Устройство вытягивания слитка машины непрерывного литья заготовок

 

1. УСТРОЙСТВО ВЫТЯГИВАНИЯ СЛИТКА МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК, содержащее регулятор скорости электродвигателя, выход которого соединен с электродвигателем, усилитель мощности, генератор перегт менной частоты и электромагнитную муфту, соединяющую вал электродвигаг теля с валками тянущей клети, отличающееся тем, что, с целью повьпиения качества слитка, оно дополнительно содержит электродвигатель обратного хода с регулятором скорости, тормозную муфту, соединяющую вал электродвигателя с валками тянущей клети, муфту обратного хода, блок формирования закона управления , выходы которого соединены с входами электромагнитной муфты, тормозной муфты и муфты обратного хо (Л да.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1158285

4(5!) В 22 D I l /16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Дие. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3653664/22-02 (22) 20.10.83 (46) 30.05.85. Бюл. Ф 20 (72) Г.А.Анисович, Е.И.Марукович, М.В.Жельнис, Э.-И.П.Маяускас, В.С.Кветинскас, С.В.Стрельцов, В.Ф.Бевза и 3.Г;Негипов (71) Могилевское отделение Физикотехнического института АН БССР (53) 669;18.046.518(088.8) (56) !. Патент ФРГ Н 2110548, кл. В 22 Ь 11/12, опублик. 1974, 2. Авторское свидетельство СССР

У 948533, кл. В 22 D ll/16, 1982. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ВЫТЯГИВАНИЯ

СЛИТКА МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ

ЗАГОТОВОК, содержащее регулятор скорости электродвигателя, выход которого соединен с электродвигателем, усилитель мощности, генератор пере-,, менной частоты и электромагнитную муфту, соединяющую вал электродвига-. теля с валками тянущей клети, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества слитка, оно дополнительно содержит электродвигатель обратного хода с регулятором скорости, тормозную муфту, соединяющую вал электродвигателя с валками тянущей клети, муфту обратного хода, блок формирования закона управления, выходы которого соединены с входами электромагнитной муфты, тормозной муфты и муфты обратного хода.

1158285

2. Устройство по п.1, о т л и ч а в щ е е с я тем, что блок формирования закона управления содержит генератор постоянной частоты,два логичес-. ких элемента, делитель частоты,дешифратор,каналы задания законов управления, три реле времени, логическую схему KIH и усилители мощности, причем выходы генераторов постоянной и переменной частот соединены с вхо дами первого логического элемента, первый логический элемент, делитель частоты и дешифратор соединены последовательно, входы каналов задания

Изобретение относится к металлургии, в частности к машинам непрерывного литья.

Известно устройство для управления ступенчатым извлечением заготовки из горизонтального кристалл .изатора непрерывной разливки, содержащее датчик программ, счетчики, логические схемы, преобразователь частоты напряжения, электрогидравлический 1О шаговый двигатель, гидравлический двигатель, маслонасосную станцию, систему управления шаговым электро-. двигателем. Маслонасосная станция содержит электропривод и систему И автоматического регулирования давления масла (1 1.

Недостатками этого устройства являются его низкая надежность из-эа применения сложного шагового электро- 20 гидродвигателя, необходимость в программе для задания закона вытягивания слитка, а также в устройстве по обработке программы и в устройствах внесения изменений в программу в.пере 25 ходных режимах. РегуЛирование скорос" ти прямого и обратного хода производится одним и тем же потенциометром, что затрудняет установку различных скоростей движения при прямом и 30 обратном ходе. В условиях технологического процесса на работу устройства значительное влияние оказывают моменты инерции слитка, валков клети, редукторов. Это значительно уменьшает законов уПравления соединены с вьгходом дешифратора, а выходы — с входами воторого логического элемента, выходы первого и второго реле времени соединены с.входаии логической схемы

ИЛИ, выход первого реле времени через третье реле времени соединен с входом второго реле времени, а вход первого реле времени — с выходом второго логического элемента, выходы второго логического элемента. логической схемы ИЛИ и третьегО реле времени через усилители мощности соединены с выходами блока. быстродействие устройства и при массах слитка 2-10 т и частоте более

70 циклов в минуту движение слитка становится непрерывным. Все это отрицательно влияет на качество слитка, снижает оперативность управления процессом литья, увеличивает стоимость устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство вытягивания слитка машины непрерывного литья заготовок, содержащее регулятор скорости электродвигателя, выход которого соединен с электродвигателем, усилитель мощности, генератор перемен» ной частоты и электромагнитную муфту, соединяющую вал электродвигателя с валками тянущей клети, Циклический режим извлечения слитка в этом уст ройстве обеспечивается электромагнитной муфтой, которая преобразует непрерывное вращательное движение привода в циклическое вращательное движение валков тянущей клети (2 J.

Генератор вырабатывает электрические импульсы треугольной формы регулируемой частоты, которые, поступая на пороговое устройство, преобразуются в импульсы прямоугольной формы с регулируемой скважностью.

Импульсы с порогового устройства управляют работой усилителя мощности и электромагнитной муфтой, которая . задает цикличность движения клети.

Устройство имеет только один закон

1158 регулирования длительности движения слитка в зависимости от частоты. В процессе литья, в случае прорыва . металла через корочку слитка, необходимо сразу подать слиток назад, причем скорость обратного хода слитка должна быть значительно большей, чем при прямом ходе. Кроме того, если . в течение цикла вытяжки слитка ссу:д ществлять его подачу назад на некоторый 10 небольшой шаг, качество слитка значительно улучшается. Обратный ход слитка в известном устройстве можно получить лишь изменением направления вращения электродвигателя при 15 одновременном увеличении его скорости, При этом время, необходимое на реверс, 1 изменение скорости и разгон электродвигателя составляет примерно 2-5 с, в то же время двигатель испытывает 20 недопустимые перегрузки и быстро— . выходит из строя, а частота вытяжки слитка с обратным ходом уменьшается ниже технологических норм. Известное устройство не содержит элементов 2S задания фиксированного шага обратного хода, что затрудняет управление процессом литья. Тянущая клеть, рольганги, слиток, привод в целом обладают значительной инерцией, вследствие чего отключение электромагнитной муфты не приводит к полной остановке валков клети и слиток некоторое время продолжает двигаться по инерции, поэтому на больших ® частотах работы электромагнитной муфты перемещения слитка из цикли-: ческих становятся непрерывными. Эти недостатки приводят к тому, что известное устройство не позволяет получать частоты извлечения слитка болье ше Гц, а наличие только одного закона управления затрудняет управление машиной непрерывного литья заготовки. При вытягивании слитка с обратным ходом затруднено получение стабильного шага вытягивания, обратный ход происходит медленнее с большим запаздыванием. Следствием указанных недостатков является сниже"щ ние надежности устройства и качеI ства получаемого слитка.

Цель изобретения - повышение качества слитка.

Поставленная цель достигается тем, что устройство вытягивания слитка машины непрерывного литья

285 4 заготовок, содержащее. регулятор скорости электродвигателя, выход которого соединен с электродвигателем, усилитель мощности, генератор пере менной частоты и электромагнитную муфту, соединяющую вал электродвигателя с валками тянущей клети, дополнительно содержит электродвигатель обратного хода с регулятором скорости, тормозную муфту, соединяющую вал электродвигателя с валками тянущей

° клети, и муфту обратного хода, блок . формирования закона управления, выходы которого соединены с входами ( электромагнитной муфты, тормозной муфты и муфты обратного хода, l

Кроме того, блок формирования закона управления содержит генератор постоянной частоты, два логических элемента, делитель частоты, дешифратор, каналы задания законов управления,три реле времени, логическую схему ИЛИ и усилители мощности, причем выходы генераторов постоянной и переменной частот соединены с входами первого логического элемента, первый логический элемент, делитель частоты и дешифратор соединены последовательно, входы каналов задания законов управления соединены с выходом дешифратора, а выходы — с входами второго логического элемента, выходы первого и второго реле времени соединены с входами логической схемы ИЛИ, выход первого реле времени через третье реле времени соединен с входом второго реле времени, а вход первого реле времени — с выходом второго логического элемента, выходы второго логического элемента, логической схемы ИЛИ и третьего реле времени через усилители мощности соединены с выходами блока.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства вытягивания ,слитка машины непрерывного литья заготовок; на фиг.2 — структура блока формирования закона управления; на фиг.3 - -график движения слитка.

Устройство вытягивания слитка машины непрерывного литья заготовок содержит электродвигатель 1, блок 2 формирования закона управления, электромагнитную муфту 3 ° соединяющую вал электродвигателя 1 с валками

4 тянущей клети 5, электродвигатель

6 обратного хода, муфту 7 обратного хода, соединяющую вал электродвигате™

1158?85 ля 6 с валками 4 тянущей клети 5, тормозную муфту 8, соединенную с . валками 4 тянущей клети 5, и затравку (слиток ) 9.

Блок 2 формирования закона управле, 5 ния содержит генератор 10 переменной частоты, регулятор ll скорости для электродвигателя 1, регулятор 12 скорости для электродвигателя 6 обратного хода, усилители 13 — 15 мощности для муфт: электромагнитной муфты 3, тормозной муфты 8 и.муфты 7 обратного хода соответственно, реле 16 — 18 времени, логическую схему 19 ИЛИ, 15 генератор 20 постоянной частоты, пер" вый логический элемент 21, делитель

22 частоты, дешифратор 23, каналы

24 — 26 задания законов управления, второй логический элемент 27, переключатель 28 каналог, причем

20 генератор 20 постоянной частоты, первый логический элемент 21, делитель 22 частоты и дешифратор 23 соединены последовательно, входы каналов 24 — 26 задания законов управления соединены с выходом дешифратора 23, а выходы каналов 2426 задачия законов управления— с входом второго логического элемента 27. Первый логический элемент

2l содержит логические схемы 29 и 30, реализующие логическую функцию

ИЛИ, и схемы 31 и 32, реализующие логическую функцию И, Второй логический элемент 27 содержит логические 35 схемы 33 - 35, реализующие функцию

И, и схему 36, реализующую функцию

ИЛИ. Логическая схема 19 ИЛИ реализует функцию ИЛИ. Генераторы 10 и

20 переменной и постоянной частот © соответственно выполнены на микросхемах К 21 8 ГГl, регуляторы ll и 12 скорости — на устройствах типа

ЭТ lE, усилители 13 - 15 мощностина элементах Т-404, реле 16 - 18 43 времени и канал 25 задания закона управления на микросхеме К218АГ1, логическая схема 19 ИЛИ, первый и второй логические элементы 21 и

27 - на микросхемах К155ЛРЗ, дели- SO тель 22 частоты — на микросхеме

К155ИЕ8, дешифратор 23 — на микро» схеме К155ИД1, канал 24 задания закона управления — на микросхемах

К142НД5, канал 26 задания закона Я управления — на реле ВЛ-36, переключатель 28 каналов типа ПГМ. Для согласования сигналов по уровню между микросхемами применены схемы типа эмиттерных повторителей. Элементы управления процессом (нереключатели, резисторы регулирования скорости и времени включения) выделены отдельно в пульт управления (не показан).

Устройство работает следующим образом.

С помощьюрегуляторов 11и 12 скорости устанавливают требуемую скорость вращения электродвигателей 1 и 6. Переключателем 28 каналов устанавливают требуемый закон управления, т.е. зависимость времени прямого хода слитка от частоты его движения.

С помощью ручек управления каналами

24 — 26 задания законов управления устанавливают численное значение времени дц !фиг.3) движения при прямом ходе слитка. С помощью ручек управления реле 16 и 17 времени устанавливают время „ и (фиг.3) работы тормозной муфты 8, а с помощью реле 18 времени — время 7„ работы муфты 7 обратного хода. При этом усилие FЗ от электродвигателя

1 через электромагнитную муфту 3 передается на валки 4 клети 5 и на слиток 9 в течение времени *ц, после чего электромагнитная муфта

3 отключается и включается тормозная муфта 8, которая тормозным усилием

F 8 за время ь" „ гасит инерщяю и останавливает слиток. Затем включается муфта 7 обратного хода, которая передает тянущее усилие F7 от электродвигателя 6 обратного хода на слиток 9 в течение времени ьо, Слиток движется в обратном направлении.

Через время 1 муфта 7 обратного хода отключается, и на время включается тормозная муфта 8, которая гасит инерцию и останавливает слиток.

После этого наступает время Сд паузы, в течение которого слиток неподвижен.

С началом следующего цикла процесс работы устройства повторяется °

Время движения слитка в прямом направлении С = *в +,, а в обратном Т Го + с .

Закон управления движением слитка

9, т.е. закон изменения длительности включения электромагнитной муфты 3 в зависимости от частоты, формируется в блоке 2 формирования закона управления на основе импульсов генератора

10 переменной частоты для каналов

I! 58285

24 и 25 задания законов управления и импульсов генератора 20 постоянной частоты для канала 26 задания закона управления. Коммутация сигналов с генераторов переменной 10 и постоянной 20 частот, а также с каналов 24 — 26 задания законов управления осуществляется логическими элементами 21 и 27 в зависимости от положения переключателя 28 каналов

10 и в соответствии с таблицей состояний логических схем 29 — 36.

Канал 24 задания закона управления осуществляет управление вытяжкой слитка 9 по закону Гд / оц

= cons% при „ = чп ° Закон задается с помощью переключателя 28 каналов. При этом первый логический элемент 21 пропускает на свой выход только сигнал с генератора 10 переменной частоты. Сигнал делится в делителе 22 до периода, равного времени цикла, дешифруется в дешифраторе 23 и формируется в закон "*e /

/ ц = со 191 1 прн 1ц = чс в канале 24 задания закона управления.

Через второй логический элемент 27, который является коммутатором каналов, сигнал с выхода канала 24 задания закона управления поступает на уси- 30 литель !3 и электромагнитную муфту 3.

Закон позволяет получить постоянную скорость прямого хода слитка при изменении его частоты движения.

Закон целесообразно применять, если скорость вытяжки слитка строго ограни" чена и ее надо поддерживать постоян- ; ной при изменении частоты, а да io.

Канал 25 задания закона управления 4 осуществляет управление вытяжкой слитка по закону Ф„ = oonst .при ьц = чу- . Закон задается с помощью переключателя 28 каналов, при этом логический элемент 21 пропускает сигнал генератора 10 переменной .частоты, который делится в делителе

22 на отрезки, равные ц, и дешифруется в дешифраторе 23. После этого сигнал с дешяфратора 23 формиру ется в закон Тдэ = cooers, при Гц= чанг в канале 25 задания закона управления. Сигнал с выхода канала

25 задания закона управления через логический элемент 27 поступает 5S на усилитель 13 и электромагнитную муфту 3 ° Закон i e coos< при ц = ыг позволяет получить постоянйый шаг движения слитка при изме-нении частоть.. 3T0 важно при литье с заданным шагом, когда дня повышения качества слитка надо увеличивать частоту вытяжки, не меняя прн этом величину шага. При управлении движением слитка по каналу 26 задания закона управления время движения,.сумма времени обратного хода и паузы задается независимо друг от друга. Закон задается с помощью переключателя 28 каналов, При этом первый логический элемент 21 пропускает на выход сигнал с генератора 20 постоянной частоты. Последний выдает для канала 26 задания закона управления фиксированное значение единицы времени, на основании которой канал 26 задания закона управления производит отсчет необходимого времени движения и остановки слитка 9. Применение генератора 20 постоянной частоты позволяет сделать работу канала 26 задания закона управления независимой от генератора 10 переменной частоты и повысить тем самым точность и стабильность реализации закона управления. Сигнал с выхода канала

26 задания закона управления проходит через второй логический элемент 27, усиливается усилителем

13 и управляет электромагнитной муфтой 3. Канал 26 задания закона управления позволяет задавать независимо друг от друга время С* рема т + oo t <> +

После окончания сигнала с второго логического элемента 27 реле 16 времени вырабатывает импульс, который, пройдя через логическую схему

19 ИЛИ и усилитель 14, включает тормозную муфту 18. После окончания импульса с реле 16 времени включается реле 18 времени, которое вырабатывает импульс на включение муфты 7 обратного хода. После окончания импульса с реле 18 времени реле 17 времени вырабатывает импульс, который проходит через логическую схему 19 ИЛИ, усилитель 14 мощности и на время торможения включает тормозную муфту 8, после чего наступает время паузы, и цикл заканчивается. С началом нового цикла этот процесс повторяется снова.

Применение блока 2 формирования закона управления позволяет получить

l l 58285

Закон ла сингах о . о

Сигнал с блОка

1о

Сигнал с блока о

СИГнал с блОка

Сигнал с блоха

0 1 о

Саа ° сааа4

Сигнал с блока о

Сигнал с блока

1О

Сигнал с блОка

СНГHIIII с блОка

24 ° ° чан

С -% ° Чкг ч *

СнГнал 0 с блока

Сигнал с блока

Снг. ал Сигнал с Слога с блока

26 26 несколько .законов управления вытяжкой слитка, не зависящих друг от друга, что позволяет в процессе литья быстро изменять закон движения слитка, подбирая оптимальный режим (например, оптимальную частоту движения слитка), и эа счет этого улучшить структуру слитка, т.е. повысить его качество.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить стабильность процесса литья в машинах непрерывного литья со значительной инерционностью

С /С .-COI14 о о подвижных частей, расширить номенклатуру отливаемых заготовок, получить более качественные заготовки. Внедрение предлагаемого устройства позволя5 ет повысить производительностьа стабилизировать твердость и структуру по длине чугунных заготовок, используемых для изготовления деталей станков. Эффект обеспечивается в резуль" тате повышения качества металла отливок на стадии эксплуатации деталей путем непосредственного повышения их износостойкости.

1!58285

S

Составитель А.Сергеев

Редактор С.Лисииа Техред И.Асталош Корректор А.Обручар

Заказ 3449/12 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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