Устройство для регулирования давления в системе жидкой смазки подшипников жидкостного трения

Полезная модель относится к прокатному производству преимущественно к системам жидкой смазки подшипников жидкостного трения валков прокатных станов (ПЖТ).

Для повышения долговечности и сокращения расхода ПЖТ и прокатных валков, сокращения аварийных простоев и повышения производительности прокатных станов устройство для регулирования давления в системе жидкой смазки подшипников жидкостного трения включает масляные баки, насосные установки с электродвигателями, трубопроводную систему, соединяющую насосные установки с подшипниками жидкостного трения, на которой установлены задвижки, обратные клапаны, аварийный предохранительный клапан, фильтры и теплообменники, и систему управления скоростным режимом электродвигателей насосных установок. Система управления скоростным режимом электродвигателей содержит частотный преобразователь, контроллер, датчик давления, установленный на напорном трубопроводе трубопроводной системы перед коллектором подачи смазки к подшипникам жидкостного трения, задатчик давления в гидросистеме смазки и избирательные ключи включения электродвигателей насосных установок.

1 н.п. ф-лы; 1 илл.

Полезная модель относится к прокатному производству, преимущественно к системам жидкой смазки подшипников жидкостного трения (ПЖТ) валков прокатных станов.

Известно устройство для регулирования давления в системе жидкой смазки ПЖТ (аналог), включающее масляный бак, насосную установку с электродвигателем, трубопроводную систему, соединяющую масляный бак и насосную установку с подшипником жидкостного трения, на которой установлены фильтры, обратный, предохранительный клапаны и манометр, и систему управления скоростным режимом электродвигателя насосной установки (А.И.Целиков, П.И.Полухин, В.М.Гребеник и др. Машины и агрегаты металлургических заводов. Том 3. М.: Металлургия, 1981 г., с.180, рис.IV.28).

Недостатком аналога являются низкая надежность устройства из-за применения только одной насосной установки и невозможность регулирования давления смазки в гидросистеме устройства. При выходе из строя насосной установки возникает аварийная остановка прокатной клети и прокатного стана, что приводит к снижению его производительности.

Система управления скоростным режимом электродвигателя насосной установки не обеспечивает возможности регулирования давления смазки в гидросистеме устройства при изменении скорости прокатки. Это приводит к разрыву масляного клина между втулкой-вкладышем и втулкой-цапфой подшипников, нарушению жидкостного трения между втулками, снижению долговечности, выходу из строя и разрушению подшипников. Разрушение подшипников вызывает аварийные простои прокатного стана, снижает его производительность и увеличивает расход подшипников. При нарушении жидкостного трения возникают колебания шеек валков в зазорах между втулками-цапфами и втулками-вкладышами, что отрицательно сказывается на работе прокатных валков, снижает их долговечность, увеличивает расход валков и снижает качество прокатываемого металла.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство для регулирования давления в системе жидкой смазки подшипников жидкостного трения, включающее масляные баки, насосные установки с электродвигателями, трубопроводную систему, на которой установлены задвижки, обратные и предохранительный клапаны, фильтры и теплообменники, соединяющую насосные установки с подшипниками жидкостного трения, и систему управления скоростным режимом электродвигателей насосных установок (Механическое оборудование цехов холодной прокатки, под ред. Г.П.Химича. М.: Машиностроение, 1972, стр.505-506, рис.278).

В отличие от аналога прототип снабжен двумя насосными установками, что повышает его надежность в сравнении с аналогом.

Однако, как и в аналоге, система управления скоростным режимом электродвигателей насосных установок прототипа обеспечивает возможность его работы только в нерегулируемом режиме, что предопределяет наличие в прототипе таких же недостатков, как и у аналога.

Техническим результатом полезной модели является повышение долговечности, сокращение расхода подшипников жидкостного трения и прокатных валков, сокращение аварийных простоев, повышение производительности прокатного стана и качества прокатываемого металла.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для регулирования давления в системе жидкой смазки подшипников жидкостного трения, включающем масляные баки, насосные установки с электродвигателями, трубопроводную систему, соединяющую насосные установки с подшипниками жидкостного трения, на которой установлены задвижки обратные клапаны, аварийный предохранительный клапан, фильтры и теплообменники, и систему управления скоростным режимом электродвигателей насосных установок, система управления скоростным режимом электродвигателей содержит частотный преобразователь, соединенный с электродвигателями насосных установок, контроллер, сигналы от которого поступают на частотный преобразователь, датчик давления, установленный на напорном трубопроводе трубопроводной системы перед коллектором подачи смазки к подшипникам жидкостного трения и соединенный с контроллером, задатчик давления и избирательные ключи включения электродвигателей насосных установок, соединенные с частотным преобразователем.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема устройства для регулирования давления в системе жидкой смазки подшипников жидкостного трения.

Устройство включает масляные баки 1, 2, соединенные через задвижки 3 с перекачным насосом и через задвижки 4, 5 с насосными установками 6, 7, 8. Перекачной насос предназначен для периодической замены масла в масляных баках.

Насосные установки через обратные клапаны 9 и задвижки 10 соединены с отводящим трубопроводом 11 трубопроводной системы, на котором установлен предохранительный клапан 12 и обратный клапан 13. От этого клапана через коллектор 14 и задвижки 15 масло поступает к фильтрам 16, 17, 18. От фильтров через задвижки 19, коллекторы 20, 21 и задвижки 26, 22 масло подается к теплообменникам 23, 24 на охлаждение. Охлаждающая техническая вода к теплообменникам поступает через задвижки 29, 25 и отводится от них через задвижки 26.

1 После охлаждения масло через задвижки 31, напорный трубопровод 28 и коллектор 29 подается к подшипникам жидкостного трения 30, от которых по сливному трубопроводу 31 через задвижки 32 поступает в масляные баки.

Предохранительный клапан 12 предназначен для аварийного отключения двигателей насосных установок, например при засорении фильтров 16, 17, 18 или в других случаях внезапного повышения давления в отводящем трубопроводе 11. Сигнал на предохранительный клапан 12 для аварийного отключения насосных установок поступает от электроконтактного манометра 33, установленного на коллекторе 14, на котором также установлен видовой манометр 34. В этом случае масло через клапан 12 и задвижки 32 поступает в масляные баки 1, 2. Заправка баков новым маслом производится через задвижки 35.

На коллекторе 20 установлен электроконтактный манометр 36 и видовой манометр 37. Манометр 36 предназначен для передачи сигнала на включение одного из насосов при падении давления в гидросистеме из-за отказа или неисправности работающего насоса или падения давления после фильтров.

На напорном трубопроводе 28 установлены электроконтактный манометр 38 и перед коллектором 29 датчик давления 39.

Напорный трубопровод 28 через задвижку 40 соединен с коллектором 20, что позволяет с помощью электроконтактного манометра 36 также регулировать давление в напорном трубопроводе и на ПЖТ при падении давления на фильтрах.

Устройство снабжено системой управления скоростным режимом электродвигателей насосных установок, включающей частотный преобразователь (ЧП) 41, соединенный с электродвигателями, контроллер 42, датчик давления (ДЦ) 39, соединенный с контроллером, задатчик давления (ЗД) 43 и избирательные ключи (K1, K2, К3) 44 включения электродвигателей насосных установок, соединенные с частотным преобразователем.

Для промывки трубопроводной системы масляные баки через задвижку 45 непосредственно соединены с отводящим трубопроводом 11.

На принципиальной схеме устройства электрические соединения 46 электродвигателей насосных установок с частотным преобразователем выделены более жирными линиями, чем линии трубопроводной системы, а соединения элементов системы управления скоростным режимом двигателей показаны пунктирными линиями.

Устройство для регулирования давления в системе смазки ПЖТ обеспечивает возможность поддержания требуемого давления для создания масляного клина между втулками-вкладышами и втулками-цапфами в зависимости от скорости вращения валков и усилия прокатки.

Регулирование давления выполняется с помощью системы управления скоростным режимом электродвигателей насосных установок 6, 7, 8. Каждый из двигателей при регулировании может работать от частотного преобразователя, а остальные двигатели находятся в резерве или включаются для работы с постоянной скоростью без регулирования.

При регулировании давления возможны три режима работы насосных установок: ручной, регулируемый и автоматический. Включение электродвигателей насосов на заданный режим выполняется с помощью избирательных ключей K1, K2, К3 (на схеме - поз.44).

В качестве примера работы устройства на различных режимах рассмотрим работу устройства для регулирования давления в системе смазки ПЖТ чистовой клети 12 стана 2000 горячей прокатки ОАО "Северсталь". В устройстве используются три насосные установки 6, 7, 8.

При работе на ручном режиме включается установка 8, которая работает с постоянной скоростью электродвигателя без регулирования давления. Отключение гидросистемы происходит по сигналу задатчика давления 43, который выдает задание на частотный преобразователь 41 при отклонении давления в гидросистеме от заданных пределов изменения давления.

При работе в регулируемом режиме регулирование давления в гидросистеме смазки ПЖТ осуществляется от насосной установки 7, двигатель которой управляется от частотного преобразователя. Остальные двигатели с насосами находятся в резерве. При отклонении давления от заданного сигнал от датчика давления 39 поступает на контроллер 42, обрабатывается, и контроллер выдает команду на частотный преобразователь на увеличение или уменьшение скорости вращения электродвигателя насосной установки 7, благодаря чему поддерживается заданное давление в коллекторе 29 подачи смазки к подшипникам жидкостного трения 30.

При остановке клети на ремонт, перевалку, по другим причинам или при работе клети на низкой скорости двигатель работает с минимальной частотой и давление масла в системе по сигналу от задатчика давления 43 автоматически возрастает до заданного. При увеличении скорости валков давление масла в системе понижается, и электродвигатель увеличивает скорость вращения для поддержания заданного давления.

При работе устройства в автоматическом режиме работает насосная установка 6. Установка включается от электроконтактного манометра 33 при падении давления в системе смазки ниже заданного или при отказе или неисправности насосных установок 7 или 8. Это обеспечивает резервирование, повышение надежности и безаварийную работу системы смазки ПЖТ.

Благодаря применению предлагаемого устройства для регулирования давления, повышается надежность системы смазки ПЖТ, исключаются разрывы масляного клина между втулками ПЖТ, повышается долговечность и сокращается расход подшипников жидкостного трения. Улучшаются условия работы прокатных валков, повышается их долговечность, сокращается расход валков и повышается качество прокатываемого металла. Сокращаются аварийные простои и повышается производительность прокатного стана.

Устройство для регулирования давления в системе жидкой смазки подшипников жидкостного трения, включающее масляные баки, насосные установки с электродвигателями, трубопроводную систему, соединяющую насосные установки с подшипниками жидкостного трения, на которой установлены задвижки, обратные клапаны, аварийный предохранительный клапан, фильтры и теплообменники, и систему управления скоростным режимом электродвигателей насосных установок, отличающееся тем, что система управления скоростным режимом электродвигателей содержит частотный преобразователь, контроллер, датчик давления, установленный на напорном трубопроводе трубопроводной системы перед коллектором подачи смазки к подшипникам жидкостного трения, задатчик давления в гидросистеме смазки и избирательные ключи включения электродвигателей насосных установок.