Гидропривод летучих качающихся ножниц

 

Изобретение относится к металлургии, конкретно к устройствам для разрезания на мерные длины непрерывно-литого движущегося слитка, и может быть использовано в машинах непрерывного литья заготовок. Технический результат - повышение надежности работы ножниц. Сущность изобретения заключается в том, что гидропривод летучих качающихся ножниц, содержащий насосно-аккумуляторную станцию, гидрораспределительное устройство и установленный в качающемся корпусе гидроцилиндр ножниц, согласно изобретению снабжен гидроцилиндром-позиционером, образующим отдельно стоящий, защищенный от неблагоприятных условий узел установки конечных выключателей гидроцилиндра ножниц, при этом штоковая полость гидроцилиндра-позиционера связана со штоковой полостью гидроцилиндра ножниц, а поршневая полость - с гидрораспределительным устройством, причем поршневая полость гидроцилиндра-позиционера имеет дополнительную гидравлическую связь со своей штоковой полостью через обратный клапан. Кроме того, гидропривод снабжен дополнительным гидрораспределительным устройством, установленным между основным гидрораспределительным устpойством и гидроцилиндром ножниц, и снабжен дополнительно датчиком давления, гидравлически связанным с поршневой полостью гидроцилиндра ножниц. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к металлургии, конкретно к устройствам для разрезания на мерные длины непрерывно-литого движущегося слитка, и может быть использовано в машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

В настоящее время для разрезания на мерные длины непрерывно-литого движущегося слитка в МНЛЗ широко используются летучие качающиеся ножницы с гидравлическим приводом сближения ножей как с верхним рeзом и верхним расположением оси качания, так и с нижним резом и нижним расположением оси качания.

В качестве аналога предлагаемого изобретения использованы известные ножницы летучие, четырехниточные, маятниковые, гидравлические, содержащие подвешeнные на своих цапфах четыре маятника, каждый из которых представляет собой гидравлические ножницы с верхним резом и верхним расположением гидроцилиндра (сборник "Режущие машины прокатных цехов" НИИинформтяжмаш, М., 1971 г., часть II, стр. 7-10).

Гидропривод этих ножниц, содержащий источник давления, цилиндр задатчика, дросселирующий гидрораспределитель и гидроцилиндр ножниц, образует следящий гидравлический привод, основным недостатком которого является сложность конструкции, низкая надежность вследствие необходимости установки дросселирующего гидрораспределителя непосредственно на гидроцилиндре ножниц, и повышенный уровень дросселирования в нем в условиях непосредственной близости от горячего металла.

В наиболее распространенных ножницах с нижним резом и нижним расположением оси качания отклонение ножниц от вертикального положения не может быть значительным и ограничено упором, поэтому для надежной работы этих ножниц очень важно добиться точной и согласованной подачи команд на осуществление цикла реза слитка.

Известны летучие качающиеся ножницы с комбинированным приводом сближения ножей (см. патент ФРГ N 2355937 B 23 D 25/02), гидропривод которых содержит источник давления, гидрораспределительное устройство и гидроцилиндр ножниц.

Этот гидропривод, взятый за прототип, устраняя некоторые недостатки вышеуказанного гидропривода, имеет следующий основной недостаток: в нем отсутствует простой и надежно работающий узел установки конечных выключателей гидроцилиндра ножниц. Поэтому гидропривод ножниц может работать только в составе силового комбинированного привода, что значительно усложняет и повышает стоимость этого привода по сравнению с чисто гидравлическим.

Предлагаемое изобретение "Гидропривод летучих качающихся ножниц" устраняет перечисленные выше недостатки как аналога, так и прототипа тем, что гидропривод летучих качающихся ножниц, содержащий насосно-аккумуляторную станцию, гидрораспределительное устройство и установленный в качающемся корпусе ножниц гидроцилиндр, согласно изобретению снабжен гидроцилиндром-позиционером, образующим отдельно стоящий узел установки конечных выключателей гидроцилиндра ножниц, при этом штоковая полость гидроцилиндра-позиционера связана со штоковой полостью гидроцилиндра ножниц, а его поршневая полость - с гидрораспределительным устройством, причем поршневая полость гидроцилиндра-позиционера имеет дополнительную гидравлическую связь со своей штоковой полостью через обратный клапан.

Кроме того, он снабжен дополнительным гидрораспределительным устройством, установленным между основным гидрораспределительным устройством и гидроцилиндром, и датчиком давления, гидравлически связанным с поршневой полостью гидроцилиндра.

Предлагаемое изобретение "Гидропривод летучих качающихся ножниц" изображенo на чертежах.

На фиг. 1 изображена гидравлическая принципиальная схема гидропривода летучих качающихся ножниц с гидроцилиндром-позиционером, образующим узел установки конечных выключателей гидроцилиндра ножниц.

На фиг. 2 изображена гидравлическая принципиальная схема гидропривода летучих качающихся ножниц с дополнительным гидрораспределительным устройством.

На фиг. 3 изображена гидравлическая принципиальная схема гидропривода летучих качающихся ножниц с датчиком давления.

Гидропривод летучих качающихся ножниц (фиг. 1) содержит насосно-аккумуляторную станцию 1, гидрораспределительно устройство 2 и установленный в качающемся корпусе 4 ножниц гидроцилиндр 3. Между гидрораспределительным устройством 2 и штоковой полостью гидроцилиндра 3 установлен гидроцилиндр-позиционер 5, образующий отдельно стоящий узел установки конечных выключателей гидроцилиндра 3 ножниц. Гидроцилиндр-позиционер 5 своей штоковой полостью связан через линию 20 со штоковой полостью гидроцилиндра 3, а поршневой полостью через линию 19 - с первым выходом гидрораспределительного устройства 2. Кроме того, поршневая полость гидроцилиндра-позиционера 5 связана со своей штоковой полостью через линию 21 и обратный клапан 8. Вход гидрораспределительного устройства 2 через линию 16 связан с напорным выходом насосно-аккумуляторой станции 1, а через линию 17 - со сливом насосно-аккумуляторной станции 1. Второй выход гидрораспределительного устройства 2 через линию 18 связан с поршневой полостью гидроцилиндра 3.

Гидропривод летучих качающихся ножниц (фиг. 2) дополнительно содержит дополнительное гидрораспределительное устройство 22, установленное между основным гидрораспределительным устройством 2 и гидроцилиндром 3.

Дополнительное гидрораспределительное устройство 22 в исходном состоянии связывает основное гидрораспределительное устройство 2 с гидроцилиндром 3, запирая напорную 24 и сливную 23 линии.

Гидропривод летучих качающихся ножниц (фиг. 3) дополнительно содержит датчик давления 26, связанный с поршневой полостью гидроцилиндра 3 через линию 18.

Предлагаемое изобретение "Гидропривод летучих качающихся ножниц" работает следующим образом.

При подаче команды на рез слитка 12 происходит переключение гидрораспределительного устройства 2, и гидроцилиндр 3 начинает осуществлять прямой ход.

Вытесняемая из его штоковой полости жидкость перемещает поршень 6 гидроцилиндра-позиционера 5. К моменту закусывания слитка 12 между ножами 11 и 14 ножниц гидроцилиндр 15 обеспечивает поворот качающегося корпуса ножниц 4 со скоростью, синхронизированной со скоростью движения слитка 12.

В момент полного перерезания слитка 12 ножами 11, 14 шток 7 гидроцилиндра-позиционера 5, воздействуя на конечный выключатель 9, дает команду на обратное переключение гидрораспределительного устройства 2.

В результате этого гидроцилиндр 3 начинает осуществлять обратный ход. Как только нижний нож 11 выйдет из зоны контакта со слитком 12, шток 7 гидроцилиндра-позиционера 5, воздействуя на конечный выключатель 10, дает команду на обратный поворот качающегося корпуса ножниц 4 в исходное положение с помощью гидроцилиндра 15.

Жесткий упор 13 ограничивает предельное отклонение качающегося корпуса ножниц 4 от вертикального положения.

В режиме ожидания следующего реза поршень 27 гидроцилиндра 3 должен находиться в крайнем нижнем положении, а поршень 6 гидроцилиндра-позиционера 5 - в крайнем верхнем положении. В случае появления утечек уменьшение объема жидкости между гидроцилиндром 3 и гидроцилиндром-позиционером 5 приводит к тому, что поршень 6 приходит в крайнее верхнее положение раньше, чем поршень 27 гидроцилиндра 3 сядет на дно. При этом происходит открытие обратного клапана 8, и поступающая через линию 21 жидкость полностью восполнит утечки, сажая поршень 27 гидроцилиндра 3 на дно.

Таким образом, после каждого реза положение поршней 27 и 6 гидроцилиндра 3 и гидроцилиндра-позиционера 5 автоматически согласуется, исключая возникновение ошибки рассогласования.

При нарушении штатного режима работы ножниц, когда после момента смыкания ножей 11 и 14 и полного разрезания слитка 12 не происходит выполнения команды на возвратный ход гидроцилиндра 3, он продолжает прямой ход, даже после срабатывания конечного выключателя 9.

Поршень 6 гидроцилиндра-позиционера 5 также продолжает движение вниз, и штоком 7, воздействуя на конечный выключатель 25, выдает команду на переключение дополнительного гидрораспределительного устройства 22. При этом штоковая полость гидроцилиндра 3 через линии 23, 19, гидроцилиндр-позиционер 5 и линию 20 связывается с давлением, а поршневая полость через линии 18 и 23 - со сливом. Одновременно с этим гидроцилиндр 3 полностью отсоединяется от основного гидрораспределительного устройства 2.

Таким образом, дополнительное гидрораспределительное устройство 22 позволяет вернуть гидроцилиндр 3 в исходное состояние при отказе основного гидрораспределительного устройства 2, тем самым практически полностью исключается возникновение аварийной ситуации.

При разрезании слитков, имеющих склонность к сколу слитка при его разрезании, для точной подачи команды на возвратный ход гидроцилиндра 3 используется сигнал с датчика давления 26. Сигнал, снимаемый с датчика давления 26, пропорционален величине давления в поршневой полости гидроцилиндра 3. Первая производная от этого сигнала дает нам сигнал, пропорциональный величине скорости нарастания и скорости падения давления. При достижении скорости падения давления определенной величины и происходит подача сигнала на возвратный ход гидроцилиндра 3.

Практически это означает, что в процессе перерезания слитка 12 произошел скол слитка, то есть произошло отделение отрезанного куска от основного слитка еще до момента смыкания ножей 11 и 14. В этом случае командa на возвратный ход гидроцилиндра 3 поступает еще раньше, чем сработает конечный выключатель 9, что позволяет уменьшить время реза.

Конечный выключатель 9 при этом остается как дублирующий и дает команду на возвратный ход гидроцилиндра 3 в случае, если скола слитка не произойдет.

Предлагаемое изобретение "Гидропривод летучих качающихся ножниц" позволяет обеспечить надежную и безаварийную работу ножниц вследствие того, что конечные выключатели гидроцилиндра ножниц в благоприятной для эксплуатации и обслуживани зоне и гидропривод снабжены системой аварийного возврата гидроцилиндра 3.

Кроме того, он позволяет произвести полное исследование процесса реза слитка.

Путем установки на гидроцилиндр-позиционер 5 датчика линейных перемещений (не показан) и с помощью датчика давления 26, снимающего сигнал, пропорциональный величине давления в поршневой полости гидроцилиндра 3, осуществляется снятие зависимости изменения усилия реза от глубины реза, что позволяет путем построения соответствующих графиков произвести полное исследование процесса реза в зависимости от материала слитка, его размеров, конструкции ножей. Это позволяет добиться оптимального выбора величины давления насосно-аккумуляторной станции, тем самым снизить энергозатраты.

Формула изобретения

1. Гидропривод летучих качающихся ножниц, содержащий насосно-аккумуляторную станцию, гидрораспределительное устройство, обратный клапан и установленный в качающемся корпусе гидроцилиндр ножниц, отличающийся тем, что гидропривод снабжен конечными выключателями для управления гидроприводом, гидроцилиндром-позиционером, шток которого выполнен с возможностью взаимодействия с конечными выключателями, причем конечные выключатели и гидроцилиндр-позиционер расположены в виде отдельно стоящего узла, при этом штоковая полость гидроцилиндра-позиционера соединена со штоковой полостью гидроцилиндра ножниц, а его поршневая полость - с гидрораспределительным устройством, причем поршневая полость гидроцилиндра-позиционера соединена со своей штоковой полостью через обратный клапан.

2. Гидропривод по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным гидрораспределительным устройством, установленным между основным гидрораспределительным устройством и гидроцилиндром ножниц.

3. Гидропривод по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен датчиком давления, соединенным с поршневой полостью гидроцилиндра ножниц.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3