SU755357A1 - Looper gear for continuous strip rolling mill - Google Patents

Description

Изобретение относится к петлевьйй' устройствам, реагирующим на изменение натяжения прокатываемого материала, и может быть использовано в черной и цветной металлургии, & частности на станах непрерывной прокатки полосы.The invention relates to a loopback 'device that reacts to changes in the tension of the rolled material, and can be used in ferrous and nonferrous metallurgy, & in particular in continuous strip rolling mills.

Известно устройство для контроля натяжения полосы в непрерывных прокатных станах, содержащее направляющие ролики, петледержатель, связанный с гидравлическим нагрузочным устройством через шток, и роламайты, нижние плиты которых прикреплены к штоку нагрузочного устройства, а верхние плиты — к стационарным проводкам [1].'A device for controlling the strip tension in continuous rolling mills is known, which contains guide rollers, a looper associated with a hydraulic loading device through a rod, and rolamat, the lower plates of which are attached to the rod of the loading device, and the upper plates to stationary wiring [1]. '

Для обеспечения постоянства натяжения в известном устройстве к усилиям гидравлического нагрузочного уст10To ensure the constancy of the tension in the known device to the efforts of the hydraulic load unit 10

1515

- 20- 20

ройства добавляются усилия от рола майтов, имеющих необходимую заданную характеристику по усилиям, что обеспечивается применением лент роламайтов переменной ширины и толщины.The forces are added from the role of the mites having the necessary specified characteristic for the forces, which is ensured by the use of tapes of rolamite of variable width and thickness.

Недостатком этого устройства является недостоверность замеряемых усилий натяжения, так как не учитывается динамическое воздействие прокатываемой полосы на петледержатель, обусловленное скоростью прокатки,The disadvantage of this device is the unreliability of the measured tension forces, since it does not take into account the dynamic effect of the rolled strip on the looper, due to the rolling speed,

2525

30thirty

ускорениями прокатки, измерениями жесткости полосы по длине в связи с температурными перепадами для учета его при обеспечении стабилизации заданной величины натяжения полосы.rolling accelerations, measurements of strip stiffness along the length due to temperature differences to take it into account while ensuring the stabilization of a given amount of strip tension.

Кроме того, наличие дополнительных направляющих роликов за счет дополнительных перегибов полосы и дополнительных потерь на трение приводит к увеличений натяжения на входе в последующую клеть по сравнению с натяжением на выходе из предыдущей® клети, и величина этого перепада не контролируется.In addition, the presence of additional guide rollers due to additional bending of the strip and additional friction losses leads to an increase in tension at the entrance to the next stand compared to the tension at the exit of the previous stand, and the magnitude of this difference is not controlled.

Известен петледержатель непрерывного стана для прокатки полосы, содержащий привод петледержателя, два качающихся рычага, каждый из которых одним концом соединен с приводом, ролик, установленный на оси в подшипниках, расположенных в корпусах, и два датчика усилий ИЭтот петледержатель позволяет повысить точность замера силы взаимодействия между роликом петледержателя и прокатываемой полосой за счет исключения влияния поворота качающихся рычагов на показания чувствительных элементов, так как благодаря наличию эксцентриковых обойм, уста3Known loop holder continuous mill for rolling strip containing drive loop holder, two swing arms, each of which is connected at one end to a drive, a roller mounted on an axis in bearings located in housings, and two force sensors. This loop holder allows to increase the accuracy of measuring the interaction force between the looper roller and the rolled strip by eliminating the influence of the swinging of the swing arms on the readings of sensitive elements, since due to the presence of eccentric clips, a3

755357755357

4four

новленных на подшипниковые опоры, чувствительные элементы своими нагрузочными площадками всегда устанавливаются нормально к равнодействующей сил взаимодействия ролик петледержателя — прокатываемая полоса, исключая таким образом воздействие 'на них касательных сил.The bearing elements, sensitive elements, with their loading pads, are always installed normally to the resultant interaction forces of the looper roller - rolled strip, thus excluding the effect of tangential forces on them.

Недостатками указанного петледержателя непрерывного стана для прокатки полосы являются:The disadvantages of the specified looper continuous mill for rolling strip are:

недостоверность замеряемых усилий натяжения, так как не учитывается динамическое воздействие прокатываемой полосы на петледержатель;the unreliability of the measured tension forces, since it does not take into account the dynamic effect of the rolled strip on the looper;

технологическая сложность изготовления эксцентриковой обоймы, заключающаяся в обеспечении идентичности упругих свойств хотя бы у каждой пары обойм, причем упругие свойства эксцентриковой обоймы в данном случае зависят от свойств материала·, обеспечения идентичности по размерам, величины натяга в корпусе подшипника, его температуры; >the technological complexity of manufacturing an eccentric cage, which consists in ensuring the identity of the elastic properties of at least each pair of cages, and the elastic properties of the eccentric cage in this case depend on the material properties ·, ensure the identity in size, the size of the tension in the bearing housing, its temperature; >

необходимость обязательной совместной тарировки чувствительного элемента и эксцентриковой обоймы, а также отсутствие предохранительных устройств для защиты чувствительного элемента от перегрузок.the need for mandatory joint calibration of the sensitive element and the eccentric cage, as well as the absence of safety devices to protect the sensitive element from overloads.

Цель изобретения — повышение достоверности определения усилия натяжения за счет учета динамического воздействия полосы на петледержатель в процессе прокатки.The purpose of the invention is to improve the reliability of determining the tension due to the dynamic effect of the strip on the looper during the rolling process.

Цель достигается тем, что петледержатель непрерывного стана прокатки полосы, содержащий привод, два качающихся рычага, каждый из которых · одним концом жестко соединен с приводом, ролик, установленный на оси в подшипниках, расположенных в корпусах, и два датчика усилий, снабжен двумя дополнительными корпусами под'вески с жестко закрепленными в них осями и соединительными шпильками, двумя балками, связанными шпильками с корпусами подвески, и двумя датчиками угла поворота, размещенными на концах качающихся рычагов и связанными с осями подвески, а корпуса подшипников ролика с датчиками усилий установлены между корпусами подвески и балками на шпильках с возможностью перемещения вдоль них, при этом шпильки снабжены ограничительными упорами.The goal is achieved by the fact that the looper of a continuous strip rolling mill comprising a drive, two swing arms, each of which is rigidly connected to the drive by one end, a roller mounted on an axis in bearings located in housings, and two force sensors, is equipped with two additional housings suspensions with axles and connecting rods rigidly fixed in them, two beams connected with studs with suspension housings, and two angle sensors located at the ends of the swinging arms and connected to the axles of the base Eski, and roller bearing housings with force sensors are installed between the suspension housings and the beams on the studs can be moved along them, while the studs are provided with restrictive stops.

На фиг. 1 показан петледержатель с псрвеской при использовании, например и электромеханического привода; на фиг. 2 — вариант монтажа подвески с роликом на качающемся рычаге; на фиг. 3 — то же, разрез А—А на фиг. 2; на фиг. 4 — кинематическая схема петледержателя с подвеской и направление сил, действующих на петледержатель в·процессе прокатки полосыFIG. 1 shows a looper with psr by using, for example, an electromechanical drive; in fig. 2 - a variant of mounting the suspension with a roller on a swinging arm; in fig. 3 - the same, section A — A in FIG. 2; in fig. 4 is a kinematic diagram of a looper with a suspension and a direction of forces acting on the looper in the strip rolling process.

(ос1г привода условно поставлена на уровне линии прокатки).(os1g drive conventionally set at the level of the rolling line).

Два качающихся рычага 1 петледержателя одним концом жестко соединены с осью· привода 2 качания. В качестве привода качания может быть использован, например, моментный электродвис .гатель. На другом конце каждого качающегося рычага 1 монтируются подшипниковые опоры оси 3 подвески. Ось 3 каждой подвески жестко соединена с корпусом 4 подвески. Через каждый корпус 4 подвески проходят соедини* тельные шпильки 5, на которых подвижно установлен корпус 6 подшипников оси ролика 7 петледержателя, на нижних концах тех же шпилек установлена опорная балка 8.Two swinging levers 1 looper one end rigidly connected to the axis of the drive · 2 swing. As a swing drive, for example, a torque electrode can be used. At the other end of each rocker arm 1 are mounted bearing supports axis 3 suspension. The axis 3 of each suspension is rigidly connected to the housing 4 of the suspension. Connecting studs 5, on which the housing 6 of the bearings of the axle roller 7 of the looping holder are movably mounted, pass through each housing 4 hangers, and a support beam 8 is installed at the lower ends of the same studs.

15 Между каждым корпусом 6 подшипников оси ролика 7 петледержателя и каждой опорной балкой 8 установлен датчик 9 усилий. Для предохранения каждого датчика 9 от перегрузок на15 Between each housing 6 bearings axis roller 7 looper and each support beam 8 is installed sensor 9 efforts. To protect each sensor 9 from overloading

20 каждой соединительной шпильке 5 между каждым корпусом 6 подшипников оси ролика 7 и каждой опорной балкой 8 установлены ограничительные упоры 10.20 each connecting stud 5 between each housing 6 of the bearings of the axis of the roller 7 and each support beam 8 installed limit stops 10.

Для определения направления равно25 действующей силы взаимодействия прокатываемой полосы и петледержателя на конце каждого' качающегося рычага 1 установлен датчик 11 угла поворота, который связан с осью подвески. Положение качающегося рычага 1 относительTo determine the direction equal to 25 the effective force of interaction between the rolled strip and the looping holder, at the end of each swing arm 1, a rotation angle sensor 11 is mounted, which is connected with the axis of suspension. The position of the swing arm 1 relative

$ но линии прокатки определяется датчиком угла, связанным с осью привода 2 качания.$ but the rolling line is determined by the angle sensor associated with the axis of the drive 2 swing.

Петледержатель непрерывного стана' для прокатки полосы работает следую[дим образом.The petal holder of the continuous mill for rolling the strip is working as follows.

В момент захвата полосы последующей клетью привод 2 петледержателя, например моментный электродвигатель, поворачивает ось привода с качающими40 ся рычагами 1 и поднимает установленный на подвесках ролик 7 петледержателя, формируя петлю и заданное натяжение у прокатываемой полосы. При этом под действием сил натяжения полосы и возникающих от движения полосы динамических сил ролик 7 петледержателя вместе с осью и установленными на них корпусами 6 с подшипниками перемещается по соединительным шпиль50 кам 5 и давит на датчик 9 усилий, который, в свою очередь, опирается на балку 8 .·At the moment of capture of the strip by the subsequent cage, the drive 2 of the tape holder, for example, a torque motor, rotates the axis of the drive with swinging arms 1 and raises the looper roller 7 mounted on the hangers, forming a loop and a predetermined tension at the rolled strip. At the same time, under the action of the tension forces of the strip and the dynamic force roller arising from the movement of the strip, the roller 7 of the hinge holder, along with the axis and the housings 6 mounted on them, moves along the connecting studs 5 of the cam 5 and presses on the force sensor 9, which, in turn, rests on the beam eight .·

Так как подвеска установлена на оси 3, которая имеет возможность сво55 бодно проворачиваться на подшипниковых опорах в качающемся рычаге 1, то подвеска устанавливается в соответствии с направлением равнодействующей всех сил, действующих на ролик 7 петледержателя в процессе прокатки, датчик 9 выдает сигнал о величине этой равнодействующей, а датчик 11 угла поворота выдает данные о направлении указанной равнодействующей. При этом, в случае стабилизации натяжения по®5 лосы по "безразличному" режиму, при5Since the suspension is mounted on axis 3, which has the ability to freely rotate on the bearings in the swing arm 1, the suspension is installed in accordance with the direction of the resultant of all forces acting on the roller 7 of the loop holder during the rolling process, sensor 9 gives a signal about the value of this resultant and the angle sensor 11 outputs the direction of the resultant. At the same time, in the case of stabilization of the tension according to the 55, the lines in the “indifferent” mode, at5

755357755357

66

вод 2 петледержателя по заданию от управляющего устройства создает на оси привода момент из условия обеспечения постоянства натяжения в статике и уравновешивания динамических сил, возникающих в процессе прокатки. 5Waters 2 looper on the instructions from the control device creates a moment on the drive axis from the condition of ensuring the constancy of tension in statics and balancing the dynamic forces arising in the process of rolling. five

Момент на уравновешивание динамических сил рассчитывается, исходя из известных данных (см. фиг. 4), полученных замерами равнодействующей силы Р, угла положения качающегося рычага ск , угла положения подвёски ί и соотношения размеров: К - длина качающегося рычага, К длина подвески,The moment to balance the dynamic forces is calculated based on the known data (see Fig. 4), obtained by measuring the resultant force P, the angle of the swinging lever ck, the angle of the suspension в and the aspect ratio: K is the length of the swinging lever, K is the length of the suspension,

С - расстояние от предыдущей клети до оси петледержателя, 5 — расстояние от оси петледержателя до последующей клети, 1_ — длина межклетевого промежутка. При этом Т — натяжение полосы в статике постоянно в заданном диапазоне углов качания сА качающегося рычага (К), что обеспечива- 20 ется устройством управления,петледержателя путем создания соответствующего момента на приводе петледержателя .C is the distance from the previous stand to the axis of the loop holder, 5 is the distance from the axis of the loop holder to the subsequent stand, 1_ is the length of the interstate gap. At the same time, T is the tension of the strip in statics constantly in a given range of swing angles сА of the swing arm (K), which is ensured by the control device of the loop holder by creating an appropriate torque on the loop holder drive.

Исходя из изложенного, взаимодей- 25 ствие между полосой и петледержателем с подвеской определяется следующими зависимостями:Based on the above, the interaction between the band and looper with the suspension is determined by the following dependencies:

С.ТC.T

где Р„where Р „

т т 4ст' готt t 4st 'goth

ЛетYears old

гемheme

30thirty

вектор равнодействующей от натяжения полосы в статикеtension resultant band in statics

векторы натяжения полосы в статике; модули этих векторов в статике за счет гибкой связи равны , т.е.band tension vectors in statics; the moduli of these vectors in statics due to the flexible coupling are equal, i.e.

^Т<ст= ^Тгст = ^т·. ^T <St = ^T gst = ^t ·.

- О » Р - ^_ст,- O »P - ^ _st ,

** АС** AC

где Р — вектор равнодействующей силы, действующей на петледержатель в процессе прокатки;where P is the vector of resultant force acting on the looper in the rolling process;

0 — вектор динамической составляющей равнодействующей силы.0 is the vector of the dynamic component of the resultant force.

При этом 50With 50

стst

1 епт1 ept

5555

где М_Пст - момент на петледержателе, необходимый для создания натяжения в полосе в статике. 60where M _Pst - the moment on the looper, necessary to create tension in the strip in statics. 60

М па¹ ОНгM pa ¹ ONG

где — момент на петледержателеwhere is the moment on the looper

для уравновешивания динамической составляющей 0);to balance the dynamic component 0);

Н - плечо этой силы. 65H - the shoulder of this force. 65

ТогдаThen

где М_п — суммарный момент на петледержателе .where M _p - the total time on the looper.

Таким образом, благодаря установке ролика петледержателя на качающиеся рычаги через подвески, которые легко проворачиваются в качающихся рычагах на подшипниковых опорах, и наличию датчика угла поворота оси подвески в предлагаемом петледержателе замеряется равнодействующая всех сил от полосы, действующих на ролик петледержателя, и ее направление. Это позволяет с большей досто верностью рассчитать величину и направление динамической составляющей от движущейся полосы, действующей на ролик петледержателя., и по замеренному на оси привода моменту на петледержателе определить величину натяжения в полосе с учетом этой динамической составляющей.Thus, due to the installation of the roller holder on the swing arms through the suspension, which are easily rotated in the swing arms on the bearing supports, and the presence of the sensor of the angle of rotation of the axis of the suspension in the proposed loop holder measures the resultant of all forces from the strip acting on the roller holder and its direction. This makes it possible to calculate with greater certainty the magnitude and direction of the dynamic component from the moving strip acting on the roller of the looping holder, and determine the magnitude of the tension in the strip on the axis of the drive on the tongue bearing the dynamic component.

Технико-экономическая эффективность от использования описываемого петледержателя, позволяющего с большей достоверностью определять величину натяжения в полосе, что обеспечивает повышение качества стабилизации натяжения, заключается в увеличении выхода годного изделия за счет снижения кромочной обрези и возможности катать полосу &лиже к нижнему пределу допусков. Кроме того, в таком петледержателе отпадает необходимость в тарировке чувствительного элемента и непосредственно на петледержателе, чувствительный элемент защищен от перегрузок ограничительными упорами, детали подвесного устройства технологичны и просты в изготовлении.Technical and economic efficiency from the use of the described loop holder, which makes it possible to more reliably determine the amount of tension in the strip, which improves the quality of the tension stabilization, is to increase the yield of the product by reducing the edge trimming and the ability to roll the strip to the lower tolerance limit. In addition, in such a looper there is no need to calibrate the sensing element and directly on the looper, the sensing element is protected from overloads by restrictive stops, the details of the suspension device are technological and simple to manufacture.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Петледержатель непрерывного стана для прокатки полосы, содержащий привод петледержателя, два качающихся рычага, каждый из которых одним концом жестко соединен с приводом, ролик , установленный на оси в подшипниках, расположенных в корпусах, и два датчика усилий, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения усилия натяжения за счет учета динамического воздействия полосы на петледержатель в процессе прокатки, он снабжен двумя дополнительными корпусами подвески с жестко закрепленными в них осями подвески и соединительными шпильками, двумя балками, связанными* шпильками с корпусами поднески,A petal holder for a continuous strip rolling mill, containing a petle holder drive, two swing arms, each of which is rigidly connected to the drive by one end, a roller mounted on an axis in bearings located in housings, and two force sensors, characterized in that the accuracy of determining the tension force by taking into account the dynamic effect of the strip on the looper in the rolling process, it is equipped with two additional suspension housings with axles of suspension fixed in them and connect nymi pins, two beams, studs connected * with cases podneski, 755357755357 и двумя датчиками угла поворота, размещенными на концах имеющих возможность качания рычагов и связанными с осями подвески, а корпуса подшипников ролика с датчиками усилий установлены между корпусами подвески и Салками на шпильках с возможностью перемещения вдоль них, при этомand two angle sensors located at the ends of the arms that can swing, and connected with the axles of the suspension, and the roller bearing housing with the force sensors are installed between the suspension bodies and Slippers on the studs that can be moved along them, шпильки снабжены ограничительными упорами.studs are equipped with restrictive stops.