Устройство для регулирования усилия прижима формующих роликов к барабану моталки листовых станов горячей прокатки
Полезная модель относится к системам управления оборудованием прокатных цехов и может быть использована при смотке в рулоны листового горячекатаного проката. Технической задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение тонкого регулирования с помощью гидравлической системы радиальным перемещением формующих роликов к барабану моталки в зависимости от толщины наматываемого рулона, обеспечение постоянного усилия прижима формирующих роликов к сматываемой полосе, снижение брака за счет повышения качества. Поставленная техническая задача решается тем, что в устройстве для регулирования усилия прижима формующих роликов к барабану моталки листовых станов горячей прокатки, включающем узел формующих роликов, снабженный прижимными гидроцилиндрами и гидравлическую систему управления усилием прижима роликов к сматываемому рулону, включающую насосно-аккумуляторную станцию общие напорную и сливную магистрали, снабженные гидроаппаратурой, гидравлическая система управления усилием прижима роликов к сматываемому рулону выполнена в виде гидравлических контуров управления перемещением каждого ролика, соединенных с общей напорной и сливной магистралями соответственно напорной и сливной гидролиниями, взаимодействующими между собой. Основным принципом работы заявляемого устройства является поддержание постоянного давления в поршневой полости гидроцилиндра прижимного ролика для создания необходимого прижимного усилия на сматываемый лист. Перемещение формующего ролика во время смотки осуществляется под действием кинетической энергии сматываемого рулона. Предлагаемое устройство за счет использования гидравлической системы независимого управления каждым формующим роликом при смотке полосы обеспечивает тонкое регулирование усилием прижима роликов к сматываемой полосе, а технологическое взаимосвязанное регулирование давления в поршневой и штоковой полости гидроцилиндров управления усилием прижима роликов к рулону, обеспечивает равномерность смотки, предотвращает возникновение гидроударов, повышает качество смотки металла, снижает уровень брака.
Полезная модель относится к системам управления оборудованием прокатных цехов и может быть использована при смотке в рулоны листового горячекатаного проката.
Известно изобретение, А.С. СССР 
1003956, Кл. В21С 47/06, в соответствии с которым заправляют полосу на барабан моталки, прижимают наружные витки рулона формирующими роликами и наматывают на барабан с приложением окружного усилия от формирующего ролика к наружному витку рулона, где после намотки нескольких витков рулона величину окружного усилия уменьшают до величины, составляющей 0,1-0,2 величины номинального значения окружного усилия и производят намотку до образования полного рулона.
При использовании данного известного устройства невозможно определить момент, при котором необходимо снижать окружное усилие формирующих роликов. Определение момента снижения окружного усилия возможно только при возникновении пробуксовки рулона на моталке. Однако, при пробуксовке происходит «забуривание» полосы, а несвоевременное и не пропорциональное размеру рулона уменьшение прижатия формирующих роликов не устраняет появление надавов на полосе.
Известно также изобретение СССР по А.С.660747 МКИ
В21С 47/00, в котором предусмотрена электрическая схема контроля пробуксовки рулона, работающая таким образом, что после образования первого витка на барабане и появления натяжения между моталкой и тянущими роликами происходит обработка информации, сравнивание ее с заданными параметрами и настройка системы на определенный режим работы. Устройство со статической обработкой информации для определения параметров настройки требует проведение опытных смоток полос, что не может быть обеспечено в связи с изменением физико-химических условий при смотке полос даже одной и той же плавки стали (разница в температуре нагрева слитка, условия прокатки, состояние оборудования моталок, в частности, тянущих и формирующих роликов).
Известно также устройство для автоматической намотки полосы в рулон, при помощи которого регулируют радиальное перемещение формирующих роликов. В исходном положении барабан моталки вращается с малой скоростью для равномерного его охлаждения. Затем, исходя из прокатываемого сортамента, первоначально задают наперед заданные значения величин зазора между формирующими роликами и барабаном моталки, натяжения полосы при смотке и длины полосы на барабане моталки без пробуксовки. Величину допустимого натяжения устанавливают на основании опытных данных. Непосредственно перед намоткой полосы окружную скорость барабана моталки и формирующих роликов выставляют выше скорости прокатываемой полосы на 10-20%. В данном устройство регулирование осуществляется электромагнитными блоками управления (См. патент на П.М. 13767, МПК7 B21C 47/06.).
Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели является Устройство для регулирования зазора между тянущими роликами моталки горячей полосы и усилия прижима полосы через полосу верхнего ролика к нижнему (См. патент РФ 84754, МПК7 В21С 47/10 опубликован 20.07.2009 года). Устройство содержит гидравлическую систему управления перемещением тянущих роликов моталки, включающую насосно-аккумуляторную станцию и установленную после нее на общих напорной и сливной магистралях гидроаппаратуру управления, включающую прижимные гидроцилиндры роликов, двухпозиционные распределители, датчики давления, предохранительные клапаны, гидрозамки, блоки управления, соединенные между собой в технологической последовательности гидролиниями и с напорной и сливной магистралями.
Однако известное устройство не может быть использовано для регулирования усилием радиального перемещения (прижима) формующих роликов к горячекатаной полосе на барабане моталки, поскольку гидравлическая система управления устройства обеспечивает только постоянный зазор между роликами в зависимости от толщины сматываемой полосы и не может быть использовано для обеспечения постоянного усилия прижима формующих роликов к сматываемой полосе путем регулирования радиального перемещения роликов к барабану моталки в зависимости от толщины наматываемого рулона.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение тонкого регулирования с помощью гидравлической системы радиальным перемещением формующих роликов к барабану моталки в зависимости от толщины наматываемого рулона, обеспечение постоянного усилия прижима формирующих роликов к сматываемой полосе, снижение брака за счет повышения качества смотки.
Поставленная техническая задача решается тем, что Устройство для регулирования усилия прижима формующих роликов к барабану моталки листовых станов горячей прокатки, включающее узел формующих роликов, снабженный прижимными гидроцилиндрами и гидравлическую систему управления усилием прижима роликов к сматываемому рулону, включающую насосно-аккумуляторную станцию общие напорную и сливную магистрали, снабженные гидроаппаратурой, отличающееся тем, что гидравлическая система управления усилием прижима роликов к сматываемому рулону выполнена в виде гидравлических контуров управления перемещением каждого ролика, соединенных с общей напорной и сливной магистралями соответственно напорной и сливной гидролиниями, взаимодействующими между собой через гидрозамки, установленные соответственно на напорной и сливной гидролинии и на гидролиниях, соединяющих штоковую и поршневую полости гидроцилиндров с напорной и сливной гидролинией контура, причем каждый контур снабжен сервоклапаном и двухпозиционным распределителем, причем в момент настройки зазора между барабаном моталки и прижимным роликом напорная гидролиния через гидрозамок, установленный на напорной гидролинии контура соединена с сервоклапаном, который через гидрозамок, по гидролинии соединен с поршневой полостью гидроцилиндра, а штоковая полость гидроцилиндра при этом по гидролинии и через установленный на ней гидрозамок, сервоклапан и гидрозамок, установленный на сливной гидролинии контура, соединена со сливной гидромагистралью гидросистемы, а при работе устройства в режиме привязки полосы к барабану моталки напорная гидролиния через гидрозамок, установленный на напорной гидролинии контура соединена с сервоклапаном, который через гидрозамок, по гидролинии соединен с поршневой полостью гидроцилиндра, при этом штоковая полость гидроцилиндра по гидролинии, через установленный на ней гидрозамок, сервоклапан и гидрозамок сливной гидролинии контура соединена со сливной гидромагистралью системы, в режиме смотки напорная гидромагистраль системы через напорную гидролинию контура и установленный на ней гидрозамок соединена с разветвляющейся гидролинией, одна ветвь которой через двухпозиционный распределитель соединена с гидрозамком, установленным на гидролинии, соединенной со штоковой полостью гидроцилиндра, а другая ветвь через гидрозамок, сервоклапан соединена со штоковой полостью гидроцилиндра, при этом поршневая полость гидроцилиндра через гидрозамок, сервоклапан, обратный клапан соединена гидролинией со штоковой полостью гидроцилиндра.
Основным принципом работы заявляемого устройства является поддержание постоянного давления в поршневой полости гидроцилиндра для создания необходимого прижимного усилия на сматываемый лист. Перемещение формующего ролика во время смотки осуществляется под действием кинетической энергии сматываемого рулона.
На фиг.1 изображен гидравлический контур управления каждым роликом.
Где на напорной магистрали-1, установлен гидрозамок 2, соединяющий напорную магистраль 1 через гидролинию 3 с двухпозиционным распределителем 4, а через гидролинию 5 с сервоклапаном 6. Штоковая полость гидроцилиндра 7 прижимных роликов гидролинией 8 соединена через гидрозамок 9, сервоклапан 6 и гидрозамок 10 с линией слива 11.
Поршневая полость гидроцилиндра 7 гидролинией 12 соединена через гидрозамок 13 с сервоклапаном 6 и через гидрозамок 10 с линией слива 11, а через гидрозамок 13, сервоклапан 6, обратный клапан 14 по гидролинии 15 и гидролинии 8 со штоковой полостью гидроцилиндра 7. Для контроля давления в поршневой и штоковой полости гидроцилиндра 7 установлены датчики давления 16 и 17. Гидролиния 18 соединяет двухпозиционный распределитель 4 и гидрозамок 9. Для защиты поршневой полости гидроцилиндра 7 от превышения заданного давления на гидролинии 12 установлен предохранительный клапан 19.
Устройство работает следующим образом:
В зависимости от толщины сматываемой полосы производится настройка зазора между барабаном моталки и прижимными роликами. Рабочая жидкость через напорную магистраль 1 подается в установленный на напорном трубопроводе гидрозамок 2, откуда распределяется двумя гидролиниями 3 и 5, причем гидролинией 3 жидкость подается в двухпозиционный распределитель 4, который в данный момент закрыт, а гидролинией 5 через сервоклапан 6 и гидрозамок 13 подается в поршневую полость гидроцилиндра 7. Ролики подведены к барабану моталки - ролики сведены на нулевую точку. Одновременно со штоковой полости гидроцилиндра 7 происходит слив рабочей жидкости в сливную магистраль 11 через гидрозамок 9, сервоклапан 6, гидрозамок 10 таким образом, путем изменения давления рабочей жидкости в поршневой полости гидроцилиндра выставляется зазор, равный толщине сматываемого металла.
Затем система включается в режим привязки полосы к барабану моталки. В момент захвата полосы и формирования первого витка полосы на барабане моталки из напорной магистрали 1 через гидрозамок 2 рабочая жидкость подается в сервоклапан 6, через который происходит подача жидкости через гидрозамок 13 в поршневую полость гидроцилиндра 7. Одновременно со штоковой полости гидроцилиндра 7 происходит слив рабочей жидкости в сливную магистраль 11 через гидрозамок 9, сервоклапан 6, гидрозамок 10. При этом происходит поджатие полосы к барабану моталки, система перходит в режим смотки.
В режиме смотки рабочая жидкость из магистрали 1 через гидрозамок 2 по гидролинии 3 через 2-х позиционный распределитель 4 (открыт), гидролинию 16 поступает в линию 18 управления гидрозамком 9, запирая его. Второй гидролинией - 5 через сервоклапан 6 рабочая жидкость поступает в гидрозамок 9 (штоковая полость гидроцилиндра ролика перекрыта).
При этом, в результате увеличения диаметра рулона повышается давление в поршневой полости гидроцилиндра 7, и рабочая жидкость из поршневой полости гидроцилиндра 7 по гидролинии 12 через гидрозамок 13, сервоклапан 6, обратный клапан 14 по гидролинии 15 и гидролинии 8 подается в штоковую полость гидроцилиндра 7 - ролики под действием кинетической энергии разводятся. Одновременно датчиком давления 17 в поршневой полости гидроцилиндра 7 снимается сигнал, который передается на блок управления АСУ (на чертеже не показан), управляющий сервоклапаном 6 для поддержания постоянного усилия прижатия роликов к сматываемой полосе. Для контроля давления в штоковой полости установлен датчик давления 16, который также передает сигнал на блок АСУ.
Поддержание постоянного усилия прижима роликов к сматываемой полосе обеспечивает сервоклапан 6 за счет сброса давления с поршневой полости гидроцилиндра 7 через гидролинию 15 в штоковую полость гидроцилиндра 7. Управление работой сервоклапана 6 осуществляется на основании данных датчика давления 17, установленного на гидролинии 12 поршневой полости гидроцилиндра 7, Предлагаемое устройство за счет использования гидравлической системы независимого управления каждым формующим роликом при смотке полосы обеспечивает тонкое регулирование усилием прижима роликов к сматываемой полосе, а технологическое взаимосвязанное регулирование давления в поршневой и штоковой полости гидроцилиндров управления усилием прижима роликов к рулону обеспечивает равномерность смотки, предотвращает возникновение гидроударов, повышает качество смотки металла, снижает уровень брака. Устройство испытано в промышленных условиях на стане горячей прокатки ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
Устройство для регулирования усилия прижима формующих роликов к барабану моталки листовых станов горячей прокатки, включающее узел формующих роликов, снабженный прижимными гидроцилиндрами и гидравлическую систему управления усилием прижима роликов к сматываемому рулону, включающую насосно-аккумуляторную станцию, общие напорную и сливную магистрали, снабженные гидроаппаратурой, отличающееся тем, что гидравлическая система управления усилием прижима роликов к сматываемому рулону выполнена в виде гидравлических контуров управления перемещением каждого ролика, соединенных с общей напорной и сливной магистралями соответственно напорной и сливной гидролиниями, взаимодействующими между собой через гидрозамки, установленные соответственно на напорной и сливной гидролинии и на гидролиниях, соединяющих штоковую и поршневую полости гидроцилиндров с напорной и сливной гидролинией контура, причем каждый контур снабжен сервоклапаном и двухпозиционным распределителем, причем в момент настройки зазора между барабаном моталки и прижимным роликом напорная гидролиния через гидрозамок, установленный на напорной гидролинии контура, соединена с сервоклапаном, который через гидрозамок по гидролинии соединен с поршневой полостью гидроцилиндра, а штоковая полость гидроцилиндра при этом по гидролинии и через установленный на ней гидрозамок, сервоклапан и гидрозамок, установленный на сливной гидролинии контура, соединена со сливной гидромагистралью гидросистемы, а при работе устройства в режиме привязки полосы к барабану моталки напорная гидролиния через гидрозамок, установленный на напорной гидролинии контура, соединена с сервоклапаном, который через гидрозамок по гидролинии соединен с поршневой полостью гидроцилиндра, при этом штоковая полость гидроцилиндра по гидролинии через установленный на ней гидрозамок, сервоклапан и гидрозамок сливной гидролинии контура соединена со сливной гидромагистралью системы, в режиме смотки напорная гидромагистраль системы через напорную гидролинию контура и установленный на ней гидрозамок соединена с разветвляющейся гидролинией, одна ветвь которой через двухпозиционный распределитель соединена с гидрозамком, установленным на гидролинии, соединенной со штоковой полостью гидроцилиндра, а другая ветвь через гидрозамок, сервоклапан соединена со штоковой полостью гидроцилиндра, при этом поршневая полость гидроцилиндра через гидрозамок, сервоклапан, обратный клапан соединена со штоковой полостью гидроцилиндра.
