SU931256A1

SU931256A1 - Apparatus for stabilizing interroll gap in rolling stand

Info

Publication number: SU931256A1
Application number: SU803001733A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Петрович Яланский; Аркадий Давыдович Елишевич; Исаак Маркович Меерович; Петр Степанович Гринчук
Original assignee: Запорожский индустриальный институт
Priority date: 1980-11-03
Filing date: 1980-11-03
Publication date: 1982-05-30

Description

{5k) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ МЕЖВАЛКОВОГО ЗАЗОРА ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ{5k) DEVICE FOR STABILIZATION OF INTERCAR BAND CLEARANCE

II

Изобретение относитс к прокатному производству, а конкретнее к устройствам регулировани , предназначенным дл повышени точности геометрических размеров полос при гор чей и холодной прокатке.The invention relates to rolling production, and more particularly to control devices designed to increase the accuracy of the geometric dimensions of the strip during hot and cold rolling.

Известна система автоматического регулировани толщины с измерением толщины полосы по положению опор рабочих валков, котора вл етс трехканальной. В первом канале исполнительным механизмом вл ютс гидроцилиндры , предварительно нагружающие опоры рабочих валков. Во втором канале исполнительным механизмом вл ютс гидроцилиндры, предварительно нагружающие опоры опорных валков, в третьем канале - электропривод нажимных винтов U A known system of automatic thickness control with measuring the thickness of the strip by the position of the supports of the work rolls, which is three-channel. In the first channel, the actuating mechanism is the hydraulic cylinders, which preload the support of the work rolls. In the second channel, the actuating mechanism is the hydraulic cylinders, which preload the support of the support rolls, in the third channel - the electric actuator of the pressure screws U

На врем прокатки полосы в первом канале с помощью запорного клапана с электрогидравлическим управлением создают замкнутый гидравлический контур. При колебани х раствора рабочих валков в замкнутой гид- росистеме возникают соответствующие приращени давлени рабочей жидкости , по величине которых суд т об из- менетнии зазора между валками. Полученную информацию используют дл управлени вторым каналом, т.е. первый канал вл етс чисто информационным .At the time of rolling the strip in the first channel using a shut-off valve with electro-hydraulic control create a closed hydraulic circuit. When oscillations of the working rolls solution in a closed hydraulic system, corresponding increments in the working fluid pressure occur, the magnitude of which determines the gap between the rolls. The resulting information is used to control the second channel, i.e. The first channel is purely informational.

Наличие специального информацион10 ного канала, содержащего гидроцилиндры ,, которые установлены .в рабочей клети,большое количество вспомогательных элементов снижает надежность работы системы. Кроме того, The presence of a special information channel containing hydraulic cylinders, which are installed in the working stand, a large number of auxiliary elements reduces the reliability of the system. Besides,

15 установка прокатных валков других диаметров, наличие воздушных включений в рабочей жидкости, малейша N разгерметизаци замкнутого гидравлического контура приводит к значи20 тельному изменению его жесткости, -что обусловливаёт снижение точности работы всей системы регулировани толщины полосы. 3 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл регулировани толщины полосы при прокатке, содержащее гидроцилиндры распора, установленные между подушками валков и соединенные с регулируемым источником давлени жидкости объемного типа, представл ющего собой обратимую гид ромашину, соединенную с электродвигателем , выполненным с упорной хара ктеристикой и включенным по схеме регулируемого момента. Электродвига тель св зан с регулируемым источником напр жени , который соединен с элементом сравнени электрических сиУналов, поступающих к нему от датчика давлени жидкости в гидроцилиндрах распора и задатчика давле ни жидкости. Всасывающа полость р гулируемого источника давлени соед нена с источником посто нного давле ни жидкости {2J., Недостаток известного устройства состоит в том, что дл обеспечени его работы необходимо вычисление за данного давлени жидкости в цилиндр величина которого зависит от целого р да факторов. Кроме того„ поскольку регулируемый источник давлени жидкости представл ет, собой регул тор давлени объемного типа, то между регул тором и плунжерами гидроцилиндров образуетс замкнутый гидравлический контур; Так как известное устройство стабилизирует межвалковый зазор с помощью замера давлени жидкости в замкнутом гидравлическом контуре, сравнени его с заданной величиной и последующей отработкой рассогласовани , то на его работу, так же, как и на работу вышеназванного устройства, I вли ет изменение жесткости замкнуто го гидравлического контура, что при водит к снижению точности прокатыва емых полос. Цель изобретени - повышение на дежности устройства и точности про катываемых полос. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство, содержащее гидроцилиндры распора подушек валков , регулируемый источник давлени жидкости объемного типа и элемент сравнени электрических сигналов, выход которого соединен с входом регулируемого источника давлени 6 жидкости, дополнительно содержит реверсивный гидромотор с датчиком угла поворота вала, блок пам ти и датчик входа и выхода металла из валков клети, причем одна рабоча полость реверсивного гидромотора соединена с гидроцилиндрами распора , друга - с регулируемым источником давлени жидкости объемного |типа, выход датчика угла поворота электрически соединен с первым вхо;дом элемента сравнени и первым входом блока пам ти, второй вход « блока пам ти соединен с датчиком входа и выхода металла из валков клети, а выход блока пам ти соединен с вторым входом элемента сравнени . В предлагаемом устройстве изменение жесткости замкнутого гидравлического контура между регул тором объемного типа и гидроцилиндрами не вли ет на точность работы устройства , так как стабилизаци раствора Вгалков ведетс не по изменению давлени жидкости в замкнутом контуре , а по углу поворота вала гидромотора величина которого пропорциональна изменению величины межэалкового зазора. На чертеже приведена схема устройства применительно к четырехвалковой прокатной клети с распором подушек опорных валков. Гидроцилиндры 1 .распора с плунжерами 2 встроены в подушки 3 нижнего опорного валка. Плунжеры 2 сопр гаютс с подушками 4 верхнего опорного валка. Гидроцилиндры 1 гидравлически соединены с рабочей полостьй 5 реверсивного гидромотора 6, на валу которого установлен датчик 7 угла поворота вала с электрическим выходным сигналом, выполненным на базе , например, поворотного трансформатора , сельсина и т.д. Друга рабоча полость 8 гидромотора 6 соединена с регулируемым источником 9 давлени жидкости объемного типа, включающего в себ обратную гидромашину 10 аксиально-поршневого типа, соединенную с электродвигателем 11, выполненным с упорной характеристикой и включенным по схеме регулируемого момента, который управл етс блоком 12 - регулируемым источником напр жени , например тиристорным преобразователем. Выход датчика 7 угла поворота вала гидромотора электрически соединен с первым входом элемента 13 сравнени и первым входом блока 1 пам ти. Второй вход блока 1 пам ти соединен с выходом датчика 15 входа и выхода металла из валков клети. Выход блока пам ти соединен с вторым входом элемента 13 сравнени . Выход элемента 13 сра нени соединен с входом регулируемого источника 9 давлени жидкости объемного типа. Резервуаром дл жид кости служит бак 16. Между валками прокатываетс полоса 1. Устройство работает следующим образом. Перед входом полосы в валки клети регулируемым,источником 9 давлени жидкости объемного типа устанав ливают средний уровень диапазона ре гулировани давлени нагнетанием жидкости обратимбй гидромашиной 10 путем пере :ачки ее из бака 16 в гидроцилиндры 1, После достижени среднего уровн давлени поток жидкости от гидромашины 10 к гидроцилиндрам 1 прекращаетс , В момент входа полосы в клеть под действием усили прокатки межвалковый зазор увеличиваетс на величину упругой деформации клети, и подушки А верхнего опорного валка перемещаютс вверх. Поскольку плунжеры 2 гидроцилиндров 1 под действием давлени жидкости прижаты к подушкам k, го и они перемещаютс вверх на ту же величину вслед за подушками k. Объем пространства между плунжерами 2 и обратимой гидромашиной 10 регулируемого источника 9 соответственно увеличиваетс . Регулируемый источник 9,сохран заданный уровень давлени , подает в гидроцилиндры 2 дополнительное количество жидкости, в результате чеГ вал гидромотора пррворачиваетс на некоторый угол. Электрический си|- нал, пропорциональный углу поворота вала гидромотора 6, поступает на первый вход элемента 13 сравнени электрических сигналов и на первый вход блока 1k пам ти. Одновременно второй вход блока Н пам ти от датчика 15 входа и выхода поступает сигнал в форме импульса. При наличии этих двух сигналов блок пам ти 1 запоми нает величину сигнала, поступившего от измерител 7 угла поворота вала. С выхода блока k пам ти эафиксированный сигнал поступает на втЬрой вход элемента 13 сравнени . Поскольк как на первый, так и на второй вход элемента 13 сравнени в момент входа полосы в валки клети поступают сигналы равной величины, то на выходе элемента 13 сравнени сигнал отсутствует. При дальнейшей прокатке полосы в случае изменени ее толщины измен ютс зазор .между рабочими валками , зазор между подушками 3 и i опорных валков, а следовательно, |и положение плунжера 2. При этом количество жидкости в гидроцилиндрах увеличиваетс или уменьшаетс и соответственно проворачиваетс в одну или другую сторону вал гидромотора 6 на величину, пропорциональную перемещению плунжеров 2, а следовательно , пропорционально измене нию величины межвалковго зазора. Величина сигнала, поступающа с измерител 7 угла поворота измен етс , сравниваетс в элементе 13 сравнени с сигналом, зафиксированным ранее при прокатке начальной части полосы , и сигнал, равный разности сравниваемых сигналов, пропорциональный изменению величины, межвалкового зазора, поступает на вход регулируемого источника 9 давлени жидкости , а точнее на его блок 12 управлени , который, измен напр жение приводного двигател 11, измен ет момент на валу обратимой гидромашины 10, в результате чего она подает в гидроцилиндры 1 или забирает из них соответствующее количество жидкости, уменьша возникшее рассогласование. Так, при увеличении толщины полосы зазор между валками под действи- . ем возросшего усили прокатки увеличиваетс , плунжеры 2 перемещаютс , следу за,подушками Ц вверх, и регулируемый источник 9 давлени жидкости объемного типа, сохран заданное давление жидкости, подает к гидроцилиндрам 1 под плунжеры 2 порцию жидкости. Под действием перемещени жидкости от источника 9 к гидроцилиндрам 1. проворачиваетс вал ги ромотора 6, например, по направлению вижени часовой стрелки. С элемента 13 сигнал разности определенной по рности , например положительной, между сигналами, зафиксированным при прокатке начальной части поосы и полученным текущим значением , поступает в регулируе- / мый источник 9 давлени жидкости.15 installation of rolling rolls of other diameters, the presence of air inclusions in the working fluid, the slightest N depressurization of the closed hydraulic circuit leads to a significant change in its rigidity, which causes a decrease in the accuracy of the entire strip thickness control system. 3 The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device for adjusting the thickness of the strip during rolling, containing thrust cylinders mounted between the roll cushions and connected to an adjustable pressure source of a volumetric-type fluid, which is a reversible hydromachine connected to an electric motor, made with persistent characterization and included in the controlled torque scheme. An electric motor is connected to an adjustable voltage source, which is connected to an element of comparison of electrical lines supplied to it from a fluid pressure sensor in the hydraulic cylinders of the thrust and fluid pressure setter. The suction cavity of the pressure source being controlled is connected to the constant pressure source of liquid {2J., A disadvantage of the known device is that to ensure its operation it is necessary to calculate the pressure of the fluid in the cylinder, the value of which depends on a number of factors. In addition, since the adjustable source of fluid pressure is a volumetric type of pressure regulator, a closed hydraulic circuit is formed between the regulator and the plungers of the hydraulic cylinders; Since the known device stabilizes the roll gap by measuring the pressure of fluid in a closed hydraulic circuit, comparing it with a given value and then working out the error, its operation, as well as the operation of the aforementioned device, is affected by the change in the rigidity of the closed hydraulic circuit. contour, which leads to a decrease in the accuracy of rolled strips. The purpose of the invention is to improve the reliability of the device and the accuracy of the rolled strips. The goal is achieved by the fact that a device containing hydraulic cylinders for spreading roll cushions, an adjustable source of pressure of a liquid of a volumetric type and an element of comparison of electrical signals, the output of which is connected to the input of an adjustable source of pressure 6 of liquid, additionally contains a reversible hydraulic motor with a shaft angle sensor, memory block and a sensor for the entry and exit of metal from the rolls of the cage, with one working cavity of the reversible hydraulic motor connected to the hydraulic cylinders of the thrust, the other with an adjustable source volume pressure liquid | type of rotation angle sensor is electrically connected to the first input; the house of the reference element and the first input of the memory block; the second input of the memory block is connected to the sensor of the input and output of metal from the stand rolls, and the output of the memory block is connected with the second input of the reference element. In the proposed device, a change in the rigidity of a closed hydraulic circuit between a volumetric type regulator and hydraulic cylinders does not affect the accuracy of the device, since the stabilization of the Halkov solution does not lead to a change in fluid pressure in a closed loop, but in the angle of rotation of the hydraulic motor shaft, the magnitude of which is proportional to the change in the inter-alloy ratio clearance. The drawing shows a diagram of the device in relation to the four-roll rolling stand with thrust pillows support rolls. Hydraulic cylinders 1. Raspor with plungers 2 are built into the pillows 3 of the lower support roll. The plungers 2 mate with the pads 4 of the upper support roll. The hydraulic cylinders 1 are hydraulically connected to the working cavity 5 of the reversing hydraulic motor 6, on the shaft of which a shaft angle sensor 7 is mounted with an electrical output signal made on the basis of, for example, a rotary transformer, selsyn, etc. Another working cavity 8 of the hydraulic motor 6 is connected to an adjustable pressure source 9 of a liquid of a volumetric type, including an axial-piston type reverse hydromachine 10, connected to an electric motor 11, which has persistent characteristic and is switched on according to a controlled torque scheme, which is controlled by a unit 12 - adjustable voltage source, such as thyristor converter. The output of the rotation angle sensor 7 of the motor motor is electrically connected to the first input of the comparison element 13 and the first input of the memory unit 1. The second input of the memory unit 1 is connected to the output of the sensor 15 for the input and output of metal from the rolls of the cage. The output of the memory unit is connected to the second input of the reference element 13. The output of the time element 13 is connected to the inlet of the adjustable source 9 of the pressure of a liquid of a volumetric type. The tank 16 serves as a reservoir for the liquid. Between the rollers, strip 1 is rolled. The device operates as follows. Before entering the strip rolls of the stand, a volumetric type pressure source 9 sets the average level of the pressure regulation range by reversing the hydraulic machine 10 by transferring it from the tank 16 to the hydraulic cylinders 1. After the average pressure level of the fluid flow from the hydraulic machine 10 to the cylinders 1 is stopped. At the moment the strip enters the cage under the effect of rolling force, the roll gap increases by the amount of elastic deformation of the cage, and the pillows A of the upper support roll move up. Since the plungers 2 of the hydraulic cylinders 1 under the action of the pressure of the liquid are pressed against the pillows k, th and they move upwards by the same amount after the pillows k. The volume of the space between the plungers 2 and the reversible hydromachine 10 of the controlled source 9 increases accordingly. The adjustable source 9, while maintaining the predetermined pressure level, supplies an additional amount of fluid to the cylinders 2, as a result of which the shaft of the hydraulic motor is turned through a certain angle. An electrical signal, proportional to the angle of rotation of the shaft of the motor 6, is fed to the first input of the electrical signal comparison element 13 and to the first input of the memory unit 1k. At the same time, the second input of the H memory unit from the sensor 15 of the input and output receives a signal in the form of a pulse. In the presence of these two signals, the storage unit 1 stores the magnitude of the signal received from the meter 7 of the angle of rotation of the shaft. From the output of the memory block k, the dead signal arrives at the second input of the comparison element 13. Since both the first and second inputs of the comparison element 13 receive signals of equal magnitude as the strip enters the stand rolls, there is no signal at the output of the comparison element 13. When the strip is further rolled in case of a change in its thickness, the gap between the work rolls changes, the gap between the pads 3 and i of the support rolls and, consequently, the position of the plunger 2. At the same time, the amount of fluid in the hydraulic cylinders increases or decreases and turns accordingly into one or the other side of the shaft of the hydraulic motor 6 by an amount proportional to the movement of the plungers 2, and therefore, proportional to the change in the value of the roll gap. The magnitude of the signal received from the angle meter 7 changes, is compared in the comparison element 13 with the signal recorded earlier when the initial part of the strip is rolled, and a signal equal to the difference of the compared signals, proportional to the change in the roll gap, is fed to the input of the adjustable pressure source 9 fluid, and more specifically to its control unit 12, which, by changing the voltage of the drive motor 11, changes the torque on the shaft of the reversible hydraulic machine 10, as a result of which it feeds into the hydraulic cylinders 1 or a corresponding number of them are liquid, reducing the mismatch arose. So, with increasing strip thickness, the gap between the rollers under the action. The increased rolling force increases, the plungers 2 move, followed by the cushions C up, and the adjustable source 9 of the pressure of a liquid of a volumetric type, maintaining the specified fluid pressure, supplies 2 cylinders of liquid to the cylinders 1 under the plungers. Under the action of fluid movement from the source 9 to the hydraulic cylinders 1. The shaft of the gyromotor 6 rotates, for example, in the direction of the clockwise rotation. From element 13, the signal of the difference of a certain difference, for example, positive, between the signals recorded during the rolling of the initial part of the sumps and the obtained current value, enters the regulated source 9 of the fluid pressure.

который уменьшает усилие распора, забира определенное количество жид кости из гидроцилиндров 2 в бак 16. При этом под действием возникшего потока жидкости от гидроцилиндров 2 к регулируемому источнику 9 вал гид .ромотора 6 проворачиваетс в обратную сторону, т.е. против часовой стрелки, и, следовательно, на выходе элемента 13 сравнени величина си|- нала рассогласовани положительной пол рности уменьшаетс . Этот проifecc продолжаетс до тех пор, пока вал гидромотора 6, а значит и плунжеры 2 гидроцилиндров 1 займут первоначальное положение, а изменение межвалкового зазора по отношению к величине зазора при прокатке начальной части полосы также становитс равным нулю.which reduces the thrust force, taking a certain amount of liquid from the hydraulic cylinders 2 to the tank 16. At the same time, under the action of the flow of liquid from the hydraulic cylinders 2 to the adjustable source 9, the shaft of the hydraulic motor 6 turns in the opposite direction, i.e. counterclockwise, and therefore, at the output of the comparison element 13, the magnitude of the ci | - error mismatch of the positive polarity decreases. This lifecc continues until the shaft of the hydraulic motor 6, and hence the plungers 2 of the hydraulic cylinders 1, take the initial position, and the change in the roll gap relative to the size of the gap when rolling the initial part of the strip also becomes zero.

При уменьшении толщины полосы упруга деформаци клети уменьшаетс , плунжеры 2 под действием усили со стороны подушек k опускаютс вниз и вытесн ют из цилиндров определенное количество жидкости. При этом увеличиваетс момент сопротивлени на валу обратимой гидромашины 10, который становитс больше момента , приложенного со стороны приводного двигател . Под действием этой разности моментов ротор обратимой гидромашины 10 проворачиваетс ., перепуска вытесненную плунжерами 2 из гидроцилиндров 1 порцию жидкости в бак 16. Под действием образовавшегос потока жидкости от гидроцилиндров 1 к обратимой гидромашине 10 вал гидромотора 6 проворачиваетс по направлению против хода часовой стрелки, а на выходе элемента сравнени по вл етс сигнал отрицательн9й пол рности, и регулируемый источник 9 начинает нагнетать жидкость из бака 16 в гидроцилиндры 1, увеличива тем самым усилие гидрораспора , а следовательно, и увеличива межвалковый зазор и толщину прокатываемой полосы. Этот процесс продолжаетс до тех пор, пока си1 нал рассогласовани на выходе элемента сравнени станет равным нулю.When the elastic strip decreases in thickness, the deformation of the stand decreases, the plungers 2 under the action of force from the side of the cushions k are lowered and displaced a certain amount of liquid from the cylinders. This increases the moment of resistance on the shaft of the reversible hydraulic machine 10, which becomes greater than the moment applied by the drive engine. Under the action of this moment difference, the rotor of the reversible hydraulic machine 10 turns., Bypass displaced by the plungers 2 of the hydraulic cylinders 1 portion of the liquid into the tank 16. Under the action of the liquid flow from the hydraulic cylinders 1 to the reversible hydraulic machine 10, the shaft of the hydraulic motor 6 rotates counter-clockwise, and the output of the reference element appears negative polarity, and the adjustable source 9 begins to inject fluid from the tank 16 into the hydraulic cylinders 1, thereby increasing the force of the hydrospray, and edovatelno and increasing the roll gap and the thickness of the rolled strip. This process continues until the mismatch signal at the output of the reference element becomes zero.

При выходе полосы из клети на вtopoй вход блока Il пам ти от датчика 15 входа и выхода металла из валков поступает импульсный сигнал, который стирает зафиксированное при прокатке начальной части полосы значение угла поворота вала гидромашины 6. При входе в клеть следующей полосы процесс стабилизации межвалкового зазора повтор етс .When the strip leaves the cage, a pulse signal is received by the input of the memory block Il from the sensor 15 for entering and exiting the metal from the rolls, which erases the angle of rotation of the hydraulic machine shaft 6 fixed during the initial part of the strip rolling. repeats.

Если требуетс более высокое быстродействие, то всасывающую полость обратимой гидромашины 10 регулируемого источника 9 давлени жидкости соедин ют не с баком, а с источником посто нного давлени жидкости (не показан).If a higher response rate is required, the suction cavity of the reversible hydraulic machine 10 of the variable pressure source 9 is not connected to the tank, but to a constant liquid pressure source (not shown).

Устройство имеет простую аппаратурную реализацию. Экономическа эффективность составл ет 15000 тThe device has a simple hardware implementation. Economic efficiency is 15,000 tons

проката, дл стана 1700.rolled for mill 1700.

Claims

Invention Formula

An apparatus for stabilizing the roll gap of a rolling stand, comprising hydraulic cylinders for spreading the roll cushions, an adjustable source of liquid pressure of a volumetric type, and an electrical signal comparison element, the output of which is connected to the input of an adjustable source of liquid pressure, characterized in that, in order to increase the reliability of the device and the accuracy of rolled strips it further comprises a reversible hydraulic motor with a shaft angle sensor, a memory unit and an input sensor, and

metal out of the rolls of the cage, with one working cavity of the reversible hydraulic motor connected to the hydraulic cylinders of the thrust, the other with an adjustable pressure source

liquid of the volumetric type, the output of the rotation angle sensor is electrically connected to the first input of the reference element and the first input of the memory unit, the second input of the memory unit is connected to the sensor input and output of the metal from the stand rolls, and the output of the memory unit is connected to the second input of the comparison element .

Sources of information taken into account in the examination 1.Fomin GG, Dubeykovsky A.8. and Grinchuk PS Mechanization and automation of hot-strip broadband mills. M., Metallurgists, 1979, p. .136, fig. 76.

2, USSR Author's Certificate for Application No. 277727 / 22-02, cl. B 21 B 31/20, 1973.

9

/

J-Hf1Z

1Л j