SU880530A1 - Устройство автоматического регулировани профил прокатываемой полосы - Google Patents

Description

Изобретение относится к прокатному производству, и может быть использовано при автоматизации листопрокатных станов. с

Известны системы регулирования профиля прокатываемых полос за счет управления установки усилий гидромеханического воздействия на опоры прокатных валков, вследствие чего компенсируются высокочастотные флюктуации профиля полосы, обусловленные колебаниями давления прокатки.

Однако эти устройства не дают возможности автоматического корректирования профиля полосы по результатам^5 его окончательного контроля на выходе стана. Это связано, в частности, с отсутствием надежных информационных систем, обеспечивающих устойчивый контроль профиля полосы на выходе 20 стана. Применение разрезных роликов со встроенными в их внутренней полос ти магнитоупругими измерителями давления не дает надежного решения проблемы.

Известно устройство для автоматического регулирования продольной раз нотолщинности проката, включающее гидравлические цилиндры повышения жесткости клети, установленные между 30 подушками рабочих валков, а также уменьшения влияния системы на поперечную разнотолщинность полосы, каналы положительной обратной связи в гидравлической системе и канал отрицательной обратной связи, обязанный с гидроцилиндрами распора опорных валков fl].

Однако в этом устройстве отсутствует надежная информационная система, обеспечивающая устойчивый контроль на выходе стана, и кроме того, не решается вопрос автоматического корректирования профиля полосы по результатам его окончательного контроля на выходе стана.

Целью изобретения является повышение качества прокатываемого металла.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее две пары профилированных тянущих роликов с индивидуальными приводами и системами управления ими, систему гидромеханического профилирования прокатных валков, введены датчики угловых положений тянущих роликов, выходы которых соединены со входами логического устройства, датчики скорости, датчики токов, регулятор тока, входы которого соединены с выходами задатчика и датчиков тока, вычисли тельное устройство, входы которого соединены с выходами датчиков тока, а выход - со входом системы гидромеханического профилирования, причем выходы логического устройства, задатчика скорости, регулятора тока, датчиков скорости соединены со входами соответствующих систем управления через ключи, входы которых соединены |С датчиком наличия металла.

Кроме того, одна пара роликов имеет симметричные проточки по периметру бочек в их центральной части, а другая пара - у торцовых частей бочек.

Таким образом, получаем систему двух пар тянущих роликов с общим заданием их суммарного тянущего момента, который автоматически перераспределяется между обеими парами роликов в зависимости от распределения натяжения по ширине полосы. Если в процессе прокатки появляется слабина (волна) fto кромкам полосы, то дополнительно увеличивается натяжение в центральной части полосы за счет увеличения момента на приводе тянущих роликов.с проточкой у торцов их бочек (именно последние контактируют с полосой в ее центральной части). Тем самым скорость движения локальных участков металла по ширине полосы выравнивается. Если на прокатываемой полосе появ ляется короб (слабина в центральной части полосы), то происходит компенсирующее увеличение натяжения у кромок полосы за счет увеличения момента на приводе тянущих роликов, у которых проточка выполнена в центральной части их бочек (именно эти ролики контактируют с полосой у ее кромок). Следовательно, профилированные тянущие ролики вместе с их связанными приводами являются исполнительным механизмом - гидросистемой профилирования прокатных валков. В этом смысле показателем является соотношение токов в якорных цепях приводов: нарушение их равенства служит посылкой для формирования управляющего воздействия на изгибающие усилия, приложенные к опорам прокатных валков .

На чертеже изображена функциональная схема устройства автоматического регулирования профиля прокатываемой полосы.

Устройство содержит последнюю прокатную клеть чистовой группы стана, в^станине 1 которой расположены опорные 2 и рабочие 3 прокатные валки, направляющие полосу на отводящий рольганг со скоростью V. Между опорами рабочих валков установлены гидравлические цилиндры 4, в которых давление рабочего тела Р регистрируется устройством 5 системы гидравлического профилирования прокатных валков

3. На отводящем рольганге в жесткой конструкции измерительной клети (на чертеже не показана) установлены профилированные тянущие ролики 6 и 7, которые приводятся во вращение электродвигателями 8 и 9 с питанием от тиристорных преобразователей 10 и 11, составляющие попарно с электродвигателями 8 и 9 приводы тянущих роликов₆ Задание скорости вращения электродвигателей 8 и 9 осуществляется с помощью устройства 12, входящего в частном случае в систему дистанционной перестройки механизмов прокатного стана. Канал регулирования скорости прерывается ключевым устройством 13 при завершении разгона приводов и синхронизации их по углу поворота или при захвате прокатываемой полосы тянущими роликами.Ко входам тиристорных преобразователей 10 и 11 через ключевое устройство 13 подключены соответствующие каналы обратной связи по скорости 14 и 15. Синхронизация взаимного углового положения тянущих роликов, обеспечивающая их жесткую пространственную взаимосвязь, осуществляется с помощью датчиков 16 и 17 углового положения, например индуктосинов, присоединенных механически к валам электродвигателей 8 и 9. Датчики 16 и 17 электрически соединены с логическим устройством 18, формирующим сигналы синхронизации, выходы которого связаны со входами тиристорных преобразователей 10 и 11. Задатчик 19 соединен со входом регулятора тока 20, к двум другим входам которого подключены каналы главной обратной связи по току, содержащие датчики токов 21 и 22 в якорных цепях двигателей. Выход регулятора тока 20 через ключевое устройство 23 связан со входами тиристорных преобразователей 10 и 11. Управляющие каналы ключевых устройств 13 и 23 связаны с датчиком 24 наличия металла. Каналы главной обратной связи по току соединены с вычислительным устройством 25, выход которого подключен к устройству 5 системы гидромеханического профилирования прокатных валков 3 клети.

Устройство работает следующим образом.

В процессе настройки стана на входы тиристорных преобразователей 10 и 11 через ключевое устройство 13 подается сигнал задания скорости тянущих роликов 6 и 7, ‘а также подготавливается сигнал задания результирующего тока, т.е. суммарного тянущего момента на полосу. При разгоне приводов до соответствующей скорости либо в начале процесса разгона осуществляется синхронизация пространственного положения тянущих роликов 6 и 7 по углу, в момент захвата прокатываемой полосы тянущими роликами 6 и 7 каналы задания и стабилизации скорости размыкаются ключевьвии устройствами 13, а выход регулятора тока подключается на входы тиристорных преобразователей 10 и 11 посредством ключевого устройства 23, коммутируемого -датчиком 24 наличия металла.

Если взаимное угловое положение нарушается после токи в якорных и 9 примерно равс нагрузочными тянущих роликов не захвата полосы, то цепях двигателей 8 ,ны (в соответствии характеристиками приводов тянущих· роликов).Это способствует стабильности удельного натяжения по ширине полосы. Если в течение прокатки происходит изменение режима деформации и на некотором участке по ширине полосы появляется приращение скорости выхода деформируемого металла из последней клети, то возникают отклонения в распределении удельных натяжений по ширине полосы и значит нагрузок, приложенных к приводам тянущих роликов 6 и 7. Например, если из-за температурного расширения происходит увеличение диаметра бочек рабочих валков прокатной клети в их центральной части, то это приводит к снижению удельных натяжений в центральной части полосы (вплоть до образования короба) и, следовательно, снижается нагрузка на тянущие ролики с проточкой у торцов их бочек (пусть это будут ролики 6). В этой связи скорость тянущих роликов 6 возрастает. Одновременно происходит накопление рассогласования во взаимном угловом положении тянущих роликов б и 7 и система синхронизации выдает тормозящий сигнал на тиристорный преобразователь 10 и ускоряющий тиристорный преобразователь 11. При этом ток нагрузки в двигателе 9 возрастает, а в двигате- 40 ле 8 падает. В результате такого процесса ролики 7 (с проточкой в центральной части их бочек) увеличивают натяжение у кромок полосы, вследствие чего скорости выхода металла из прокатной клети на отдельных участках по ширине полосы выравниваются, и поперечный профиль (плоскостность) полосы восстанавливается.

Если в результате деформации вал- __ ковой системы прокатной клети увеличи-^эи

3D .35 вается скорость выхода металла у кромок полосы, то компенсирующий процесс осуществляется за счет увеличения тянущего момента на роликах 6 и уменьшения на роликах 7 . 55

Таким образом, самовыравнивание плоскостности полосы на отводящем рольганге достигается за счет жесткой взаимосвязи в положении тянущих роликов и автоматического перераспре- jq деления между ними тянущих моментов, приложенных к различным участкам полосы.

Воздействие на устройство 5 системы гидромеханического профилирования ¢5 прокатных валков 3, расширяющее диапазон системы автоматического регулирования профиля прокатываемой полосы, осуществляется от вычислительного устройства 25 в функции токов, регистрируемых датчиками 21 и 22 приводов тянущих роликов.

. Аналогичное воздействие может быть оказано на систему температурного управления профилем прокатных валков 3 (например, управление охлаждающим потоком).

После выхода полосы из тянущих роликов (измерительной клети) цепь •задания и регулирования тока приводов размыкается ключом 23. Захват следующей полосы может быть осуществлен с запоминанием предыдущего распределения токов между приводами или без него.

Предлагаемое устройство позволяет осуществить устойчивый контроль профиля полосы, а также резко повысить качество прокатываемого металла. Реализация устройства не предусматривает модернизации существующего оборудования, а предполагает лишь установку в технологическую линию стана (на отводящем рольганге) рассмотренной измерительной клети с профилированными тянущими роликами.

Claims (2)

1. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОФИЛЯ ПРОКАТЫВАЕМОЙ ПОЛОСЫ Изобретение относитс  к прокатном производству, и может быть использовано при автоматизации листопрокатны станов. Известны систекы регулировани  профил  прокатываемых полос за счет управлени  установки усилий гидромеханического воздействи  на опоры прокатных валков, вследствие чего компенсируютс  высокочастотные флюктуации профил  полосы, обусловленные колебани ми давлени  прокатки. Однако эти устройства не дают возможности автоматического корректи ровани  профил  полосы по результата . его окончательного контрол  на выходе стана. Это св зано, в частности, с отсутствием надежных информационных систем, обеспечивающих устойчивый контроль профил  полосы на выход стана. Применение разрезных роликов со встроенными в их внутренней полос ти магнитоупругими измерител ми давл ни  не дает надежного решени  пробле мы. Известно устройство дл  автоматического регулировани  продольной раз нотоладинности проката, включакнцее гидравлические цилиндры повышени  жесткости клети, установленные между подушками рабочих валков, а также уменьшени  вли ни  системы на поперечную разнотолщинность полосы, каналы полочсительной обратной св зи в гидравлической системе и канал отрицательной обратной св зи, сё занный с гидроцилиндрами распора опорных валков 1 . Однако в этом устройстве отсутствует надежна  информационна  система, обеспечивающа  устойчивый контроль на выходе стана, и кроме того, не решаетс  вопрос автоматического корректировани  профил  полосы по результатам его окончательного контрол  на выходе стана. Целью изобретени   вл етс  повышение качества прокатываемого металла. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее две пары профилированных т нущих роликов с индивидуальными приводами и системами управлени  ими, систему гидромеханического профилировани  прокатных валков, введены датчики угловых положений т нущих роликов, выходы которых соединены со входами логического устройства, датчики скорости , датчики токов, регул тор тока, входы которого соединены с выходами задатчика и датчиков тока, вычислительное устройство, входы которого соединены с выходами датчиков тока, а выход - со входом CHCTeNttJ гидромеханического профилировани , причем выходы логического устройства, задат чика скорости, регул тора тока, датчиков скорости соединены со входами соответствукадих систем управлени  че рез ключи, входы которых соединены |С датчиком наличи  металла. Кроме того, одна пара роликов имеет симметричные проточки по периметру бочек в их центральной части, а друга  пара - у торцовых частей бочек. Таким образом, получаем систему двух пар т нущих роликов с общим зад нием их суммарного т нущего момента, который автоматически перераспредел  етс  между обеими парами роликов в зависимости от распределени  нат жени  по ширине полосы. Если в процесс прокатки по вл етс  слабина (волна) fto кромкам полосы, то дополнительно увеличиваетс  нат жение в центрально части полосы за счет увеличени  момента на приводе т нущих роликов.с проточкой у торцов их бочек (именно последние контактируют с полосой в е центральной части). Тем самым скорость движени  локальных участков металла по ширине полосы выравнивает с . Если на прокатываемой полосе по  л етс  короб (слабина в центральной части полосы), то происходит компенсирующее увеличение нат жени  у кромок полосы за счет увеличени  момента на приводе т нущих роликов, у которых проточка выполнена в центральной части их бочек (именно эти ролики контактируют с полосой у ее кромок ). Следовательно, профилированные т нущие ролики вместе с их св занными приводами  вл ютс  исполнительным механизмом - гидросистемой профилировани  прокатных валков. В этом смысле показателем  вл етс  соотношение токов в  корных цеп х приводов: нарушение их равенства служит п сылкой дл  формировани  управл гацего воздействи  на изгибающие усили , приложенные к опорам прокатных валков . - На чертеже изображена функциональ на  схема устройства автоматического регулировани  профил  прокатываемой полосы. Устройство содержит последнюю про клеть чистовой группы стана, вЛстанине 1 которой расположены опор ные 2 и рабочие 3 прокатные валки, направл ющие полосу на отвод щий рольганг со скоростью V. Между опорами рабочих валков установлены гидравлические цилиндры 4, в которых давление рабочего тела Р регистрируе с  устройством 5 системы гидравличес кого профилировани  прокатных валков 3. На отвод щем рольганге в жесткой конструкции измерительной клети (на чертеже не показана) установлены профилированные т нущие ролики 6 и 7, которые привод тс  во вращение электродвигател ми 8 и 9 с питанием от тиристорных преобразователей 10 и 11, составл ющие попарно с электродвигател ми 8 и 9 приводы т нутцих роликов Задание скорости вращени  электродвигателей 8 и 9 осуществл етс  с помощью устройства 12, вход щего в частном случае в систему дистанционной перестройки механизмов прокатного стана. Канал регулировани  скорости прерываетс  ключевым устройством 13 при завершении разгона приводов и синхронизации их по углу поворота или при захвате прокатываемой полосы т нущими роликами.Ко входам тиристорных преобразователей ю и 11 через ключевое устройство 13 подключены соответствующие каналы обратной св зи по скорости 14 и 15. Синхронизаци  взаимного углового положени  т нущих роликов, обеспечивающа  их жесткую пространственную взаимосв зь, осуществл етс  с помощью датчиков 16 и 17 углового положени , например индуктосинов, присоединенных механически к валам электродвигателей 8 и 9. Датчики 16 и 17 электрически соединены с логическим устройством 18, формирующим сигналы синхрон зации , выходы которого св заны со входами тиристорных преобразователей 10 и 11. Задатчик 19 соединен со входом регул тора тока 20, к двум другим входам которого подключены каналы главной обратной св зи по току , содержащие датчики токов 21 и 22 в  корных цеп х двигателей. Выход регул тора тока 20 через ключевое устройство 23 св зан со входами тиристорных преобразователей 10 и 11. Управл ющие каналы ключевых устройств 13 и 23 св заны с датчиком 24 наличи  металла. Каналы главной обратной св зи по току соединены с вычислительным ус-тройством 25, выход которого подключен к устройству 5 системы гидромеханического профилировани  прокатных валков 3 клети. Устройство работает следующим образом. В процессе настройки стана на входы тиристорных преобразователей 10 и 11 через ключевое устройство 13 подаетс  сигнал задани  скорости т нущих роликов 6 и 7, d также подготавливаетс  сигнал задани  результирук цего тока, т.е. суммарного т нущего момента на полосу. При разгоне приводов до соответствующей скорости либо в начале процесса разгона осуществл етс  синхронизаци  пространственного положени  т нущих роликов 6 и 7 по углу. В момент захвата прокатываемой полосы т нущими роликами 6 и 7 каналы задани  и стабилизации скорости размыкаютс  ключевьвии устройствами 13, а выход регул тора тока подключаетс  на входы тиристорных преобразователей 10 и 11 посредством ключевого устройства 23, кокму тируемого-датчиком 24 наличи  металл Если взаимное угловое положение т нущих роликов не нарушаетс  после захвата полосы, то токи в  корных цеп х двигателей 8 и 9 примерно рав ,ны (в соответствии с нагрузочными характеристиками приводов т нущихроликов ).Это способствует стабильности удельного нат жени  по ширине полосы. Если в течение прокатки прои ходит изменение режима деформации и на некотором участке по ширине полосы по вл етс  приращение скорости выхода деформируемого металла из последней клети, то возникают отклонени  в распределении удельных нат жений по ширине полосы и значит нагрузок , приложенных к приводам т нущих роликов 6 и 7. Например, если из-за температурного расширени  происходит увеличение диаметра бочек рабочих валков прокатной клети в их центральной части, то это приводит к снижению удельных нат жений в центральной части полосы (вплоть до обра зовани  короба) и, следовательно, снижаетс  нагрузка на т нущие ролики с проточкой у торцов их бочек (пусть это будут ролики 6). в этой св зи ск рость т нущих роликов 6 возрастает. Одновременно происходит накопление рассогласовани  во взаимном угловом положении т нущих роликов б и 7 и си тема синхронизации выдает тормоз щий сигнал на тиристорный преобразовател 10 и ускор ющий тиристорный преобраз ватель 11. При этом ток нагрузки в двигателе 9 возрастает, а в двигателе 8 падает. В результате такого про цесса ролики 7 (с проточкой в центральной части их бочек) увеличивают нат жение у кромок полосы, вследстви чего скорости выхода металла из прокатной клети на отдельных участках п ширине полосы выравниваютс , и поперечный профиль (плоскостность) полос восстанавливаетс . Если в результате деформации валковой системы прокатной клети увелич ваетс  скорость выхода металла у кро мок полосы, то компенсирующий процес осуществл етс  за счет увеличени  т  нущего момента на роликах 6 и уменьшени  на роликах 7 . Таким образом, самовыравнивание плоскостности полосы на отвод щем рольганге достигаетс  за счет жесткой взаимосв зи в положении т нущих роликов и автоматического перераспре делени  между ними т нущих моментов, приложенных к различным участкам полосы. Воздействие на устройство 5 систе мы гидромеханического профилировани  прюкатных валков 3, расшир ющее диапазон системы автоматического регулировани  профил  прокатываемой полосы, осуществл етс  от вычислительного устройства 25 в функции токов, регистрируемых датчиками 21 и 22 приводов т нущих роликов. . Аналогичное воздействие может быть оказано на систему температурного управлени  профилем прокатных валков 3 (например, управление охлаждающим потоком). После выхода полосы из т нущих роликов (измерительной клети) цепь задани  и регулировани  тока приводов размыкаетс  ключом 23. Захват следующей полосы южет быть осуществлен с запоминанием предыдущего распределени  токов между приводами или без него. Предлагаемое устройство позвол ет осуществить устойчивый контроль профил  полосы, а также резко повысить качество прокатываемого металла. Реализаци  устройства не предусматривает модернизации существующего оборудовани , а предполагает лишь установку в технологическую линию стана (на отвод щем рольганге) рассмотренной измерительной клети с профилированными т нущими роликами. Формула изобретени  1.Устройство автоматического регулировани  профил  прокатываемой полосы, содержащее две пары профилированных т нущих роликов с индивидуальными приводами и системами управлени  к ним, систему гидромеханического профилировани  прокатных валков, отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества прокатываемого металла, оно содержит датчики угловых положений т нущих роликов, выходы которых соединены с входами логического устройства, датчики скорости , датчики токов, регул тор тока, входы которого соединены с выходами задатчика и датчиков тока, вычислительное устройство, входы которого соединены с выходами датчиков тока, а выход - с входом .системы гидромеханического профилировани , причем выходы логического устройства, задатчика скорости, регул тора тока, датчиков скорости соединены с входами соответствующих систем управлени  через ключи, входы которых соединены с датчиком наличи  металла.
2. 2.Устройство по П.1, о т ли чающеес  тем, что одна пара роликов имеет симметричные проточки по периметру бочек н их центральной части, а друга  пара - у торцовых частей бочек. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 239182, кл. В 21 В 37/02, 1967.