Способ автоматического управления трубоэлектросварочным станом

 

Союз Советсеа

Соцмалмстмчвсник

Респубпмк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«ii 67 1895

Ф ° ф (6t) Дополнительное к авт. свил-ву (22) 3a s>< o 23.03.77 Ф) 2464251/25-27 и (51) М. Кл

В 21 С 37/06 с присоединением заявки №вЂ” (53) УДК 621.774..21 (088.8) Гесударатвеннвй камнтет

- :-СССР на делам нзебретеннй и етннытнй (23) Приоритет

Опубликовано05.07.79.Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 10.07.79 (72) Авторы И. В. Воротило, B. Б. Фурманов, Б. Д. Жуковский, изобретения Л. И. Зильберщтейн, Л. A. Иванников, М. Я. Лапскер, Ю. И. Макиевский и Б. П. Мычко (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ТРУБОЭЛЕКТРОСВАРОЧНЫМ СТАНОМ

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано для автоматического управления настройкой кпетей трубоэлектросварочного стана.

Известен способ автоматического управпения трубоэпектросварочным станом, при котором регулируют скорости вращения вапков рабочих кпетей f1)

Этот способ включает регупирование скоростей вращения вапков кпетей всего стана, дпя чего измеряют скорость движения трубы и скорость вращения двигатепей кпетей. По постоянным коэффициентам устанавпивают пропорциональность между скоростью движения трубы и скоростями вращения вапков и автоматически т спедящей системой синхронизируют их.

При этом скорость движения трубы опредепяют с помощью контактного ролика, а скорость вращения вапков — с помощью тахогенераторов, присоединенных к вану эпектродвигатепя.

Известный, способ не обеспечивает под. держания расчетного режима в каждой кпети. При пуске и остановке стана, при изменении скорости сварки спедящая тахометрическая система одновременно и пропорционапьно изменяет скорость вращения всех вапков. Она не реагирует ни на какие возмущающие факторы изменяющие усповия. взаимодействия. рабочих вапков с трубной заготовкой ипи трубой, если эти изменения не приводят к значительному изменению скорости вращения валков. Однако йри постояннбм"усипии на вапках в процессе работы стана изменяются механические свойства прокатываемого метаппа, коэффициент трения, износ ванков и другие факторы. Это приводит к изменению катаю его радиуса samoa, причем;в разных вапках, из-аа раэпичного их профипя, эти изменения раэпичны. Неодинаковое изменение катающих радиусов в отдепьных клетях приводит к перераспредепению нагрузок между эпектродвигатепями клетей; одни двигатепи перегружаются, другие работают не на полную мощность, а некоторые переходят даже в

671895

No. клети

5-11

1,6

3 тормозной режим. Это объясняется тем, что механическая характеристика двигателей постоянного тока, используемых для вращения валков клетей, весьма жесткая.

Трк, при изменении нагрузки двигателя от холостого хода до номинальной скорость уменьшается на 1-2%, что соизмеримо с погрешностью тахогенераторов, контролирующих скорость вращения. Эти изменения не улавливаются следящей та- 10 хометрической системой, тем более, что она и не предназначена для:индивидуальной подстройки клетей в столь малом диапазоне изменения скорости. Непропорпиональное перераспределение нагрузок меж- 15 ду клетями приводит к ухудшению качества труб и условий работы оборудования.

Целью изобретения является повышение качества труб за счет равномерного рас- 20 пределения нагрузок между двигателями клетей, «ЭВЬ ГЗФЭь & tef еы! мэгги)ы ФМ»Ф*@ \3> Ф1 3Ю ф»

Настройка клети трубоэлектросварочного стана при применении мессдоз-компенсаторов или других устройств, создающих постоянное усилие на валках, сводится к определению и поддержанию скорости вращения двигателя, которая должна соответ35 ствовать фактическому катающему радиусу валков. Непосредственное измерение фактического катающего радиуса валков с целью определения нужной скорости вра» щения невозможно. Поэтому о катающем

"радиусе необходимо судить по косвенным параметрам. Нагрузка двигателя при постоянном усилии на валках характеризует настройку клети и работу, выполняемую

45 валками по деформации заготовки или.трубы. Естественно потребовать от устройства, автоматически регулирующего настройку клети, поддержайия постоянства расчет -. ной нагрузки двигателя, а значит, и рас$0 четной деформации металла, производимой валками. Необходимо также, чтобы устройство автоматически поддерживало расчетную настройку клети при изменении скорос--. ти сварки. Это легко выцолнимо только в

55 том случае, если эадатчиком нагрузки будет служить датчик, измеряющий нагрузку двигателя первой формовочной клети. О нагрузке двигателя клети можно судить по

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, при котором регулируют скорости вращения samoa рабочих клетей, регулирование вращения осуществляют для каждой клети отдельно, при этом регулирующий параметр для каждой клети формируют путем сравнения тока в цепи якоря двигателя этой клети с силлой тока в цепи якоря одной из клетей, например первой, и в зависимости от разности этих токов изменяют ток возбуждения двигателя регулируемой клети, приводя крутящий момент его к величине, соответствующей расчетной деформации в клети.

При выборе в качестве контрольной первой формовочной клети для обеспечения расчетных деформаций в клетях необходимо на всех скоростях сварки обеспечить отношение тока двигателя настраиваемой клет« току двигателя первой формовочной клети, указанное в таблице. силе тока якоря. При этом сигнал управления снимают с шунта в цепи тока якоря, и шунт является датчиком нагрузки. Учи тывая величину сигнала, снимаемого с шунта, а также необходимость сравнения контролируемого параметра с заданием, целесообразно применять в устройстве операционный усилитель, выполненный по

:принципу дифференциального усилителя на интегральной схеме. Изменять скорость вращения валков целесообразно путем управления током возбуждения двигателя клети.

На чертеже приведена подробная блоксхема устройства для осуществления способа, где 1 — тиристорный источник питания якорных цепей двигателей; 2 — тиристорный источник питания целей возбуждения двигателей, 3 — задатчик скорости сварки труб, 4 - шунт, 5 - датчик тока, 6 - переменный резистор, 7 — дифферен- пиальный усилитель, 8 — реверсивный пускателй, 9 — исполнительный двигатель, 10 — реостат возбуждения.

Якорные цепи двигателей валков рабо« чих клетей питаются от тиристорного источника 1, а обмотки возбуждения — от тиристорного источника 2. Оператор устанавлиЬает нужную скорость сварки одно671895

5 временным изменением тока возбуждения всех двигателей при помощи эадатчика скорости 3. Для контроля нагрузки двигателей и регулирования напряжения тиристорного преобразователя в якорные цепи включены стандартные шунты 4, к которым подключены датчики тока 5. К свободному выходу датчиков тока 5 подключены переменные резисторы 6. Выходное сопротивление резисторов 6 устанавливают >о обратно пропорционально отношению тока "двигателя настраиваемой клети к току двигателя первой формовочной клети (см. . таблицу). Выходы резисторов 6 первой формовочной клети и настраиваемой клети подключены к дифференциальному усилите по .7, управляющему реверсивным пускателем 8. Реверсивный пускатель 8 вклю. чает исполнительный двигатель О, который.перемещает ползунок реостата возбуждения 10. В случае отклонения скоростного режима от расчетного крутящий момент двигателя не соответствует величине расчетной деформации в клети и на вход усилителя 7. поступают разные по 2-

4, величине напряжения с резисторов 6. Усипенное напряжение рассогласования включает реверсивный пускатель 8, который включает исполнительный двигатель 9.

Исполнительный двигатель 9 перемещает зо ползунок реостата возбуждения 10 в направлении, при котором изменение тока возбуждения приводит крутящий момент в соответствие с расчетной деформацией в клети. При достижении расчетной дефор-зз мании в клети сигнал рассогласования ис6 чезает и исполнительный двигатель 9 отк лючаетс я.

Предлагаемый способ имеет преимушество перед известными в том, что его применение обеспечивает ведение процессов формовки и калибровки на оптимальных режимах и работу оборудования в номинащ ном режиме. Благодаря этому повышается качество эпектросварных труб и увеличивается срок службы оборудования.

Формула изобретения

Способ автоматического управления трубоэпектросварочным станом, при котором регулируют скорости вращения валков рабочих клетей, отличающийся тем, что, с цепью повышения качества изготавливаемых труб за счет равномер, ного распределения нагрузок между двигателями клетей, регулйрование вращения осуществляют для каждой клети отдельно, при этом регулирующий параметр .для каждой клети формируют путем сравнения тока в цепи якоря двигателя этой клети с силой тока в цепи якоря одной из клетей, например первой, и в зависимости от разности этих токов изменяют ток возбужде- ния двигателя регулицуемайклети, приводя крутящий момент его к величинеусоответствующей расчетной деформации в клети.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 185824, кл. В 21 С 37/06, 1962.