UA48358C2 - Пристрій стабілізації товщини листа на реверсивних станах гарячої прокатки - Google Patents

Abstract

Винахід відноситься до галузі автоматизації металургійного прокатного виробництва і може бути використаний для одержання листів і штаб обробкою тиском гарячих заготовок в клітях реверсивних прокатних станів. Пристрій містить електрогідравлічний блок управління, гідравлічні виконавчі механізми, датчики тиску рідини, датчики положення, датчики індикації входу листа до кліті. Блок управління з’єднаний з системою автоматичного регулювання товщини (САРТ) листа. Гідравлічні виконавчі механізми (ГВМ) виконані у вигляді пружних мембранних коробок - гідрокапсул, а мембрани виконані у вигляді гнучких багатошарових пакетів з комбінації тонколистових неметалевих і металевих оболонок, що чергуються. Така конструкція пристрою дозволяє повною мірою компенсувати силові збурення під час прокатки, що призводить до покращення якості готової продукції - листа. Запропоноване рішення дозволяє встановити пристрій на діючих прокатних станах без їх додаткової переробки.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до галузі автоматизації металургійного прокатного виробництва і може бути 2 використаним для одержання листів і штаб обробкою тиском гарячих заготовок в клітях реверсивних прокатних станів.

Відомий пристрій стабілізації товщини листа, який реалізує спосіб по авт. свід. СРСР Мо1719121 "Способ стабилизации толщиньі листа на реверсивном стане", МКИ В8В21837/02, 1990г. Цей пристрій містить канал управління швидкісною асиметрією за інформацією від датчиків зусиль прокатки (месдоз), температури листа, 70 його товщина та довжини. Пристрій дозволяє частково компенсувати силові діяння типу "температурний клин" і "глисажні позначки" за допомогою регулювання швидкостей обертання головних приводів робочих валків, але не усуває діючих на обладнання ударних навантажень при замші листа валками, а також вплив биття валків.

Відомі гідравлічні натискні пристрої (ГНП) електрогідравлічної системи автоматичного регулювання товщини (САРТ) штаби (див. Л.ИМ.Одни "Исполнительнье механизмь! систем автоматического регулирования толщинь, 12 профиля и формь!ї полосьі для листовьїх прокатньїх станов" - "Автоматизация производственньїх процессов":

Киев. Мо1 1996, с.42-48). Система містить виконавчі механізми типу "поршень - шток - циліндр" з ущільниками.

Вони оснащені датчиками тиску рідини та положення і за допомогою клапанів підключені до гідросистеми.

Недоліком такого ГНП і відповідно системи в цілому є невисока точність вимірювання зусиль прокатки, обумовлена значними змінними силами тертя в ущільниках циліндрів, перекосами, нерівностями поверхонь сполучуваних вузлів в місцях їх встановлення в кліті. Крім того, циліндри мають велику висоту, що потребує суттєвої трудомісткої доробки вузлів кліті для їх встановлення, а також вони мають недостатню пружність для ти линяння ударних навантажень.

Відомий ГНП з двома виконавчими механізмами у вигляді додаткової тонкої металічної оболонки, яка утворює гідравлічну порожнину з торцем кожного електромеханічного натискного гвинта позиціонування валків с верхньої групи (див. авт.свід.СРСР Мо1433514 "Гидравлический исполнительньій механизм для прокатной Ге) клети", МКИ В21831/32 30.10.1988г, Бюл. изобр. Мо40). Порожнини приєднані до гідравлічної системи управління положенням натискних гвинтів. Недоліками вказаного ГНП є невеликий діапазон переміщень оболонок (ход не більше 2мм) і невисока циклічна витривалість через швидке накопичення в матеріалі оболонок утомних напруг при частих знакозмінних переміщеннях а також високі трудомісткість і матеріальні витрати, пов'язані з со переробкою натискних гвинтів при дооснащенні їх такими оболонками, складність їх захисту від провертання в ю сполучуваних поверхнях при обертанні гвинтів з осьовими силовими навантаженнями.

Також як виконавчі механізми приладів відомі перетворювачі тиску робочого середовища в осьове о переміщення за допомогою так званих "мембранних коробок" з жорсткими центрами (див. Жукова Н.В. Антипов. о

Н.Ф. "Детали и узльі авиационньїх приборов и их расчет" - М, Машиностроение-1960.-416с). Їх недоліком є дуже низькі тиски робочого середовища і малий діапазон переміщень жорстких центрів. З

Найбільш близьким за технічним змістом та результатом, що досягається, с система автоматичного регулювання товщини (САРТ) штаби з гідравлічним натискним пристроєм (див. Информационньй лист "Беспоршневое гидронажитмное устройство УБСТ-75337" // "Автоматизация" 89 в промьшленной сфере: М., «

НПО "Черметавтоматика", 1989), яка містить електрогідравлічний блок управління, гідравлічні виконавчі З 740 механізми типу "гідромодуль з торовим елементом", датчики тиску рідини та положення. Порожнини виконавчих с механізмів під'єднані до джерела тиску через сервоклапани і до зливної магістралі - через клапани швидкого

Із» розвантаження. Тиск робочої рідини в порожнинах модулей пропорційний частині діючого на натискний гвинт зусилля прокатки. Недоліками такої системи з ГНП і невисока точність вимірювання зусиль через нестабільність характеристики перетворювання тиску рідини в зусилля в торових елементах модулів під дією змінного високого робочого тиску рідини, внаслідок чого вони деформуються не тільки в коршеному осьовому напрямку, але також шк і в радіальному напрямку, що призводить до непостійності ефективної площини модуля і відповідно до о нестабільності характеристики перетворення. Іншим недоліком є невисока циклічна витривалість, ресурсна надійність і довговічність роботи, зумовлені накопиченням в матеріалі торових елементів напруг від о втомленості при частих знакозмінних переміщеннях і силових навантаженнях. Крім того, модулі виконані зварним сл 20 методом, через що вони непридатні для ремонту. Також модулі мають недостатній хід (ї-2мм), шишку висоту (навколо 450мм), що неприпустимо при їх встановленні в нижній частій кліті між станиною і подушками опорного со валка, а до поверхонь вузлів кліті, які спрягуються, при установці модулів ставляться підвищені вимоги по паралельності, площинності і чистоти обробки.

Запропонований винахід вирішує задачу удосконалення системи стабілізацій товщини листа на реверсивних 25 станах гарячої прокатки шляхом введення нових елементів і зв'язків між ними, що дозволяє компенсувати

ГФ) збурюючі силові діяння всіх видів в повному діапазоні навантажень. юю Поставлена задача вирішується тим, що пристрій стабілізації товщини листа на реверсивних станах гарячої прокатки, який містить електрогідравлічний блок управління, поєднаний з системою автоматичного регулювання товщини (САРТ) листа і гідравлічними виконавчими механізмами (ГВМ) і датчиками тиску рідини і положення, 60 підключеними до блоку управління, причому порожнини виконавчих механізмів з'єднані з джерелом тиску рідини через сервоклапани і з магістраллю зливу через клапани швидкого розвантаження, а управляючи входи клапанів з'єднані з блоком управління, згідно з запропонованим рішенням, до і після зони прокатки листа встановлені датчики індикації входу листа до кліті, підключені до САРТ, ГВМ виконані у вигляді пружних мембраних коробок - гідрокапсул, а мембрани виконані у вигляді гнучких багатошарових пакетів з комбінації тонколистових бо неметалевих і металевих оболонок, що чергуються.

Суть винаходу полягає в наступному.

Принцип дії мембранної коробки - гідрокапсулп оснований на перетворені зміни об'єму рідини в замкненій, але податливій порожнині в осьове переміщення опорних поверхонь й "жорстких центрів" - плунжерів, що призводить до переміщення нижньої групи валків кліті залежно від зміни об'єму робочої рідини її порожнинах гідрокапеул. Тиск робочої рідини в цих порожнинах пропорційний силі, яка діє на плунжери, і стабілізований в межах осьових переміщень внаслідок збільшеної податливості і постійності ефективної площини пакетів мембран у сполученні з їх достатньою місткістю під дією високих тисків рідини і переміщень плунжерів в заданих межах (більш ніж 1Омм) для вирішення поставленої задачі. 70 Податливість і циклічна міцність гідрокапсул забезпечується мембранами, виконаними з комбінації перемінних неметалічних і металічних оболонок, що дозволяє поглинати енергію ударних навантажень і встановлювати потрібну позицію рівня лінії прокатки листів.

Блок управління жорсткістю кліті з гідрокапсулами поєднує функції швидкодіючих короткоходових виконавчих механізмів установлення рівня лінії прокатки, вимірювачів силових діянь, амортизаторів ударних навантажень /5 при прокатуванні листів і штаб в кліті стана і механізмів встановлення лінії рівня прокатки нижньою групою валків кліті прокатною стана.

Суть винаходу пояснюється фігурою, на якій зображена блок-схема запропонованого пристрою.

В кліті реверсивного, наприклад, товстолистового стана гарячої прокатки, яка містить типове механічне та електричне обладнання, пульт оператора, систему автоматичного регулювання товщини (САРТ) штаби, засоби

Контролю зусиль прокатки (методи), товщиномір, довжиномір, між станиною і подушками нижніх опорних валків встановлені невисокі гідрокалсули 1 (коротливі опори) з пакетами мембран 2, виконаними з комбінації тонколистових перемінних неметалевих і металевих оболонок. Гідрокапсули наповнені рідиною і оснащені датчиками З тиску, датчиками 4 положення. Гідрокапсули підключені через сервоклапани 5 до насосної станції 6, а через клапані 7 швидкого розвантаження - до зливної магістралі 8. Клапани підключені до блоку 9 управління, сч який в свою чергу з'єднаний з САРТ і пультом оператора. Перед зоною деформації і за нею встановлені о детектори кінців листа при захваті його валками в прямому та зворотньому напрямках реверсивної прокатки.

Запропонований пристрій працює наступним чином.

Перед прокаткою заготовок в кліті стана за допомогою блока 9 управління жорсткістю кліті пружними гідрокапсулами 1 замість жорстких гвинтових або клинових механізмів, встановлюють на заданому базовому о зо рівні лінію прокатки, тобто задане положення бочки нижнього робочого валка.

За допомогою датчиків З тиску фіксують мінімальний тиск рідини в порожнинах гідрокапсул 1, адекватне масі о нижньої групи валків, а датчиками 4 положення - початкове положення їх плунжерів відносно один другого, с

Перед пропуском заготовки через кліть за допомогою електропровідного гвинтового механізму положення верхньої групи валків встановлюють заданий міжвалковий зазор за заданою програмою обтиску метала со з5 валками, а далі поступово зменшують цей зазор до досягнення в останньому пропуску листа його вихідної «г номінальної товщини.

При підході заготовки до валків в кожному пропуску за допомогою додаткових детекторів 10 фіксують початок і кінець заготовки і формують сигнали для системи автоматичного регулювання товщини (САРТ) листа.

В першому пропуску при торканні заготовки до валків виникає удар і тиск в порожнинах гідрокапсул 1 різко « підвищується, але внаслідок пружної деформації мембран 2 положення плунжерів гідрокапсул змінюється, з с внаслідок чого амортизується силове ударне навантаження. По показниках датчиків З і 4 визначається діапазон зміни гнучкості гідрокапсул, адекватної жорсткості кліті, і при захваті металу валками відновлюється базовий ;» рівень лінії прокатки.

При першому проходженні заготовки між валками датчиками З і 4 визначають діапазон зміни жорсткості кліті при стрибках тиску рідини в гідрокапсулах 1 вздовж всієї довжини заготовки, внаслідок чого сигнали їх передаються в САРТ листа для компенсації можливих відхилень зусиль прокатки і міжвалкового зазору від стабільного значення, викликані силовими збуреннями заготовки: ударом, "температурним клином", "глісажними со позначками", ексцентриситетом валків. 2) В реверсивних пропусках заготовки у відомому діапазоні зміни пружності гідрокансул і діапазон зміни 5ор Жорсткості кліті в визначені моменти проходження заготовки, стрибків тиску рідини в порожнинах гідрокапсул 1, о блоком 9 управління жорсткістю кліті стабілізують зусилля прокатки за допомогою регулювання тиску робочої с рідини в порожнинах гідрокапсул за допомогою сервоклапанів 5 і клапанів 7 швидкого розвантаження, насосної станції 6 і зливної магістралі 8. При цьому стібки силових навантажень компенсуються автоматично разом з

САРТ за допомогою блока 9 управління жорсткістю кліті і пружними гідрокапсулами 1.

Пружність і циклічна міцність гідрокапсул 1 забезпечуються гнучкими мембранами, виконаними багатошаровими з неметалічних і металічних оболонок, що чергуються. (Ф, В результаті обтисків заготовки валками кліті в кожному пропуску за заданою оператором програмою ка одержують годний лист (штабу) заданої товщини і при полегшеному режимі експлуатації обладнання внаслідок демпфірування ударних та інших динамічних навантажень гідрокапсулами 1. во Техніко-економічний ефект від запропонованого способу визначається суттєвим підвищенням точності геометричних параметрів готового листа внаслідок стабілізації зазору між валками регулюванням жорсткості кліті при зміні зусиль прокатки металу. При цьому енергія ударних навантажень на обладнання при захваті листа валками поглинається пружними гідрокалсулами нижньої групи валків, встановленими в нижній частині кліті замість жорстких гвинтових або клинових механізмів нижньої групи валків, що захищає обладнання від 65 динамічних перевантажень.

Claims (1)

1. Формула винаходу Пристрій стабілізації товщини листа на реверсивних станах гарячої прокатки, який містить 2 електрогідравлічний блок управління, з'єднаний з системою автоматичного регулювання товщини (САРТ) листа і гідравлічними виконавчими механізмами (ГВМ) з датчиками тиску рідини і датчиками положення, підключеними до блока управління, причому порожнини виконавчих механізмів з'єднані з джерелом тиску рідини Через сервоклапани і з магістраллю зливу - Через клапани швидкого розвантаження, а управляючі входи клапанів з'єднані з блоком управління, який відрізняється тим, що до і після зони прокатки листа встановлені датчики 70 індикації входу листа до кліті, підключені до САРТ, гідравлічні виконавчі механізми виконані у вигляді пружних мембранних коробок - гідрокапсул, а мембрани виконані у вигляді гнучких багатошарових пакетів з комбінації тонколистових неметалевих і металевих оболонок, що чергуються. се що о (ее) І в) Ге) (ее) «

   - . а т» (ее) (95) 1 со ко бо б5