Нажимное устройство

Нажимное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О HCAnHE

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1н854474

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ3 ОБКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1111.79 (21) 2837562/22-02 с присоединением заявки Ко (23) Приоритет

Опубликовано 150 881. Бюллетень Hо 30

Дата опубликования описания 180881 (511М. К„.э

В 21 В 31/32

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (5З) Щ(621. 771. .2.06(088.8) (72) Авторы изобретения

В.Я. Ермохин, tO. В. Виноградов, В. В. Горбунов и В. В. Машечкон (71) Заявитель (54) НАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к нажимным механизмам листовых и сортовых прокатных станов, и может быть использовано в нажимных устройствах предварительно напряженных клетей.

Иэве тно нажимное устройство прокатных станов, содержащее силовые гидроцилиндры распора валков, нажимные гидроцилиндры, регулирующие органы, включающие в себя насос и гидромотор, которые жестко соединены между собой и с электродвигателем, устройства отрицательной обратной связи по перемещению силового цилиндра.

Данное устройство предназначено для постоянного поджатия подушек регулируемого валка к плунжерам цилиндром и создания подпора жидкости в нажимных гидроцилиндрах при холостой работе нажимного устройства (1).

Наличие постоянного давления в силовых цилиндрах позволяет создать предварительный ротор валков, однако в связи с отсутствием связи их с нажимными цилиндрами система не учитывает деформацию рабочей клети при изменении усилия прокатки. Кроме того механическаяобратная связь по перемещению не позволяет получить достаточное усилие сигнала на обработку нажимного устройства. Применение блока подачи насос-мотор приводит к наличию с одной стороны сравнительно больших перемещающихся масс масла, а с другой — к отсутствию замкнутого его объема на участке цилиндр нажимного устройства — регулирующий орган, что в связи с большой инерцион10 ностью системы, а также недостаточным усилием сигнала не позволяет осущест вить необходимое быстродействие системы. При этом прокат получается неточным.

Известно также нажимное устройст;во, содержащее механический нажимной . узел и гидравлическую систему, имеющую гидроцилиндры предварительного

20 напряжения, золотник управления гидроцилиндром предварительного напряжения и расположенный между подушкой верхнего валка и механическим нажимным устройством однополостной гидро25 цилиндр, воспринимающий усилия прокатки. При этом золотник управления связан механическим с нажимным устройством, обратной механической связью

I с гидроцилиндром, восрринимающим уси39 лия прокатки (21.

854474 однако механическая обратная связь золотника управления с гидроцилиндром не позволяет значительно увеличить сигнал обработки, а значит и быстродействие системы, что сказывается на точности прокатываемого изделия. Кроме того, при механической связи зо5 лотника управления с нажимным устройством, расположенным непосредственно на клети, деформация клети при колебаниях усилия прокатки из-за недостаточно высокого быстродействия системы так же сказывается на точности прокатываемого изделия. В случае расположения нажимного устройства (механически связанного с золотником управления) вне клети — для исключения 15 влияния деформации клети при колебаниях усилия прокатки — механическая обратная связь золотника с подушкой сохраняется, .что не обеспечивает быстродействия системы. При этом во 2р всех случаях золотник управления находится в невыгодных условиях эксплуатации самого золотника и всей гидравлической системы — в верхней части рабочей клети.

Цель изобретения — повьпаение точности готового проката эа счет повышения быстродействия системы.

Поставленная цель достигается тем, что в нажимном устройстве, например листопрокатного стана, содержащем

30 механический нажимной узел и гидравлическую систему, имеющую гидроцилиндр предварительного напряжения, золотник управления гидроцилиндром предварительного напряжения с обрат- З5 ной связью между золотником и гидроцилиндром, воспринимающим усилия прокатки, и расположенный между подушкой верхнего валка и механическим нажимным устройством однополостной ци- 4р линдр, воспринимаощий усилия прокатки, обратная связь выполнена гидравлической от управляющей полости золотника управления, а регулирующая полость золотника управления связана 4 с поршневой полостью гидроцилиндра предварительного напряжения и через обратный клапан — с гидроцилиндром, воспринимающим усилия прокатки, при этом устройство снабжено трехпоэиционным гидрораспределителем, один из отводов которого связан с подводом золотника управления, а другой отвод связан со штоковой полостью гидроцилиндра предварительного напряжения и полостью регулирующей пружины зОлотника управления, при этом оба отвода трехпоэиционного гидрораспределителя в среднем положении соединены с источником .давления.

Такое конструктивное выполнение щ нажимного устройства позволяет значительно повысить точность иэделия путем увеличения быстродействия системы. Это достигается эа счет преобразования перемещения валка (механи- у5 ческого пеРемещения) в перемещение жидкости в замкнугом объеме с много кратным усилением по перемещению.

На чертеже изображена гидросхема нажимного устройства прокатного стана.

Нажимное устройство содержит два механических нажимных узла 1 и гидравлическую систему 2. Каждый механический нажимной узел 1 состоит из пары винт 3 — гайка 4 и привода 5.

Гидравлическя система 2 охватывает два симметрично расположенных по обе стороны от бочек валков б гидроузла 7 и 8, подключенных к единому трехпозиционному гидрораспределителю 9, подвод давления а которого в исходном положении 0 соединен одновременно с отводами б и в этого золотника. Каждый гидроузел 7 и 8 содержит гидроцилиндр 10 предваритель-. ного напряжения клети через валок б и однополостной гидроцилиндр 11, воспринимающий усилия прокатки. При этом последний трубопроводом 12 подключен одновременно к управляющей полости r золотника 13 управления и через обратный клапан 14 (с пропуском жидкости через него только в гидроцилиндр 11) трубопроводом 15 к регулирующей полости д этого же золотника. Регулирующая полость д трубопроводами 15 и 16 в свою очередь подключена к поршневой полости гидроцилиндра 10 предварительного напряжения. Штоковые полости гидроцилиндров 10 предварительного напряжения и полости е регулирующей пружины 17 золотника 13 управления двух гидроузлов 7 и 8 гидравлически объединены между собой системой трубопроводов

18 и соединены с отводом б трехпозиционного гидрораспределителя 9. Подводы ж золотников 13 управления двух гидроузлов 7 и 8 гидравлически объединены между собой трубопроводом 19 и соединены с отводом в трехпозиционного гидрораспределителя 9. Каждый гидроузел 7 и 8 имеет манометр 20, установленный на трубопроводе 12.

Настройка давления по манометру 20 для создания требуемого усилия предварительного напряжения производится регулирующей пружиной 17 золотника

13 управления. Величина рабочих площадей гидроцилиндров 10 и 11 выбрана таким образом, что рабочая площадь F гидроцилиндра 11, воспринимающего усилия прокатки, меньше рабочей площади F2 поршневой полости гидроцилиндра 10 предварительного напряжения, но больше разности площадей поршневой F2 и штоковой F полостей гидроцилиндра 10, т.е.

2. 1 2 Ъ

Устройство работает следующим образом.

Перед прокаткой система заполняется рабочей жидкостью, т.е. приво854474 ром 10, больше, чем усилие от того же давления, развиваемое гидроцилинд- ром 11. Поэтому гидроцилиндр 10 начинает перемещать подушки верхнего валка 6, вЫтесняя рабочую жидкость из гидроцилиндров 11.

Так как обратный клапан 14 пропускает рабочую жидкость только в одном направлении — в сторону гидроцилиндра 11, то рабочая жидкость окажется запертой в замкнутом объеме: гидроцилиндра 11, трубопровода 12 и управляющей полости г золотника 13 управления, и вытесняемая из гидро55

6S дится в исходное положение. При этом трехпозиционный гидрораспределитель 9 занимает исходное положение О, и рабочая жидкость под давлением, гидрораспределителя 9 подается однонременно через отвод б по трубопроводам 18 в штоковые полости гидроцилиндрон 10 и полости е регулирующей пружины 17 золотников 13 управления, устанавливая последние в исходное положение О, а через отвод в по трубопроводам 19 к подводам ж эолотникон 13 управления..При этом через отнод д этих золотников по трубопроводу 15 и 16 жидкость подается в поршневые полости гидроцилиндров 10, а через обратные клапаны 14 по трубопроводам 12 в управляющие полости г золотников 13 управления и однополостные гидроцилиндры 11. За счет разности рабочих площадей Г поршневой и Г штоковой полостей гидроцилиндра 10 подушки верх- 20 него валка б прижимаются к гидроцилиндрам 11, которые полност ю заполнены рабочей жидкостью под давлением на полный рабочий ход. Так как рабочая площадь F< гидроцилиндра 11 боль- 25 ше разности рабочих площадей F> -F y гидроцилиндра 10, то усилия, развиваемые гидроцилиндрами 11, больше усилий, развиваемых гидроцилиндрами 10. для создания предварительного напряжения клети с заданным усилием трехпозиционный гидрораспределитель 9 переключают в положение 1. При этом штоковые полости гидроцилиндров 10 предварительного напряжения и полости е регулирующей пружины 17 золотника 13 управления через трубопровод

2 и трехпозиционный гидрораспределитель 9 соединяют со сливом, а через подводы ж золотников 13 управления трехпозиционным гидрораспределителем 40

9 по трубопроводу 19 по-прежнему подается рабочая жидкость с рабочим давлением системы. Через золотник 13 управления по трубопроводам 15 и 16 жидкость поступает в поршневые по- 45 лости гидроцилиндров 10, которые через подушки верхнего валка б воздействуют на гидроцилиндры 11. В связи с тем, что рабочая площадь F< гидроцилиндра 11 меньше рабочей площади Fg 5g поршневой полости гидроцилиндра 10, то усилие, развиваемое гидроцилиндцилиндра 11, начинает перемещать золотник 13 управления и среднее "плавающее" положение 1 до тех пор, пока дросселирование жидкости из поднода ж н отвод д и из него на слив не создает н поршненой полости гидро цилиндра 10 такое давление, чтобы уравновесить давление в гидроцилиндре 11, которое создается поджатием регулирующей пружины 17 золотника 13 управления и необходимая величина которого для предварительного напряжения клети настраивается затем по манометру 20. После создания предварительного напряжения клети производится установка требуемого зазора между валк ми б механическими нажимными узлами 1. При этом при включении привода 5 каждый нажимной винт 3 воздействует через свой гидроцилиндр

11 на свой золотник 13 управления, так как верхний валок б начинает опускаться, вытесняя рабочую жидкость из поршневой полости гидроцилиндра 10 по трубопроводам 15 и 16 через золотники 13 управления на слив под давлением, не снижающим и не повышающим давление н гидроцилиндрах 11.

При достижении требуемого положения верхнего валка б привод 5 выключается и клеть готова к прокатке изделия.

При задаче металла в валки и прокатке металл воздействует через налок и подушки верхнего валка б на гидроцилиндр 11, вытесняя иэ него рабочую жидкость по трубопроводу 12 н управляющую полость золотника 13 управления. При этом золотник перемещается в такое среднее положение 1, при котором усилия от воздействия металла и давления в гидроцилиндре 10 не уравновесят усилие от давления настройки н гидроцилиндре 11 регули- рующей пружины 17 золотника 13 управления, т.е. клеть будет находиться под постоянным напряжением с постоянным усилием, значит и зазор между валками будет постоянным.

Таким образом, при прокатке производится слежение за толщиной проката. При этом система обладает быстродействием что значительно повышает точность проката, Быстродействие системы при слежении за номинальным давлением предварительного напряжения достигается за счет того, что в цепи — управляющая полость золотника 13, трубопровод 12 и гидроцилиндр 11 — создается замкнутый объем жидкости для которого при перемещении жидкости иэ одной полости в другую справедливо соотношение 4 где — ход цилиндра;

F — рабочая площадь цилиндра;

V — объем вытесняемой жидкости; — рабочая площадь золотника, 4 — ход золотника управления.

854474!

15

Формула изобретения

Таким образом, определенным выбором соотношений площадей F и F4 кратным 100-1000 можно минимальное перемещение многократно усилить в перемещение Вg..

Для постановления постоянного замкнутого объема (необходимого при прокатке) s случае утечек (присущих реальной системе) после прокатки каждого изделия трехпоэиционный гидрораспределитель 9 кратковременно переключаетея в исходное положение 0, что приводит систему в исходное состояние путем подпитки замкнутого объема.

Предлагемое нажимное устройство по сравнению с известным позволяет повысить точность прокатываемых изделий.

На действующих листовых станах

1700 Ждановского и Карагандинского метзаводов производится лист толщиной 3-12 мм шириной до 2000 мм.

Нажимное устройство, например листопрокатного стана, содержащее механический нажимной узел и гидравлическую систему, имеющую гидроцилиндр предварительного напряжения, золотHHK управления гидроцилиндром предварительного напряжения с обратной связью между золотником и гидроциI

ВНИИПИ Э аказ 656 3/10

Тираж 888 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 линдром, воспринимающим усилия прокатки, и расположенный между подушкой верхнего валка и механическим на-. жимным устройством однополостной гидроцилиндр, воспринимающий усилия прокатки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности готового проката за счет повышения быстродействия системы, обратная связь выполнена гидравлической от управляющей полости золотника управления, а регулирующая полость золотника управления свяэана с поршневой полостью гидроцилиндра предварительного напряжения и через обратный клапан — с гидроцилиндром, воспринимающим усилия прокатки, при этом устройство снабжено трехпоэиционным гидрораспределителем, один из отводов которого связан с подводом золотника управления, а другой отвод связан со штоковой полостью гидроцилиндра предварительного напряжения и полостью регулирующей пружины эолотника управления, при этом оба отвода трехпозиционного гидрораспределителя в среднем положении соединены с источником давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Авторское свидетельство СССР

Р 314569, кл. В 21 В 31/32, 1971.

2. Сб. НИИинформтяжмаш М 1-74-8, с. 26-28, фиг. 13а.