SU865462A1 - Устройство дл автоматического регулировани толщины полосы - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩНЫ ПОЛОСЫ

t

Изобретение относитс  к прокатному производству и может быть использовано при автоматизации прокатных станов.

Известно устройство регулировани  положени  валка во врем  прокатки, содержащее валки, опирающиес  на подвижные и неподвижные гидравлические подушки, регул торы давлени  рабочей жидкости в гидравлических подушках, у которых неподвижные гидравлические подушки выполнены в виде датчиков положени  валка и св заны гидравлически с регул торами давлени  рабочей жидкости в подвижных гидравлических подушках

Недостаток данного устройства заключаетс  в том, что в устройстве достигаетс  стабилизаци  положени  валков в горизонтальной и вертикальной плоскост х, но, поскольку рабочие валки передают усилие на клеть, и клеть имеет конечную жесткость, то она под действием усили  прокатки

раст гиваемс . В результате этого, -(.рассто ние между валками мен етс  согласно изменению усили  прокатки. Изменение рассто ни  между валками влечет за собой изменение толпщны прокатываемой полосы. Это происходит потому. Что рассто ние мезвду валками не измер етс  и сигнал об изменении этого рассто ни  не учитываетс  при регулировании положени  валков.

10 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  регулировани  зазора между валками в прокатном стане, содержащее

IS подушки, цилиндрические подшипники рабочих валков, установленные в подушках, рабочие валки, установленные в подашпниках рабочих валков, карманы гидростатических опор кони20 ческих шеек рабочих валков, выполненные на внутренней поверхности подшипников рабочих валков и регул торы давлени  рабочей жидкости 2,

Однако цилиндрические подшипники в которых установлены шейки рабочих валков, не фиксируют рабочие валкий в осевом направлении. Рабочие валки имеют возможность аксиального перемещени  , что вли ет на точность прокатки .

Два боковых паза, расположенные диаметрально противоположно и подключенные к одному источнику посто нного давлени  не моГут.удержать валок в заданном положении в горизонтальной плоскости. При приложении любого горизонтального усили  (слева или справа) зазор между шейкой валка и пазом со стороны приложени  усили  увеличиваетс , и рабоча  жидкость более свободно прохо- дит в этот зазор.С противоположной: стороны зазор между шейкой валка и пазом уменьшаетс , и условие прохода рабочей жидкости ухудшаетс . Поскольку эти пазы нагружены давлением рабочей жидкости от одного источника, то при изменении зазоров не возникает реакции на приложенное горизонтальное усилие и шейка валка перемещаетс  в сторону действи  сИлы беспреп тственно . Горизонтальное перемещение валка параллельно самому себе или с церекосоы вызывает изменение зазора ра бочих валков, что, в свою очередь, отрицательно сказываетс  на точность проката.

Установка измерител  толщины полосы на некотором рассто нии от очаг .а деформации прокатываемого металла предполагает транспортное запаздывание управл ющего воздействи , что также сказываетс  на точности прокат

Удаление отработанной в гидростатических опорах рабочей жидкости. Происходит через полость подшипников рабочих валков, подключенную к источнику посто нного давлени . При этом дл  удалени  отработанной рабочей жидкости необходимо преодолеть посто нное давление рабочей жидкости в полости подшипника и сопротивление предохранительного клапана источника посто нного давлени .На преодоление си сопротивлени  тратитс  дополнительна  мощность, уменьшаетс  быстродействие и как следствие , уменьшаетс  точность проката.

Подключение полости подшипника к источнику посто нного давлени  при вращении шейки валка в подпмпнике вызывает эффект гидродинамического

подшипника, что сильно сказываетс  на качестве регулировани  с помощью гидростатических опор и влечет за собой ухудшение точности проката. Расйоложение карманов, соединенных с регул тором давлени  рабочей жидкости по одну сторону оси подшипника требует более высокого давлени  рабочей жидкости и снижает быстродействие устройства, что сказываетс  на точности проката.

Цель изобретени  - повьш1ение точности прокатываемой полосы.

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, 5 что в устройство, содержащее подушки , подшипники рабочих валков, установленные в подушках, рабочие валки, установленные в подшипниках рабочих валков, карманы гидростатических опор 0 конических шеек рабочих валков, выполненные на внутренней поверхности подшипников рабочих валков и регул торы давлени  рабочей жидкости, дополнительно содержит первые, вторые и третьи измерители зазора, блок управлени , дренажные канавки, соединенные со сливной магистралью, и разделительные клапана, причем первые измерители зазора расположены между коническими поверхност ми шеек верхнего рабочего валка и нижними част ми поверхностей прдаипников верхнего рабочего валка, вторые измерители зазора расположешэ между крническими поверхност ми шеек нижнего рабочего валка и верхними част ми поверхностей подошпников нижнего рабочего валка, третьи измерители зазора расположены между подушками рабочих валков, входы блока управлени  соединены с выходами измерителей зазора, а выходы - с .соответствующими входами регул торов давлени  рабочей жидкости, вьиодь которых соединешл со входами соответствующих карманов гидростатических опор конических шеек рабочих валков, дренажные канавки выполнешл на поверхност х подшипников рабочих валков между соседними карманами, а выходы дренажных канавок соединены со сливной магистралью, Bxojop разделительных клапаиов соединешл с соответствующими выходами регул торов давлени  рабочей жидкости. Кроме того , в устройстве с каждой сторошл 55 горизонтальной оси каждого подшипника рабочего валка выполнено два кармана и выходы диаметрально противоположных карманов соединены с двум  выходами регул тора давлени  рабочей жидкости, а также входы карманов , расположенных симметричн9 лини прокатки и соединенных между собой. На фиг, 1 представлены подушки рабочих валков в сборе с подшипника ми и рабочими валками и схема управ лени  положением валков,разрезу на фиг. 2 - схема подключени  устройст ва к рабочей и приводной стороне кл ти. Устройство содержит рабочие валки 1 и 2, подушки 3 и 4 рабочих валков7 шейки 5 и 6 рабочих валков (шейки рабочих валков выполнены коническими . В подушках 3 и 4 рабочих валков 1 и 2 изготовлены конические отверсти , выполн ющие роль подшипников . Подшипники могут быть и сменными . На внутренней поверхности подшипников (отверстий) выполнены карманы А,Б,В,Г,Д,Е,Ж,3,ИиК.КарманыА ,Б,В и Г верхней подушки 3 подключены к реверсивным регул торам 7 и 8 давлени  рабочей жидкости. Карманы Д верхней подушки 3 подсоединены к сливной магистрали 9. Карманы Е,Ж,3 И нижней подушки 4 подключены также к реверсивным регул торам 7 и 8 давлени  рабочей жидкости. Карманы К . нижней подушки 4 подключены к сливно магистрали 9.В нижней части подшипника верхней подушки 3 установлен измеритель 10 зазора, в качестве измерител  зазора могут быть применены любые дат шки: сопло-заслонка, индуктивный, емкостный и т.п.. В верхней части подшипника нижней подушки 4 установлен измеритель 1 зазора. В зазоре между верхней 3 и нижней 4 подушками установлен измери тель 12 зазора. Выходы измерителей 10-12 подключе ны ко входам блока 13 управлени  Выходы блока 13 управлени  подключены к первым входам регул торов 7 и 8 давлений. Вторые и третьи входы регул торов 7 и 8 давлений подключены соответственно к источнику 14 давлени  и сливной магистрали 9. Выходы регул торов 7 и 8 через разделительный клапан соедин ютс  с выходами соответствующих реверсивных регул торов приводной .стороны клети. При необходимости разделительный клапан . может соединить соответствук цие карманы гидростатических опор приводной и рабочей сторонь клети между собой. Между рабочими валЛами I и 2 находитс  прокатываема  полоса. Устройство работает следующим образом . ,До начала прокатки по сигналаг. измерителей 10-12 устанавливаетс  заданнде положение рабочих валков 1 и 2. Дл  этого в карманы А,Б,В и Г верхней подушки 3 ив карманы Е,Ж,3 и И нижней подушки 4 от источника 14 давлени  рабочей жидкости через реверсивные регул торы 7 и 8лодаетс  рабоча  жидкость с необходимым давлением. Каждый из перечисленных карманов образует с поверхност кш шеек 5 и 6 рабочих валков 1 и 2 индивидуальную гидростатическую опору. Совместна  работа всех гидростатических опор удерживает, рабочие валки 1 и 2 в заданном положении. При входе прокатываемой полосы в зазор между рабочими валками 1 и 2 равновесие сил, действуюгщх на шейки 5 и 6 рабочих валков 1 и 2, нарушаетс . Усилие прокатки увеличивает зазор меаду рабочими.валками 1 и 2 и сигнал о приращении зазоров поступает на входы блока 13 управлени , на выходах которого по в тс  соответствующие сигналы. Эти сигналы поступ т на входаг реверсивных регул торов 7 и В давлений, которые установ т на своих выходах новые значени  давлений рабочей жидкости. В карманах А,В,Ж и И давление увеличитс , а в карманах Б,Г,Е и 3 - уменьшитс . Изменение давлени  происходит до тех пор, пока на входах блока 13 ухфавлени  сигналы выданные измерител ми 1Q-12, не будут равш. заданным. При любом возмущении, действующем на шейки 5 и 6 валков I и 2, достигнутое равновесие нарушаетс  и процесс установки валков повтор етс . Все это касаетс  как вертикалымх, так и Горизонтальных сил, действуюп их на валки. Расположение карманов (фиг.1) позвол ет устанавливать вали в любом заданном положении. , Преимущество гидростатических опор остоит в том, что в них нет той зоы нечувствительности, кака  налюдаетс  в гидроцилиндрах. Но л  того, чтобы в процессе работы идростатическа  опора не превратиась в гидродинамическую, необходио на ее границах обеспечить слив абочей жидкости. В пространстве ежду гидроопорами не должно находитьс  рабочей жидкости. Дл  удалени  отработанной рабочей жидкости из полости подшипника предусмотрены дренажгые канавки Д и К, раздел ющие соседние гидростатические опоры. Дренажные канавки соедин ютс  со сливной магистралью 9, в которой избыточное давление недопустимо (вплоть до установки откачивающего насоса). Уменьшение зазора между валиками можно достичь следующим образом: а) одновременно повысить давление в карманах А,В,Ж,И$ б)- одновременно понизить давление в карманах B,r,E,3i в} одновременно повысить давление в карманах А,Б,Ж,И и понизить давле1ие в карманах Б,Г,Е,3, т . «. комбинацией первых двух пунктов. В этом случае скорость перемещени повыситс , а врем  уменьшитЬ . Звеличение зазора можно произво дить таким же образом, но с реверсом давлени  в карманах. Дл  перемещени валков влево можно одновременно пов сить давление в карманах В,Б,3 и Ж одновременно повысить- давление в ка манах В,Б,3 и Ж и понизить в карманах А,Г,Е и И. Перемещение валка вправо достигаетс  таким же образом, но с ревер сом давлений в карманах. Варьиру  т КИМ образрм изменением давлени  в карманах подшипников подушек 3 и 4 рабочих валков 1 и 2, можно заста .билйзйроЪать зазор между валками 1 и 2. . Предложенное устройство позвол е снизить в два раза давление источника рабочей жидкости за счет того, что диаметрально противоположные гидростатические опоры работают при регулировании на приращении давлени с разными знаками. Если, например, необходимо опустить верхний валок, то верхн   гидроопора должна получить приращение давлени  (-V Др), а нижн   - (- U Р). Такое приращение .давлений вызывает усили , действующие на шейку валка в одном направлении . Таким образом, регулиру  дав ление от средней величины, можем по лучить в результате прийуг - усилие , равное произведению площади гидроопоры на полное давление,т.е. PmaKi. 1 .p.|у-.С. j I wrtv. LI 8 - результирующа  сила, дейгде ствующа  на шейку валкаj f - площадь гидростатической опоры; тсхх максимальное дйвлегше на входе реверсивного регул тора; k - коэффициент пропорциональности . Кроме снижени  давлени  такое подключени-е карманов уменьшает врем  отработки сигн лов гидростатическими опорами. Это, в свою очередь, положительно сказываетс  на точности проката . Максимальное приближение измерителей зазоров к зоне деформации, т.е установка их по вертикальной.оси подшипников , ликвидирует транспортноё запаздывание в отработ..се сигналов управлени , т,е. позвол ет производать силовое воздействие на тот участок полосы, о котором получена информаци , что в свою очередь, значительно повышает точность проката. + Но это преимущество будет использовано лишь в том случае, если само испол№1тельное устройство будет иметь достаточное быстродействие. Введение дренажных канавок позвол ет получить по сравнению с известным больщее быстродействие. Дренажные кана1вки, подключенные к сливной магистрали, обеспечивают реализацию всех преимуществ гидростатических опор. В ней любое (даже очень малое) приращение давлени  превращаетс  в силу, воздействующую на шейку валка. Поэтому , очень важно на выходе отработанной жидкости не иметь подпора, который сглаживает незначительные измене-. ни  давлени  в гидростатической опоре . Кроме этого, если в полости подшипника присутствует рабоча  жидкость (вне гидростатической опоры}, то при вращении шейки валка гидроста тическа  опора прёвра щаетс  в нерегулируемую гидродинамическую опору. При недостаточной скорости удалени  отработанной рабочей жидкости из полости подшипника будет в той или иной мере сказыватьс  эффект гидродинамической опоры. Из сказанного следует, что при хорошо, организованном удалении отработанной рабочей жидкости (вплоть до установки отка- чивающего насоса) , повышаетс  чувствительность устройства и, соответств нн6 , точность проката. Введение реверсивного регул тора рабочей жид кости позвол ет увеличить быстродей ствие устройства. V Регул торы гидростатических опор позвол ют при колебани х внешней нагрузки до 1,5 от номинальной держать зазор практически неизменным. Учитыва  чувствительность существующих измерителей зазора, выходна  разнотолщинность полосы может составл ть ± 5 мкм. Разнотолщинность прокатываемой полосы, например, на стане 810 гор чей прокатки не оборудованном другими устройствами регулировани  толщины, составл ет t100 мкм.Приближение центра распре делени  отклонений толщины прокатываемой полосы к нижней границе мину сового допуска на каждую 0,01 мм соответствует увеличению выпуска продукции в теоретическом весе на 250гЗОО тыс.руб. при производительности стана 1 . в год. Таким образом, эффект от внедрени  данного устройства в народном хоз йстве может составить пор дка 4750 тыс. рублей. Формула изобретени  1.Устройство дл  автоматического регулировани  толщины полосы, содержащее подушки, подшипники рабочих валков, установленные в подушках« рабочие валки, установленные в подшипциках рабочих валков, jtapMaHH гидростатических опор конических шеек рабочих валков, выполненные на внутренней поверхности подшипников рабочих валков и регул торы давлени  рабочей жидкости, отличающе с   тем, что, с целью повьш1ени  точности прокатываемой полосы оно допол нительно содержит первые, вторые и третьи измерители зазора, блок управ лени , дренажные канавки, соединенны 2.JO со сливной магистралью, и разделительные клапана, причем первые измерители зазора расположены между коническими поверхност ми шеек верхнего рабочего валка и нижними част ми поверхностей подшипников верхнего рабочего валка, вторые измерители зазора расположены между кoничecки и поверхност ми шеек нижнего рабочего валка и верхними част ми поверхностей подшипников нижнего рабочего валка, третьи измерители расположены между подушками рабочих валков, входы блока управлени  соединены с выходами измерителей зазоров а выходы - с соответствующими входами регул торов давлени  рабочей жидкости, выходы которых соединены со входами соответствующих карманов гадростатических опор конических шеек рабочих валксв, дренажные канавки выполнены на поверхност х подшипников рабочих валков между соседними Карманами, а выходы дренажных канавок соединеи со сливной магистралью , входы раз дели тел ьгелх кла-т ; панов соединены с соответствующими выходами регул торов давлений рабочей жидкости. 2.Устройство по п.I, о т л и ч а ющ е е с   тем, что с кавдой стороны горизонтальной оси каждого подшипника рабочего валка, выполнено два кармана и выходы диаметрально, противоположных карманов соединены с двум  выходами регул тора давлени  рабочей жидкое ти. . 3. Устройство по пп. I и 2, о т л и ч а йщ е е с   тем, что входы карманов , расположенных симметрично линии прокатки, соединены между собой. Источники информации, прин тые во В1шмание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 356003, кл. В 21 В 31/02, 1972.
2. 2.Патент ФРГ 8 1652533, кл. В 21 В 37/02, 1974.

   «Pue.f

   В