SU969343A1 - Устройство дл регулировани давлений при прокатке сваренных встык полос - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ :1- ВЛННИИ ПРИ ПРОКАТКЕ СВАРЕННЫХ ВСТЫК ПОЛОС

1

Изобретение относитс  к средствам управлени  приводом машин прокатного производства , а конкретно к средствам управлени  главным приводом клетей непрерывпы.х и реверсивных станов холодной прокатки полосы , и предназначено дл  регулировани  прокатки при прохождении сварных пшов в клет х прокатного стана.

Наиболее близким к предлагаемому ло технической сущности и достигаемо.му результату  вл етс  устройство, которое содержит системы регулировани  с регул торами скорости каждого рабочего валка , узла.ми сравнени  и регул торами выравнивани  Нагрузок валков по числу клетей , измеритель толщины полосы перед первой клетью, датчики индикации сварных щвов, установленные перед всеми клет ми, датчики скорости прокатки и измерители обжати  в клет х.

Во врем  прокатки на выходе узла сравнени  в этом устройстве имеетс  сигнал, пропорциональный рассогласованию нагрузок верхнего и нижнего рабочих валков (разности моментов), который через регул тор выравнивани  поступает на вход регу.т тора скорости верхнего рабочего вал2

ка в виде добавочного задан скорости. При это.; скорость верхнего увеличиваетс , если ., li уменьн1аетс51. если , 1-де .И„ момент нижно -о валка; момент верхнего ва.тка |1|.

5Недостаткол 11звестно14) устройства iiiiл етс  то, что при ир окатке сварн1,м.х твои оно не ycTpanvi T резкоЧ) (скачкообра..::о1о возрастани  уси.ш  11)окатки при Hxo;ie IHH;; в очаг деф(1рла 1 ;1;, что приводит к jK)cr

,,, }1атнжений i; NiUJKCT служить нричи110Й (.i6рыва полосы. Резкое изменение усили  iitioкатки приводит i по влению участко1 нолось с неилан Hie гной формой искаже-ни  формы .;кового зазора в резу.чьтате .|  соответстви  ежду нро15 Лилировкой рабочих валков н yripyj-ofi .чс (jxjpMauHeii.

Цель изобр.етени  - уменынсние ;%г1.-|чеетва об)ывов .и у.чучщение планшет.ик-11: полос при iipcMiycKe шва нутем осуще i i--нн  автоматического рассо1.:1асованни ростей рабочих валков на врем  обж.;/участка Н1ва последовательно во всех ..;. т х.

Поставленна  це.и, дости1аетсн , что хстройство дл  регулировани  ,ч,;влен 1

iipoKciTKo сваре11 -11з1. встык IKXTOC, содержащее сисгемы, ремулнровани  с регул rcfiarviH скорости каждсич) рабочего валка, б;к)ками сравнени  и регул торами вырав||ииан 1Я нагрузок валков по числу к.летей, 1:зме) толцдииы no ocii: перед первой K.iCTbK) с задатчиком уставки, датчики индикации сварных U1BOB., устаповленные пс1 )ед всеми к.чст ми, датчики скорости прокагки и измерите.1и обжати  в клет х, С1и1бжено источ иками опорного нзир жет  . блоками уп)авлени  вводом paccoiviaеоваин  скорости валков дл  каждой клети, входы каждого из которых соединены с датчиком  идикаци иша перед данной к;1С1ью, датч:;ком скорости ггоокатки, выходом б,.1ока с)авнепи  iiaipvaoK рабочих iia;iKOB, ;i также выходом регул тора вь1равиивани нагрузк и выходами блока ввода раесогласова1И-1Я еко|К1СТи валков даи1 ой , причем одип вход блока ввода рассогласовани  cKoiJiicri-i - BajiKOB первой к;1ети соединен с выходом задатчика уставки измерител  толщины, другой с истс чником onopiioio напр жени , а оба входа блоKoii рассог. асовании ско)ости валков остальных клетей соединены одип с инверсным выходом одпоимен 1ого б;1ока иредыдунид1 клети. - с выходом измери1е,а  обжатии в нред1,|ду:ией ;KS ходу прокатки к.:сти.

Ьлок yinaBacHHH 1-1Яодол uaccoiMacosaни  выиолнеп па базе триггсра, пходы котоPjro соеди - смы между собой б.лок е1Л-:1И )уемого з;М1азды15ап}  , нодсоеди 1е П 1ЛЙ к датчику скорости ирокатк:, С()едине и1ому также е другим блоком реллируемого запаздывани , второй вход которого соедине ; с датчиком , а с входом триггера , причем нр мой выход риггера соединен е у И ав;1 емы 1 ключом, через когор1.|й )сгул тор вырав| ива11и  иаг()узок соединеп е pei.:и опол; скор;;сти lieiixaeio , и с днум  cxt-yaMi: совипа.сник I-i, два других входа которых соедииеп)1 с двум  выходалш логической  чейки, иодеоед11не П1ой к уз,1а е)авнсчни1 наг /узок, иричем выходь схем совпадени  И соеднне 1ы с вхоа .ами двух ;:, уи)авл емых ключей, через которые к ре у;1 тору екс рости верхнего iia.iKa допо,нительио подсоединены пр мой и ;:1версный г ыходы блока ввода рассогласовгпи .

двух оаерационнв1Х уси;п1телей - - с тора и инвертора, соединеиных .и,довате .твио, причем входами б.юков  вл ютс  дна входа еумматора, пр мым г ыходом -выход суммато)а, а ииаерсным выходом 6,;ioка  в.а стс  выход )тора.

CyiuHOCTb работы устройств;-; состоит в том, что с его помои 1ью осуп1еств,л к)т рассогласование окруж11ьгх скоростей верхнего и нижнего .рабочих валкоз в момент ирохождени  участка сварного ojBa через очаг деформации. При это.м ироцеее прокатки становитс  несим.метричны.м и характеризуетс  более высоким коэффициентом полезного действи  по сравнению с симметричным. Вследствие различи  скоростей верхнего и чижиего валков на их контактных поверхноет х контактные силы трени  будут иметь нротивогкХЮжные направлени , и их вли ние на напр женное еосто ние металла в зоие де(|эормации будет значительно oe.ia6лено . Благодар  этому давление металла на валки будет значительно у.1еньн ено. В результате будут уетранены те факторы, которые негативно вли ют на ироходимоеть еварИЬГХ и ПК) в.

Известно, чем меньгче тольч.ина полос, .см 6o;ibHie скачок давлени  при прокатке ;нвов. Поэтому в устройстве предуемотрено, что величина сигнала, поступающего как :- адание на раесоглаеование скорости валков, вычисл етс  в зависимости от толщипы постуиаюш .ей полосы (подката). Она из.мен етс  линейно от макси.мальной величины .чри прокатке тонкого сортамента до минимальной ири прокатке толстого сортамента.

С обжатием металла уменгднаетс  различие меха 1ических свойств .металла шва и иолосы. В устройстве н)едусмотрено уменьnieinie величины задани  рассогласовани  скоростей рабочих валк(;в каждой носледуюн ей к;1ети н.а величину, пронор |иональную обжатию в предыдущей клети. Благодар  этому .:1,ости1ае1с  лучшее еоответствие меж .1У уеи,чие.м прокатки и профилировкой валков при пропуске шва, следовательно, улуч1наете  плаишетность полосы .на соответствуюIниX участках.

Так как известные схемы выравнивани  нагрузок не уетран ют Небольгних рассогласова1 г;й моментов на валках, то в предла аемом устройстве иредусмотрена оцеика знака этого имеющегос  раесогласовапи , а его работа организована таким образом, чтобы при входе шва в очаг дефор.мации был гкключеи переход черег; еи.мметричные ус .тэви  прокатки. Этим повышают быстродейслвие уетройетва.

На чертеже показана функциональна  ехема устройства и его св зи с извеетной систе. регулировани  (цифрами обозначепы только те узлы, б.юки и датчики, кото1 )ые св заны с предлагаемы.м устройством)

На схеме обозцачены измеритель 1 толНЦ1ПЫ (толшиномер). установленный перед первой клетью, датчики 2 индикации сварного шва перед каждой из клетей стана, измерители 3 обжати  в клет х, датчики 4 скорости прокатки в клет х, регул торы 5 скорости валков, узлы 6 сравнени  нагрузок на рабочих валка.х клетей, ргул торы 7 выравнивани  нагрузок валков клетей; логическа   чейка 8, схемы совпадени  И 9 и 10, управл емые ключи 11 -13, блоки 14 н 15 регулируемого запаздывани , триггер 16 с раздельными входами (инверсный выход не задействован); операционный усилитель-сум матор 17, операционный усилитель-инвертор 18. Кроме-того, в известной системе peiyлировани  обозначено: А - субблок управлени  вводом рассогласовани ; Б - субблок вода (вычислени  величины) рассогласовани ; Uon - источник регулируемо го опорного напр жени ; Д - ввод диаметра валка; V - задание эталона скорости. Функционально устройство дл  регулировани  прокатки сваренных полос содержит субблоки А и Б дл  каждой клети, а также датчики. Субблок Б первой клети предназначен дл  вычислени  величины рассогласовани  скоростей, которое необходимо задать рабочим валкам клети при входе шва дл  исключени  скачка давлени  из-за различи  механических свойств участка шва и полосы; Он содержит суммирующий операционный усилитель 17, выход которого соединен с входом инвертирующего операционного усилител  18. На один вход усилител  17 подключен источник опорного напр жени  -Uon с пол рностью, противоположной пол рности сигнала уставки толщины полосы, который поступает от толщино.мера 1 на второй вход усилител . Операционный усилитель реализует зависимость вида 17 ( KI и - 2 ) где .. - выходное напр жение усилитеUy , -выходное напр жение толщиномера , пропорциональное уставке толщины полосы перед -ой клетью; Uon -опорное напр жение (измен ют при настройке); KI и 2 -коэффициенты передачи усилител  по каналам датчика и опорного напр жени  соответственно . Величину опорного напр жени , а также коэффициенты передачи К и К подбирают таким образом, чтобы выполн лось условие /K2Uon/ /KiUh / при изменени х входной толщины полосы (подкатка) от минимального до макси.мального (в пределах сорта.мента) значени  и соответственном изменении напр жени  U|,, снимаемого с толщиномера. Сигнал на выходе усилител  17 всегда имеет положительную пол рность, а по величине измен етс  по линейной зависимости от максимальной величины, соответствующей тонким полосам, до минимальной при прокатке толстых полос. Этот сигнал в устройстве используетс  дл  задани  величины рассогласовани  скоростей рабочих валков первой клети. Uвl,x,, где Vg - окружна  скорость верхнего валка; VH - окружна  скорость нижнего валка . Рассогласование скоростей можно осуществить ускорением (замедлением) одного валка, в данном случае верхнего. Дл  того, чтобы осуществл ть замедление, в устройстве выход суммирующего усилител  17 соединен с входом инвертора, выполненного на усилителе 18. ивых)8 L sbixiT Субблоки Б остальных клетей отличаютс  от субблока Б первой клети тем, что у каждого из них на входы суммирующего усилител  17 подключен инверсный выход субблока Б предыдущей клети и выход измерител  обжати  в предыдущей клети. Суммирующие усилители 17 этих блоков реализуют зависимость LBbtxiT (21 Ьвьи, +Ki,-Uih где ,-, -Выходное напр жение субблока Б i-ой клети (пр мой выход ); выходное напр жение субблока Б i-1 клети; - напр жение, пропорциональное обжатию в i -1 клети, снимаемое с датчика обжати  i-1 клети; fj,K2i - коэффициенты передачи суммиру:ющего усилител  субблока Б i-ой клети (i 2,3,...п); П - число клетей непрерывного Коэффициенты передачи kj и 2 подобраны так, что вы.ходное напр жение су.ммирующего усилител  17 в субблоках Б клетей |;меет положительную пол рность. По величине оно меньше напр жени  выхода субблока предыдущей клети на величину, пропорциональнугю обжатию в предыдущей клети. С пр мых и пьп есрных выходов субблоков Б снимают сигналы, которые в устройстве испо.чьзуют дл  осуществлени  рассогласовани  скоростей верхнего и нижнего валков клетей при вхсхче в них сварного щва LBb:x,,i; r. -рассог,асование скоростей валков i-ой клети; gj -скорость верхнего валка i-ои ти; V j скорость нижнего валка i-ой клеТ .е. от клети к клети по ходу прокатки величина рассогласовани  скоростей валков уменьшаетс  на величину, пропорциональную обжатию в предыдущей клети. На функцио 1а.;ьной схеме датчики величин обжатий ус.ювно показаны в виде б,чоков 3. сое;1иненных с датчиками усил11  и положспии нажимных устройств. Имеетс  в виду косвсииоо определение обжати ,исход  и:; входной то/пиины, упругой деформации к.:кги и по.южени  нажимных устройств. В 1(ачсст е датчиков обжати  могут быть немо ,1ьзова11Ы раз.чичшле схемы и устройства.

(уббдок А предназначен дл  управлени  вводом ведичины рассоглаеоваии  скоростей рабочих валков, вычисленной в субблс)ке Б, при входе сварного шва в соответствующую клеть. Он содержит ..иогичеекую  чейку .8, ехемы совпадени  И 9 и 10, управл емые ключи 1 13, блокн 14 и 15 регулируеЫ01-0 запаздывани , а также триггер 16 е раздельными(входами задействован только |:р мой выход триггера). Функцией логической  чейки  вл етс  оценка знака сигна.ла, снимаемо;) е в)1хода узла 6 сравнени  нижнего и верхне1о валков. Этот еигиал имеет ноложительиую пол рность при условии MV, - Alj,0, где М„ - - MOMeiT нижнего валка; М верхнего валка, и отрнцательную нол рностг при М . В зьвиеимоети от знака сигиала на выходе зла 6 сигнал .догнческой е.тиницы по вл етс  на входе схе.мы 9 (Мн-Мо 0) или на

нходе схемы 10 (М.,). Логическа   чейка входит в состав средств унрав.лени  электроприводами серии УБС Р--АИ

Уетройетво работает едедующим обра:u )M.

В исходном сос1оинии на пр мом входе риг1ера 16 имеетс  снгпа.т лсмичеекого пул , на входах схем сопнаден -1  И 9 и 10 также .мы НУЛЯ, ключ 1 1 открыт и через аС:Ч) к ре; лнтору 5 скорости верхнего валка подключен выход регул тора 7 в,1равнизап 1Я паг()узок. HCJHI момеггь; на валках одинако| ы, 1Ч) с1-;|нал па В1,1ходе регул тог)а 7 отсутствует, при до в;1епии разпости моме ггов на peiy..iHTOp скорости ве1)хнего валка поступает еп1Т-1а.д добавочного задани  еко)оети, 6ла1одар  нему нагрузка на валках 51 1равниваете .

При иодходе 1нва к клети срабатывает датник 2 индикации сварного два. Сигнал Н1ва носгунает на один из входов триггера 16 через врем , которое регулируете  в блоке 15 запаздьпгани  в зависиуккгги от скороети и|К)катки, онреде.п.темой с помош.ью датчика 4 фактической екорости валков. Запаздывание учитывает также fviecTO установки датчика пша и ииерниоппоеть сиетемы регу .лированп  скорости валков. Г)П1тер 16 нереключаете , и на его пр мо.м выходе но в .( етс  си1нал логичеекой единины. Этот сигнал закрывает ключ 11 и через одну из схем совпаде1- и  И 9 и 10 в завие1-1мости от знака разности М - М., который оиредел етс  в логичеекой  чейке 8, вк,тючает один из ключей 12, ее.пн М„ -- 3, если MH---А -в О- Ключ 12 подключает к регу .г тору 5 екороети ннв( выход субблока Б, а ключ 13 -- пр мой выход. При этом еиетема регуднроваьн   екорости отрабатывает дополнительный сигнал задани  AV па за.медлен не верхнего валка, ее л и Mv М, и на ускорение, если Мь MHТаким образом, синхронно с входом шва в деформации осуществл ют дополнительное рассогласование скоростей валков, благодар  чему устран етс  скачок усили  при нрохождении участка Hiea через очаг деформации.

Од.новременно с О1:исанным вьние нерек;ночением три1т ера 16 во второй блок 14 регулируемого запаздывани  поступает сигнал , который через вре.м  прохождени  участком пша очага деформации 1ереключает триггер 16 в исходное еоето ние. Врем  заназд1 вани  блока 4 регулируетс  в зависимости от длины участка щва (е учетом но .мера клети) и зависит от скорости нрокатки , определ е.мой с номонгью датчика 4. Триггер 16 отключает тот из ключей 12 и 13, который был вк,:1ючен, и подключает ключ 11. При этом к еиетеме регулировани  скорости верхнего валка через ключ 11 вновь нодключаете  канал выравнивани  нагрузок: выход регул тора 7 к входу регул тора 5 скорости верхнего валка. Устройство возврачетс  в исходное еоето ние.

При.менение предлагаемого уе)ойства позволит у.меньшить количество обрывов полое нри нронуеке IHBOB путем устранени  оезкого (екачкообразного) возрастани  усили  во врем  прохождени  нша через очаг дефор .апии, нри этом улучшите  планщетгюсть по.лое и сниз тс  энергоси;1овые параметры прокатки сварных швов.

Применение устройства на непрерывно.м cTaiiC только за ечет уменьшени  простоев стана (без учета уменьшени  износа и выхода из стро  прокатных валков, новышени  качества продукции и т.д.) может дат1 эконо .мичеекий эффект ориентирор/очно 90 100 тые. руб. в год. Срок окупаемоети доно .;и птельнь1Х вложений ;1римсрно 0,1 года.

Claims (1)

1. Устройство дл  регулировани  давлеиий н)и прокатке сваренных встык нолос, еодержащее систе.мы регулирова.ни  с регу;1 тора .ми скорости каждо1ч.) рабочего ва.-тка, блоками сравнени  и регул торами выравнивани  нагрузок ва.1коз но числу клетей, изме )ите;1ь толншны но-.юсы .черед первой клетью с задатчиком уставки, датчики индикапии cBapHijix щвов, установленные перед все .мн клет .ми, датчики скорости прокатки и изме()ите;1и обжати  в клет х, отличающеес  тем, что, е нелью уменьшени  количества обрывов и улучн1ени  н.таншетноети нолос нри пропуске lUBa путем осуплеетвлени  автоматического рассогласовани  скоростей рабочих валков па врем  обжати  участка щва последовательно во всех к,тет х, оно доиолгп1тельпо епабжено источниками опорного