Устройство для автоматического управления перемещением прижимных роликов в кольцепрокатном стане

Устройство для автоматического управления перемещением прижимных роликов в кольцепрокатном стане

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИГРАНИ Е

И 3 О В ттэ Е Т Е Н и я

К АВТОРСКОМУ. СВИ ккЯккЬС7ВУ

Сеоз Советских

Соцналистичечжих

1кесяубпте (1 1) 607628 (61) Дополнительное к.авт. свил-ву (22) ЗаЯвлено 08.04.7фй) 2121723/25-27 (Й) М. <л.

В 21 Н 1/06 с присоединением эвявнн №

1 есударетвекерй кемктет

Феэетв кЬакстреа МСР в декам кзебретенаЯ в еткрыткк (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,05. щБвллетеееь %19 (46) Дата опубликовании описании х2Ж 8 (Щ УДЯ 621 771 29 06

f088.8) (72) Автор изобретении

Э. А. Бпиничкии (71) Заявитель (54) УСТРОетСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПЕРЕМЕШЕНИЕМ ПРИЖИМНЫХ РОЛИКОВ

В КОЛЬЦЕПРОКАТНОМ СТАНЕ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении изделий типа колец прокаткой.

Известно устройство для раскатки колец, содержащее раскатывающий и опорный валки, . два симметрично расположенных прижимных ролика, измерительный механизм и следящее устройство, управляющЕе перемещением раска.тывающего и опорного валков в зависимости от роста диаметра заготовки по оси раскатки (11.

-Прижимные ролики в процессе раскаткч перемещаются под действием увеличивающейся в диаметре заготовки, вследствие чего онн не могут поддепживать правильную геометрическую форму заготовки. !

Известно устройство для . автоматического управления перемещением прижимных роликов в кольцепрокатном стане, содержащее установленные в станине раскатной и опорный ролики с осями, перпендикулярными осн раскатки, два прижимных ролика, размещенных симметрично относительно оси раскатки и связанных с механизмом их перемещения, и датчик положения раскатываемого кольца, установленный на оси раскатки с возможностью чере. мещення вдоль нее (2).

Это устройство не обеспечивает высокую точность получаемых колец, так как ролики контролируют изменение диаметра заготовки по двум равнозначным осям. Кроме того, наличие задающего или корректирующего блока в цепи унравлеиия вносит дополнительную погрешность в систему автоматического регулирования н снижает надежность устройства в работе.

Предлагаемое устройство с целью повышения его надежности в работе и улучшения качества раскатываемых колец снабжено двумя траверсами, установленными на направляющих станины, приводом их перемещения параллельно оси раскатки,. установленными на одной иэ траверс дополнительным датчиком положения раскатываемого кольца и датчиком положения этой траверсы, основной датчик положения раСкатываемого кольца установлен на второй траверсе и электрически связан с приводом перемещения траверс, дополнительный датчик установлен с возможностью перейещення перпендикулярно направлению перемещения основного датчика, а механизм перемещения прижимных роликов электрически связан с дополнительным датчиком положения раскатываемого кольца и датчиком положения первой траверсы. о07628

Г)а фиГ. 1 ПФ ДСТДНЛЕIJB СХЕМЯ П1 Е1(ЛЯ(ГЯЕ(((ого устройства для зотомзтического yflpaa(eHHH перемещением прижимных роли" îâ р кольцепрокатном стане, иа Фиг. 2 — вариAHT исполнения кицрматической связи между траверсами в виде реактора с двумя выходными валямп: на В фи1 8 — то )Ke в виде pe)fyKTopa((; («)(1;(ененными выходными валами; на фиг. 4,— -«o же, в виде двух редукторов; нз фиг. 5 — то же, в виде блочной передачи

Заготовка 1 установлена в 1)абочем поло>кении HB Опорны(я ролик 2„к которому оня JJpff((о жзта раскатным роликом 3, закрепленным ня штоке гидроцилиндря 4. П1)ижимные 1)олики 5 и 6, установленные соответственно на штоках гидроцилиндров 7 и 8, расположены симметричНО ОТИОСИТЕЛЬНО ОСИ РЯ(СКЯТКИ. J (f(Следящий ролик 9 связан с контрольной сНсТЕМОЙ, СОСТОЯЩЕЙ HB ДОНO)I if HTe)JЬНОГО JJBT (I JI KB

i0 поло)кения раскаты(331(мого ко(и-ця и с )I -JIBсованного с HHM д()тчика 11. Обя Датчика м(тГут быть выполнены пяпримеп(в чи (е 1(р(пп!Iзионных похенциометров.

Датчики 10 H l i х1одклк)чень» к системе управления пр,1водом г1рнжи»шых роликов 5 и 6, СОСТОЯ)ЦЕЙ ИЗ ОЛОКЯ УПРЯВ« (Ени)1 l «». 3)IeNTi)Bi(i BII

ГЯтеля 13(редуктора 1-4, 113ры конических шестерен i() H регу(лпр) Jotffef o i)pocce)IH 16 новленного па с )If(âå Ho ocTJI A rH((polf II:ii:JIJI; ра 7. Полости Б и В соотнетствсино цилиндр9в 7 и 8 соедине ь1 ме)клу собой., полость Г

:цилиндрЗ 8 по!)ключепa к ifal нетяющек мягистфзли. Датчик 10 че1)(.3 комплскт 1песте1)еп i7 и

3yJ)(JBTvJo neHKv 18 кинемятически связан со ЗО следяшим роликом 9.

Следящий ролик 9 и датчик «О установлены на траверсе 19, смонтированной HB НЯ(правл)пощих 20 и 2i станины„параллельных Оси расKBTKH. С TpaaepCOIl 19 (1е)(ез:<ОмплеNT file Te35 рен 22 H зубчатую реЙк 28 KJIHef(JBTJI(fecKJI связзн +BTчик 1 1 поло)кеннH этой Tpaaepc J.

Прин() ц х)е(1е(((е1((епия f I)affepcf f 10 с,; ер) (ит электродвигатель 24, редуктор 25 i! пару винт-гайка 26, Этот привод подключен к системе управления в виде блока управления 27, 4@ соединенного с зядатчиком 28.

OCHOBHDff JJBT(JJfK 29 1JQJIO>KCHJIJJ ряска(ываемого кольца через комплект шестерен 30 и зубчату)о peiJKy 8J кинематически связан с контрольным роликом 32, установленным подвижно вдоль Оси раскатки(ня по и мер ня JIJTOKe сплового цилиндра 33, закрепленного на втооой траверсе 34.

Траверса 34 cMoHTIlpoBBHB НЯ Ha lip)IBBHIOших 35 и 86, параллельнь)х; направляющим 20 и 21 первой Tраверсь) 19. Траве,)с(31 .19 H(34 кинематическп связаны между собой через передачу, сообщающую ТрВНерсе 84 скорость перемещения в два раза большу)о, JeM скорость перемещении траверсы 19. Такая связь может быть получена, если траверсы i9 и 34 соединены с редуктором 25 приводя их перемещения через пары BH!JT-гайка 26 и 37 соответственно.

Редуктор 25 может иметь два выходных вяла (фиг, 1„2), один из которых соединен с винтом 26 траверсы 19, а другой -- с винтом 37 траве1)сы 34. Прн эхом передато(1ные числа от

69 электродвига 1 ечя )4 к f(IJ)(og i(((1M 1)ЯЛЯм и ш31(каждого из винтов связаны между собой завиСИМОСТЬЮ вЂ” = 2-Е—

hf где ii — передаточное число к валу, соединещк)му с винтом 26; — передаточное число к валу, соединенному с винтом 37;

h1 — шаг винта 26 тряверсы 19;

h2 — шаг винта 37 траверсы 34.

Если винты 26 и 37 имеют одинаковый 1иаг (ф. г. 2), то должно соблюдаться соотношение

J2

Винты 26 и 37 могут быть соединены с сочлененными валами редуктора (фиг. 3), т.е. иередаточные числа к валам равны между собой:

11 12( в этом случае винты 26 и 37 имеют разный шаг, и р и.-гем (12 ®1

Возможен вариант (фиг. 4), когда винт 37 соединен с редуктором 25, а винт 26 соединен с винтом 37 через дополнительный редуктор 38.

При этом передаточное число редуктора 38 и шаг каждогс) из винтов 26 и 37 связаны между собой соотношением

1.

Яд ) где I — — передаточное число редуктора 38 (если за ведущий принят вал, соединенный с винтом 37 траверсы 34);

h1 — шаг винта 26;

h2 — шаг винта 37, При равенстве шага винтов 26 и 37 передаточное число редуктора 38 1 = 2.

Еще один вариант исполнения кинематичес- . кой связи между.траверсами показан на фиг. 5.

Траверса 19 соединена с приводом перемещения при помощи пары винт-гайка 26. На траверсе 19 установлен блок 39, через который перекинут трос 40, соединенный одним концом с траверсой 34 и закрепленный другим концом на станине. Натяжение троса осуществляется, например, силовым цилиндром 4l или грузом.

Следящий ролик 9 может быть установлен на станине с возможностью перемещения под углом к оси раскатки, но при этом ось пере- мещения должна проходить через центр раскатываемой заготовки.

Устройство работает следующим образом.

Ролик 32 в процессе обработки контролирует диаметральный размер заготовки 1 вдоль сси раскатки, управляя через датчик 29 приводом перемещения траверсы 19 так, что она проходит путь в два раза меньший, чем прирост диаметра заготовки. Перемещение траверсы регистрирует датчик 11, а радиальный размер заготовки по другой ее оси фиксирует дат чик 10, кичемятически связанный со следящим роликом 9.

Если заготовка в процессе раскатки принимает правильную геометрическук) фор и у оКружности по наружному диаметру, радиальные размеры ее по всем направлениям вЫ;;Явнива607628

5 ются, соответственно и сигналы датчиков 10 и 11 выравниваются. Система управления приводом прижимных роликов 5 и 6 прекращает изменение скорости отвода роликов, так как при одинаковых сигналах на входе блока управления 12 сигнал на его выходе равен нулю.

Скорость отвода роликов 5 и 6 в этом случае соответствует скорости раскатки заготовки l.

При несоответствии скорости раскатки и скорости отвода роликов сигнал на выходе блока управления не будет равен нулю.

При уменьшении скорости раскатки по отношению к скорости отвода прижимных роликов 5 и 6 заготовка 1 смещается в направлении вращения, отходя от прижимного ролика 6 и отжимая следящий ролик 9. Следящий ролик 9 через зубчатую рейку 18 и шестерни 17 поворачивает ось датчика 10, увеличивая сигнал последнего по сравнению с сигналом датчика 11, кинематическн связанного с траверсой 19 На выходе блока управления 12 появляется напряжение, которое заставляет ротор электродвигателя 13 вращаться в направлении, соответствующем уменьшению проходного сечения дросселя 16. Скорость отвода прижимных роликов 5 и 6 снижается, заготовка 1 смещается до возобновления контакта с прижимным роликом б, вновь занимая симметричное относительно оси раскатки положение. Сигналы датчиков 10 и ll выравниваются, а выходное напряжение блока управления 12 становится равным нулю.

Если скорость раскатки превышает скорость отвода прижимных роликов 5иб,,то заготовка 1 вытягивается вдоль оси раскатки. Скорость перемещения траверсы 19 в этом случае возрастает, так как ее прнвод через систему управления связан с датчиком 29, который через шестерни 30 и зубчатую рейку 31 соединен со штоком следящего ролика 32, измеряющего диаметральный размер заготовки по оси раскатки. Вместе с тем вытягивание заготовки вдоль оси раскатки приводит к замедлению перемещения следящего ролика 9. В результате сигнал датчика 11 станет больше сигнала датчика 10. Блок упрчвления !2 подает сигнал на вращение ротора электродвигателя 13 в сторону, обеспечивающую увеличение проходного сечения дросселя lá. Скорость отвода прижимных роликов 5 и б возрастает. Это приводит к увеличению прироста размера заготовки 1 по оси, перпендикулярной оси раскатки. Размеры заготовки по обеим осям выравниваются, она вновь принимает правил : ую геометрическую форму.

Сигналы датчиков 10 н ! становятся одинаковыми, электродвигатель 13 останавливается.

Перемещение траверсы 19 происходит автоматически в соответствии с ростом диаметра заготовки вдоль оси раскатки. Увеличивающаяся в диаметре заготовка воздействует на следящий ролик 32, вследствие чего он перемещается относительно траверсы 34, сигнал датчика 29 изменяется по сравнению с сигналом задатчнка 28. Эти сигналы поступают в блок управления 27, который, .равнивая их, подает соответствующий сигнал на вход электродвигателя 24, вращающий винт 26 транерсы 19, б заставляй последнюю перемещаться по направляющим 20 и 21.

Одновременно со скоростью, в два раза превышающей скорость перемещения траверсы 19, по направляющим 85 н 36 движется траверз са 34. При этом если скорость движения траверсы 34 не соответствует скорости роста диаметра заготовки вдоль оси раскатки, то шток ролика 32 перемещается относительно траверсы 34, изменяя тем самым сигнал датчика 29.

От этого сигнала зависит выходное напряжение блока управления 27, а следовательно, и скоростЬ вращения ротора электродвигателя 24, перемещающего траверсы 19 и 34.

Если скорость роста диаметра загоговки 1 превышает скорость движения траверсы 34, ролик 32 движется по направлению к траверке 34, увеличивая сигнал датчика 29. При этом скорость вращения ротора электродвигателя

24 возрастает, обеспечивая увеличение скорос тей перемещения траверс 19 и 34, что приво

20 .дит к выравниванию скоростей движения тра версы 34 и роста диаметра заготовки.

Формула изобретения

4Q

Если скорость роста диаметра заготовки 1 ниже скорости движения траверсы 34, то ролик 32 движется от траверсы 34, уменьшая сигнал датчика 29. Это приводит к уменьшению скорости вращения ротора электродвигателя 24, а следовательно, снижает скорости перемещения траверс 19 и 34. Происходит выравнивание скоростей движения траверсы 34 и роста диаметра заготовки вдоль оси раскатки.

Наличие траверс 19 и 34 позволяет удерживать следящий ролик на одной оси с центром заготовки в течение всего времечи обработки.

Это обеспечивает точный замер следящим роликом размера заготовки по оси, не совпадающей с осью раскатки, Устройство для автоматического управления перемещением прижимных роликов в кольцепрокатном стане, содержащее установленные в станине раскатной и опорный ролики с осями, перпендикулярными оси раскатки, два прижим-. ных ролика, размещенных симметрично относительно оси раскатки и связанных с механизмом нх перемещения, основной датчик положения раскатываемого кольца, установленный на оси раскатки с возможностью перемещения вдоль нее, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества раскатываемых колец н повышения надежности устройства в работе, оно снабжено двумя траверсами, установленными на направлякнцнх станины, приводом нх перемещения параллельно оси раскатки, установленными на одной из траверс дополнительным датчиком положения раскатываемого кольца и датчиком положения этой траверсы, основной датчик положения раскатываемого кольца установлен на второй траверсе и электрически связан с приводом перемещения трав< рс, дополнительный датчик установлен с возможностью

60 628

ЦНИИПИ Заказ 2710/4 Тираж !087

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 перемещения перпендикулярно направлению перемещения основного датчика, а механизм перемещения прижимных роликов электрически связан с дополнительным датчиком положения раскатываемого кольца и датчиком положения первой траверсы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 242112. кл. В 21 Н 1/06, 1968.

2. Патент Франции № 2183986, кл. 8 21 Н

1/06, 1973.