Устройство установки шпинделя прокатного стана в заданное положение

Устройство установки шпинделя прокатного стана в заданное положение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО УСТАНОВКИ ШПИНДЕЛЯ ПРОКАТНОГО СТАНА В ЗАДАННОЕ ПОЛОЖЕНИЕ по авт. св. I 1076251, отличающееся тем, что, с целью повьшюния надежности установки птинделя в заданное положение, в него введены сочлененньй с валом сельсина ферромагнитный лепесток, бесконтактный путевой выключатель и реле, причем ферромагнитный лепесток установлен с возможностью вхождения в воздушный зазор выключателя в положении ротора сельсина, соответствующем нахождению вьфеза в якоре электродвигателя около зон засветки светоприемников , а выход выключателя подсоединен к реле, нррмально замкнутный контакткоторого включен пара1шельно контакту реле времени в , цепи выхода задатчика толчковой работы , а нормально разомкнутые контак,ты включены последовательно с контактами реле времени в цепи между выходом фазового дискриминатора и одним из входов регулятора положения, а также последовательно с другим контактом реле времени в цепи каСП тушек выходных реле крайних свётопри с емников., /7 /2 4 е. / 6

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (13) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВУ

/7 12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1076251 (21) 3684563/22-02 (22) 02.01.84 (46) 07,06.85. Вюл. N 21 (72) М.f0.@àéíáåðã (53) 621.952.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 1076251, кл. В 23 g 5/12, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО УСТАНОВКИ ШПИНДЕПЯ ПРОКАТНОГО СТАНА В ЗАДАННОЕ ПОЛОЖЕНИЕ по.авт.св. 1076251, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьш ення надежности установки шпинделя в заданное положение, в него введены сочлененный .с валом сельсина ферромагнитный лепесток, бескон- тактний путевой выключатель и реле, причем ферромагнитный лепесток уста4(5!1 В 23 5/12, В 21 В 31/00 новлен с воэможностью вхождения в воздушный зазор выключателя в положении ротора сельсина, соответствующем нахождению выреза в якоре электродвигателя около зон засветки светоприемников, и выход выключателя подсоеди- нен к катушке реле, нормально замкнутный контакткоторого включен параллельно контакту реле времени в цепи выхода эадатчика толчковой работы, а нормально разомкнутые контак; ты включены последовательно с контактами реле времени в цепи между выходом базового дискриминатора и, одним иэ входов регулятора положения, а также последовательно с другим контактом реле времени в цепи катушек выходных реле крайних светопри-. емников.

1159755

Изобретение относится к металлур- гии, а именна к измерению углового, положения шпинделей прокатного стана для автоматизации процессов завалки валков в клеть при перевалке.

При завалке валков в клеть хвостовик валка должен войти в прорезь головки шпинделя, сочлененного другим концом с прокатным электродвигателем. 10

Для облегчения процесса завалки валков прорезь головки шпинделя должна быть ориентирована с большой точностью относительно хвостовика валка, предварительно установленного в заданое положение на специальной тележке (механизме перевалки валков) °

По основному авт.св, Р 1076251 известно устройство установки шпинделя прокатного стана в заданное по.пожение, содержащее систему автоматического регулирования частоты вра щения, регулятор положения якоря

:прокатного электродвигателя, в зоне. коллектора которого установлены три пары осветителей и светонриемников, оптические оси которых расположены под острым углом к оси вала электродвигателя, сельсин, сочлененный с валом элек30 тродвигателя, фазовый дискриминатор, промежуточный усилитель, потенциометры, реле времени и блокировочные вибрационный линеаризатор, представляющий собой трехкатушечное трехпозиционное поляризованное реле, задатчик толчковой работы электродвигателя и источник пилообразного напряжения причем выход сельснна соединен с входом фазового дискриминатора, выход которого через контакты

40 реле времени и блокировочные эле менты соединен с выходом задатчика толчковой работы электродвигателя, а к третьему входу — выход промежу45 точного усилителя, вход которого соединен с переключающим контактом реле вибрационного лияеаризатора, одна из катушек которого соединена с источником пилообразного напряжения а.две другие катушки соединены

50 встречно и с двумя потенциометрами через контакты реле двух крайних светоприемников $13, Недостатком известного устройства 5S является то, что после окончания режима толчковой. работы шпиндель может ocTRH(lBHTüãÿ в положении, отличающемся от заданного примерно на о

180, т,е. вне зоны засветки светоприемников. В этом случае, несмотря на наличие сигнальных средств, фик-. сирующих указанное несоответствие положения шпинделя заданному, необходимо вручную осуществить повторный запуск схемы, Пель изобретения — повышение надежности установки шпинделя в заданное положение..

Цель достигается тем, что в устройство введены сочлененный с валом сельсина ферромагнитный лепесток, бесконтактный путевой выключатель и реле, причем ферромагнитный лепесток установлен с воэможностью вхождения в воздушный зазор выключателя в положении ротора сельсина, соответствующем нахождению выреза в якоре электродвигателя около зон засветки светоприемников, а выход выключателя подсоединен к катушке реле, нормально замкнутый контакт которого включен параллельно контакту реле времени в цепи вь хода задатчика толчковой работы, а нормально разомкнутые контакты включены последовательно с контактами реле времени в цепи между выходом фазового дискриминатора и одним из входов регулятора положения, а также последовательно с другим кон- тактом реле времени в цепи катушек выходных реле крайних светоприемников.

На фиг.1 и 2 представлено сочленение электродвигателя с прокатными валками, на фиг.3 — характеристика фазового дискриминатора; на фиг.4элементная схема устройства для установки шпинделя прокатного стана в заданное положение.

Сочленение электродвигателя с прокатными валками содержит .(фиг.1) прокатный электродвигатель 1, шпиндель

2, прокатный валок 3, хвостовик 4, прорезь 5 головки шпинделя 2, коллектор 6 якоря 7 электродвигателя 1.

Кроме того, показаны (фиг.2) коллекторные пластины 8, межламельные изоляции 9, торцовый вырез 10, осветитель 11, направление световых лучей

12 к светоприемнику 13, осветитель

14, светоприемник 15, осветитель 1б и светоприемник: 17.

Для некоторых прокатных электродвигателей, имеющих, например, уравнительные соединения, укладываемые с внешней торцовой стороны коллектора на специальном опорном кольце, диаметр которого соизмерим с диамет-. ром коллектора, торцовый вырез 10 конструктивно предпочтительнее выполнить на опорном кольце.

Устройство также содержит сель син 18, фазовый дискриминатор 19, блок 20 реле и выход 21 фазового дисНа фиг.3 представлена характеристика фазового дискримина ора 19 и различные области работы светоприемников 13, 15 и 17 при засветке осветителяии 11, 14 и 16 при нахождении на пути. световых лучей 12 торцового выреза 10 в одной из коллекторных пластин коллектора 6 электродвигателя 1 при вращении его якоря 7 (или выреза в опорном кольце уравнительных:соединений).

На фиг.4 представлена элементная схема устройства для установки шпинделя прокатного стана в заданное положение, содержащего вибрационный линеаризатор 22, представляющий собой трехпоэиционное трехкатушечное 23-25 поляризованное реле с контактами 26, коммутирующими цепь потенциометра 27. Величины напряжения на катушках 24 и 25 регулируются потенциометрами- 28 и 29, включенными последовательно с резистора-. ми 30.и 31 соответственно.

Катушка 24 подключена к цепи, состоящей из потенциометра 28, резистора 30 и нормально открытых контактов реле 32 .и 33, образующих ревер сивный контур на потенциоиетре 28 и определяющих полярность напряжения на катушке 24 в зависимости .от на-.

Ю правления вращения якоря (к заданному положению).

Катушка 25 подключена к цепи, состоящей из потенциометра 29, резис-43 тора 31 и нормально закрытых контактов реле 32 и 33, образующих реверсивный контур на потенцнометре 29 . и определяющих полярность вращения якоря электродвигателя в режиме ска- 30 нирования от заданного положений в ту .сторону, откуда предшествует подход якоря к этому положению. Перекидной контакт 26 указанного трехка- тушечного реле линеаризатора 22 и 5$ средняя точка потенциометра 27 подключены к входу промежуточного .усилителя 34.

При этом контакты реле 37 времени и реле 46 отключают вход а регулятора 42 положения от напряжения толчковой работы н подключают к входу Ь ., этого регулятора выход 21. Фазового дискриминатора 19, т.е, сельсинную схему самоустановки якоря 7 электродвигателя 1 и шпинделя 2 в заданное положение.

3 . 1159755

Устройство содержит также двухштифтовый пост 35, блокировочное реле 36, реле 37 времени, реле 38 минимального напряжения на выходе фазового дискриминатора 19 ° Сигнальные лампы 39-41 служат для наблюдения за работой устройства, счгнализации о возможных его неисправностях и запрета в этих случаях завалки валков в криминатора. клеть.

Устройство содержит также регуля» тор 42 положения, выход которого соединен с входом 43 регулятора частоты вращения (не показан) прокатного электродвигателя. Кроме того, устройство дополнительно содержит также сочлененный с валом сельсина 18 ферромагнитньй лепесток 44, бесконтактный путевой выключатель 45 (по типу .

КВД, БВК и т.д.) и реле 46, катушка которого подключена к выходу выключателя.

Устройство работает следующим образом., При нажатии штифта .1 кнопочного поста 35 включается и самоблокируется реле 36 и начинается .отсчет вы держки времени (на размыкание) реле

37.. В течение этого времени на вход регулятора 42 положения электро- двигателя 1 подается сигнал на крат. ковременное вращение его с пониженной скоростью в определенном направлении, т.е. осуществляется кратковременный щелчковый режИм работы электродвигателя.

Если по истечении выдержки време,ни реле 37 ротор еельсина 18 находится в положении, соответствующем нахождению выреза в якоре электродвигателя в окрестности эон засветки светоприемников 15-17, нри которых лепесток 44 располагается в воэдуш" " ном зазоре выключателя 45, то включается реле 46.

Зона срабатывания реле 46, определяемая шириной лепестка 44, входящего в прорезь выключателя 45, огра» ничена прямыии Т5 (фиг.Э).

1159755

При достижении якорем положения, соответствующего точкам rn или л характеристики (фиг..3), т.е, в зависимости от направления вращения электродвигателя 1 в заданное положение (по или против часовой стрелки), через вырез в коллекторе 6 засвечивается снетоприемник 15 (или

17), одноименный контакт которого включает самоблокирующееся реле 32 (или 33). Это реле отключает выход фазового дискриминатора 19 от входа

Ъ регулятора 42 положения и включает вибрационный линеаризатор 22, т.е. его катушку 23, питающуюся от источника (не показан) пилообразного напряжения, и катушку 24, создающую разбаланс времени замкнутого состояния контактов 26 реле линеаризатора

22 и разбаланс токон его нагрузки.

При этом на выходе линеаризатора

?2, а также на входе промежуточного усилителя 34, на входе с регулятора

42 положения и на его выходе 43 регулятора частоты вращения появляется сигнал, обеспечивающий нрашение электродвигателя в режиме вибрационной линеаризации н направлении заданного положения.

При достижении якорем электродвигателя заданного положения через вырез 10 н коллекторе 6 засвечивается светоприемник 13 вследствие чего через одноименный контакт снетоприемника и нормально закрытый контакт . реле 33 (или 32) включается катушка

25 линеаризатора 22.

Намагничинающие сиды катушек 24 и 25 напранлены встречно, причем ве» личина намагничивающей силы катушки

25 больше, например, в 2 раза токовой катушки 24, вследствие чего происходит изменение полярности выходного напряжения линеаризатора 22.

Иследствие этого происходит изменение полярности напряжения нибрационной линеаризации, поступающей на .вход промежуточного усилителя 34 с выхода потенциометра 27 и вибрирующего переключающего контакта 26 линеаризатора.22. При этом изменяется полярность на входе с. регулятора 42 положения и на входе 43 регулятора частоты вращения, и электродвигатель 1 ренерсируется в режиме вибрационной линеаризации вплоть до потери засветки светоприемником 13, после чего электродвигатель снова ренерсируется в сторону заданного положения, поскольку катушка 25 линеаризатора 22 при затемненном светоприемнике 13 отключена.

Таким образом, якорь электродвигателя 1 работает в режимах вибрационной линеаризации и сканирования относительно заданного положения, причем границы сканирования (зоны P или на фиг.3) определяются направлением вращения якоря электродвигателя при подходе его к заданному положению. В связи с этим заданная точность установки шпинделя (в градусах) должна превышать днухкратную ширину зоны сканиронания /î (Р+й)/.

В режиме сканиронания контактом снетоприемника 13 включается также н нибрационном режиме .сигнальный прибор (лампа) 40, по срабатыванию которого судят о возможности осуществления заналки валков в клеть. .Если и процессе вращения якоря 7 к заданному положению, после срабатывания одного из крайних светоприемников, например,. 15, не срабатывает центральный светоприемник 13, обеспечивающий режим сканирования, то, пройдя в режиме вибрационной линеаризации через данное положение, якорь 7 продолжает вращаться в том же направлении вплоть до засветки другого крайнего снетоприемника 17, При этом электродвигатель автоматически останавливается, т.е. вклю чаются и самоблокируются реле 32 и

33, и катушка 24 линеаризатора 22 оказывается подключенной к эквипотенциальным точкам, образованным плечами потенциометра 28 и контактами указанных реле 32 и 33, а катушка

23 отключается нормально закрытыми контактами этих реле.

06 этих неисправностях сигнализирует также лампа 41, параллельно которой может быть включено реле, (не показано), контакты которого запрещают перемещение тележки с валками 3 в направлении завалки в клеть.

После устранения неисправности для повторного запуска устройства необходимо поочередно нажать штифты

II u I кнопочного поста 35.

Если не исправны крайние светоприемники 15 или 17 и не срабатывают реле 32 и 33, то после прохода якорем двигателя н режиме сельсин7 115 ной самоустановки за точки IA или и (фиг.З) к заданному положению отключается реле 38 минимального напряжения, подключенное к выходу фазового дискриминатора 19, вследствие чего включается сигнальный аппарат (лампа) 39, параллельно. которому может быть включено реле (не показано), контакты которого также запрещают перемещение тележки с валками 3 в на.— 10 правлении завалки в клеть.

Известная схема устройства работает, таким образом, что, если, после окончания толчкового режима работы электродвигателя и включения сель-15 синной схемы самоустановки якооь 7 электродвигателя 1 останавливается вблизи положения, отличающегося от заданного примерно на 180 (зоны F и С на кривой Л. фиг.2), т.е. вне 2О зоны засветки светоприемников 15, 13 и 17, то в этом случае срабатыва-. ет сигнальный аппарат (лампа) 39, инЬормирующий о неисправностях. В этом случае в известном устройстве р5 необходимо осуществить повторный запуск схемы посредством поочередного нажатия штифтов II u I кнопочного поста 35.

В предлагаемом устройстве остановка шпинделя после отработки толчкового режима в положении, отличающемся от заданного примерно íà 180 т.е. в зонах F и Г,исключается.

Если после окончания толчкового режима, т..е. после отключения реле

37 времени, ротор сельсина 18 находится в положениях, соответствующих зонам F или G, то лепесток 44 не входит в прорезь (воздушный зазор) выключателя 45, вследствие чего реле 46 не включается.

При этом, несмотря на:отключение реле 37 времени, вход м регулятора

42 положения не отключается от напряжения толчковой работы, поскольку это напряжение остается приложенным к входу а регулятора 42 через нор-. мально замкнутый контакт реле 46, которое включается лишь после вхождения лепестка 44 в прорезь выключателя 45.

9735 8

Это означает нахождение ротора сельсина 18 в положении, соответству-, ющем нахождению выреза в якоре электродвигателя в окрестности зон засветки светоприемников 13 и 15, т. е. в зоне действия вибрационной линеаризации и сканирования якоря.

В предлагаемом устройстве толчковый режим также 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 на самоустановку якоря в заданное положение после окончания прокатки и остановки электродвигателя 1, ротор сельсина 18 и якорь 7 могут оказаться между точками m и и (фиг ° 2), однако без предваРительной засветки светоприемников 15 и 17 и без самоблокировки реле 32 и 33. В связи с этим также возникает необходимость изменить положение якоря 7 электродвигателя 1 посредством era кратковременного включения, т.е. осуществить тот же толчковый режим.

При этом ложное срабатывание н самоблокирование реле 32 и 33 при возможной засветке в толчковом режиме светоприемников 13, 15 и 17 исФ ключается благодаря включению цепей катушек этих реле последовательно с нормально замкнутым контактом реле

37 времени и нормально разомкнутым контактом реле 4б, которые подготавливают цепи реле 32 или 33 для их включения лишь после вхождения ле-.пестка. 44 в прорезь выключателя 45, сельсинной отработки положения и засветки указанных светоприемников— при переходе в ре им вябрационной линеаризации и механического сканирования якоря электродвигателя.

После завалки валков схема устройства может быть отключена как вручную (нажатием штифта II кнопочного поста 35), так и автоматически, с помощью контакта (не показан) путевого выключателя, установленного на механизме перевалки валков.

Устройство повышает точность обработки заданного положения и сокращает продолжительность завалки валков.

1159755 Ю© И SZ

Составитель А.Абросимов

Редактор И.Дербак .Техред р.неце Корректор А.Зимикосов

Заказ 3648/14 Тираж 838 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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