Устройство установки шпинделя прокатного стана в заданное положение

 

УСТРОЙСТВО УСТАНОВКИ ШПИНДЕЛЯ ПРОКАТНОГО СТАНА В ЗАДАННОЕ ПОЛОЖЕНИЕ, содержащее систему автоматического регулирования частоты вращения, регулятор положения . якоря прокатного электродвигателя, в зоне коллектора которого установлены три Пары осветителей и светоприемников, оси которых расположены под острым углом к оси вала электродвигателя, сельсин , сочлененный с валом электродвигателя , фазовый дискриминатор, промежуточный усилитель, потенциометры, реле Bpoviemi и блокировочные реле, отличающееся тем, что, с цепью повьпиения точности обработки заданного положения, оно дополнительно содержит вибрационный линеаризатор, представляющий собой трехкатушечное трехпозиционное поляризованное реле, задатчик толчковой работы электродвигателя и источник пилообразного напряжения, причем выход сельсина соединен с входом фазового дискриминатора, выход нзгорого через контакты репе времени и блокировочных реле соединенодним из вкодов регулятора положения, другой вход которого ерез, контакты реле времени и блокировочных реле соединен с выходом задатчика толчковой работы электродвигателя , а к третьему входу - выход промежуточного усилителя, вход которого со, единен с переключающим контактом реле вибрационного линеаризатора, одна из катушек которого соединена с источником пилообразного напряжения, а две другие катущки соединены; встречно и с двумя потенциометрами через ксттакты реле двух крайних светоприемников.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1076251 А

3 Р В 23 Й 5/121 В 21 В 31/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Риг,1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3492023/22-02 (22) 10.09.82 (46) 28.02.84. Бюл. ¹ 8 (72) М. Ю. Файнберг (53) 621.952.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 460159, кл. В 23 Я 5/12, 1975. (54) (57) УСТРОЙСТВО УСТАНОВКИ

ШПИНДЕЛЯ ПРОКАТНОГО СТАНА В

ЗАДАННОЕ ПОЛОЖЕНИЕ, содержашее систему автоматического регулирования частоты вращения, регулятор положения . якоря прокатного электродвигателя, в зоне коллектора которого установлены три

Пары осветителей и свегоприемников, оси которьм расположены под острым углом к оси вала электродвигателя, сель.син, сочлененный с валом электродвигателя, фазовый дискриминатор, промежуточный усилитель, потенциометры, реле времени и блокировочные реле, о т л и— .ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности обработки заданного положения, оно дополнительно содержит вибрационный линеариэатор, представляющий собой трехкатушечное тржшозиционное поляризованное реле, эадатчик толчковой работы электродвитателя и источник пилообразного напряжения, причем выход сельсина соединен с входом фазового дискриминатора, вькод которого через контакты реле времени и бпокировочных реле соединен одним иэ входов регулятора положения, другой вход которого через,контакты реле времени и блокировочных реле соединен с выходом эадатчика толчковой работы электродвигателя, а к третьему входу — выход промт жугочного усилителя, вход которого со. единен с переюпочающим контактом реле вибрационного линеаризатора, одна иэ катушек которого соединена с источником пилообразного напряжения, а две другие катушки соединены встречно и с

° Ю\ двумя погенцнометрами через койгакты реле двух крайних светоприемников. с выход промежуточного усилителя, вход которого соединен с переключающим кон тактом реле вибрационного линеариэато-ра, одна из катушек которого соединена с источником пилообразного напряжения, а две другие катушки соединены встречно " и с двумя погенциометрвми череэ контакты реле двух крайних светоприемников.

На фиг. 1 и 2 представлены сочленения алектродвигателя с прокатными валками» на фиг. 3 — характеристика фазового дискриминатора; нв фиг. 4 — элементная схема устройства для установки шпинделя прокатного стана в заданное положение;

Устройство содержит прокатный апектродвигатель 1, шпиндель 2, прокатный валок 3, хвостовик 4, прорезь 5 головки шпинделя 2, коллектор 6 якоря 7 электродвигателя 1. На фиг. 2 показаны коллекторные пластины 8, межламельные изоляции 9, торцовой вырез 10, осветители 11, напрввление световых лучей 12 к светоприемнику 13; пары 1415 и 16-17 осветительсветоприемник, сельсин 18, фазовый дискриминатор 19

-и блок 20 реле„выход 21 фазового дискриминатора.

На фиг. 3 представлена характеристика фазового дискриминатора 19 и различные области работы светоприемн».ков 3, 15 и 17 при засветке осветителями, 1, 14 и 16 при нахождении нв пути свеговых лучей 12 торцового выреза 10 в одной из коллекторных пластин коллекто»рв 6 электродвигателя 1 при врашенни его якоря 7. Элементная схема устройства для установки идтинделя прокатного стана в заданное положение содержит вибрационный линеаризатор 22, представляющий собой трехцозиционное трехквгушечное (23-25) поляризованное реле с контактами 26, коммутирующими цель потенциометрв 27. Величины напряжения на катушках 24 и 25 регулируются потенциометрами 28 и 29, включенными последовательно с резисторами 30 и 31 соответственно, Катушка 24 подключена к цепи, состоящей из погенциометра 28, резистора

30 и нормально открытых контактов реле 32 и 33 образующих реверсивный. контур на потенциометре 28 и опредс ляюших полярность напряжения нв катушке 24, в зависимости от íàíравления вращения якоря (к заданному положению). Катушка 25 подключена к цепи, состоящей из потенциометра 29 рези1 1076251 2

Изобретение относится к металлургии, к измерению углового положения шпинделей прокатного стана для автоматизации процессов заввлки валков в клеть при перевалке.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для останова станка в заданном угловом положении, содержащее систему автоматического регулирования частоты вращения, регулятор поло жения якоря прокатного электродвигателя, в зоне коллектора которого установлены три пары осветителей и светоприемников, оптические оси которых расположены под острым углом к оси вала электродвига геля, сельсин, сочлененный с валом двигателя, фазовый дискриминатор, промежуточный усилитель, потенциометры и реле времени и блокировоч ные 11.

Однако известное устройство не позво ляет осуществлять контроль перехода шпинделя за заданное положение и подход к заданному положению осуществляется в непрерывном режиме, что не обеспечивает необходимой точности, требующей при установке шпинделя про ° катного стана для эавалки валков в клеть

Цель изобретения — повьпшение точности отработки заданного положения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве установки шпинделя прокатного стана в зада1п ое положение, содержа : ее систему ве "змвтического ре гулир ования частоты вращения, ре гулят ар положения якоря прокатного электродвигателя, в зоне коллектора которого уствновлены три пары осветителей и светоприемников, оси которых расположены под острым углом к оси вала

40 электродвигателя, сельсин, сочлененный с ваном электродвигателя, фазовый дискриминатор, промежуточный усилитель, потенциометры, реле времени и блокировочные реле дополнительно содержит вибрационнь и линеаризвгор, пред45 ставляюший собой трехкатушечное трехпозиционное поляризованное реле, эадат ччик толчковой работы электродвигателяи источник пилообразного напряжения, причем выход сельсина соединен с входом фазового дискриминатора, выход которого через контакты реле времени и блокировочных реле соединен с одним из входов регулятора положения, другой вход которого черед контакты реле времени и блокировочнне реле соединен с выходом звдагчика толчковой работы электродвигателя, а к третьему входу107

3 стора 31 и нормально закрытых контактов реле 32 и 33, образующих реверсивный контур на потенциометре 29 и определяющих полярность вращения якоря электродвигателя в режиме скани рования, от заданного положения в ту сторону, откуда предшествовал подход . якоря к этому положению. Перекидной контакт 26 вышеуказанного трехкатушечного реле линеаризатора 22 и средняя точка потенштометра 27 подключены к входу промежуточного усилителя 34.

Устройство содержит также двухшифтовый пост 35, блокировочное реле 36, реле 37 времени, реле 38 минимального напряжения на выходе фазового дискриминатора 19. Сигнальные лампы 39-41 для наблюдения за работой устройства, сигнализации о возможных его неисправностях и запрета в этих случаях зввалки валков в клеть. Устройство содержит также регулятор 42 положения, выход которого соединен с входом 43 регулятора частоты вращения (не показан) прокатного электродвигателя.

Устройство работает следующим- образом.

При нажатии штифта 1 кнопочного пост а 35 включается и самоблокируется реле 36и начинается отсче выдержки времени (на размыкание) реле 37.

В течение этого времени на вход о регулятора 42 положения электродвигателя 1 подается сигнал на кратковременное вращение его с пониженной скоростью в определенном направлении, т.е. осуще с твпя ется кратковременный толчковый режим работы электродвигателя.

По истечении выдержки времени реле 37, одноименный контакт этого реле отключает вход cl регулягора 42 положения от напряжения толчковой работы и подключает к входу В этого регулятора выход 21 фазового ..дискри-, минатора 19, т.е. сельсинную схему самоустановления якоря 7 электродвигателя 1 и шпинделя 2 в заданное положение, При достижении якорем 7 положения, соответствующего очкам m или и характеристики (фиг. 3) т.е. в зависимости от направления вращения электродвигателя 1 в заданное положение (по или против часовой стрелки), через вырез

10 в коллекторе 6 засвечивается светоприемник 15 (или 17), одноимен-,. ный KOHTQKT которого вкпючает самоблокируюшееся реле 32 (или 33). Это

6251 4 реле отключает выход фазового дискриминатора 19 от входа 8 регулятора 42 положения и включает вибрвционный линеаризатор 22, т.е. его катушку 23, питающуюся от не показанного нв фигуре источника пилообразного напряжения, и катушку 24, создающуто рвэбаланс времени замкнутого состояния me ., тактов 26 реле-линеаризвтора 22 и раэt0 баланс токов его тта,гузки., При этом на выходе линеаризатора 22, а также на входе промежуточного усилителя 34, на входе g регулятора 42 положения и на его выходе 43 регулятора частоты вращения появляется сигнал,обеспечивающийй вращение электродвигателя в режиме вибрацнонной линеариэацки в направлении заданного положения. При достижении якорем электродвигателя

20 заданного положения через вырез 10 в коллекторе 6 засвечивается светоприемник 13, вследствие чего через одноименный контакт светоприемникв и нормально закрытый контакт реле 33 (или

25 32) включается катушка 25 линевризатора 22. Наматничиваюшие силы катушек

24 и 25 направлены встречно, причем величина намагничиваюшей силы катушки

25, болыпе, например, в 2 раза таковой катушки 24, вследствие чего происходит изменение полярности выходного напряжения линеариэатора 22. Вследствие этого происходит изменение полярности напряжения вибрационной линевризации, поступающего íà вход промежуточного

- усилителя 34 с выхода погенциометра

27 и вибрирующего переключающего контакта 26 линеаризатора 22. При этом изменяется полярность w входе. с регулятора 42 положения на его входе 43 Ь

40 регулятора частоты вращения и электро.; двигатель 1 реверсируется в режиме вибрационной линевриэвции вплоть до пзтери засветки светоприемником 13, 45 после чего электродвигатель снова реверсируется в сторону заданного положения, поскольку катушка 25 линеаризатора 22 при затемненном светоприемнике 13 откпючена.

Таким, образом, якорь электродвигателя 1 работает в режимах вибрационной линеаризапии и сканирования относительно заданного положения, причем границы сканирования (эоны Р или В фиг. 2) определяется направлением вращения якоря электродвигателя при подходе его к заданному положению. В связи с этим заданная точность уста251

1076

5 ноВкы. шпинделя (В градусах) должна превышать двухкратную ширину зоны сканирования (с(, 3 (Р+ 8.) ). В режиме сканирования контактом светоприемника 13 включается, так же в вибрацион- 5 ,ном режиме, сигнальный прибор (лампа) ,40, по срабатыВанию которого судят о во:-В4ожности осуществления эавалки валков в клеть.

Если в процессе вращения якоря 7 10 к заданному положению после срабатывания одного из крайних светоприемников, например, 15, не срабатывает центральный светоприемник 13, обеспечивающий режим сканирования, то пройдя в режиме 15

Вибрвционной линеариэации через заданное положение, якорь 7 продолжает вращагт ся в том же направлении вплоть до засветки другого крайнего светоприемника 17. При этом электродвигатель авто- 20 магически остановится, т.е. включены и самоблокированы оба реле (32 и ЗЗ) и катушка 24 линеаризатора 22 оказыва ется подключенной к эксипотенциальным точкам, образованным плечами потенциометра 28 и контактами вышеуказанных реле 32 и 33, а катушка 23 отключается нормально закрытыми контактами этих реле. . Об указанных неисправностях сигнали- Ç0 эирует также лампе 4iL параллельно которой может быть включено не показанное на фигуре реле, контакты которого запрещают перемещением тележки с валками 3 в направлении эавалки в клеть.

После устранения укаэанной неисправности для повторного запуска устройства необходимо поочередно нажать штифты

К и 1 кнопочного поста 35, Если не исправны крайние светоприем- 40 ники 15 или 17 и не срабатывают реле

32 mn 33, то после прохода якорем двигателя. в режиме сельсинной самоустановки за точки m или и (фиг. 3) к заданному положению, отключается реле

38 минимального напряжения, подключен.

Мое к жцсоду фазового дискриминатора

19, вследствие чего включае1ся сигнааь ный аппарат (лампа) 39, параллельно которому может быть включено не показанное на чертеже реле, контакты xoroрого также запрещают перемещение тележки с валками 3 в аправпении завалки Ь клеть.

Точно также, если после окончания голчкЬвого режима работы электро-двигателя и включения сельсинной схемы самоусгановки якорь 7 электродвигаге- ля 1 остановился вблизи положения, отличающегося or заданного примерно на

180О (зоны F и 5.на кривой А фиг. 3), r.å. вне эоны засветки светоприемников

15, 13 и 17, го в этом случае алова срабагываег сйгнальный аппарат (лампа)

39, информирукиций о неисправностях.

В обоих последних случаях для повторного запуска схемы после устранения неисправностей также необходимо поочеред нв нажать штифты Й и I кнопочного поста 35 ° Толчковый режим работы двигателя при нормальном запуске усгрой„. ства или после устранения неиспрввнос . тей необходим как для зарядки схемы, отсчета выдержки времени, блокировок и т.д., так и в связи с тем, что при исключении такого режима и подаче только команды нв самоустановку якоря В заданное положение после окончания прокатки и остановки электродвигателя 1, ротор сельсина 18 и якорь 7 оказываются как в зонах F u G так и между точками rn и и (фиг. 3), однако беэ предварительной засветки свегоприемников 15 и 17 беэ самоблоиировки реле 32 или 33. В связно этим также возникает необходимость изменить положение якоря 7 электродвигателя 1 посредством его кратковременного включения, т.е. ocymeствигь тот же толчковый режим.

При этом ложное срабатывание и самоблокирование реле 32 и 33 при воз- можной засветке в толчковом режиме

Светоприемников 13, 15 и 17 исключается благодаря включению цепей катушек этих реле последовательно с нормально замкнутым контактом реле 37 времени, который подготавливает цепи реле 32 или 33 для их включения после отпускания якоря реле 37 т.е. после окончания режима толчковой работы, сельсинной обработки положения и засветки указанных свегоприемников при переходе в режим вибрационной линеаризации и механического сканирования якоря электродвигателя.

После заввлки валкой схема устройства может быть отключена квк вруч ную (нажатием штифта {!(кнопочного поста 35), гак и автоматически, с помощью не показанного нв фигуре контакта путевого выключателя, установленного на механизме перевалки вал, ков.

Предлагаемое устройство повышвег точность обработки заданного положе— ния и сокращает продолжительность заввлки валков, 107625 1

1076251

Составитель А. Сергеев

Техред Л.КоцюбнякКоррекл р А, Повх

Редактор Ю. Середа

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 601/13 Тираж 767 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5