RU2122907C1 - System for controlling strip profile - Google Patents
System for controlling strip profile Download PDFInfo
- Publication number
- RU2122907C1 RU2122907C1 RU98102478/02A RU98102478A RU2122907C1 RU 2122907 C1 RU2122907 C1 RU 2122907C1 RU 98102478/02 A RU98102478/02 A RU 98102478/02A RU 98102478 A RU98102478 A RU 98102478A RU 2122907 C1 RU2122907 C1 RU 2122907C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- pressure
- bending
- hydraulic circuit
- circuit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на листопрокатных станах для повышения точности геометрических размеров проката. The invention relates to rolling production and can be used on sheet rolling mills to improve the accuracy of the geometric dimensions of the rental.
Известна рабочая клеть прокатного стана, содержащая левую и правую станины, в которых размещен нажимной механизм, комплект валов с подушками, при этом подушки нижнего валка имеют вид Г-образных рычагов, которые своими нижними концами упираются соответственно: левая подушка - в упор правой станины, правая подушка - в упор левой станины. Для перемещения упоров вдоль оси, параллельной осям валков, во взаимно противоположных направлениях предназначен винтовой механизм регулировки величины противоизгиба. См. а.с. 1037978 СССР, кл. . B 21 B 13/14. Рабочая клеть прокатного стана / Заявл. 07.07.82, опубл. 30.08.83. There is a known working stand of a rolling mill, containing the left and right beds, in which the pressure mechanism is located, a set of shafts with pillows, while the pillows of the lower roll are in the form of L-shaped levers, which abut against their lower ends, respectively: the left pillow is in the emphasis of the right bed, the right pillow - at point-blank range of the left bed. To move the stops along an axis parallel to the axes of the rolls, in mutually opposite directions, a screw mechanism for adjusting the magnitude of the anti-bending is designed. See A.S. 1037978 USSR, class . B 21 B 13/14. Work stand of the rolling mill / Decl. 07.07.82, publ. 08/30/83.
Механизм перемещения упоров позволяет регулировать величину прогиба валка перемещением опорных поверхностей Г-образных подушек вдоль оси, параллельной оси валка. The mechanism for moving the stops allows you to adjust the amount of deflection of the roll by moving the supporting surfaces of the L-shaped pillows along an axis parallel to the axis of the roll.
Однако при прокатке в тех же валках полосы, имеющей ширину, отличную от той, при которой проводился расчет параметров валков, качественно изменяется силовая картина работы валков, что приводит к различным упругим деформациям каждого из них. Поэтому при каждом переходе на другой сортамент полосы, а также в случае корректировки формы межвалкового зазора необходимо изменить величину противоизгиба при помощи механизма регулировки величины противоизгиба, изменив расстояния между упорами подушек в горизонтальной плоскости, что является весьма трудоемкой операцией. However, when rolling in the same rolls a strip having a width different from that at which the calculation of the roll parameters was carried out, the force pattern of the work of the rolls changes qualitatively, which leads to different elastic deformations of each of them. Therefore, at each transition to a different gauge of the strip, as well as in the case of adjusting the shape of the roll gap, it is necessary to change the amount of anti-bending using the mechanism for adjusting the amount of anti-bending, changing the distance between the pillows in the horizontal plane, which is a very time-consuming operation.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является взятая в качестве прототипа система регулирования профиля полосы, содержащая гидравлический контур противоизгиба рабочих валков клети прокатного стана с гидравлическими цилиндрами противоизгиба, вмонтированными в подушки рабочих валков, рабочие полости которых гидравлически соединены с регулятором давления контура противоизгиба, снабженным датчиком обратной связи по давлению, блок формирования управляющих сигналов гидравлического контура противоизгиба рабочих валков, насосную установку, выход которой соединен с контуром противоизгиба рабочих валков, гидравлический контур распора опорных валков с гидравлическими цилиндрами распора опорных валков, рабочие полости которых гидравлически соединены с регулятором давления контура распора, снабженным датчиком обратной связи по давлению, блок формирования управляющих сигналов контура распора опорных валков, замкнутый измерительный гидравлический контур с вмонтированными в подушки рабочих валков гидравлическими цилиндрами, рабочие полости которых соединены гидравлически с исполнительными контурами противоизгиба рабочих валков и распора опорных валков, а также с датчиком обратной связи по давлению измерительного контура и через запорный клапан - с задатчиком давления, вход которого соединен с выходом насосной установки, блоки памяти, блоки сравнения, усилители сигналов соответственно контуров противоизгиба, распора и измерительного контура, при этом выход насосной установки соединен также с контуром распора опорных валков. См. а.с. 682298 СССР, кл. B 21 B 37/08. Система автоматической стабилизации толщины полосы/ Заявл. 07.02.77, опубл. 30.08.79. The closest in technical essence to the claimed invention is taken as a prototype system for regulating the profile of the strip containing a hydraulic circuit of the anti-bending of the work rolls of the stands of the rolling mill with hydraulic cylinders of the anti-bending mounted in the pillows of the working rolls, the working cavities of which are hydraulically connected to the pressure regulator of the circuit of the anti-bend, equipped with pressure feedback sensor, block for generating control signals of the anti-bending hydraulic circuit work rolls, a pump unit, the output of which is connected to the anti-bend circuit of the work rolls, a hydraulic circuit for supporting the support rolls with hydraulic cylinders for supporting the support rolls, the working cavities of which are hydraulically connected to a pressure regulator for the pressure circuit equipped with a pressure feedback sensor, a unit for generating control signals of the circuit a spread of backup rolls, a closed measuring hydraulic circuit with hydraulic cylinders mounted in the cushions of the working rolls, working floors the parts of which are connected hydraulically to the executive circuits of the anti-bending of the work rolls and the support of the backup rolls, as well as with a feedback sensor for the pressure of the measuring circuit and through a shut-off valve, with a pressure adjuster, the input of which is connected to the output of the pumping unit, memory units, comparison units, signal amplifiers respectively, the contours of the anti-bend, support and measuring circuit, while the output of the pumping unit is also connected to the support circuit of the backup rolls. See A.S. 682298 USSR, class B 21 B 37/08. System for automatic stabilization of strip thickness / Decl. 02/07/77, publ. 08/30/79.
Особенностью известной системы регулирования профиля полосы является наличие замкнутого измерительного гидравлического контура и двух исполнительных гидравлических контуров - контура противоизгиба рабочих валков и контура распора опорных валков, запитанных от одной насосной установки. A feature of the well-known system for regulating the profile of the strip is the presence of a closed measuring hydraulic circuit and two executive hydraulic circuits - the anti-bend circuit of the work rolls and the pressure spread of the backup rolls, powered from one pump unit.
Такое исполнение приводит к неизбежному взаимному влиянию двух исполнительных контуров, в особенности при обеспечении повышенных расходов рабочей жидкости (например, при скачкообразном изменении усилия прокатки) и соответственно - к снижению точности регулирования профиля полосы и снижению надежности работы системы, так как при возникновении каких-либо колебательных процессов или отказе какого-либо элемента в одном из контуров возникают аналогичные процессы и в другом контуре. This design leads to the inevitable mutual influence of the two actuating circuits, especially when providing increased flow rates of the working fluid (for example, when the rolling force changes stepwise) and, accordingly, to a decrease in the accuracy of regulation of the strip profile and a decrease in the reliability of the system, since if any oscillatory processes or the failure of any element in one of the circuits there are similar processes in the other circuit.
Для снижения степени взаимного влияния двух исполнительных контуров приходится прибегать к повышению мощности источника питания, что обусловлено также и тем, что для распора опорных валков в необходимом диапазоне регулирования из-за их большого диаметра требуются довольно большие усилия, соответственно и давления в гидравлических цилиндрах распора. To reduce the degree of mutual influence of the two actuating circuits, it is necessary to resort to an increase in the power of the power source, which is also due to the fact that for the expansion of the backup rolls in the required control range due to their large diameter, quite large efforts, respectively, and pressure in the hydraulic cylinders of the expansion are required.
Значительные усилия регулирования профиля полосы передаются на нажимное устройство и подшипники опорных валков, затрудняя регулирование толщины полосы и снижая долговечность подшипников и надежность системы в целом. Significant efforts to control the profile of the strip are transmitted to the pressure device and bearings of the backup rolls, making it difficult to control the thickness of the strip and reducing the durability of the bearings and the reliability of the system as a whole.
Наличие гидравлического измерительного контура не обеспечивает какого-либо существенного повышения точности прокатки из-за неоднозначности соотношений между усилиями прокатки и показаниями датчика давления, обусловленной тем, что модуль упругости жидкости является величиной переменной, зависящей от условий работы, в частности от количества растворенного и нерастворенного в ней воздуха, а количество воздуха, которое присутствует в системе в процессе работы, не постоянно (оно зависит от температуры, от условий работы и прочих факторов). The presence of a hydraulic measuring circuit does not provide any significant increase in the accuracy of rolling due to the ambiguity of the relationship between the rolling forces and the pressure sensor readings, due to the fact that the elastic modulus of the liquid is a variable depending on operating conditions, in particular, on the amount of dissolved and undissolved in air, and the amount of air that is present in the system during operation is not constant (it depends on temperature, on working conditions and other factors )
Вместе с тем, гидравлическая связь исполнительных гидравлических контуров с рабочими полостями гидравлических цилиндров измерительного контура приводит к дополнительному взаимному влиянию контуров и способствует снижению точности регулирования профиля полосы и снижению надежности. At the same time, the hydraulic connection of the executive hydraulic circuits with the working cavities of the hydraulic cylinders of the measuring circuit leads to an additional mutual influence of the circuits and helps to reduce the accuracy of regulation of the strip profile and reduce reliability.
При отказе любого из элементов гидравлически и электрически взаимосвязанных исполнительных и измерительного контуров системы требуется отключение всей системы, так как не предусмотрено резервирование элементов системы и отсутствует система блокировок взаимосвязанных контуров. In case of failure of any of the elements of the hydraulically and electrically interconnected actuating and measuring circuits of the system, it is necessary to turn off the entire system, since there is no provision for redundant elements of the system and there is no system for interlocking interlocked circuits.
Кроме того, установка дополнительного промежуточного элемента (гидравлических цилиндров измерительного контура) в подушки рабочих валков увеличивает габариты подушек, что приводит к усложнению перевалки рабочих валков. In addition, the installation of an additional intermediate element (hydraulic cylinders of the measuring circuit) in the pillows of the work rolls increases the dimensions of the pillows, which complicates the handling of the work rolls.
Таким образом, недостатком системы регулирования профиля полосы является невысокая надежность и недостаточно высокая точность регулирования профиля полосы, повышенная мощность источника питания, увеличенные габариты подушек рабочих валков. Thus, the disadvantage of the strip profile regulation system is the low reliability and insufficiently high accuracy of the strip profile regulation, the increased power of the power source, and the increased dimensions of the cushions of the work rolls.
Следует отметить также следующее. The following should also be noted.
В случае прокатки полосы с клиновидной формой поперечного сечения увеличивается давление в гидравлических цилиндрах противоизгиба рабочих валков и распора опорных валков, оси которых ближе к утолщенному участку поперечного сечения полосы, так как в рассматриваемой системе не предусмотрено средств для регулирования давления рабочей жидкости в гидравлических цилиндрах по разным сторонам рабочих и опорных валков и устранения за счет этого поперечной клиновидности полосы. Это приводит к снижению точности регулирования профиля полосы в случае ее клиновидности. In the case of rolling a strip with a wedge-shaped cross-sectional shape, the pressure in the hydraulic cylinders of the anti-bending of the work rolls and the expansion of the backup rolls increases, the axes of which are closer to the thickened section of the cross section of the strip, since the system does not provide means for regulating the pressure of the working fluid in the hydraulic cylinders for different sides of the working and backup rolls and eliminating due to this transverse wedge-shaped strip. This leads to a decrease in the accuracy of regulation of the strip profile in the case of its wedge-shaped shape.
В анализируемой системе не решается задача отвода нерастворенного воздуха из рабочих полостей гидравлических цилиндров, что способствует снижению точности регулирования профиля вследствие снижения быстродействия системы. In the analyzed system, the problem of the removal of undissolved air from the working cavities of the hydraulic cylinders is not solved, which contributes to a decrease in the accuracy of regulation of the profile due to a decrease in the speed of the system.
В то же время не решается задача снижения влияния степени загрязненности рабочей жидкости на работоспособность системы, в результате чего увеличивается вероятность отказов и снижается надежность. At the same time, the problem of reducing the influence of the degree of contamination of the working fluid on the performance of the system is not being solved, as a result of which the probability of failures increases and the reliability decreases.
В известной системе не предусмотрено средств для аккумулирования энергии жидкости с целью ее последующего использования, что также ведет к снижению надежности системы вследствие возможных пульсаций давления и к необходимости увеличения мощности насосной установки для обеспечения пиковых расходов рабочей жидкости в моменты входа полосы в клеть прокатного стана. In the known system there are no means for accumulating the energy of the liquid for the purpose of its subsequent use, which also leads to a decrease in the reliability of the system due to possible pressure pulsations and to the need to increase the capacity of the pumping unit to ensure peak flow rates of the working fluid at the moments when the strip enters the mill stand.
Технической задачей изобретения является создание системы регулирования профиля полосы, которая при пониженной потребляемой мощности и уменьшенных габаритах подушек рабочих валков обеспечивает трехуровневое резервирование основного элемента системы - регулятора давления, исключающее остановки рабочего процесса, обусловленные выходом из строя регулятора давления, что приводит к повышению надежности системы и способствует повышению точности регулирования профиля полосы. An object of the invention is the creation of a strip profile control system that, with reduced power consumption and reduced dimensions of the work roll pads, provides a three-level redundancy of the main element of the system, the pressure regulator, eliminating process shutdowns caused by failure of the pressure regulator, which leads to an increase in the reliability of the system and helps to improve the accuracy of regulation of the strip profile.
Следующей технической задачей изобретения является создание системы регулирования профиля полосы, которая позволяет осуществлять дополнительное воздействие на полосу путем регулирования давления рабочей жидкости в гидравлических цилиндрах противоизгиба по сторонам рабочих валков и устранения за счет этого поперечной разнотолщинности полосы с одновременной компенсацией ее поперечной клиновидности. The next technical objective of the invention is to create a system for regulating the profile of the strip, which allows for additional effects on the strip by regulating the pressure of the working fluid in the hydraulic cylinders of anti-bending on the sides of the work rolls and eliminating due to this the transverse thickness difference of the strip with simultaneous compensation of its transverse wedge-shaped.
Следующей технической задачей изобретения является повышение динамических характеристик системы, в частности повышение ее быстродействия путем отвода воздуха из системы, и снижение влияния степени загрязненности рабочей жидкости на работоспособность системы, что в конечном итоге способствует повышению точности регулирования профиля полосы и повышению надежности работы системы. The next technical objective of the invention is to increase the dynamic characteristics of the system, in particular, to increase its speed by removing air from the system, and to reduce the influence of the degree of contamination of the working fluid on the system’s performance, which ultimately helps to improve the accuracy of regulation of the strip profile and increase the reliability of the system.
Следующей технической задачей изобретения является снижение мощности насосной установки и гашение пульсаций давления жидкости в системе путем использования пневмогидравлических аккумуляторов. Для решения поставленной задачи в известной системе регулирования профиля полосы, содержащей гидравлический контур противоизгиба рабочих валков клети прокатного стана с гидравлическими цилиндрами противоизгиба, рабочие полости которых гидравлически соединены с регулятором давления контура противоизгиба, снабженным датчиком обратной связи по давлению, блок формирования управляющих сигналов, насосную установку, выход которой соединен с контуром противоизгиба рабочих валков, согласно изобретению она снабжена дополнительным гидравлическим контуром противоизгиба рабочих валков, расположенным на гидромагистрали между насосной установкой и основным гидравлическим контуром противоизгиба рабочих валков и выполненным в виде двух соединенных между собой параллельно посредством трубопроводов резервных регуляторов давления, каждый из которых соединен с гидравлическим распределителем дополнительного контура, при этом основной гидравлический контур противоизгиба рабочих валков снабжен гидравлическим распределителем, соединенным с соответствующим регулятором давления, с рабочими полостями гидравлических цилиндров противоизгиба и с дополнительным гидравлическим контуром противоизгиба рабочих валков. The next technical objective of the invention is to reduce the power of the pumping unit and damping the pulsations of the fluid pressure in the system by using pneumohydraulic accumulators. To solve the problem in a known system for regulating the profile of a strip containing a hydraulic anti-bend circuit of the work rolls of a mill stand with hydraulic anti-bend cylinders, the working cavities of which are hydraulically connected to a pressure regulator of the anti-bend circuit equipped with a pressure feedback sensor, a control signal generation unit, a pump unit , the output of which is connected to the anti-bend circuit of the work rolls, according to the invention it is equipped with an additional hydra with a counter-bending circuit of work rolls located on the hydraulic line between the pump unit and the main hydraulic circuit of bending the work rolls and made in the form of two redundant pressure regulators connected in parallel via pipelines, each of which is connected to the hydraulic distributor of the additional circuit, while the main hydraulic circuit is anti-bend work rolls equipped with a hydraulic distributor connected to an appropriate pressure regulator eniya, with workers protivoizgiba cavities of hydraulic cylinders and with an additional hydraulic circuit protivoizgiba work rolls.
В частных случаях исполнения заявляемая система имеет следующие отличительные признаки. In particular cases of execution, the claimed system has the following distinctive features.
Согласно изобретению в основном гидравлическом контуре противоизгиба каждая группа гидравлических цилиндров противоизгиба верхних и нижних рабочих валков клети прокатного стана соответственно справа и слева имеет отдельный регулятор давления, снабженный датчиком обратной связи по давлению и гидравлическим распределителем. According to the invention, in the main hydraulic anti-bending circuit, each group of hydraulic anti-bending cylinders of the upper and lower working rolls of the mill stand respectively has a separate pressure regulator, equipped with a pressure feedback sensor and a hydraulic distributor, respectively.
Согласно изобретению регулятор давления основного гидравлического контура противоизгиба рабочих валков выполнен в виде электрогидравлического усилителя мощности струйного типа. According to the invention, the pressure regulator of the main hydraulic circuit of the anti-bending of the work rolls is made in the form of an electro-hydraulic power amplifier of the jet type.
Согласно изобретению регулятор давления основного гидравлического контура противоизгиба рабочих валков выполнен в виде электрогидравлического усилителя мощности золотникового типа. According to the invention, the pressure regulator of the main hydraulic circuit of the anti-bending of the work rolls is made in the form of an electro-hydraulic power amplifier of the spool type.
Согласно изобретению регуляторы давления дополнительного гидравлического контура противоизгиба рабочих валков выполнены в виде редукционных клапанов с пропорциональным электрическим управлением. According to the invention, the pressure regulators of the additional hydraulic circuit of the anti-bending of the work rolls are made in the form of pressure reducing valves with proportional electrical control.
Согласно изобретению один регулятор давления дополнительного гидравлического контура противоизгиба рабочих валков выполнен в виде редукционного клапана с пропорциональным электрическим управлением, а второй - в виде редукционного клапана с ручным управлением. According to the invention, one pressure regulator of the additional hydraulic circuit of the anti-bending of the work rolls is made in the form of a pressure reducing valve with proportional electrical control, and the second in the form of a manual pressure reducing valve.
Согласно изобретению система снабжена пневмогидравлическими аккумуляторами по количеству регуляторов давления основного гидравлического контура противоизгиба рабочих валков, расположенными на гидромагистралях между соответствующими регуляторами давления основного гидравлического контура и дополнительным гидравлическим контуром. According to the invention, the system is equipped with pneumohydraulic accumulators according to the number of pressure regulators of the main hydraulic circuit of the anti-bending of the work rolls located on the hydraulic lines between the corresponding pressure regulators of the main hydraulic circuit and the additional hydraulic circuit.
Согласно изобретению система снабжена пневмогидравлическими аккумуляторами по количеству регуляторов давления основного гидравлического контура противоизгиба рабочих валков, расположенными на гидромагистралях между гидравлическими цилиндрами противоизгиба рабочих валков и соответствующими регуляторами давления основного гидравлического контура. According to the invention, the system is equipped with pneumo-hydraulic accumulators according to the number of pressure regulators of the main hydraulic circuit of the anti-bending of the work rolls located on the hydraulic lines between the hydraulic cylinders of the anti-bending of the work rolls and the corresponding pressure regulators of the main hydraulic circuit.
Дополнительный гидравлический контур противоизгиба рабочих валков, расположенный на гидромагистрали между насосной установкой и основным гидравлическим контуром противоизгиба, выполненный в виде двух соединенных между собой параллельно резервных регуляторов давления, служит для резервирования регулятора давления основного гидравлического контура противоизгиба в случае выхода его из строя и одновременно выполняет функции взаимного резервирования регуляторов давления внутри дополнительного гидравлического контура, что обеспечивает повышение надежности системы. К гидравлическим цилиндрам противоизгиба дополнительный гидравлический контур подключается посредством гидравлического распределителя основного гидравлического контура, отключающего от питающей магистрали и гидравлических цилиндров противоизгиба регулятор давления основного гидравлического контура в случае его неисправности. Выбор одного или другого регулятора давления дополнительного гидравлического контура осуществляется посредством гидравлического распределителя дополнительного гидравлического контура по команде, подаваемой с блока формирования управляющих сигналов. An additional hydraulic circuit of the anti-bending of the work rolls located on the hydraulic line between the pump unit and the main hydraulic circuit of the anti-bending, made in the form of two redundant pressure regulators connected to each other in parallel, serves to reserve the pressure regulator of the main hydraulic circuit of the anti-bending in case of failure and at the same time performs the functions mutual redundancy of pressure regulators inside the additional hydraulic circuit, which ensures Increases system reliability. An additional hydraulic circuit is connected to the hydraulic cylinders of the anti-bend by means of a hydraulic distributor of the main hydraulic circuit, which disconnects the pressure regulator of the main hydraulic circuit from the supply line and hydraulic cylinders of the anti-bend in case of malfunction. The choice of one or the other pressure regulator of the additional hydraulic circuit is carried out by means of the hydraulic distributor of the additional hydraulic circuit according to the command given from the control signal generation unit.
При этом основной и дополнительный гидравлические контуры противоизгиба не оказывают взаимного влияния друг на друга, хотя связаны с питающей магистралью одной насосной установки, так как предусмотренная система блокировок исключает возможность одновременной работы регуляторов давления. В результате повышается точность регулирования профиля полосы и появляется возможность снижения мощности источника питания. In this case, the main and additional hydraulic anti-bending circuits do not exert mutual influence on each other, although they are connected to the supply line of one pump unit, since the provided blocking system excludes the possibility of simultaneous operation of pressure regulators. As a result, the accuracy of regulation of the strip profile is increased and it becomes possible to reduce the power of the power source.
В заявляемой системе регулирования профиля полосы исключены гидравлический контур распора опорных валков и измерительный гидравлический контур, что также позволяет снизить мощность источника питания и, кроме того, уменьшить габариты подушек рабочих валков. In the inventive system for regulating the profile of the strip, the hydraulic circuit of the support of the backup rolls and the measuring hydraulic circuit are excluded, which also allows to reduce the power of the power source and, in addition, to reduce the dimensions of the pillows of the work rolls.
Снабжение каждой группы гидравлических цилиндров противоизгиба верхних и нижних рабочих валков соответственно справа и слева отдельным регулятором давления с датчиком обратной связи по давлению и гидравлическим распределителем позволяет осуществлять дополнительное воздействие на полосу путем формирования управляющих сигналов, индивидуальных для регуляторов давления каждой группы гидравлических цилиндров в соответствии с алгоритмом управления. В результате регулирования давления рабочей жидкости в гидравлических цилиндрах противоизгиба по сторонам рабочих валков устраняется поперечная разнотолщинность полосы с одновременной компенсацией ее поперечной клиновидности. The supply of each group of hydraulic anti-bending hydraulic cylinders of the upper and lower work rolls to the right and left, respectively, with a separate pressure regulator with a pressure feedback sensor and a hydraulic distributor allows additional impact on the strip by generating control signals that are individual for the pressure regulators of each group of hydraulic cylinders in accordance with the algorithm management. As a result of regulating the pressure of the working fluid in the hydraulic anti-bending cylinders on the sides of the work rolls, the transverse thickness difference of the strip is eliminated while compensating for its transverse wedge shape.
Регулятор давления основного гидравлического контура противоизгиба рабочих валков клети прокатного стана, выполненный в виде электрогидравлического усилителя мощности (сервоклапана) струйного типа, благодаря конструктивным особенностям имеет плавную характеристику по давлению и позволяет регулировать давление в рабочих полостях гидравлических цилиндров в нужном диапазоне, что обеспечивает высокую точность отработки заданного сигнала в динамических режимах, кроме того, такой регулятор, имея меньшую восприимчивость к загрязнениям рабочей жидкости, обеспечивает более высокую надежность, а благодаря наличию постоянной связи со сливом позволяет отводить воздух, накопившийся в рабочих полостях гидравлических цилиндров, в сливную магистраль, вследствие чего улучшаются динамические характеристики системы в целом, в частности, увеличивается быстродействие системы. The pressure regulator of the main hydraulic circuit of the anti-bending of the work rolls of the mill stand, made in the form of an electro-hydraulic power amplifier (servo valve) of the jet type, due to the design features has a smooth pressure characteristic and allows you to adjust the pressure in the working cavities of the hydraulic cylinders in the desired range, which ensures high accuracy a given signal in dynamic modes, in addition, such a regulator, having less susceptibility to pollution working fluid, provides higher reliability, and due to the presence of a constant connection with the drain, it allows you to drain the air accumulated in the working cavities of the hydraulic cylinders into the drain line, as a result of which the dynamic characteristics of the system as a whole are improved, in particular, the system’s speed increases.
В случае выполнения регулятора давления основного гидравлического контура противоизгиба в виде электрогидравлического усилителя мощности (сервоклапана) золотникового типа также достигаются достаточно высокие динамические характеристики, но по сравнению с усилителями струйного типа повышается восприимчивость к загрязнениям. When the pressure regulator of the main hydraulic anti-bend circuit is made in the form of an electro-hydraulic power amplifier (servo valve) of the spool type, rather high dynamic characteristics are also achieved, but in comparison with stream-type amplifiers, the susceptibility to pollution increases.
Выполнение регуляторов давления дополнительного гидравлического контура противоизгиба в виде редукционных клапанов с пропорциональным электрическим или ручным управлением имеет следующие преимущества по сравнению с усилителями мощности золотникового типа: более высокую надежность, меньшую восприимчивость к загрязнениям, низкую стоимость. The implementation of pressure regulators of the additional hydraulic anti-bend circuit in the form of pressure reducing valves with proportional electric or manual control has the following advantages compared to spool type power amplifiers: higher reliability, less susceptibility to pollution, low cost.
Снабжение системы пневмогидравлическими аккумуляторами по количеству регуляторов давления основного гидравлического контура противоизгиба рабочих валков обеспечивает снижение мощности насосной установки и гашение пульсаций давления жидкости в системе путем использования энергии аккумулированной рабочей жидкости. Providing the system with pneumohydraulic accumulators according to the number of pressure regulators of the main hydraulic circuit of the anti-bending of the work rolls provides a decrease in the power of the pump unit and damping of the pulsations of the fluid pressure in the system by using the energy of the accumulated working fluid.
На приведенном чертеже изображена блок-схема системы регулирования профиля полосы для четырехвалковой прокатной клети. The drawing shows a block diagram of a strip profile control system for a four roll mill stand.
Система регулирования профиля полосы содержит основной гидравлический контур 1 противоизгиба рабочих валков клети прокатного стана (рабочие валки на чертеже не показаны) с гидравлическими цилиндрами 2 противоизгиба, вмонтированными в подушки рабочих валков (подушки на чертеже не показаны), рабочие полости 3 которых гидравлически соединены с регуляторами давления 4, изменяющими давление в рабочих полостях 3, каждый из которых снабжен датчиком 5 обратной связи по давлению, преобразующим величину давления жидкости в пропорциональный ей электрический сигнал, блок 6 формирования управляющих сигналов, вырабатывающий управляющие сигналы в соответствии с алгоритмами управления, насосную установку 7, питающую систему, выход которой соединен с контуром 1 противоизгиба рабочих валков, дополнительный гидравлический контур 8 противоизгиба рабочих валков, служащий для резервирования регуляторов давления 4 контура 1, расположенный на гидромагистрали между насосной установкой 7 и основным гидравлическим контуром 1 противоизгиба рабочих валков. Дополнительный гидравлический контур 8 выполнен в виде двух соединенных между собой параллельно посредством трубопроводов резервных регуляторов давления 9, 10, изменяющих давление на выходе контура 8 и соответственно в рабочих полостях 3 гидравлических цилиндров 2. Каждый из резервных регуляторов давления 9, 10 соединен с трехлинейным двухпозиционным гидравлическим распределителем 11, служащим для подключения одного и отключения второго регуляторов давления 9, 10 и установленным либо в виде отдельного контура, как показано на чертеже, либо в рабочей гидролинии дополнительного контура 8 (на чертеже не показано). Основной гидравлический контур 1 противоизгиба рабочих валков снабжен четырехлинейными двухпозиционными гидравлическими распределителями 12, выполняющими функцию подключения и отключения регуляторов давления 4. В качестве распределителей 11 и 12 могут быть использованы гидравлические распределители и других типов (на чертеже не показано). Регуляторы давления 4 гидравлически соединены через соответствующие распределители 12 с рабочими полостями 3 гидравлических цилиндров 2 противоизгиба и с дополнительным гидравлическим контуром 8 противоизгиба рабочих валков. The strip profile control system contains the main hydraulic circuit 1 of the anti-bend of the work rolls of the mill stand (work rolls not shown in the drawing) with hydraulic anti-bend cylinders 2 mounted in the cushions of the work rolls (cushions not shown), the working cavities 3 of which are hydraulically connected to the regulators pressure 4, changing the pressure in the working cavities 3, each of which is equipped with a pressure feedback sensor 5, which converts the value of the liquid pressure into a proportional element a critical signal, a control signal generating unit 6 that generates control signals in accordance with the control algorithms, a pump unit 7, a feed system whose output is connected to the work roll anti-bend circuit 1, an additional hydraulic work roll anti-bend circuit 8, which serves to reserve pressure regulators 4 of the circuit 1, located on the hydraulic line between the pumping unit 7 and the main hydraulic circuit 1 of the anti-bending of the work rolls. The additional hydraulic circuit 8 is made in the form of two redundant pressure regulators 9, 10 connected in parallel via pipelines, changing the pressure at the outlet of the circuit 8 and, accordingly, in the working cavities 3 of the hydraulic cylinders 2. Each of the redundant pressure regulators 9, 10 is connected to a three-line two-position hydraulic a distributor 11, which serves to connect one and turn off the second pressure regulator 9, 10 and installed either in the form of a separate circuit, as shown in the drawing, or in working hydraulic line of the additional circuit 8 (not shown in the drawing). The main hydraulic circuit 1 of the anti-bending work rolls is equipped with four-line on-off hydraulic distributors 12 that perform the function of connecting and disconnecting pressure regulators 4. As distributors 11 and 12, hydraulic distributors of other types can also be used (not shown in the drawing). Pressure regulators 4 are hydraulically connected through respective distributors 12 to the working cavities 3 of the hydraulic anti-bending cylinders 2 and to the additional hydraulic circuit 8 of the anti-bending working rolls.
В преимущественном варианте исполнения система характеризуется следующими признаками. In a preferred embodiment, the system is characterized by the following features.
Каждая группа гидравлических цилиндров 2 противоизгиба верхних и нижних рабочих валков клети прокатного стана соответственно справа и слева имеет отдельный регулятор давления 4 с датчиком 5 обратной связи по давлению и четырехлинейным двухпозиционным гидравлическим распределителем 12, при этом регуляторы давления 4 основного гидравлического контура 1 выполнены в виде электрогидравлических усилителей мощности струйного типа (соответственно 4), а регуляторы давления 9, 10 дополнительного гидравлического контура 8 выполнены в виде редукционных клапанов с пропорциональным электрическим управлением (соответственно 9, 10). Кроме того, система снабжена пневмогидравлическими аккумуляторами 13, расположенными на гидромагистралях между соответствующими регуляторами давления 4 и дополнительным гидравлическим контуром 8, и пневмогидравлическими аккумуляторами 14, расположенными на гидромагистралях между гидравлическими цилиндрами 2 противоизгиба и соответствующими регуляторами давления 4 основного гидравлического контура 1. Each group of hydraulic cylinders 2 anti-bending of the upper and lower working rolls of the mill stand, respectively, to the right and left, has a separate pressure regulator 4 with a pressure feedback sensor 5 and a four-line on-off hydraulic distributor 12, while the pressure regulators 4 of the main hydraulic circuit 1 are made in the form of electro-hydraulic jet-type power amplifiers (4 respectively), and pressure regulators 9, 10 of the additional hydraulic circuit 8 are made in the form of reduction valves with proportional electrical control (respectively 9, 10). In addition, the system is equipped with pneumohydraulic accumulators 13 located on the hydraulic lines between the corresponding pressure regulators 4 and the additional hydraulic circuit 8, and pneumohydraulic accumulators 14 located on the hydraulic lines between the hydraulic anti-bending cylinders 2 and the corresponding pressure regulators 4 of the main hydraulic circuit 1.
Система работает следующим образом. The system operates as follows.
При работе системы на электрогидравлических усилителях мощности 4 струйного типа основного гидравлического контура 1 максимальный управляющий электрический сигнал от блока 6 формирования управляющих сигналов подается на редукционный клапан 9 с пропорциональным управлением дополнительного гидравлического контура 8. В результате создается сила, закрывающая проходное сечение управляющего клапана редукционного клапана 9, и полностью открывается проходное сечение его основного клапана. В этот же самый момент трехлинейный двухпозиционный гидравлический распределитель 11 с электромагнитным управлением находится в позиции "a", когда линия управления распределителя 11 связана со сливом и второй редукционный клапан 10 с пропорциональным управлением закрыт. Как следствие, поток рабочей жидкости, подаваемый насосной установкой 7, проходит через полностью открытое проходное сечение клапана 9 и попадает в магистраль основного гидравлического контура 1. При этом давление на выходе дополнительного гидравлического контура 8 приблизительно равно давлению питания насосной установки 7. Далее жидкость подается через четырехлинейные двухпозиционные гидравлические распределители 12 с электромагнитным управлением, находящиеся в позиции "a", через линии P и A к линии P электрогидравлического усилителя мощности 4 струйного типа, а из линии P усилителя мощности 4 - в линию A, снова через тот же распределитель 12 (линии T, B), в рабочие полости 3 гидравлических цилиндров 2 противоизгиба рабочих валков. Электрогидравлический усилитель мощности 4 струйного типа при этом регулирует давление в линии A в зависимости от входного управляющего сигнала, формируемого блоком управления 6. В процессе прокатки изменение усилия прокатки вследствие причин производственного характера вызывает изменение величины раствора рабочих валков и, следовательно, изменение давления в рабочих полостях 3 гидравлических цилиндров 2. В этом случае по показаниям датчиков 5 обратной связи по давлению блок 6 формирования управляющих сигналов подает корректирующий сигнал в соответствии с алгоритмом управления, который воздействует на вход регуляторов давления 4 (усилителей мощности струйного типа), изменяющих давление и, следовательно, усилие в гидравлических цилиндрах 2 противоизгиба, компенсируя тем самым разнотолщинность полосы. На входы регуляторов давления 4 могут подаваться в соответствии с алгоритмом управления как одинаковые по величине управляющие сигналы, так и разные, например, в случае клиновидности полосы, в зависимости от характера отклонения профиля полосы от заданного. When the system is operating on electro-hydraulic power amplifiers 4 of the jet type of the main hydraulic circuit 1, the maximum control electric signal from the control signal generating unit 6 is supplied to the pressure reducing valve 9 with proportional control of the additional hydraulic circuit 8. As a result, a force is created that closes the passage section of the pressure-reducing valve control valve 9 , and the passage section of its main valve is fully open. At the same moment, the three-line on-off hydraulic distributor 11 with electromagnetic control is in position “a” when the control line of the distributor 11 is connected to the drain and the second proportional control valve 10 is closed. As a result, the flow of the working fluid supplied by the pumping unit 7 passes through the fully open passage section of the valve 9 and enters the main line of the hydraulic circuit 1. In this case, the pressure at the output of the additional hydraulic circuit 8 is approximately equal to the supply pressure of the pumping unit 7. Further, the liquid is supplied through four-line two-position hydraulic control valves 12 with electromagnetic control, located in position "a", through lines P and A to line P of the electro-hydraulic amplifier 4 NOSTA jet type, and line P of the power amplifier 4 - in line A, again via the same distributor 12 (line T, B), in the working space 3 of the hydraulic cylinders 2 protivoizgiba work rolls. The electro-hydraulic power amplifier 4 of the jet type then regulates the pressure in line A depending on the input control signal generated by the control unit 6. During the rolling process, a change in the rolling force due to production reasons causes a change in the size of the working roll solution and, consequently, a change in pressure in the working cavities 3 of hydraulic cylinders 2. In this case, according to the readings of the pressure feedback sensors 5, the control signal generating unit 6 provides a corrective signal drove in accordance with the control algorithm, which affects the input of the pressure regulators 4 (power amplifiers of jet type), changing the pressure and, therefore, the force in the hydraulic cylinders 2 anti-bending, thereby compensating for the thickness difference of the strip. In accordance with the control algorithm, both identical control signals and different ones, for example, in the case of a wedge-shaped strip, depending on the nature of the deviation of the strip profile from a given one, can be supplied to the inputs of the pressure regulators 4.
В случае выхода из строя хотя бы одного из регуляторов давления 4 в блок 6 формирования управляющих сигналов подается сигнал на отключение всех регуляторов давления 4 и приведение в действие дополнительного гидравлического контура 8. При этом не происходит остановки производственного процесса и система продолжает работать с помощью одного из регуляторов давления 9 или 10 дополнительного гидравлического контура 8. При работе регулятора давления 9 трехлинейный двухпозиционный гидравлический распределитель 11 остается в позиции "a". Редукционный клапан 10 с пропорциональным управлением в это же самое время остается закрытым. В то же время электрогидравлические усилители мощности струйного типа 4 не работают, а четырехлинейные двухпозицонные гидравлические распределители 12 с электромагнитным управлением переключены в позицию "в". Рабочая жидкость по тем же подводящим линиям, что и в предыдущем режиме, поступает через распределитель 12 сразу в рабочие полости 3 гидравлических цилиндров 2 противоизгиба. В это время контуры, включающие в себя регуляторы давления 4, замкнуты сами на себя. Давление в этих контурах равно нулю, регуляторы давления 4 отключаются. В случае выхода из строя регулятора давления 9 в работу автоматически включается регулятор давления 10. Пневмогидравлические аккумуляторы 13, 14 в процессе работы системы выполняют функцию гашения пульсаций давления и обеспечения пиковых расходов жидкости в моменты входа полосы в клеть. In the event of failure of at least one of the pressure regulators 4, a signal is sent to the control signal generation unit 6 to turn off all pressure regulators 4 and activate the additional hydraulic circuit 8. In this case, the production process does not stop and the system continues to operate using one of the pressure regulators 9 or 10 of the additional hydraulic circuit 8. During operation of pressure regulator 9, the three-line on-off hydraulic distributor 11 remains in position “a”. The proportional control pressure reducing valve 10 remains closed at the same time. At the same time, the electro-hydraulic power amplifiers of the jet type 4 do not work, and the four-line two-position hydraulic distributors 12 with electromagnetic control are switched to the position “c”. The working fluid along the same supply lines as in the previous mode, enters through the distributor 12 immediately into the working cavity 3 of the hydraulic anti-bending cylinder 2. At this time, the circuits, including pressure regulators 4, are closed to themselves. The pressure in these circuits is zero, the pressure regulators 4 are turned off. In the event of a failure of the pressure regulator 9, the pressure regulator 10 is automatically turned on. The pneumohydraulic accumulators 13, 14 during the operation of the system perform the function of damping pressure pulsations and ensuring peak flow rates of the liquid at the moment the strip enters the cage.
Таким образом, заявляемая система регулирования профиля полосы, имея пониженную мощность насосной установки и уменьшенные габариты подушек рабочих валков, обеспечивает трехуровневое резервирование основного элемента системы - регулятора давления, за счет чего исключаются остановки рабочего процесса, обусловленные выходом из строя регулятора давления. Это приводит к повышению надежности системы и способствует повышению точности регулирования профиля полосы. В то же время система позволяет осуществлять дополнительное воздействие на полосу путем регулирования давления рабочей жидкости в гидравлических цилиндрах противоизгиба по сторонам рабочих валков и устранения за счет этого поперечной разнотолщинности полосы с одновременной компенсацией ее поперечной клиновидности. Система имеет высокое быстродействие и низкую восприимчивость к загрязненности рабочей жидкости, что в конечном итоге способствует повышению ее надежности и повышению точности регулирования профиля полосы. Thus, the inventive system for regulating the profile of the strip, having a reduced power of the pumping unit and reduced dimensions of the pillows of the work rolls, provides a three-level redundancy of the main element of the system - the pressure regulator, thereby eliminating process shutdowns due to failure of the pressure regulator. This leads to an increase in the reliability of the system and helps to improve the accuracy of regulation of the strip profile. At the same time, the system allows for additional impact on the strip by regulating the pressure of the working fluid in the hydraulic cylinders of the anti-bending on the sides of the work rolls and eliminating due to this the transverse thickness difference of the strip with simultaneous compensation of its transverse wedge shape. The system has high speed and low susceptibility to contamination of the working fluid, which ultimately helps to increase its reliability and improve the accuracy of regulation of the strip profile.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98102478/63A RU2308335C2 (en) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | Strip profile control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98102478/63A RU2308335C2 (en) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | Strip profile control system |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2122907C1 true RU2122907C1 (en) | 1998-12-10 |
| RU98102478A RU98102478A (en) | 1999-03-10 |
| RU2308335C2 RU2308335C2 (en) | 2007-10-20 |
Family
ID=38925667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98102478/63A RU2308335C2 (en) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | Strip profile control system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2308335C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2730560C1 (en) * | 2020-02-13 | 2020-08-24 | Валерий Владимирович Бодров | Pressure control hydraulic unit |
-
1998
- 1998-02-10 RU RU98102478/63A patent/RU2308335C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2308335C2 (en) | 2007-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4485974A (en) | Vertical roller mill and method of use thereof | |
| US5655398A (en) | Roll crossing and shifting system | |
| US4212504A (en) | Backing device for a working roll of a roll stand | |
| US3416341A (en) | Rolling mill control system | |
| RU2122907C1 (en) | System for controlling strip profile | |
| KR19980071607A (en) | Rolling mill and rolling method | |
| RU2154541C1 (en) | System for controlling strip profile | |
| US4484285A (en) | Load-transfer mechanism | |
| US4481801A (en) | Load-transfer mechanism | |
| US3534571A (en) | Rolling mill control | |
| EP1200209B1 (en) | Rolling stand for plane products and method to control the planarity of said products | |
| US20230149994A1 (en) | Rolling mill, rolling mill control method, and thrust force supporting method in rolling mill | |
| US11448239B2 (en) | Control of hydraulic actuating cylinders in roll stands | |
| JP3617461B2 (en) | Hydraulic reduction method and hydraulic reduction device for rolling mill | |
| JPH0623409A (en) | Methods for detecting and adjusting position of work roll of rolling mill and rolling mill | |
| SU1057136A1 (en) | System for regulating strip thickness and shape | |
| US4909060A (en) | Oil compression compensation system | |
| RU89994U1 (en) | HYDRAULIC SYSTEM OF ANTI BENDING OF FOUR-ROLLER CELLS OF SHEETS OF ROLLING MILLS | |
| JPS5881505A (en) | Controller for roll shape and hunting of rolling mill | |
| JPH07265931A (en) | Load control method for rolling mill | |
| US3568484A (en) | Rolling mills | |
| SU900898A1 (en) | Apparatus for adjusting rolling stand interroll gap | |
| Voronin et al. | Modelling of the hydraulic work roll bending control system of the plate rolling mill | |
| GB2153277A (en) | Load-transfer mechanism | |
| KR20000040916A (en) | Automatic controller for pressure supplied to hydraulic cylinder of final finishing mill |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MF42 | Cancelling an invention patent (partial invalidation of the patent) |
Effective date: 20070518 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160211 |