SU1110509A2 - Гидравлическое нажимное устройство прокатного стана - Google Patents

Abstract

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ НАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО ПРОКАТНОГО СТАНА по авт.св. № 884759, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности прокатки путем предварительного напр жени  хвостовика поршн  гйдроцилиндра, оно. снабжено датчиком упругой деформации хвостовика , задатчиком упругой деформации клети, элементом сравнени  и электроприводом силовой гайки с системой управлени , причем выходы датчика з РУгой деформации хвостовика и задатчика упругой деформации клети соединены с входом элемента сравнени , выход которого соединен с системы управлени  электроприводом силовой гайки.

Description

Изобретение относитс  к прокатному производству, в частности к ,устройствам дл  радиальной установки валков прокатного стана.

По основному авт.св. № 884759 известно гидравлическое нажимное устройство прокатного стана, содержащее дифференциальные гидроцилиндры, установленные в поперечинах станины, в каждом из которых смонтирована гидромесдоза, сопр женна  своим плунжером с подушкой опорного валка и размещенна  в выполненном с хвостовиком поршне гидроцилиндра, полость которого, обращенна  к поперечине и хвостовику, св зана с насосной стацией через клапан давлени , который кинематически св зан с плунжером гидромесдозы и поршнем гидроцилиндра , полость которого соединена с полостью гидромесдозы, а свободный конец хвостовика зафиксирован относительно поперечины станины силовой гайкой. В устройстве обеспечиваетс  перемещение плунжеров гидроцилиндров относительно поперечин в функции усили  прокатки, что повьш1ает жесткость прокатной клети и точность прокатываемых полос 11.

Однако передние концы полос пРИ использовании известного устройства прокатываютс  значительно большей толщины, чем на основной части.

В процессе прокатки полос усилие прокатки измен етс  от минимального , ДО максимального РГООО значений . Соответственно измен етс  упруга  деформаци  клети, а, следовательно , и межвалковый зазор от минимального cPSomin Д максимального cf owirt значений. Компенсаци  изменени  зазора осущест1вл етс  изменением упругой деформации хвостовиков соответственно на величину сГЗ,, .

В момент входа полосы в клеть усилие прокатки измен етс  от О до

- -. упруга  деформаPllPrnlw O PmaO , ци  клети измен етс  соответственно ° (d So« tcfSc,. деформаци  хвостовиков 0 , cfS(,4cyS4tdS ii«a4y

Скорость изменени  упругой деформации клети величина конечна  и определ етс  перепускной способностью клапана давлени  и производительностью насосной станции, а интервалом времени изменени  усили  упругой деформации хвостовиков и жесткостью хвостовиков.

Врем ., за которое происходит изменение упругой деформации хвостовиков от О до f поставл ет 0,5 с. В течение зтого времени толщина переднего участка полосы значительно больше заданной - При скорости прокатки 10-12 м/с длина утолщенного переднего конца достигает пор дка 5-6 м. Толщина переднего конца полосы измен етс  от величины . - . -. 4A.Se((P.G/Mt...

/

где Mk - жесткость прокатной клети 8б начальный межвалковый за- . зор, Q - вес валков с подушками в момент захвата полосы валками по

(

к моменту

достижени  упругой деформацией хвостовиков значени  cTSi

Цель изобретени  - повьшение точности прокатки путем предварительного напр жени  хвостовика поршн  гидроцилиндра.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что гидравлическое нажимное устройство прокатного стана,снабжено датчиком упругой деформации хвостовика, задатчиком упругой деформации клети, элементом сравнени  и электроприводом силовой гайки с системой управлени , причем выходы датчика упругой деформации хвостовика и задатчика упругой деформации хвостовика и задатчика упругой деформации клети соединены с входом элемента сравнени , выход которого соединен с входом системы управлени  электроприводом силовой гайки.

Предлагаемое конструктивное усовершенствование гидравлического нажимного устройства позвол ет до начала прокатки приложить к хвостовику поршн  раст гивающее усилие, которое вызывает упругию деформацию хвостовика еще до по влени  усили  прокатки, т.е. имеет место предварительное напр жение хвостовика , которое в данном случае осуществл етс  навинчиванием силовой гайки на хвостовик до упора поршн  в поперечину станины с тем усилием

которое возникло бы в хвостовике без применени  предварительного напр жени  при прокатке с усилием, равным минимально-возможному усилию прокатки дл  данного прохода полосы между валками. При этом предварительна  упруга  деформаци  хвостовика соответствует минимально-возможному усилию.

При задаче полосы в валки усилие прокатки больше минга альнр-возможного значени , а сл(вдоватёльно, и соответствующа  ему упруга  деформаод  хвостовика, оказываетс  больше предварительной упругой деформации. Это значит, что упор поршн  в поперечину станины прекращаетс , стык между ними раскрьшаетс  и состо ние предварительного напр жени  хвостовика исчезает, т.е. поршень при зах-. вате полосы валками перемещаетс  на величину упругой деформации, соответствующей разнице между фактическим усилием прокатки и его минимальным значением, а не на величину упругой деформации, соответствующей полному усилию прокатки, как в случае отсутстви  предварительного напр жени . В результате перемещени  поршн  при захвате полосы окажетс  примерно на пор док (в 7-10 раз) меньшим, чем без предварительного напр жени , а врем  на его выполнение во столько же раз меньшим и пропорционально более коротким окажетс  утолщенный конец прокатываемой полосы

На чертеже представлено гидравлическое нажимное устройство прокатного стана.

Устройство содержит поперечину 1, в нижней поперечине станины установлен поршень 2 гидроцилиндра нажимного устройства, которьй книзу переходит в хвостовик с навернутой на него гайкой 3. Между поршнем 2 и плунжером 4 гидромесдозы заключена полость 5 гидромесдозы . В поршне 2 на резьбе установлен золотник 6, головка которого в паре с плунжером 4 образует регулируемый дроссель в виде полости 7 дроссел и щели 8. Второй дроссель (нерегулируемьй ) выполнен в виде жеклера 9, ввернутого в плунжер 4 и соединенного на слив гибким шлангом 10. Оба дроссел  образуют клапан давлени , св занный с полостью 5 гидромесдозы. В нижней части золотника 6 установлена черв чна  передача 11 и вертлюг 12,

соедин ющий полость 5 гидромесдозы с источником высокого давлени , например с гидроаккумул тором (не показан ) . Между поперечиной 1 и поршнем 2 гидроцилиндра нажимного устройства расположена вспомогательна  полость 13 гидроцилиндра, соединенна  с полостью гидромесдозы 5 каналами 14. Ме оду гайкой 3 и поперечиной 1 зажата дистанционна  втулка 15.

Выходы датчика 16 упругой деформации хвостовика и задатчика 17 упругой деформации клети соединены с входами элемента 18 сравнени , выход которого соединен с входом системы 20 управлени  электроприводом 19. Выход блока 2Q управлени  электроприводом соединен с электроприводом 19, вал которого механически соединен с черв чной передачей 21. Черв чна  передача 21 и электропривод 19с блоком 20 управлени  электроприводом  вл ютс  приводом силовой гайки 3.

В исходном положении плунжер 4 под действием веса валков опущен до упора в поршень 2 гидроцилиндра. При этом щель 8 имеет максимальную ширину.

При подаче давлени  в вертлюг 12 масло по основному каналу золотника 6 поступает в полость 7 дроссел  и через щель 8 - в полость 5 гидромесдозы . Плунжер 4 гидромесдозы подни-/ маетс , при этом ширина щели 8 уменьшаетс  и соответственно уменьшаетс  расход масла через нее. Перемещение плунжера продолжаетс  до тех пор, пока расход масла через щель 8 и жеклер 9 станет одинаковым, а давление в полости 5 гидромесдозы соответствует весу G валков с подушками.

Устройство работает следующим образом .

До начала прокатки при отсутствии усили  на валках давление в полости 5 гидромесдозы соответствует весу валков и равно 20 кгс/см. Давление в полости 7 дроссел  такое же, как в гидроаккумул торё, питающем нажимное устройство, равное 300 кгс/см и сохран етс  посто нным как во врем  прокатки, так и на холостом ходу стана.

Во врем  перестройки стана на новый профилеразмер прокатываемой полосы в задатчик 17 упругой деформации клети вводитс  значение мини мального усили  прокатки ггЛп S котором вычисл етс  величина упругой деформации клети , например, по выражению cfSow,l, (Pn,lv..VMvc Сигнал c vSornin поступает на вход элемента 18 сравнени . На другой вход элемента 18 сравне ни  поступает с выхода датчика 16 упругой деформации хвостовика величина cTs упругой деформации хвостовика, равна  ,, . ,.. гд оЗх-би/Мкб О.ц- усилие предварительного напр жени  хвостовиков, Э-у - жесткость хвостовиков (совместно с дистанционной втулкой 15). С выхода эле мента 18 сравнени  на вход системы 20 управлени  электроприводом силовой гайки поступает сигнал cTs-rfSom X cSS. Система 20 управлени  электро приводом, измен   напр жение эле тропривода 19, вращает через черв чнцю передачу 21 силовую гайку 3, навинчива  ее на хвостовик. При этом поршень 2 гидроцилиндра нажимного устройства упираетс  в поперечину 1 станины и создаетсй усилие предварительного напр жени  хвостовика, которое растет по мере навинчивани  на него силовой гайки 3. С увеличением усили  предварительного напр жени , т.е. усили  упругой деформации хвостовика, созданного до начала прокатки, увеличиваетс  и его упруга  дефор маци  Процесс продолжаетс  до тех пор, пока наступит равенство сэ 5/1cToomli Сигнал cTS на вы ходе элемента 18 сравнени  становит с  равным нулю,так.как d SrfS -cfSo iHO. Электропривод 19 останавливаетс  и силова  гайка 3 прекращает свое вращение. В результате создани  предварительного напр жени  хвосто виков до начала прокатки создана уп руга  деформаци  хвостовиков, равна упругой деформации клети от минимального усили  прокатки. Начальный межвалковый зазор &о устанавливаю I равным So h - $8owlv Установка начального межвалкового зазора осуществл етс  следующим образом . Враща  с помощью черв чной передачи 11 золотник 6, вывинчивают его из поршн  2 гидроцилиндра нажимного устройства при необходимости ни  валков, или ввинчивают при необходимости разведени  валков. Поскольку при этом ширина щели 8 остаетс  практически неизменной, то плунжер 4 гидромесдозы в| 1нувден следовать за перемещением головки золотника . При захвате piacKaTa валками и по влении усили  прокатки усилие на плунжере 4 гидромесдозы возрастает с величины до . Под действием этого усили  плунжер гидромесдозы опускаетс , увеличива  ширину щели 8 и расход масла через нее. При этом расход масла через жеклер 9 возрастает и, как средствие , возрастает давление масла перед ним. Очевидно, что давление после жеклера 9, в том числе и гибком шланге 10, равно давлению сливных магистралей. Перемещение плунжера 4 гидромесдозы продолжаетс  до тех пор, пока давление перед жеклером 9, а следовательно в полости 5 гидромесдозы, соответствует усилию В частности дл  последней клети стана 1700 рабочему усилию тс (при-этом 2 R 600-50 тс) соответствует давление в полости 5,тидромесдозы равное 200 кгс/см.Следует отметить, что дл  повышени  давлени  с 20 кгс/см до 200 кгс/см требуетс  перемещение плунжера относительно золотника на величину, примерно равную 0,015 мм, что составл ет всего 1,25% упругой деформации клети. возникающей под действием рабочего усили  прокатки, Одновременно все изменени  давлени  в полости 5 гидромесдозы поступают через каналы 14 в полость 13 гидррцилиндра, площадь в которой должна быть больше, чем площадь полости 5 гидромесдозы. В частностей дл  последней клети стана 1700 соотношение площадей /р 1:5. В результате на поршень 2 гидроцилиндра нажимного устройства со стороны полости 13 гидроцилиндра действует усилие, равное четырехкратному усилию на плунжере, т.е. 5/2-40, При жесткости прокатной клети .стана 1700 Ми 500 тс/мм и усилии прокатки данного профилеразмера с заданной толщиной. Ьл, А мм и 50 тс увеличение раствора валков, т.е. упруга  деформаци  кл ти составл ет . SomiH-( (4504-50) мм. Если -в момент захвата раската валками усилие прокатки равно то толщина переднего участка полосы равна заданной, так как начальньй зазор установлен равным hi-(Pmb-«- aVMv: мм, упруг деформаци  клети в момент входа полосы Somirt )/Mv; 1 мм В результате толщина переднего .участка полосы Ь Sc,+c SolT)-( ( Pmin GVMv: fPmiv,Ql/M h-b M«. Если усилие прокатки дальнейшем при прокатке ближайшего участ ка полосы не изменитс , то и толшрна полосы останетс  равной h нес .мотр  на .то, что давление в полости 13 гидроцилиндра вырастет. Это объ с н етс  тем,что хвостовики раст нуты на величину ( QV/Мк - 1 } . усилием предварительного напр жени  , . ()/Mj-Me 1v2oSO тойоте и поршень 2 гидроцилиндра нажимного устройства не измен ет своего поло . жени , т.е. не перемещаетс  вверх, поскольку при усилии Р(„ и упругой деформации клети ; cfSomin4Pmlvi+fl) м давление в полости 13 гидроцилиндра не может пре высить усили  0f . Если в момент захвата усилие про катки fVnax толщина переднего участка полосы . (Pv,b-Q)/Mk(%,По fay Mii (Рпадч- и По литературным данным Pwax-Pmta составл ет 20% РКП|/| . Тогда ,2P r iH/MK A -0,2v450/56o 4,18 мм. Утолщение переднего участка полосы составл ет ДН. 4,18-4,0 0,18 мм. После достижени  в полости 13 гидро . цилиндра давлени , при котором усилие , действующее на поршень 2 гидро цилиндра нажимного устройства дости 8 нет усили  Q.fi предварительного напр жени  хвостовиков, стык между поршнем 2 гидроцилиндра нажимного устройства и станиной 1 раскрываетс  за счет увеличени  упругой деформации ХВОСТОВИКОВ, что приводит к перемещению поршн  2 гидроцилиндра нажимного устройства вверх и уменьшению мелсвапкового зазора с целью компенсации- утолщени  полосы. Увеличение упругой деформации хвостовиков составл ет s - a-QnVMxB. При. (цах 2360 тс (3, 0,15 мм, толщина полосы составл ет Ь 4,03 мм и разнотолщинность д1- 4,03-4,0 0,03 мм. В предлагаемом устройства толщина переднего участка полосы измен етс  не с величины :h Ц (P,.G у И,, А И,а. 5Ий ми . как в известном устройстве, а с величины существенно меньщей . | Chi,-(()/M,|((j)/M, устранение утолщени  протекает за более короткий промежуток времени, а следовательно, и на. меньшем участке длины полосы, так как интервал .изменени  усили  упругой деформации клети составл ет Й9-Эц ( 2360-2060 300 тс), что меньше интервала Q-0 2360-0 2360 тс в известном устройстве. Кроме того, поскольку в предложенном устройстве компенсаци  упругой деформации клети от усили  прокатки в интервале О- обеспечиваетс  при наличии предварительного напр жени  хвостовиков уменьшением начального межвалкового зазора до входа полосы в клеть и упруга  деформаци  клети в интервале FVhii компенсируетс  перемещрчием плунжера 2 гидроцилиндра,а деформаци  клети от усили  прокатки в интервале - Нпсцч на пор док меньше , чем в интервале О-Руплу в известном устройстве, то перемещени  плунжера 2 в предложенном устройстве на пор док меньше, чем в известном устройстве (0,18 мм против 1,18 мм), что снижает потери на трение и облегчает конструктивное исполнение устройства. Использование предпоженного нажимного устройства прокатного стана

Claims (1)

1. ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ НАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО ПРОКАТНОГО СТАНА по авт.св. № 884759, отличающееся тем, что, с целью повышения точности прокатки путем предварительного напряжения хвостовика поршня гйдроцилиндра, оно. снабжено датчиком упругой деформации хвостовика , задатчиком упругой деформации клети, элементом сравнения и электроприводом силовой гайки с системой управления, причем выходы датчика упругой деформации хвостовика и задатчика упругой деформации клети соединены с входом элемента сравнения, выход которого соединен с входом системы управления электро^!приводом силовой гайки.

   ι