СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СДВОЕННЫМ СООСНЫМ ПЛАВАЮЩИМ РАЗМАТЫВАТЕЛЕМ
CONTROL SYSTEM OF DOUBLE COAXIAL FLOATING UNCOILER

Изобретение относится к области прокатного производства, а точнее к устройствам для размотки и намотки рулонного материала, и может быть использовано в прокатных станах, линиях продольной резки полосы и в системах управления гидроприводами оборудования.
Известно устройство для намотки-размотки длинномерного материала (Труды ВНИИМЕТМАШ. Сборник №22. Под ред. д.т.н. А.А.Королева. Москва. 1969. Стр.361-366). Устройство содержит приводной консольный вал с барабаном, привод которого осуществляется от электродвигателя через редуктор. Редуктор смонтирован с возможностью перемещения посредством гидроцилиндра вдоль оси вала по раме. Система управления гидроцилиндром обеспечивает реверсирование движения и регулирование скорости перемещения, например, с помощью дросселей.
Недостаток известного технического решения состоит в том, что система управления гидроприводом не обеспечивает работоспособность оборудования в случае применения его в качестве сдвоенного соосного разматывателя, что, конечно, ограничивает технологические возможности оборудования.
Среди известных технических решений наиболее близким по технической сущности является принятый в качестве прототипа «Разматыватель рулонов медной полосы», содержащий раздвижной барабан с сегментами, перемещение которых в радиальном направлении осуществляется посредством гидроцилиндра, передвигающего взаимодействующий с сегментами пирамидальный вал. Привод вращения барабана выполняется от электродвигателя через редуктор, установленный с возможностью перемещения по направляющим рамы. Привод перемещения винтовой через редуктор от электродвигателя. Гидросистема управления цилиндром перемещения пирамидального вала позволяет реверсировать направление движения и уровень давления в цилиндре (см. Механическое оборудование прокатных цехов черной и цветной металлургии. Изд. 3-е. Королев А.А. М.: Металлургия, 1976, стр.339, рис.Х.10).
Недостаток этого известного технического решения состоит в том, что электромеханический привод перемещения редуктора, а вместе с ним и барабана, не обеспечивает необходимый скоростной режим этого перемещения. Кроме того, система управления не оснащена датчиками положения кромки полосы, что исключает осуществление плавающего режима работы,
Таким образом, ухудшаются технологические параметры оборудования, практически исключается возможность компенсации телескопичности рулонов.
Техническим результатом предложенной системы управления сдвоенным соосным разматывателем является расширение технологических возможностей, обеспечение плавающего режима его работы для компенсации телескопичности рулонов.
Технический результат достигается снабжением системы гидросистемой управления, выполненной в виде двух гидромоторов барабанов разматывателя, соединенных каждый со своим распределителем управления, двух гидроцилиндров осевых положений разматывателя, при этом штоки цилиндров соединены с датчиками линейных перемещений, поршневая полость одного из цилиндров связана с датчиком давления и каждый цилиндр снабжен распределителем с пропорциональным управлением, а входы гидромоторов барабанов разматывателя связаны с реле давления, напорная линия, связывающая входы их распределителей управления, снабжена реле давления, предохранительным клапаном и соединена распределителями с магистралью рабочего давления гидросистемы, источником высокого давления и источником редуцированного давления.
Заявляемое изобретение представлено на чертеже, на котором изображена система управления сдвоенным соосным разматывателем.
Система управления сдвоенным соосным плавающим разматывателем содержит гидроцилиндры 1 и 2 осевых положений разматывателя. Шток гидроцилиндра 1 левого разматывателя связан с датчиком линейных перемещений 3, а шток гидроцилиндра 2 - с датчиком 4. Поршневая полость цилиндра 1 связана с датчиком давления 5. Соединенные с полостями цилиндров 1, 2 распределители с пропорциональным управлением 6 и 7 связаны с магистралью 8 рабочего давления гидросистемы. Два гидромотора 9, 10 раздвижных барабанов левого и правого разматывателей своими входами связаны с реле давления 11, 12, 13 и 14 и соединены с выходами распределителей управления 15 и 16, входы которых связаны с напорной линией 17, снабженной реле давления 18, предохранительным клапаном 19 и соединенной через распределитель 20 с магистралью 8 рабочего давления, через распределитель 21 с источником 22 высокого давления и через распределитель 23 с источником редуцированного давления - редукционным клапаном 24.
Система управления сдвоенным соосным разматывателем работает следующим образом.
Для приема рулонов левый и правый разматыватели посредством гидроцилиндров 1 и 2 разводятся в крайние положения, барабаны разматывателей находятся в сведенном положении. После подъема рулона в положение, соосное с барабанами, оба разматывателя начинают синхронно сходиться до момента полного введения барабанов во внутреннее отверстие рулона, плавно уменьшая скорость перемещения к моменту контакта сегментов барабанов с торцами рулона. Усилие поджатия контролируется датчиком давления 5. При этом достигается центровка рулона по оси прокатки.
Далее выполняется операция фиксации рулона на раздвижных барабанах разматывателей. Разведение сегментов барабанов выполняется с помощью винтовых передач, привод которых осуществляется от гидромоторов 9 и 10 через распределительный редуктор. На гидромоторы 9, 10 подается большой расход масла из магистрали 8 рабочего давления через включенные распределители 15 и 16, линию 17 и также включенный распределитель 20, что обеспечивает высокую скорость перемещения сегментов барабанов. В момент зажима рулона срабатывают реле давления 11 и 13, распределитель 20 отключается и включается распределитель 21, кратковременно связывающий гидромоторы 9 и 10 через линию 22 с источником высокого давления, под действием небольшой подачи которого происходит достижение максимального усилия зажима рулона, при этом срабатывает реле давления 18. Распределитель 21 отключается и включается распределитель 23, связывающий гидромоторы 9 и 10 с редукционным клапаном 24. Под действием редуцированного давления обеспечивается надежное удержание сегментов барабанов в положении зажима рулона в течение всего процесса прокатки рулона, а также небольшое поджатие последних витков рулона.
Гидромоторы 9 и 10 установлены стационарно, что исключило необходимость применения вертлюга для подвода к ним давления. В этом случае происходит вращение гидромоторов 9 и 10 от привода вращения барабанов, при этом гидромотор 10 вращается в сторону действия давления, то есть работает в гидромоторном режиме, гидромотор 9 вращается в сторону противодействия подаваемого давления, то есть работает в насосном режиме, перекачивая масло из слива в напорную линию 17. Так как при зажатом рулоне механизмы вращения представляют единую вращающуюся систему, то отбираемая гидромотором 9 приводная мощность возвращается гидромотором 10 обратно.
Для защиты гидромотора 9 от перегрузки и подводящего трубопровода от повреждения используется предохранительный клапан 19, срабатывание которого происходит в гипотетически возможном случае, когда при размотке рулона по каким-либо причинам произойдет отключение распределителей 16 и 23 и гидромотор 9, получая вращение от привода барабана и работая в насосном режиме, подает масло в запертую напорную линию 17. При этом кроме срабатывания предохранительного клапана 19 сработает и реле давления 18 и подаст сигнал на пульт управления о возникновении нештатного режима работы разматывателя. Эта ситуация допускает возможность завершения размотки рулона, не прерывая процесса прокатки.
Для компенсации телескопичности рулона разматыватель снабжен системой слежения за кромкой полосы для осуществления плавающего режима. При этом распределители с пропорциональным управлением 6 и 7 обеспечивают совместное синхронное перемещение левого и правого разматывателей с небольшим контролируемым поджатием друг к другу.
Например, при движении разматывателя вправо гидроцилиндр 1 будет ведущим, а гидоцилиндр 2 ведомым. Сигнал управления, одновременно подаваемый на распределители с пропорциональным управлением 6, 7, на распределителе 7 будет пропорционально уменьшен. За счет этого гидроцилиндр 2, отставая по скорости от гидроцилиндра 1, будет притормаживать его, обеспечивая необходимое усилие поджатия. При смене направления движения разматывателя уменьшенный сигнал будет подаваться на распределитель 6 при полном сигнале управления на распределителе 7.
После размотки рулона происходит переключение распределителей 15 и 16 в другое управляемое положение, отключение распределителя 23 и включение распределителя 20. Гидромоторы 9 и 10, вращаясь в обратном направлении, сводят сегменты барабанов.
В момент полного сведения сегментов срабатывают реле давления 12 и 14, подавая на пульт управления сигнал о полном сведении. Распределители 15, 16 и 20 отключаются, барабаны разматывателей могут свободно вращаться. Этот режим отключения распределителей 15, 16 используется также и при зажатом на барабанах рулоне для его проворота с целью правильной ориентации рулона.
После сведения сегментов барабанов левый и правый разматыватели гидроцилиндрами 1, 2 возвращаются в исходное положение для приема нового рулона.
Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет расширить технологические возможности оборудования путем значительного увеличения диапазона изменения диаметра барабана в результате обеспечения нормального режима работы винтовой передачи, исключающего, в частности, возможность ее заклинивания.
Благодаря обеспечению работы разматывателя в плавающем режиме заметно улучшается качество рулонов в связи с возможностью компенсации их телескопичности.