Устройство стабилизации межвалкового зазора на непрерывном прокатном стане

 

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТЬИЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„258539 ю 4 В 21 В 37 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1107917 (21) 3888138/22-02 (22) 22.04. 85 (46) 23 ° 09.86. Бюл. - 35 (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Л.И. Брежнева (72) И.А. Маслов, В.П. Яланский, А.Д. Елишевич, А.В. Фаренбрух, И.М. Меерович, В.Г. Макогон и А.И. Глыбин (53) 621.771.23-503.51 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1107917 ° кл. В 21 В 37/00, 1983. (54) (57) УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ

МЕУЗАЛКОВОГО ЗАЗОРА НА НЕПРЕРЫВНОМ

ПРОКАТНОМ СТАНЕ по авт.св. У 1 107917, о т л и ч а в щ е е с я тем, что, с целью повышения точности прокатываемых полос путем расширения диапазона регулирования межвалкового зазора, оно дополнительно снабжено вторым функциональным преобразователем, вторым блоком памяти, третьим элементом сравнения, четвертым элементом сравнения и датчиком давления жидкости, причем первый вход четвертого элемента сравнения соединен с выходом датчика давления жидкости, вход которого соединен с гидроцилиндрами, второй вход четвертого элемента сравнения соединен с выходом второго блока памяти, а его вы" ход соединен с первым входом третьего элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого функционального преобразователя, а его выход — с входом второго функционального преобразователя.

1258539

Изобретение относится к листопрокатному производству, в частности к устройствам регулирования размеров проката, и является усовершенствованием устройства по авт.св. 5

N 1107917.

Цель изобретения — повышение точности прокатываемых полос путем расширения диапазона регулирования межвалкового зазора.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства (направление прокатки полосы показано стрелкой); на фиг.2вариант исполнения логической схемы; на фиг.3 - структура блока памяти, на фиг,4 - структурная схема функционального преобразователя.

Прокатывают полосу 1.

Устройство содержит гидроцилиндры 2, расположенные между опорами ,валков рассматриваемой клети, задатчик 3 давления жидкости в гидроцилиндрах, электрогидравлический преобразователь 4 давления, измеритель

5 толщины полосы, задатчик 6 толщины полосы, первый элемент 7 сравнения, датчики 8-12 наличия полосы соответственно в клетях а-д, логическую схему 13, первый блок 14 памяти, первый функциональный преобразователь 15 и второй элемент 16 сравнения. При этом первый и второй входы первого элемента 7 сравнения соединены соответственно с измерителем 5 толщины полосы и„ задатчиком 6 толщи- 35 ны полосы, выход первого элемента 7 сравнения соединен с первым входом электрогидравлического .преобразователя 4, выход эадатчика.3 давления соединен с вторым входом электрогид- 40 равлического преобразователя 4, выход которого соединен с гидроцилиндрами

2, выходы датчикбв 8-12 наличия полосы в прокатных клетях соединены с входами логической схемы 13, выход 45 которой соединен с входом первого блока 14 памяти и первым входом 17 первого функционального преобразователя 15, первый выход блока 14 памяти соединен с вторым входом. 18 50 первого функционального преобразователя 15 второй выход первого блока 14 памяти соединен с первым входом второго элемента 16 сравнения и третьим входом 19 первого функциональ- у го преобразователя 15, второй вход второго элемента 16 сравнения соединен с третьим выходом первого блока

1й памяти, выход.второго элемента 16 сравнения соединен с четвертым входом 20 первого функционального преобразователя 15, выход первого функционального преобразователя 15 соединен с третьим входом электрогидравлического преобразователя 4, первый блок 14 памяти имеет дополнительные входы, на которые поступает информация из системы регулирования натяжения (не показана) о заданном переднем натяжении Tgq полосы между клетями 2 и f и измеряемом в процессе прокатки заднем натяжении Tbr полосы между клетями о и Г . Первый функциональный преобразователь 15 имеет дополнительные входы, через которые перед началом прокатки партии полос в него вводят информацию о передаточных коэффициентах К, Кц и Кд где:К вЂ” коэффициент, связывающий изменение давления жидкости 6Q в гндроцилиндрах 2 клети 2 с изменением межвалкового зазора AS в клети 3 и показывающий необходимое изменение

Щ на единицу изменения ЬЯ; Kgq коэффициент, связывающий изменение

1 натяжения Tg полосы между клетями

Я и g с изменением межвалкового зазора фЯ в клети 2 и показывающий ве- . личину изменения межвалкового зазора ЬS на единицу изменения натяжения Т у, Кр - коэффициент, связывающий изменение натяжения Т полосы между клетями и 8 с изменением межвалкового зазора AS в клети 8 и показывающий величину изменения межвалкового зазора Л$ на единицу изменения Т@ .

Дополнительно устройство содержит второй функциональный преобразователь 21, второй блок 22 памяти, третий 23 и четвертый 24 элементы сравнения и датчик 25 давления жидкости, причем первый вход четвертого элемента 24 сравнения соединен с выходом датчика 25 давления жидкости, вход которого соединен с гидроцилинд" ром 2, второй вход четвертого эле" мента 24. сравнения соединен с выходом второго блока 22 памяти, а его выход соединен с первым входом третьего элемента 23 сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого функционального преобразователя 15, а его выход — c входом второго функционального преобразователя 21.

1258539

Логическая схема 13 (фиг.2) содержит источник 26 питающего напряжения, реле 27 переднего конца, реле 28-30 заднего конца с соответствующими контактами и контакты 31-36 соответственно 31 датчиков 8-12. До начала прокатки полосы нормально за-, крытые контакты 36, 31, 32 и 33 выходных реле датчиков 12, 8,9 и 10 наличия полосы в клетях ), u 8 и Д замкнуты, а нормально открытые контакты 34 и 35 выходных реле датчиков

10 и 11 наличия полосы в клети 6 и

Я разомкнуты и катушки реле 27 и 28, 29, 30 логической схемы 13 обесточены.

За время прокатки полосы логическая схема 13 выдает шесть команд: при входе переднего конца полосы в клеть 6, при входе переднего конца полосы в клеть g, при выходе заднего конца полосы из клети й.,при выходе заднего конца полосы из клети О, при выходе заднего конца полосы из клети О и при выходе заднего конца полосы из клети 8.

Блок 14 памяти (фиг.3) содержит три ячейки 37-39 памяти и контакты 40-42 реле 27-28 логической схемы 13 соответственно. Каждая из яче- 30 ек памяти представляет собой запоми- нающий интегратор, выполненный на стандартных элементах УБСР (например, блоки ИВ и УПТ-4).

На вход первой ячейки 37 памяти 35 поступает сигнал натяжения ь . При входе переднего. конца полосы в клеть по команде реле 27 из логической схемы 13 (первая команда логической схемы 13) первая ячейка 37 памяти 40 фиксирует значение натяжения в этот момент и запоминает его.

На вход второй 38 и третьей 39 ячеек памяти поступает сигнал натяжения Г При выходе заднего конца 45 . полосы из клети И. по команде реле 28 из логической схемы 13 (третья команда логической схемы 13) третья ячейка 39 памяти фиксирует значение натяжения Т и запоминает его. При 50 выходе заднего конца полосы из клети Д по команде реле 29 из логической. схемы 13 (четвертая команда логической схемы 13) вторая ячейка 38памяти фиксирует значение натяжения 55

7у в этот момент и запоминает его, Выходы ячеек 3?-39 памяти явля тся соответственно первым, вторым третьим выходами блока 14 памяТИ в

Функциональный преобразователь.15 (фиг.4) содержит три пары решакищих усилителей и контакты 43-46 реле

27-30 логической схемы 13. Усилители работают в режиме умножения и каждый из них состоит из стандартного операционного усилителя универсальной блочной системы регулирования и внешних активных сопротивлений, образующих цепь обратной связи. На вход 18 первой пары решающих усилителей подается сигнал Тц на вход 20 второй пары — сигнал .$7p и на вход

19 третьей пары — сигнал Vga Значение заданных коэффициентов Kgy Ива и К определяется отношением активных сопротивлений

ОС1. ВСЯ . жД

r r r п „ Ь

Коэффициенты, К, 6iq и )(gq различны для различных типоразмеров полос сортамента стана. Изменение эначений коэффициентов при переходе на прокатку полос другого типоразмера проводят изменением соответствующих названных отношений сопротивлений.

Выходной сигнал бр 1 - М первой пары решающих усилителей при входе переднего конца полосы в клеть и через замкнутьц контакт 43 реле 27 логической схемы 13 поступает в электрогидравлический преобразователь 4 давления. При входе переднего конца полосы в клеть контакт 43 размыкается и сигнал на вход электрогидравлического преобразователя 4 давления не подается. При выходе заднего конца полосы из клети о .выходной

1 сигнал К Л,g> К второй пары решающих усилителей через замкнутые контакты 44 и 45 реле 29 и 30 поступает в электрогидравлический преобразователь 4 давления. Прн выходе заднего конца полосы из клети 9. контакт

45 размыкается и сигнал на вход электрогидравлического преобразователя 4 давления не подается. При выходе sap,него конца полосы из клети ц выходной сигнал Кб .Ъ И третьей пары решающих усилителей через замкнутый контакт 46 поступает в электрогндравлический преобразователь 4 давления. При выходе заднего конца полосы из клети z контакт 46 размыкается и

Ф 12585 сигкал ка вход электрогидравлического преобразователя 4 давления не подается.

По иере входа. переднего конца полосы поочередно в клети а,д,6,8,$ нормально закрывшие контакты. выходных реле датчиков -12 наличия полосы в клети размыкаются, а нормально открытые контакты эаиьпсаются. Формирование команд логической схемой 13 16 осуществляется следующим образом.

Первая команда. При входе перед" него конца полосы в клеть ц замыкается нормально открытый контакт 34. (фиг,2) выходного реле датчика 10 И наличия полосы в клети 5, катушка реле 27 эапитывается и переключени. ем его контактов подается команда в первый блок 14 памяти (фиг.3) (sa-. мыкается контакт 40) и на первый вход 26 первого функционального преобразователя 15 (замыкается контакт 43, фиг.4).

Вторая команда. В момент входа переднего конца полосы в клеть g кор 2% мально закрытый контакт. 36 (фиг.2) выходного реле датчика 12 наличия полосы в клети g размьнсается, катушка реле 27 вновь обесточивается, что является сигналои команды, посту- 36 лающим на первый вход l7 первого функционального преобразователя 15 (размыкается контакт 43).

Третья - пятая команды. При входе переднего конца полосы s клети и д Зс а и 8 разиыкаются контакты 31-33,. замыкается контакт 35 и катушки реле 28-30 остаются обесточенными (фиг.2). При выходе задкего конца полосы иэ клети а, нормально замкнутый 46 контакт 31 замыкается и катушка реле

28 запитывается, что является сигналом выхода заднего конца полосы из клети g, (третья команда), который подается s первый блок 14 памяти ФЗ (замыкается контакт 42, фиг.3}. -При выходе заднего конца полосы из клети

В

6 кормапьно закрытый контакт 32 эайьпсается и катушка реле 29 эапитывается, что является сигналои выхода э6 заднего конца полосы нэ клети (Г (четвертая команда), который подается в первый блок 14 памяти (замьисается контакт 41, r.3) и в первый функ" циональный преобразователь 15 (замы- 55 кается контакт 44, фиг.4). При выхо« де заднего конца полосы из клети 8 нормально закрытый контакт 33 эамыкается и катушка реле 30 эапитывается, что является сигналом вьпсода заднего конца полосы нз клети 6 (пятая команда), который подается в первый вход 17 первого функционального преобразователя 15 (контакт 45 замыкается, контакт- 46 разиыкается, фиг.4).

Шестая коианда. При выходе заднего конца полосы из клети s раэмыкается нормально открытый контакт 35 (фиг.2) и катушки всех трех реле 2830 заднего конца обесточиваются, что является сигналом выхода заднего конца полосы из клети 8> который подается в первый блок 14 паияти (контакты 41 и 42 размыкаются) и в пер" вый функциональный преобразователь

15 (контакты 44 и 46 размыкаются, контакт 45 замыкается)..

Второй функциональный преобразователь 21 выполнен подобно первоиу функциональному преобразователю 15 на базе решающих усилителей. Второй блок 22 памяти выполнен аналогично ячейкам 37-39 блока 14 памяти. Третий элемент 23 сравнения выполнен в виде элемента сравнения с однополярным выходои. Датчик 25 давления жидкости выполнен s виде преобразователя давления.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом прокатки по сигналу, поступившему от задатчика 3 давления жщр ости, электрогндравлический преобразователь 4 создает в гидроцилиндрах 2 заданное начальное давление 8, относительно которого в процессе прокатки регулируется текущее значение давления. При входе переднего конца полосы в валки одной из предыдущих, по отношекию к клети 8 по ходу прокатки, например, клети д логическая схема 13 подает команду в первый блок 14 памяти. Ио этой коианде первый блок 14 памяти запоми" кает значение Тс заданного натяжения полосы между клетями 8 и 6 °

Зафиксированное первым блоком 14 памяти эначенце Ты поступает c его первого выхода йа второй вход 18 пер-! ваго функционального преобразователя 15.. Первый функциональный преоб" раэователь 15 вычисляет величину изменения давления жидкости в гидроцилиндрах 2, необходимую для кодюек7 12585 ции зазора между валками по выражению

aq=-К К, т, Сигнал, пропорциональный 6 G поступает с выхода первого функционального преобразователя 15 на третий вход электрогидравлического преобразователя 4, который уменьшает заданное начальное давление 6» в гидроцилиндрах 2 на величину 4 Я,До вхо10 да переднего конца полосы в клеть полоса в клети прокатывается при давлении, величина которого меньше

Я „ ка и 0-. В момент входа полосы в клеть первый функциональный пре15 обраэователь 15 по команде, поступившей íà его первый вход 17 с выхода логической схемы 13, снимает корректирующий сигнал д Q и электрогидравлический преобразователь 4 восстанав26 ливает давление в гидроцилиндрах 2 до значения Q », При прохождении полосы между клетями 8 и ) фактическая толщина колосы, измеренная измерителем 5, сравнивается первым элеиентом 7 сравнения с заданной эадатчиком 6 толщиной и при их неравенстве с выхода первого элемента 7 сравнения на первый вход электрогидравлического преобразователя 4 поступает сигнал отклоне- ния фактической толщины от заданной.

Электрогидравлический преобразователь

4 пропорционально отклонению и с учетом его знака изменяет давление в гидроцилиндрах 2, компенсируя изменения упругой деформации клети и стабилизируя межвалковый зазор.

При выходе заднего конца полосы из клети О, логической схемой 13 в .первый блок 14 памяти подается команда на запоминание натяжения 7у по лосы между клетями о и 3, Запомненное значение натяжения Т в поступает с третьего выхода первого блока

14 памяти на второй вход второго элемента 16 сравнения.

При выходе заднего конца полосы из клети д логической схемой 13 в первый блок 14 памяти вновь подается команда на запоминание натяжения

7 полосы между клетями о и 8 . Это запомненное значение Tgz поступает с второго выхода первого блока 14 памяти на первый вход в горого элемен- зЫ та 16 сравнения. Результат сравнения значений натяжения Т р между клетями и г в моменты выхода зад39 8 него конца полосы иэ клети О. и д с выхода второго элемента 16 сравнения поступает на четвертый вход 20 первого функционального преобразователя 15, в котором вычисляется сигнал коррекции давления по выраженйю аО =-К.<в аТ

Ьг бг.

Сигнал A Я поступает с первого функционального преобразователя 15 в электрогидравлический преобразователь 4 который изменяет текущее значение давления в гидроцилиндрах 2 клети Я на величину Ы

Запомненное при выходе заднего конца полосы из клети Г значение натяжения Тв, кроме первого входа второго элемента 16 сравнения поступает и на третий вход 19 первого функционального преобразователя 15, в котором вычисляется необходимая величина коррекции давления по выршению да К Квг твг

При выходе полосы иэ клети 0 по команде от логической схемы 13 иэ первого функционального преобразова" теля 15 в электрогидравлический преобразователь 4 поступает сигнал, пропорциональный А(2 Электрогидравлическнй преобразователь 4 снижает текущее значение давления в гидроцилиндрах 2 клети. 3 на величину.hQ;

Во всех случаях поступления ка третий вход электрогидравлического преобразователя 4 с выхода первого функционального преобразователя 15 сигнала h Q,„õàðaêòåðèçóåùåão величину снижения давления жидкости в гидроцилиндрах 2, необходимую для уменьшения межвалкового sasopa c целью компенсации влияния иатяжения на толщину полосы, сигнал ЛЯ одно" временно поступает и на второй вход третьего элемента 23 сравнения. На первый вход элемента 23 поступает сигнал д Я с выхода четвертого элемента сравнения, который равен разности между сигналом Qq поступившим на его первый вход с.выхода датчика

25 и соответствующим текущему значению давления в гидроцилиндрах 2, и сигналом Qqqq поступившим íà его второй вход с выхода второго блока

22 памяти, соответствующего минимально допустимому давлению в системе, т, е. Яв = Я, - g H. Сигнал A Q,g характеризует величину, на которую

1258539 10

1а 5

1О жению

45=48.К = а((—

К

Сигнал д6 характеризует величину

t перемещения нажимных винтов, которое обеспечивает изменение межвал,кового зазора иажимными винтами, дополнительное к основному изменению 5g межвалкового зазора гидроцилиндрами в данный момент возможно сниженис. давления в гидроцилиндрах 2. Сигнал

h Q поступивший на второй вход третьего элемента 23, сравнивается е сигналом Д g,поступившим на его пер- 5 вый вход. Поскольку третий .элемент

23 сравнения выполнен в лиде элемента сравнения с однополярным выходом, сигнал на его выходе появляется только в том случае, если сигнал на его втором входе больше сиг-, нала на eFo первом входе. Если

4 Й 4 4 Qg,т.е. величина Ь Qg, на которую возможно изменение давление, больше величины h Q на которую необ7 ходимо изменить давление, то сигнал на выходе третьего элемента сравне" ния отсутствует и корректировка межвалкового зазора с целью компенсации влияния натяжения осуществляется только гидроцилиндрами 2 по сигналу gQ, поступившему на третий

Вход электрогидравлического преобра=-ователя 4, т.е. предлагаемое устройство в этом случае работает так же, как и известное. . Если 4 g ) 4 Я, т. е, величины 4 и недостаточно для компенсации влияния натяжения, то сигнал и Я .равный превышению.hЯ над 4Ц (А Я = ай -4 Q.bp с выхода третьего. элемента сравнения поступает на вход второго функционального преобразователя 21, на два дополнительных входа которого перед началом Прокатки вводят информацию 35 о передаточных коэффиц 1ентаХ К и

К где К вЂ” передаточный коэффициент ! 1 м клети, связывающий перемещение.h ъ нажимных винтов с изменением. 41 межвалкового зазора и показывающий не-. 40 обходимое перемещение нажимных винтов на единицу изменения межвалкового завара (f(+>о } °

S . БО Втором функциональном ilp9o5. 45 разователе 21 вычисляется величина перемещения нажимных винтов по выра2. Сигнал45 с выхода второго функционального преобразователя 21 пос- . тупает в систему управления перемещением нажнмных винтов (не показана) и корректировка межвалкового зазора осуществляется одновременно гидро" цилиндрами 2 и нажимными винтами.

Таким образом, если для компенсации влияния натяжения интервал из" менения давления в гидроцнлиндрах с целью корректировки межвалкового зазора недостаточен, то недостающее изменение межвалкового зазора осуществляется перемещением нажимных винтов одновременно с изменением давления в гидроцилиндрах, что обеспечивает дополнительно введенные элементы: функциональный преобразователь 21, второй блок 22 памяти, третий 23 и четвертый 24 элементы сравнения, датчик 25 давления жидкости и их связи.

При выходе полосы из клети 3 по команде логической схемы 13 происходит стирание запомненных блоком 14 памяти значений натяжения 7гу .g Tgg

При прокатке следующей полосы цикл работы устройства повторяется.

Использование изобретения при непрерывной прокатке повышает точность прокатываемых полос за счет компенсации влияния отсутствия или уменьшения натяжения на толщину полосы как нри прокатке нежестких полос. путем уменьшения межвалкового зазора снижением давления жидкости

s гидроцилиндрах распора, так и при прокатке жестких полос путем одновременного уменьшения межвалкового зазора снижением давленйя жидкости в гидроцилиндрах уаспора и перемещением вниз нажимных винтов.

Использование изобретения дает возможность за счет расширения диапазона регулирования межвалкового зазора повысить точность прокатывае" мах полос во всем диапазоне их жест-. кости сортамента непрерывного стана.

Например, при прокатке цветных металлов на негрерывном стане 1000 прииейение предлагаемого устройства позволяет существенно .уменьшить разнотолщинность нрокатываемых полос, что дает возможность увеличить выпуск полосового металла повышенной точности примерно íà 93.

1258539

Фиг. 3

1258539

Редактор О. Головач

Заказ 5061/10

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Г

l р йю

l

Ю1

Составитель А. Сергеев

Техред А.Кравчук Корректор С. Йекмар

Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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