УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ЗАЗОРА МЕЖДУ ВАЛКАМИ

УСТРОЙСТВО для КОРРЕКЦИИ ЗАЗОРА МЕЖДУ ВАЛКАМИ
Полезная модель относится к области сортопрокатного производства и может быть реализована на многониточных проволочных и мелкосортных станах, в рабочих клетях которых одновременно прокатывают несколько одинаковых полос (ниток) - в частности в черновых группах клетей непрерывных четырехниточных и двухниточных станов (см., например, кн. Грудева А.П. и др. Технология прокатного производства. М.: Металлургия, 1994, рис. 133 и 112, с. 280 и 226).
На таких станах вследствие неизбежных задержек при подаче заготовок к стану в паузах между задачей полос в клеть количество ниток может изменяться (например, от 4 до 1). Соответственно этому изменяется усилие на валки и упругая деформация рабочей клети, что приводит к колебаниям межвалкового зазора и, следовательно, к изменениям толщины раската, т.е. к понижению точности прокатки.
Для стабилизации размеров проката применяют устройства оперативной коррекции межвалкового зазора при изменении числа ниток. Известны системы коррекции межвалкового зазора при помощи электромеханических нажимных устройств, в которых изменение зазора достигается за счет соответствующего поворота нажимных винтов (Patent USA No. 2933956, В21В, appl. 30.01.1958, pat. 26.04.1960; Patent USA No. 3251207, B21B, appl. 08.03.1963, pat. 17.05.1966). Недостатком таких механизмов является большая инерционность (длительность) срабатывания и наличие люфтов в кинематической цепи привода нажимных винтов, что снижает точность корректировки зазора и усложняет систему управления нажимным механизмом.
Известно устройство для коррекции межвалкового зазора при помощи исполнительных гидравлических цилиндров, штоки которых выполнены в виде анкерных болтов, стягивающих корпус и крышку станины (Patent USA No. 3693385, В21В, appl. 23.09.1970, pat. 26.09.1970). Ho сигналу от датчиков, фиксирующих количество ниток в клети, в силовые цилиндры подается (или отводится) жидкость, и за счет упругой деформации анкерных болтов
г о о ) 1 1 3  6 5
производится коррекция межвалкового зазора, причем нагружение стяжных болтов контролируется датчиками усилия прокатки. Недостатком такого устройства является сложность конструкции клети и системы регулирования зазора, нагружение станины дополнительным усилием, а также ограниченная и нестабильная величина коррекции межвалкового зазора, которая зависит от количества поданной в цилиндры жидкости.
В качестве прототипа заявляемой полезной модели принято гидравлическое нажимное устройство по а.с. СССР  10704 (Бюлл. Открытия. Изобретения, 1980, №3), содержащее гидроцилиндры, установленные на нижних нажимных винтах и систему управления этими гидроцилиндрами в функции числа одновременно прокатываемых ниток, контролируемых специальными датчиками. Каждый гидроцилиндр снабжен задатчиком величины коррекции межвалкового зазора, выполненным в виде кольцевой крышки, охватывающей щток гидроцилиндра и связанной с корпусом гидроцилиндра посредством резьбового соединения, так что поворотом этой крыщки относительно корпуса устанавливается ход плунжера гидроцилиндра и соответственно величина коррекции межвалкового зазора. При поступлении сигнала от датчиков об изменении количества ниток электрогидравлическая система управления подает команду на подачу жидкости в гидроцилиндры (или слив ее из гидроцилиндров), и плунжер гидроцилиндра перемещается на установленную задатчиком величину, корректируя межвалковый зазор путем соответствующего перемещения нижнего валка.
К недостаткам прототипа необходимо отнести ручной привод поворота крыщки гидроцилиндра при задании величины коррекции межвалкового зазора, необходимость иметь датчики наличия полос в клети (фотореле в пыленепроницаемом исполнении), достаточно сложная электрогидравлическая система управления подачей жидкости в гидроцилиндры, а также ограниченная возможность коррекции межвалкового зазора, обусловленная задаваемой величиной перемещения плунжера, т.е. двумя положениями плунжера гидроцилиндра и, следовательно, условиями прокатки в 2 нитки. При прокатке в 3-4 нитки устройство существенно усложняется.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанных недостатков прототипа и обеспечение постоянства межвалкового зазора, а следовательно, стабильных размеров проката при любом количестве одновременно прокатываемых полос.
Решение поставленной задачи достигнуто путем создания устройства для коррекции зазора между валками, установленными в подушках рабочих клетей многониточных прокатных станов, включаюш,его исполнительные гидроцилиндры и систему подачи жидкости в эти гидроцилиндры, отличаюш,егося тем, что снабжено датчиками усилия прокатки, размещенными на подушках верхнего валка и связанными через усилитель с системой подачи жидкости, а исполнительные гидроцилиндры установлены в распор между подушками верхнего и нижнего валков.
Суш;ность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами на фиг. 1 и 2. На фиг. 1 представлена рабочая клеть четырехниточной прокатки, оборудованная устройством для коррекции межвалкового зазора. Между подушками 1 прокатных валков 2 установлен гидроцилиндр 3, а на подушке верхнего валка под нажимным винтом 4 установлен датчик усилия прокатки 5, в качестве которого преимущественно используется мессдоза с тензодатчиками сопротивления (см., например, кн. Гуревич А.Е., Рокотян Е.С. Методы исследования прокатных станов. М.: Металлургиздат, 1957). Датчик усилия связан электрической схемой с электронным усилителем 6, который соединен с запорным вентилем 7, установленным на трубопроводе 8 для подачи жидкости в гидроцилиндр 3 под высоким давлением.
На фиг. 2 изображена схема соединения тензодатчиков мессдозы и усилителя. Наклеенные на тело мессдозы тензодатчики г, - г соединены в
мостовую схему, на одну диагональ которой подается напряжение и от усилителя, а с другой диагонали снимается ток I, возникающий при изменении сопротивления тензодатчиков под действием силы на мессдозу. Этот ток фиксируется в усилителе при помоши микроамперметра шА и после усиления передается на исполнительный элемент запорного вентиля. Усилитель имеет систему балансировки тензометрического моста, которая позволяет изменять до
нуля ток измерительной диагонали при любой силе, воздействующей на мессдозу.
Устройство работает следующим образом. При максимальном числе прокатываемых ниток (на фиг. 1 - четыре) на шейку валков устанавливается максимальное усилие R  R и зазор S, обеспечивающий требуемую толщину полосы h. В этот момент производят балансировку тензометрического моста так, чтобы ток в измерительной диагонали был равен нулю. При этом запорный вентиль закрыт, и жидкость в гидроцилиндр не поступает. При уменьщении числа ниток сила R уменьшается, и в измерительной диагонали моста мессдозы возникает ток разбаланса, который усиливается в усилителе и, поступая к исполнительному элементу запорного вентиля, открывает доступ жидкости в гидроцилиндр. Под действием поступающей жидкости гидроцилиндр распирает подущки валков, создавая дополнительное усилие на нажимной винт до тех пор, пока усилие на мессдозу не достигнет установленной ранее максимальной величины ,.. При этом ток в измерительной диагонали мессдозы уменьшится
до нуля, и запорный вентиль закроет доступ жидкости в гидроцилиндр. Соответственно восстановленному усилию  межвалковый зазор примет
установленную ранее величину S. Таким образом за счет распора подушек дополнительным усилием будет обеспечиваться стабилизация межвалкового зазора и толщины прокатываемых полос.
Принцип действия предлагаемой полезной модели может быть обоснован теоретически следующим образом. Известно, что толщина прокатываемых полос определяется уравнением Головина-Симса:
где f - упругая деформация клети; с - коэффициент жесткости, имеющий свое постоянное значение для каждой рабочей клети.
Из этого уравнения следует, что для поддержания постоянных значений h и S в клети с заданной жесткостью усилие R должно быть постоянным и при максимальном числе ниток равным
, с
При уменьшении числа ниток i усилие прокатки уменьшается до величины R. Следовательно, для стабилизации R,. необходимо приложить
дополнительное усилие
-Rn...-R(h-S}c-R,
где число ниток i может принимать любое значение, меньшее максимального.
В рассматриваемой полезной модели усилие R- .фиксируется мессдозами, а
дополнительное усилие А/, .создается гидроцилиндрами.
В отличие от прототипа в предлагаемой полезной модели гидроцилиндр не имеет ограничений хода плунжера, благодаря чему регулирование зазора оказывается возможным при любом количестве ниток. Поскольку количество одновременно прокатываемых полос здесь определяется мессдозой по усилию на валки, то отпадает необходимость иметь специальные датчики, фиксирующие число ниток. При этом система управления гидроцилиндрами упрощается. Кроме того, благодаря контролю усилия прокатки и неограниченному ходу плунжера гидроцилиндра, полезная модель учитывает влияние на стабилизацию межвалкового зазора не только числа прокатываемых ниток, но и других технологических факторов, влияющих на усилие прокатки, таких как температура металла, изменение размеров проката, скорость прокатки и т.п.