy fina del líquido de trabajo, con lo que se abarata la adquisición y el funcionamiento de la instalación según la invención.

Claims (7)

1. Dispositivo para el ajuste hidráulico de componentes, especialmente de los rodillos (36) de segmentos de guía de la colada (35) de una instalación de fundición de colada continua, con cilindros hidráulicos (2), que están divididos por un pistón (12) respectivo con vástago de pistón (13) en una cámara cilíndrica (9) y una cámara cilíndrica anular (11), donde las cámaras cilíndricas (9, 11) se pueden conectar a través de órganos de control de forma alterna y en sentido opuesto así como al mismo tiempo con una fuente de presión (7) y una cola de presión (5), caracterizado porque como órganos de control están previstas solamente válvulas de conmutación 2/2 (1a, 1b, 1c, 1d).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque cada cilindro hidráulico (2) presenta cuatro válvulas de conmutación (1a, 1b, 1c, 1d) en circuito de puente completo.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las válvulas de conmutación (1a, 1b, 1c, 1d) presentan una estrangulación.

4. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los electroimanes (16) de las válvulas de conmutación (1a, 1b, 1c, 1d) pueden ser controlados a través de un regulador de tres puntos (18) o a través de un modulador de la anchura del impulso (19).

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque los reguladores de tres puntos (18) y los moduladores de la anchura del impulso (19) están integrados como hardware electrónico o como software en un ordenador (20).

6. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque cada pistón (12) está conectado a través de una varilla de unión (14) con un transmisor de la posición (15), que activa la regulación después de que ha sido excedido un valor límite superior o inferior de la posición del pistón.

7. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las cuatro válvulas de conmutación (1a, 1b, 1c, 1d) están reunidas en u bloque de válvulas de conmutación (3).