книги из ГПНТБ / Кожевников С.Н. Гидравлический и пневматический приводы металлургических машин

Для приема (или съема) рулонов с барабана моталки листо­ прокатных станов, кантования и передачи их на конвейер ис­ пользуют различной конструкции кантователи с гидравлическим и пневматическим приводами!.

На рис. 99 показан передвижной кантователь рулонов массой до 8 т, в котором использованы гидравлический и пневматичес­ кий механизмы. Тележка 6, на которой установлены приемная

Рис. 98

люлька 1 с рогом 2 и электрический привод 5 кантования, пере­ двигается по рельсам на ходовых колесах при помощи пневмати­ ческого цилиндра 4 диаметром 300 мм. Приемная люлька смон­ тирована на валу привода кантования и соединена через пружину 7 с рычагами 3, жестко насаженными на этот вал. Время канто­ вания люльки не превышает 5 с. Для ограничения поворота люльки на раме тележки предусмотрены стойки.

Для установки рулона строго по оси конвейера в роге люльки имеется гидравлический механизм. В начальный момент соеди­ ненные жестко поршень цилиндра 8, ползун 9 и поршень цилинд­ ра 10 находятся в крайнем правом положении. После приема и кантования рулона ползун 9 при помощи цилиндра 10 прпжи-

130

мается к внутренней части рулона, перемещая поршень цилинд­ ра 5 на некоторую величину от оси конвейера. После этого пере­ крывают подачу жидкости в цилиндр 10 и подают ее в левую полость цилиндра 5, поршень которого, двигаясь вправо до упо-

А

А-А

Ось кантойания

При разработке систем программного автоматического управ­ ления блюмингом наибольшие трудностивозникают при перево­ де на автоматический режим работы механизмов кантователя и манипулятора с электрическим приводом. Затруднения возни­ кают прежде всего из-за больших зазоров в подвижных соедине­ ниях, меняющих знак при изменении направления действующих сил, больших приведенных масс, ограничивающих быстродейст­ вие механизмов, необходимости установки двигателя с большим

моментом с целью устранения кривизны заготовки в последних проходах.

Вследствие того, что механизм крюкового кантователя не всегда обеспечивает кантовку на 90° и имеют место срывы кан­ туемого раската с крюка, возникла необходимость разработки нового механизма. На рис. 100 показан механизм с двумя гид­ равлическими приводами с угловым кантующим звеном '. Посту­

привода линеек манипулятора такой режим работы может быть легко осуществлен от источников питания низкого давления и большой производительности и высокого давления, но низкой производительности. Реле давления обеспечивает переключение питания с одного источника на другой.

Чтобы исключить влияние износа открытых направляющих линеек манипулятора, поступательное перемещение линеек 5 обеспечивается установкой на ламбдообразных направляющих 6 механизма Чебышева с закрытыми опорами качения в шарнир­ ных соединениях. Гидроцилиндры перемещения линеек работа­ ют по заданной маршрутом прокатки программе.

Отработка заданного перемещения линеек производится при помощи четырехкромочного золотника, управляемого дифферен­ циальным реечным механизмом в обратной связи поршня гид-

1 Кожевников С. Н. и др. Кантователь для автоматизированного быстро­ действующего манипулятора прокатных станов. Авт. св. 142273.— Бюллетень изобретений, 1961, № 21.

132

равличеокого механизма. Кроме основного перемещения к оси заданного калибра, необходимо задавать дополнительные сме­ щения в сторону раската при его торможении после выброса из валков и от раската при его кантовке. Такого типа программа реализуется двойным зубчато-реечным дифференциалом и сис­ темой неподвижных упоров, располагаемых в соответствии с за­

тремя упорами, из которых промежуточный «исчезающий». На каждом из цилиндров монтированы оси зубчатых колес, имею­ щих зацепление с промежуточной рейкой 6. Как это видно, пе­

полость цилиндра. Например, при смещении цилиндра 3 влево при неподвижной рейке 5 (рис. 102) обратной связи рейка 7 пе-

133

реместится вправо, золотник 8 опустится под действием копира вниз и жидкость будет поступать в правую полость рабочего цилиндра. При неподвижных задающих цилиндрах рейка 5 об­ ратной связи сообщает через зубчатые колеса движение рейке 7 в обратном направлении и золотник будет перекрыт при отра­ ботке цилиндром исполнительного механизма заданного поло­ жением упора перемещения.

При больших перестановочных усилиях в линии питания ис­ полнительного механизма следует включить гидравлический усилитель мощности.

МЕХАНИЗМЫ СТЫКОСВАРОЧНЫХ МАШИН

Впроцессе прокатки заготовок ограниченной длины в много­ клетевых станах при прохождении переднего и заднего конца заготовки через последовательно расположенные клети возни­ кают переходные процессы в приводах, в результате которых появляются большие динамические нагрузки в главных линиях, нажимных механизмах и др. Кроме того, изменение режима на­ тяжения при входе или выходе конца заготовки влечет неодно­ родность проката, усложнение систем автоматического регули­ рования. Большинство затруднений, связанных с увеличением производительности и улучшением качества проката на много­ клетевых станах, снимается, если прокатывается заготовка не­ ограниченной длины, т. е. к концу обрабатываемой полосы на­ ращивается приваркой встык очередная полоса и процесс про­ катки делается непрерывным и форсированным.

Взависимости от жесткости (гибкости) полосы используются летучие (подвижные) или стационарные стыкосварочные маши­ ны. Для широких относительно тонких полос или сортового про­ ката могут быть попользованы стационарные сварочные машины при наличии копителя между выходной стороной непрерывной линии и сварочной машины [6]. При большой жесткости обраба­ тываемой заготовки сварочная машина должна быть подвижной, причем ее скорость в процессе сварки должна быть равна скоро­ сти заготовки на входе линии.

Влетучей сварочной машине операции зажима концов заго­

товки, перемещения во время оплавления свариваемых концов и осадки заготовок осуществляются при помощи гидравлическо­ го привода [41].

На рис. 103 приведена конструктивная схема летучей стыкосварочной машины, установленной на мелкосортном стане. Меха­ низм зажима состоит из связанных осью 14 рычагов — непод­ вижного 9 и подвижного 10 с захватами, приводимых гидроци­ линдром 8. Станина или ходовая тележка 3 приводится в движение электроприводом. Рабочую жидкость под давлением 25 и 65 кгс/см2 , воду для охлаждения трансформатора, электро-

134

энергию и смазку подают от стационарной установки при помо­ щи подвижной траверсы.

Для фиксации и зажима заготовок на рычагах укреплены захваты 7 и 12 на штоках гидромеханизмов 6 и 13. Перемещение

реечную передачу 5 двумя электродвигателями 2. Механизм пе­ редвижения снабжен колодочными тормозами /. Для защиты механизма от брызг расплавленного при сварке металла уста­ новлены защитные щитки 11.

На рис. 104 показана схема гидравлической системы маши­ ны. В исходном положении машина находится у печи. При под­ ходе заднего конца заготовки к неподвижному рычагу подается команда на включение механизма передвижения и летучая ма­ шина разгоняется электродвигателями до скорости, равной ско­ рости прокатки в первой клети. В конце разгона задний конец заготовки устанавливается по оси сварки, подается команда на катушку электромагнита распределителя 20, управляющего рас­ пределителем 19. Жидкость из магистрали 21 давлением

135

25 кгс/см2 поступает через распределитель 19 и аварийный клапан 9 в правую полость распределителя 10. В результате на­ порная магистраль 32 с давлением жидкости 65 кгс/см2 через обратный клапан 18 и дроссель 17 соединяется с цилиндром 4, установленным на неподвижном рычаге. Под давлением жидко­ сти поршень цилиндра 4 передвигает захват, фиксируя и зажимая задний конец плети, проходящей через многоклетевой стан. До­ стижение магистрального давления контролируется реле 5 дав-

Рис. 104

ления. Выданная из печи заготовка движется со скоростью, несколько большей скорости машины, поэтому ее передний конец «догоняет» зажатый задний .конец плети.

При подходе переднего конца привариваемой заготовки к за­ жиму на подвижном рычаге подается команда на катушку электромагнита распределителя 15, управляющего распредели­ телями 8 и 14. В результате жидкость из напорной магистрали 32 через клапан 18, дроссель 13 и распределитель 8 подает­ ся в верхнюю полость цилиндра 38, установленного на подвиж­ ном рычаге. Давлением жидкости поршень цилиндра передви­ гает захват, фиксируя и зажимая передний конец наращиваемой заготовки. При достижении магистрального давления реле 6 давления «разрешает» производить следующие операции.

136

При подходе губки захвата подвижного рычага к заготовке конечный выключатель подает команду на катушку распредели­ теля 25, управляющего распределителем 24, при помощи кото­ рого напорная магистраль 26 с давлением 65 кгс/см2 соединяется через регулятор 30 скорости с правой полостью цилиндра 29 и с мультипликатором 23. Под действием магистрального давле­ ния поршень мультипликатора 23, перемещаясь влево, создает высокое давление (250 кгс/см2 ) в цилиндрах 4 и 8, обеспечивая необходимое при осадке усилие зажима заготовок, а поршень цилиндра 29 открывает отверстие переменного сечения дросселя регулятора 36 скорости.

При достижении необходимого давления реле 7 давления подает команды на включение сварочного тока и на катушку распределителя 35, при помощи которого правая полость доза­ тора 33, ранее соединенная через распределитель 34 с напорной магистралью, соединяется со сливом. Под действием давления жидкости в магистрали 21 поршень цилиндра 3 перемещается вправо, вытесняя жидкость из правой полости цилиндра в левую полость дозатора до тех пор, пока поршень дозатора не упрется в регулируемый упор, разводя рычаги и образуя зазор между концами заготовок для получения надежного зажигания дуги сварочного тока.

После образования дуги подаются команды на катушки рас­

и концы заготовок со скоростью, определяемой настройкой дрос­ селей постоянного и переменного сечений регуляторов 36 и 37. Распределитель 35 управляет распределителем 34, соединяя правую полость дозатора с напорной магистралью и обеспечивая

После оплавления концов заготовок подается команда на ка­ тушку распределителя 22, в результате чего к цилиндру 3 под­ водится высокое давление, необходимое для осуществления осадки оплавленных концов и их сварки. Одновременно подает­ ся команда на выключение сварочного тока.

После осадки и сварки заготовок подаются команды на ка­ тушки распределителей 22 и 27, вследствие чего цилиндр 3 от­ соединяется от мультипликатора и соединяется со сливом, сни­ мая усилие осадки. Затем подаются команды на катушки рас­ пределителей 15, 20 и 25, соединяя поршневые полости цилинд­ ров 4 и 38 и правую полость мультипликатора со сливом. Так как штоковые полости цилиндров 4 и 38 постоянно находятся под давлением, то захваты освобождают концы сваренных заго­ товок. Кроме того, давление через обратный клапан 18 подво­ дится к мультипликатору, и плунжер перемещается вправо,

137

производя зарядку мультипликатора для следующего цикла. Обратные клапаны 12 и 16 отсекают высокое давление от давле­ ния в командной магистрали 21, а клапан И предохраняет ее от превышения давления. Дроссель / с обратным клапаном 2 слу­ жит для регулировки скорости поршня. После освобождения заготовок машина останавливается, а затем возвращается в ис­ ходное положение.

Гидравлическая система стационарной стыкосвароч.ной ма­ шины (рис. 105) состоит из двух автономных гидроустановок

Рис. 105

(левого и правого исполнения), связанных между собой общей электрической схемой и смонтированных на раме машины. Каж­ дая гидроустановка состоит из насосно-а.ккумуляторной стан­ ции, гидроаппаратуры управления, системы трубопроводов и на­ жимного цилиндра, жестко связанного с зажимными губками.

На рис. 106 приведена схема гидромеханической системы оп­

ся вокруг неподвижной оси при помощи двух гидроцилиндров 5, расположенных на неподвижной станине 6 и соединенных с под­ вижной станиной тягами. Для зажатия полос служат гидроци­ линдры 2 и 4. Полосы устанавливаются и торцы их выравнива­ ются при помощи калибровочного ножа, приводимого в действие поступательным гидравлическим механизмом 3.

138

В систему управления гидроцилиндрами, позволяющую быст­

тора 14 рычагом 8. На последнем смонтирован кулачок 16, кон­ тактирующий с роликом иа штанге 15, связанной шарннрио с подвижной станиной. Кулачок прижимается к ролику пружи­ ной клапана 7. Конечное расстояние между губками и припуски

СТАН ПОПЕРЕЧНОЙ ПРОКАТКИ

Поперечная прокатка заготовки в форме тела вращения с из­ меняющимся по длине диаметром из цилиндрической заготовки позволяет получить значительную экономию металла в процессе производства, придавая предварительно заготовке форму, отли­ чающуюся от формы готовой детали только на величину при­ пуска.

На рис. 107 показана схема гидромеханической системы ста­ на 50 для прокатки круглых периодических профилей. Три при­ водных валка 9 рабочей клети 2, вращающие круглую заготовку, перемещаются синхронно одним цилиндром. Натяжение заготов­ ки создается двумя плунжерными гидроцилиндрами 1 через рас­ положенный в каретке 3 свободно вращающийся патрон, захва­ тывающий передний конец заготовки. Точная установка валков 9 на требуемый межвалковый размер осуществляется гидравли­ ческой следящей системой в соответствии с профилем копирной линейки 7, определяемым профилем готового изделия. Во время прокатки вращающиеся валки сводятся и разводятся, повторяя

139