способ уравновешивания клети стана холодной прокатки труб

Формула изобретения

Способ уравновешивания клети стана холодной прокатки труб, включающий приложение к возвратно-поступательно перемещаемой клети тормозящего усилия, противоположного по направлению силе инерции клети, путем отключения двигателя при подходе клети в крайние положения с контролем угла поворота кривошипа, отличающийся тем, что включение двигателя производят в каждом крайнем положении клети с максимально возможным по допустимому ускорению механизмов данного стана моментом, а отключают двигатель при угле поворота кривошипа, рассчитанном из условия постоянства времени перемещения клети в обоих направлениях.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится и трубопрокатному производству к станам холодной прокатки труб, имеющим рабочую клеть с приводом возвратно-поступательного перемещения.

Известен способ уравновешивания рабочей клети стана холодной прокатки труб, заключающийся в приложении к возвратно-поступательно перемещаемой клети тормозящего усилия, противоположного по направлению силе инерции клети, путем отключения двигателя при достижении равенства кинетической энергии клети и энергии, необходимой для деформации заготовки [1]

Этот способ позволяет упростить конструкцию стана, исключив из его конструкции громоздкие уравновешивающие устройства, и снизить динамические нагрузки в кинематических звеньях стана при подходе клети к крайним положениям.

К недостаткам этого способа следует отнести снижение производительности стана из-за уменьшающейся средней скорости движения клети (скорости вращения главного привода). Уменьшение средней скорости обусловлено тем, что при принудительном отключении двигателя и торможении клети усилиями прокатки до подхода ее к крайнему положению, не контролируется и не корректируется ни средняя скорость движения клети, ни другой показатель, учитывающий производительность стана.

Технической задачей изобретения является увеличение производительности стана. Это достигается тем, что главный привод включают с заданным, максимально возможным по допустимому ускорению механизмов стана моментом при достижении клетью крайних положений и отключают при определенном угле поворота кривошипа, величину которого определяют по результатам предыдущего цикла из условия сохранения заданного времени перемещения клети из одного крайнего положения в другое.

Максимально допустимый вращающий момент двигателя, появляющийся на его валу сразу после прохождения клетью крайнего положения, обеспечивает максимально быстрый разгон клети и прохождение ею первоначального участка (до отключения двигателя) за наименьшее время t₁. При сохранении заданного времени перемещения клети из одного ее крайнего положения в другое t₃ (при поддержании заданной производительности стана) это позволяет создать запасы по времени и отключить двигатель после прохождения клетью минимального расстояния и при минимальном угле поворота кривошипа, т.е. затратить все остальное время t₂ на торможение клети усилиями прокатки (фиг. 1). При соблюдении этих условий клеть подходит к своему крайнему положению с минимально возможной скоростью, что обеспечивает ограничение динамических усилий в кинематических звеньях стана на их минимальном уровне.

Наличие отличительных от прототипа существенных признаков, а именно: включение двигателя с принудительно заданным моментом при достижении клетью крайних положений, отключение его при достижении определенного угла поворота кривошипа, величина которого регулируется по результатам предыдущего цикла из условия сохранения заданного времени перемещения клети из ее одного крайнего положения в другое, позволяет считать заявленное техническое решение соответствующим критерию "новизна".

Способ может быть реализован с помощью микропроцессорного устройства, управляющего аналоговой системой регулирования момента главного привода стана и получающего информацию о времени от программируемого таймера, а о величине угла поворота кривошипа от кодового или импульсного датчика, подсоединенного к его валу. Оператором задается необходимое число двойных ходов клети в минуту N, которое используется управляющей программой для определения необходимого времени цикла движения клети T t₃ + t₃ 60/N (сек). Величина вращающего момента и углы кривошипа, при которых включается двигатель (0 и 180 градусов), зафиксированы и не меняются. Программный регулятор, получая информацию о разнице заданного и измеренного значений времени t₃ в обоих направлениях движения клети, воздействует в каждом последующем цикле с определенным коэффициентом на величину угла кривошипа, при котором двигатель отключается, уменьшая или увеличивая этот угол в зависимости от знака рассогласования.

Предлагаемый способ при сохранении эффективности гашения кинематической энергии клети при подходе ее к крайним положениям позволяет за счет более рационального управления увеличить производительность стана примерно на 10-15%