Устройство для автоматического контроля буксования валков обжимного прокатного стана

Устройство для автоматического контроля буксования валков обжимного прокатного стана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.4Я

Фон а

Ь ф

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП И

< >733752

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 101177 (21) 2542117/ 2 — 02 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 1 50580. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 180580 (51)М. Кл.

В 21 В 37/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 771. .019 (088.8) (72) Авторы изобретения

E.C. Белиловский, И.Т. Гераймович и В.Я. Шевчук (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

БУКСОВАНИЯ ВАЛКОВ ОБЖИМНОГО IIPOKATHOI О СТАНА

Изобретение относитс я к устройствам контроля буксования валков обжимных прок атных станов, в частности к области автоматизации обжимных ста- нов с индивидуальным приводом прокатных валков.

Известно устройство для автоматического контроля буксования валков обжимного прокатного стана, содержащее блок контроля буксования валков по разности токов прокатных двигателей, блоки контроля буксования по частоте колебаний и скачкообразному уменьшению тока наг рузк и дв игателя .

Устройство реализует способы контроля пробуксовок по разности токов прокатных двигателей, скачкообразному уменьшению тока прокатного двигателя и частоте колебаний тока приводного двигателя (1) .

Недостатками укаэанного устройства являютс я ложные срабатывания на выбросе полосы и недостаточная надежность определения пробуксовок при многослитковой прокатке.

Наиболее близк им к описываемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автэматическогG контроля буксования в алк ов обжимного прок ат ного стана, содержащее блоки контроля буксования валков по разности, частоте колебаний и скачкообразному уменьшению токов прокатных двигателей, по производной разности электродвижущих сил прокатных двигателей, блок многослитковой прокатки, блок направления прокатки, блок контроля сигнала управления, выходной блок, датчики тока верхнего и нижнего прокатных двигателей и два дифференциРующих трансформатора, первичные обмотки которых подключаются к компенсационным обмоткам и дополнительным полюсам прокатных двигателей.

Устройство реализует четыре способа контроля пробуксовок: по разности, частоте колебаний, скачкообразному изменению токов прокатных двигателей и производной разности ЭДС прокатных двигателей, причем наиболее быстродействующим является способ контроля по скачкообразному уменьшению токов прокатных двигателей (2).

Недостатком этого устройства является то, что при прокатке в первом пропуске на выбросе первой полосы оно дает ложные срабатывания, а при

733752

50 многослитковой прокатке захват второй полосы происходит в режиме торможения главного привода при раскрытых зазорах в шпиндельных соединениях и с опров ождаетс я большими ударными нагрузками в механизмах главной линии стана, что приводит к повышенному износу механизмов.

Укаэанные ложные срабатывания устройства происходят вследствие того, что при выбросе полосы резкий спад тока прокатных двигателей, когда нет.уменьшения сигнала управления скоростью главного привода, блок контроля пробуксовки по скачкообразному уменьшению тока прокатных двигателей фиксирует как пробуксовку.

В процессе прокатки производится непрерывное измерение изменяющейся (прокатной) длины полосы и ее сравнение с уменьшенной на фиксированную величину длиной предыдущей прокатан- 2Q ной полосы, и при их равенстве вырабатывается сигнал, по которому запрещается работа указанного блока при прокатке конца полосы до момента ее выброса из прокатных валков. Равенство сравниваемых длин наступает во всех пропусках, кроме первого, где при прокатке производится сравнение изменяющейся длины прокатываемой короткой первой полосы (заготовки) с измеренной (большой) длиной полосы в последнем пропуске. До момента выброса рав енство срав нив аемых длин не наступает, запрещающий сигнал не вырабатывается и при выбросе первой полосы (в первом пропуске) наблюдаются ложные срабатывания.

Ложные срабатывания устройства при многослитковой прокатке в первом пропуске особенно опасны, так как в этом пропуске обжатия полосы велики и она 40 покрыта толстым слоем печной окалины, что способствует возникновению интенсивных опасных пробуксовок. Для того, чтобы избежать захвата второй полосы в режиме торможения главного привода, необходимо увеличивать паузу при подаче второй полосы в первом пропуске, что приводит к снижению производительности блюминга.

Цель изобретения — повышение надежности определения буксования раската при многослитковой прокатке на станах с индивидуальным приводом прокатных валков.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее блоки контроля буксования валков по разности, частоте колебаний и скачкообразному уменьшению токов прокатных двигателей, по производной разности электродвижущих сил прокатных двигателей, Щ б лок многослитк ов ой прокатки, блок направления прокатки, блок контроля сигнала управления, выходной блок, датчик тока верхнего и нижнего прокатных двигателей и два дифференциРующих трансформатора, первичные об— мотки которых подключают=я к компенсационным обмоткам и дополнительным полюсам прокатных двигателей, введен блок контроля конечной длины полосы, два входа которого подключены к выходам датчиков тока ), Э прокатных двигателей, третий вход подключен к цепи сигнала скорости главного привода, а выход блока подключен к блоку многослитковой прокатки, причем в последнем этот выход подключен к уз— лу запоминания и коррекции длины по— лосы в предыдущем пропуск е.

На чертеже представлена структурная схема устройства для автоматичес— кого контроля буксования валков обжимного прокатного стана.

Устройство содержит блок 1 контроля буксовки по разности производных

ЭГС прокатных двигателей, блок 2 контроля буксовки по частоте колебаний тока прокатного двигателя, блок 3 контроля буксовки по скачкообразному уменьшению токов прокатных двиraтелей, блок 4 многослитковой прокатки, блок 5 контроля конечной длины полосы, блок 6 контроля буксовки по разности токов прокатных двигателей, выходной блок 7, дифференцирующие трансформаторы 8 и 9, соединенные с к омпенс ационными обмотк ами (КО) и дополнительными полюсами (ДП) прокатных двигателей, блок 10 контроля сигнала управления главным приводом (ГП) блок 11 направления прокатки, подключенный к датчику скорости главного привода, и датчики тока 12 и 13, подключенные к шунтам якорных прокатных двигателей, Блок 1 состоит из дифференцирующего трансформатора 14, к которому подключена цепь сигнала разности ЭДС (скоростей) прокатных двигателей и порогового элемента 15, выход которого подключен к выходному блоку.

Блок реализует способ контроля буксовки по производным разности ЭДС (скоростей) прокатных двигателей.

Блок 2 контроля буксовки по частоте колебаний тока прокатного двигателя состоит из двух аналогичных цепей, состоящих из пороговых элементов 16 и 17, инв ерторов 18, 19 и

20, 21, однов ибрат оров 2 2 и 2 3, схем

24 и 25 совпадения и сборки 26, выход которой подключен к выходному блоку. Входы пороговых элементов 16 и 17 подключены к дифференцирующему трансформатору 8, а их выходы через инверторы 18 и 19 подсоединены, соответственно к инвертору 20 и одновибратору 22, инвертору 21 и одновиб— ратору 23. Выходы инвертора 20 и одновибратора 22 подключены к схеме 24 совпадения, выход которой подключен на вход сборки 26. Соответственно, на второй вход сборки 26 подключен выход схемы совпадения 25, ко входам бО

65 кот< рой подключены выходы иннертора 21 и однонибратора 23. Выход сборки 26 подключен к выходному блоку.

Блок 3 контроля буксовки по скачкообразному уменьшению токов нагрузки двигателей состоит из пороговых элементов 27-30, подсоединенных, соответственно, к дифференцирующим трансформаторам 8 и 9, схем 31-34 совпадения и сборки 35. Выходы элементов 27-30 подсоединены, соответственно, ко входам схем 31-34, выходы которых подсоединены к сборке 35.

Вторые входы схем 31 — 34 подключены к выходу блока 10 контроля сигнала управления ГП. Третьи входы схем 31 и 33 подключены к первому выходу блока 11 направления прокатки, а схем

32 и 34 — ко второму выходу блока 11

Выход сборки 35 подключен ко входу блока 7.

Блок 4 многослитковой прокатки состоит из узла 36 измерения длины полосы, узла 37 управления, узла 38 запоминания и коррекции, узла 39 сравнения и узла 40 формирования запрещающего сигнала.

Блок 4 вырабатывает запрещающий сигнал, по которому запрещается выраббтка блоком 3 ложного сигнала буксовка на выбросе полосы. Для этой цели блоком 4 производится измерение текущей длины прокатываемой полосы и ее сравнение со скорректированной (уменьшенной) на ф L длиной предыдущей полосы, и при их сравнении вырабатываетс я запрещающий сигнал. Величина ь . L учитывает отклонения по длине полосы в пределах технологических допусков. Запрещающий сигнал снимается автоматически пос— ле выброса полосы прокатными валками, когда заканчивается уменьшение тока прокатных двигателей, вызванное выбросом полосы.

Узел 36 блока 4 подключен к цепи сигнала скорости ГП и одному из выходов узла 37 управления, выход узла 36 подключен к узлам 38 и 39.

Узел 37 подключен к датчикам 12 и 13 тока, подсоединенных к шунтам якорных цепей прокатных двигателей. Два выхода узла 37 подключены, соответственно, к узлам 38 и 40.

Блок 5 контроля конечной длины полосы состоит из узла 41 измерения изменяющейся длины полосы, узла 42 прокатки, узла 43 алгебраического сравнения, узла 44 конечной длины полосы, узла 45 логического сравнения, узла 46 начальной длины полосы.

Входы узла 41 подсоединены к датчику сигнала скорости ГП и одному выходу узла 42, входы узла 42 подсоединены к выходам датчиков 12 и 13 тока.

Входы узла 43 подсоединены к выходам узлов 41 и 44. Входы узла 45 подсоединены ко второму выходу узла 42 и выходу узла 43. Выход узла 45 подC

3О

40 соединен к входу узла 46, выход которого подсоединен ко входу узла 38 блока 4 многослитковой прокатки.

Блок 6 контроля буксовки по разности токов прокатных двигателей состоит из элемента 47 выделения модуля разности сигналов токов прокатных двигателей и порогового элемента 48.

Входы элемента 47 подключены к датчикам 12 и 13, а выход подсоединен ко входу элемента 48, выход которого подключен к блоку 7.

Выходной блок 7 состоит из сборки 49, одновибратора 50, элемента 51 гальванической развязки и усилителя 52. Входы элемента 49 соединены" с выходами блоков 1 — 3 и 6, его вы- ход соединен с элементом 50, выход которого соединен с элементом 51, выход которого, в свою очередь, соединен с элементом 52, а выход последнего подсоединен к системе управления главным приводом.

Блок 10 контроля управляющего сигнала состоит из эмиттерного повторителя, подключенного к цепи сигнала управ ле ни я приводом, конденсатора, соединенного с эмиттерным повторителем, разр яжающегос я на формирователь при уменьшении сигнала .управления, и инвертора, выход которого подключен к схеме совпадения 31 — 34.

Блок 11 направления прокатки состоит из двух пороговых элементов, входы которых подключены к сигналу скорости ГП, а выходы — к схемам

31-34 совпадения.

Дифференцирующие трансформаторы

8 и 9 обеспечивают возможность контроля пробуксовок блоком 3 по скачкообразному уменьшению токов обоих прокатных двигателей.

Устройство работает следующим образом.

Блок 1. При поступлении на вход дифференцирующего трансформатора 14 сигнала разности ЭДС (скоростей), соотв етствующего букс овк е . (в момент ее возникновения), срабатывает пороговый элемент 15 и его сигнал поступает в блок 7, который выдает сигнал на снижение скорости прокатки.

Блок 2. При наличии на входе сигнала, полярность и амплитуда которого соответствуют,,например, срабаты" ванию порогового элемента 16, откры.вается инвертор 18 инвертор 20 закрывается и на соответствующем входе схемы 24 совпадения появляется сигнал. При исчезновении сигнала на входе порогового элемента 16 инвертор 18 закрывается и его сигналом запускается одновибратор 22, длительность импульса которого равна 50 мс.

При поступлении с выхода. трансформатора -8 в течение .этого отрезка времени сигнала той же полярности и достаточной амплитуды срабатывает по"

733752 роговый элемент 16, при этом инвертор 18 открывается, а инвертор 20 закрывается, т.е. и на втором входе схемы 24 совпадения появляется сигнал. Выходной сигнал схемы 24 совпадения через сборку 26 выдается в

5 блок 7. Таким образом, блок 2 зафиксировал буксовку, при которой частота колебаний тока прокатного двигателя выше 20 Гц.

Уровень срабатывания пороговых

10 элементов 16 и 17 выбирается исходя из условий поступления на вход трансформатора 8 сигнала, интенсивность изменения которого равна 100-200 В/с

Длительность импульса одновибраторов

22, 23 может регулироваться в преде!

5 лах 30-100 мс ..

Вторая половина блока 2 работает аналогично при другой полярности входного сигнала.

Блок 3. При захвате полосы ток на- 20 груэки двигателей резко увеличивается и на выходе трансформатора 8 появляется импульс напряжения, амплитуда и полярность которого могут быть достаточными для срабатывания порогового элемента 27, но на выходе схемы 31 совпадения сигнал не появляется, так как она заблокирована сиг— налом с блока 11. При уменьшении тока нагрузки на выходе трансформатора 8 появляется импульс напряжения, амплитуда которого достаточна для срабатывания, например, порогового элемента 28. На выходе схемы 32 совпадения сигнал появляется в случае отсутствия блокировки с блоков 4 и 10, т.е. если это уменьшение тока нагрузки вызвано буксовкой, а не выбросом слитка или уменьшением сигнала управленияя . Выходные сигналы схем 3 1 и 32 совпадения через сборку 35 вы- 4() даются в блок 7. Необходимость блокировки схем 31 и 32 совпадения от блоков 4 и 10 вызвана тем, что в момент выброса раската или при подаче команды на снижение скоРости пРокатки, 45 ток нагрузки уменьшается и на вход трансформатора 8 может прийти сигнал, интенсивность которого равна интенсивности уменьшения тока нагрузки при буксовке.

5G

Уров ень срабатыв ания пороговых элементов 27 и 28 выбирается таким образом, чтобы блок 3 срабатывал при минимальном буксовании этого вида.

Вторая половина схемы блока с трансформатором 9 работает аналогич- 55 но.

Блок 4. При захвате металла по сигналу с датчиков 12 и 13 тока узел

37 вырабатывает сигнал; по которому узел 36 производит измерение теку- gQ щей длины прокатываемой полосы. С выхода узла 36 сигнал, пропорциональный текущей длине прокатываемой полосы (., поступает на узел 39, где сравнивается с сигналом, поступающим с узла 38 запоминания и коррекции.

В узле 38 хранится скорректированная информация о длине предыдущей прок атанной полосы (Ь,, — л L) .

При L; > (L; „- I,) с выхода схемы 39 сравнения выдается сигнал, по которому узел 40 формирует и выдает в блок 3 запрещающий сигнал. После выброса, по окончании спада тока прокатных двигателей, с узла 37 управления выдаютс я сигналы, по которым в узле 40 снимаетс я запрещающий сигнал, сбрасывается информация в узле 38, затем в узел 38 из узла 36 заносится информация о длине прокатанной полосы, после чего иформация в узле 36 сбрасывается . В узле 38 прои зв одитс я коррекция информации о длине прокатанной полосы путем вычитания величины

Блок 5. При захвате металла по сигналам с датчиков 12 и 13 тока узел

42 выдает сигнал, по которому узел 41 производит измерение изменяющейся длины прокатываемой полосы (Ьд ), а узел

43 производит ее сравнение с конечной длиной полосы (Ь„), хранящейся в узле 44. Конечная длина полосы — это минимальная длина полосы в последнем пропуске в пределах технологических допусков. Во всех пропусках, кроме последнего, длина прокатываемой полосы меньше конечной длины полосы и равенство не наступает, и выходные сигналы узлами 43, 45 и 46 не вырабатываются.

В последнем пропуске при выполне— нии условия I„p L при наличии сиг— нала с узла 42 узел 45 вырабатывает сигнал, который поступает на узел 46.

После выброса полосы прокатными валками и спада тока прокатных двигателей по сигналам с узла 42 запрещается измерение длины полосы узлом 41 и его информация сбрасывается в нуль, а также снимается сигнал, выработанный узлом 45. При исчезновении выходного сигнала узла 45 с узла 46 в блок 4 (узел 38) с небольшой задержкой во времени (например

1 мс) заносится информация о началь— ной длине полосы, причем информация, хранившаяся в узле 38 блока 4, сбра— сывается, При прокатке следующей полосы в блоке 4 производится сравнение начальной длины полосы с измеряемой, что обеспечивает выработку запрещающего сигнала при прокатке кон— ца первой полосы в первом пропуске.

Начальная длина полосы — это минимальная обжимаемая длина полосы (заготовки) в первом пропуске в пределах технологических допусков .

При прокатке второй полосы в последнем пропуск е выраб отк а блоком 4 запрещающего сигнала произв одитс я, когда прокатана часть полосы, равная начальной длине полосы. Но это на качестве контроля пробуксовок не сказы733752

10 вается, так как в последнем пропуске печная окалина на полосе отсутствует, обжатия невелики, следовательно, отсутствуют условия для возникновения интенсивных пробуксовок. В последнем пропуск е при установившемс я процессе прок атк и проб укс ов ок прак тически не бывает. A если пробуксовка и возникает, то она фиксируется менее быстродействующими блоками 1, 2 и 6.

Блок 6. На вход элемента 47 с датчиков 12 и 13 тока поступают сигналы токов прокатных двигателей, и с выхода элемента 47 выдается сигнал, пропорциональный модулю разности токов двигателей.

При буксовке, характеризующейся такой разностью токов прокатных дви— гателей, при которой выходной сигнал элемента 47 превышает порог срабатывания порогового элемента 48, с выхода последнего в блок 7 выдаетс я 20 сигнал о буксовке.

Блок 7. При поступлении на один или несколько входов сборки 49 сигнала о буксовке срабатывает одновибратор 50 и через элемент 51 гальванической развязки и усилитель 52 в схему управления приводом выдается сигнал на автоматическое снижение скорости прок атк и .

Формула изобретения

Устройство для автоматического контроля буксования валков обжимного прокатного стана, содержащее блоки контроля буксования валков по разности, частоте колебаний и скачкообразному уменьшению токов прокатных двигателей, по производной разности электродвижущих сил прокатных двигателей, блок многослитковой прокатки, блок направления прокатки, блок контроля сигнала управления, выходной блок, датчики тока верхнего и нижнего прокатных двигателей и два дифференцирующих трансформатора, первичные обмотки которых подключаются к компенсационным обмоткам и дополнительным полюсам, прокатных двигателей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля пробуксовок при многослитковой прокатке на станах с индивидуальным прив одом прок ат ных в алк ов, в него дополнительно введен блок контроля конечной длины полосы, два входа которого соединены с выходами датчиков тока прокатных двигателей, третий вход подсоединен к цепи сигнала скорости главного привода, а выход блока соединен с блоком многослитковой прокатки, причем в последнем этот выход соединен с узлом запоминания и коррекции длины полосы в предыдущем пропуске.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 336666990022,, кклл. B 21 В 37/00, 1971, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 2199788, кл, В 21 В 37/00., 1975.

- мь . «"» " .,«», 733752 .М, Ф

Закаэ 2199/5

Тираж 986 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035« Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Филиал

Составитель Ю. Рыбьев

Редактор Т. Киселева Техред М.Ликович Корректор В. Синицкая