Устройство для автоматического управления процессом вытягивания заготовки в горизонтальной установке непрерывной разливки металлов

Устройство для автоматического управления процессом вытягивания заготовки в горизонтальной установке непрерывной разливки металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Соцналнстнческнк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень №32 (51)М. Кл.

В 22 О 11/16 авеуаарстееаема квинтет

СССР вв делан яэабретекий н открытка (53) УДК621.746..27(088.8) Дата опубликования описания 30.08. 82.

В.И.Московка, В.К.Ханин, А.И.Личак

Г.П.Подольский, В.М.Макаренко; В.К и И.Г.Раздобарин (72) Авторы изобретения

Институт проблем литья АН Украинск

C CljiHlfiËH Л2-. ;,,"1 (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ВЫТЯГИВАНИЯ ЗАГОТОВКИ

В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКЕ НЕПРЕРЫВНОЙ

РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для производства отливок из черных и цветных металлов на горизонтальных установках непрерывного литья металла методом периодического вытягивания при возвратно-поступательном движении непрерывнолитой заготовки.

Известно устройство для автоматического управления тепловым режимом непрерывной разливки регулированием расхода воды в зоне вторичного охлаждения установки непрерывного литья металла, в котором задатчики ручного ввода хймсостава и температуры жидкого металла и датчик скорости под соединены кблоку управления, выход которого соединен с сумматором, к которому подсоединен датчик температуры поверхности слитка и эадатчик ручного ввода размеров слитка, а выход сумматора через делительный блок подсоединен к задающему входу регулятора расхода воды в одной из секций зоны вторичного охлаждения (11.

Наиболее близким по .технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматического управления установкой непрерывной разливки металлов методом периодического вытягивания, состоящее из раз" даточной емкости, кристаллиэатора,,ц регулятора расхода охпадителя, вытягивающего устройства, гидропривода с системой управления и снабженное регулятором времени пауз вытягивающего устройства, входы которого соединены с измерителем температуры отливки и с датчиком положения вытягивающего устройства, а выход - с входом систем управления гидроприводом (2).

zo Йедостатком известных устройств является сложность получения заданной толщины корочки при постоянном шаге вытягивания заготовки. При жестко установленном ваге вытягивания эа3 954165 готовки, чередующимся с паузой в течение цикла, корочка формируется неравномерно по фронту затвердевания.

При этом при кристаллизации расплава по длине охлаждаемой зоны кристаллизатора образуется зона стационарной корочки и подвижная зона расплава, которые, нарастая в процессе затвердевания, образуют изолированные лунки с расплавом, что приводит к сни- 1в жению качества заготовки и увеличению брака. Кроме того, при жестком, нерегулируемом в процессе непрерыв» ной разливки металлов шага вытягивания существенно снижается производи- 1 тельность установки за счет увеличения времени паузы, необходимой для заданного по температуре поверхности заготовки режима вытягивания без на" ,.рушения технологического процесса прорывами жидкого металла через короч" ку формируемой заготовки..

"Цель изобретения - улучшение качества непрерывнолитой заготовки и обеспечение плавного изменения величины рабочего хода клетей в процессе вытягивания непрерывнолитой заго" товкй без снижения производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для автоматического управления процессом вытягивания заготовки в горизонтальной установке непрерывной разливки металлов, включающее раздаточную емкость-металлоприемник, кристаллизатор, вытягивающее устройство из двух соединенных штангой с поршневой парой и пружина« ми тянущих клетей с кривошипно-шатунным механизмом, соединенным с по" мощью крейцкопфа с валом электропривода, регулятора расхода охладителя„

;регулятора частоты .вытягивания заготовки, входы которого соединены с измерителем температуры отливки и датчиком расхода охладителя, задатчик расхода охладителя, сумматор и регулируемый выпрямитель, на закрепленной в раме первой клети поперечной балке установлен. соединенный через винтовую., пару и редуктор с валом элек-30 тропривода и механически сочлененный с сердечником компенсирующий дифференциально-трансформаторный преобразователь, вторичная обмотка которого электрически соединена с вторич- Я ной обмоткой задающего дифференциально-трансформаторного преобразователя, установленного на пульте управф ления, причем обе обмотки подключены к входу фазочувствительного выпрями- теля, выход которого подсоединен на вход усилителя, и выход усилителя подсоединен к электроприводу винтовой пары со штоком, а выходной вал редуктора с электроприводом клетей механически соединен с крейцкопфом с помощью электромагнитной муфты с обмоткой, подключенной к силовому выходу управляемого выпрямителя, на вход которого подсоединено реле продолжительности паузы, входной контакт которого замкнут цепью конечного выключателя, установленного на линейке в конечном пункте возвратного хода первой клети.

На чертеже представлена схема устройства автоматического управления установки непрерывной разливки металлов (УНРИ) с узлом привязки устройства регулирования шага вытягивания заготовки на тянущей клети.

Электропривод 1 первой и второй тянущих клетей 2 и 3 соединен с редуктором 4, выходной вал которого механически соединен с крейцкопфом

5 через электромагнитную муфту 6, подключенную к силовому входу управляемого выпрямителя 7, на вход ко= торого подключено репе 8 продолжительности паузы, входной контакт которого замкнут цепью конечного выключателя 9, установленного на линейке 10 в конечном пункте возвратного хода первой клети. Соединением через электромагнитную муфту достигают остановки клети на заданную в реле продолжительность паузы для формирования твердой корочки заданной толщины. На входе регулятора 11 частоты движения клетей подключены измеритель 12 температуры, например пирометр РАПИР с охлаждаемой головкой ТЕРА, а также датчик 13 расхо да охладителя, а выход регулятора подсоединен к регулируемому выпрямителю 14 питания электропривода тянущих клетей, причем силовой выход выпрямителя подключен к этому электроприводу, Такой схемой подключения достигают автоматического регулирования частоты циклов вытягивания, а следовательно, и производительности установки в процессе вытягивания непрерывнолитой заго" товки. Узел привязки устройства регулирования шага вытягивания заготовки выполнен следующим образом.

54165 6

1О

25

5 9

На раме 15 первой клети закреплена поперечная балка 16, на которой установлена винтовая пара из гайки

17, соединенной с редуктором 18, и винта 19, соединенного со штоком

20, упирающимся в торец крейцкопфа с пальцем 21. Редуктор соединен с валом 22 электропривода вращения гайки, на который подано питание

or усилителя 23. На свободно перемещающемся конце винта закреплен сердечник 24 компенсирующего диффе" ренциально-трансформаторного преоб разователя 25, вторичная обмотка которого соединена с вторичной обмоткой задающего дифференциально-трансформаторного:преобразователя 26, установленного своим сердечником 27 в лимбе 28 индикации величины ша,га вытягивания на пульте 29 управления, причем обе обмотки преобра. зователей подключены к входу фазочувствительного выпрямителя 30. Такой конструкцией узла привязки и электрической связью элементos схе- . мы достигают плавного регулирова- ния рабочего хода клетей s процессе вытягивания непрерывнолитой заготовки беэ снижения производительности.

Система подачи охладителя в зону вторичного охлаждения заготовки включает регулятор 31 расхода охладителя, вход которого подключен к выходу сумматора 32, на входы сравнения которого подключены задатчик

33 расхода охладителя и датчик расхода охладителя в нагнетаацем трубопроводе 34. Выход регулятора расхода охладителя подключен к сервоприводу

35 автоматической заслонки 36 на подающем трубопроводе.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно устанавливают величину заданного шага вытягивания

1ш вращением лимба 28 с индексом по шкале на пульте 29. При этом сердечник 27 задающего дифференциально" трансформаторного преобразователя

26 меняет свое положение в обмотке, что вызывает появление сигнала pac". согласования, который поступает на вход фазочувствительного выпрямителя 30 и с его выхода на силовой усилитель 23, а с выхода усилителя - на электропривод, который через редуктор 18 вращает гайку 17 винтовой пары. Винт 18, двигаясь поступательыо, перемещает шток, который, упираясь в торец крейцкопфа 5, изменяет величину эксцентриситета 1р его пальца

21 относительно оси вращения выходного вала редуктора 4, производя автоматическую установку шага вытягивания заготовки tp=2 lp до тех пор, пока закрепленный на винте сердечник 24 компенсирующего дифференциально-трансформаторного преобразователя не установится в идентичное по-, ложение с сердечником преобразова-. теля 26, компенсируя сигнал с задат чика до нуля. При этом достигают плавного изменения величины рабочего хода в процессе вытягивания заготовки без снижения производительности, так как не требуется время на остановку машины и переналадку кривсшипно-.шатунного механизма на другой эксцентриситет, например, при выбранном максимальном шаге вытягивания

12 мм для одной модели установки круговая шкала лимба разбита делениями с интервалом 360 /12=30 на 1 мм регулируемого хода, что вполне достаточно для получения точности установки шага вытягивания не хуже приборной ошибки. При изменении заданных технологией непрерывной разливки металла температуры контролируемой поверхности непрерывнолитой заготовки или расхода охладителя в нагнетающей магистрали 34 сигналы от датчиков температуры 12 и расхода 13 поступают на соответствующие входы регулятора 11 частоты вы" тягивания заготовки, который изменяет продолжительность цикла периодического вытягивания, исключая возможные прорывы жидкого металла через корочку заготовки. При этом эа счет автоматической подачи заготов-ки на каждом цикле в кристаллизатор достигают более гладкой по фронту кристаллизации поверхности беэ неслитин и полосоватости, что обеспечивает получение заданной толщины корочки в процессе непрерывной автоматической установки системой продолжительности цикла периодического вытягивания вокруг ее оптимального значения. Время пауз задается реле 8 при наезжании первой клети на ролик конечного выключателя 9, причем управляемый выпрямитель 7 от.ключается и муфта 6 расцепляет криво55шипно-шатунный механизм с приводом

1 клетей. Регулирование расхода охладителя пройзводится путем задания

95416 его в задачник 33 и отработки регулятором 31 аналогично известному устройству, Экономический эффект от внедрения изобретения на двух установках в цехе среднего литья за счет повышения качества непрерывнолитой заготовки путем исключения неслитин и полосоватости и снижения брака на 15203, а также автоматизации установки 14 шага вытягивания без снижения производительности на остановку составит не менее 25-30 тыс. руб. в год.

8 ногд изменения величины рабочего хода клетей в процессе вытягивания заготовки без снижения производительности, на закрепленной в раме первой клети поперечной балке установлен соединенный через винтовую пару и редуктор с валом электропривода и механически сочлененный с сердечником компенсирующий дифференциально-трансформаторный преобразователь, вторичная обмотка которого электрически соединена с вторичной обмоткой задающего дифференциально-трансформаторного преобразователя, установленного на пульте управления, причем обе обмотки под- ключены к входу фазочувствительного выпрямителя, выход которого подсоединен на вход усилителя, и выход усилителя подсоединен к электроприводу винтовой пари со штоком, а выходной вал редуктора с электроприводом клетей механически соединен с крейцкопфом с помощью электромагнитной муфты с обмоткой, подсоединенной к силовому выходу управляемого выпрямителя, на вход которого подсоединено реле продолжительности паузы, входной контакт которого замкнут цепью конечного выключателя, установленного на линейке в конечном пункте возвратного хода первой клети.

Формула изобретения!

Устройство для автоматического уп" равления процессом вытягивания заготовки в горизонтальной установке не- 20 прерывной разливки металлов, включающее раздаточную емкость-металло« приемник, кристаллизатор, вытягивающее устройство из двух соединен.ных штангой с поршневой парой и пру- 15 жинами тянущих клетей с кривошипношатунным механизмом,. соединенным с помощью крейцкопфа с валом электропривода, регулятора расхода охладителя, регулятора частоты вытягива- 5в ния заготовки, входы которого соединены с измерителем температуры отливки и датчиком расхода охладителя, задатчик расхода охладителя, сумматор и регулируемый выпрямитель, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучаения качества непрерывнолитой заготовки и обеспечения плавИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское. свидетельство СССР

К 620332, кл. В 22 0 11/16, !978.

2. Авторское свидетельство СССР

М 482240, кл. В 22 0 11/04, 1979.

Составитель Г.Демин

Редактор Л.Филь Техред Т. Фанта Корректор А.Ференц

Заказ

3 1 9 Тираж 52 одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,