Механический привод с применением сельсин-аппаратов

(электрическое регулирование скоростей)

Установка сельсин-моторов в приводах уравновешивающе-нажимных устройств впервые получила применение в листовых станах (слябинг, тонколистовой, непрерывный горячей прокатки, непрерывный холодной прокатки типа тандем и др.), изготовленных в США и в СССР.

а) Уравновешивающе-нажимное устройство первого советского слябинга («Запорожсталь») состоит из двух нажимных винтов, распо­ложенных по краям, и одного уравновешивающего посредине, имеющих общий электропривод, который управляется оператором из главного по­ста управления при помощи командо-аппарата и указателя с цифер­блатом, или автоматически при помощи двух сельсин-моторов, по зара­нее заданной программе прокатки.

Все три винта (фиг. 337) приводятся во вращение от двух электро­двигателей и через общий вал, четыре цилиндрических шестерни 1, 2, 3 и 4 с передаточным отношением 1 : 1 и три червячных пары 5— 6, 7—8 и 9—10 с отношением 1 : 12,3.

Фиг. 337. Кинематическая схема привода нажимных и уравновешивающего винтов

рабочей клети горизонтальных валков слябинга:

и — моторы; 1 — цилиндрическая шестерня главного вала; 2 — промежуточ­ная; 3 — шестерня приводного вала уравновешивающего винта; 4 — шестерня об­щего вала нажимных винтов; 5 и б — червяк и червячное колесо правого нажимного винта; 7 и 8 — левого, 9 и 10 — уравновешивающего винта; 11—жесткая муфта; 12 и 13 — раздвижные муфты

 

Червячные передачи нажимных винтов сидят на общем валу, имею­щем две кулачные раздвижные муфты 12 и 13 для возможности отъе­динения от привода обоих или одного из нажимных винтов (11—жест­кая муфта). Червячная передача уравновешивающего винта 9—10 имеет отдельный приводной вал, связанный с главным валом цилиндрической передачей из трех цилиндрических шестерен 7, 2, 5, причем связь с ва­лом нажимных винтов осуществляется через четвертое цилиндрическое зубчатое колесо 4.

Возможность отъединения привода нажимных винтов от привода уравновешивающего винта создает удобство при смене валков и вкла­дышей в подушках, при ремонтах уравновешивающего или нажимного механизмов, смене и регулировке нажимных винтов.

Электродвигатели привода компаундные (N=180 /квт, п= 570 об/мин).

Обычно во время прокатки подымается и опускается только верх­ний горизонтальный валок, но в случае ремонта при смене вкладышей нижнего горизонтального валка возможен одновременный подъем обо­их валков со скоростью вдвое меньшей скорости подъема одного верх­него валка.

Как при ручной перестановке верхнего валка оператором, так и при автоматической перестановке при помощи сельсин-моторов край­ние верхнее и нижнее положения верхнего горизонтального валка фи­ксируются конечным выключателем.

Передача движения к стрелкам указателя, конечному выключателю и приемным сельсин-моторам, осуществляется от левого нажимного винта (фиг. 338).

При максимальном растворе горизонтальных валков в 900 мм циферблат ука­зателя градуирован на 1000 мм, причем его стрелки показывают не величину абсо­лютного обжатия за пропуск, а величину раствора валков при каждом пропуске и вращаются при опускании верхнего валка — против часовой стрелки, а при подъ­еме валка — по часовой стрелке. Малая стрелка показывает раствор валков в деци­метрах, большая — в сантиметрах и миллиметрах; отношение скоростей их вращения равно 1 : 10.

При ручном управлении уравновешивающе-нажимным механизмом раствор валков производится оператором по циферблату, а пуск и останов приводных элек­тромоторов из главного поста управления при помощи командо-контроллера, причем крайние положения верхнего горизонтального валка фиксируются автоматически конечным выключателем.

При автоматическом управлении раствор валков также производится операто­ром, но путем нажатия кнопки. Пуск и останов приводных электродвигателей осуществляются автоматически при помощи сельсин-моторов в сочетании с тиратро­нами, причем основной установкой автоматического устройства является программ­ная панель, расположенная в будке главного поста управления, по которой уста­навливаются обжатия соответственно заданной программе прокатки.

Сообразно с количеством пропусков и величиной обжатия в каждом пропуске для получения соответствующих им растворов валков требуются в каждом случае отдельные комплекты командных сельсин-моторов, состоящих из основного команд­ного сельсина и командного сельсин-верньера, причем командные сельсин-моторы (основной сельсин и сельсин-верньер) связаны между собой редуктором с переда­точным отношением 10 : 1.

Фиг. 338. Кинематическая схема привода стрелок указателя, конечного выключателя и сельсин-моторов рабочей клети горизонтальных валков слябинга; 1—6 — ци­линдрические шестерни, идущие от левого нажимного винта; 7 и 8 — конические шестерни, передающие движение валу стрелок указателя; 9—12 — цилиндрические шестерни привода стрелок указателя; 13 и 14 — червячная передача конечного выключателя; 15 и 16 — цилиндрическая передача к приемному сельсин-мотору; 17 и 18 — цилиндрическая передача к основному приемному сельсин-мотору

 

При ходе нажимных винтов на 1000 мм ротор командного сельсин-верньера делает пять оборотов, а командного основного сельсина всего пол-оборота, что гарантирует точность установки верхнего горизонтального валка в пределах 1,5 мм.

На приводе указателя уравновешивающе-нажимного механизма аналогично про­граммной панели устанавливается такой же комплект сельсин-моторов, причем командному основному сельсину соответствует приемный сельсин, а командному сельсин-верньеру — приемный сельсин-верньер. Как командные, так и приемные сель­син-моторы связаны между собой передачей с отношением 10 : 1, Ротор каждого сельсина имеет число оборотов, соответствующее сельсину, установленному на про­граммной панели.

Роторы приемных сельсинов с движением левого нажимного винта связаны механически при помощи привода механизма указателя, а с роторами командных сельсинов, установленных на программной панели, электрически. Статоры прием­ных сельсинов включены через трансформатор на сетки тиратронов, статоры команд­ных сельсинов — на однофазную сеть переменного тока.

Описанное устройство дает возможность основному приемному сельсину только подводить моторы привода уравновешивающе-нажимного устройства к требуемому положению с пониженной скоростью, отключение же производит приемный сельсин-верньер при достижении нулевого положения.

б) Привод уравновешивающе-нажимного устройства клети кварта поперечной прокатки тонколистового стана завода «Запорожсталь» так­же имеет сельсин-моторы (фиг. 339), расположенные не на общем при воде нажимного устройства, а на каждой из сторон привода нажим­ных винтов, причем связь с конечными выключателями достигается через промежуточную цилиндрическую шестерню, общую для обеих передач (сельсин-мотора и конечного выключателя).

Конечное выключение предусмотрено з одну сторону (вверх), управление перестановкой валков осуществляется сельсин-моторами. Мощность каждого из электродвигателей привода N=81,5 л. с. при п = 775 об/мин.

С каждой стороны привода имеется по одному тормозу на валах моторов.

Уравновешивание гидравлическое при помощи четырех цилиндров для рабочих и четырех для опорных валков.

Для смазки нажимного устройства применяется шестеренный на­сос ротационного типа с косыми зубьями, приводимый в движение от мотора (N=1,5 квт, п =1420 об/мин).

 

Фиг. 339. Кинематическая схема приводов уравновешивающе-нажимных устройств клети кварто поперечной прокатки тонколистового стана: 1 и 2 — шевронные передачи; 3 и 4 — цилиндрические передачи с пря­мыми зубьями; 5 и 6 — червячные передачи нажимных винтов; 7 и 8 — цилиндрическая передача конечного выключателя; 8 и 9 — цилиндри­ческая передача сельсин-мотора; 10 —обыкновенные муфты и муфты «Пулл» и «Америкен» на валах моторов; 11 — расцепная электромаг­нитная муфта между электродвигателями; 12 — тормоз; 13 — конечный выключатель; 14 — муфты конечных выключателей; 15 — редуктор; 16 — сельсин-мотор

 

в) Привод уравновешивающе-нажимного устройства вертикальных валков первого советского слябинга завода «Запорожсталь» основан на идентичной электрической схеме с приводом горизонтальных валков этого стана, конструктивно же отличается от привода горизонтальных валков.

Каждый из вертикальных валков переставляется тремя горизон­тальными винтами (фиг. 340, а и б), из которых верхний и нижний служат для передвижения валка к линии прокатки и называются нажим­ными, средний — в противоположном направлении. Последний, будучи связан пружинами и тягами с рамами, прижимает их к нажимным винтам и носит название уравновешивающего.

Конструктивно приводы уравновешивающе-нажимного устройства для левого и правого валков выполнены аналогично, за исключением направления нарезок на нажимных и уравновешивающих винтах. Нажимные винты и гайки имеют трапецеидальную одноходовую нарезку уравновешивающие — также одноходовую, но пилообразную. Нажим­ные винты совершают вращательное и поступательное движения, а уравновешивающие только поступательное.

Вращение всех винтов осуществляется (фиг. 341) от двух электро­двигателей, для синхронности жестко соединенных между собой общи валом.

Вращение нажимных и уравновешивающих винтов осуществляется от главного приводного вала, связанного с электродвигателя через шестерни, сидящие на нем и сцепленные с промежуточными и привод­ными шестернями. От приводных шестерен движение каждому из нажимных винтов передается через шпонку, закрепленную в ступице ше­стерни неподвижно и входящую в продольный газ, расположенный по всей длине нажимного винта; причем, вращаясь в гайке, закреплены в соответствующей станине, нажимной винт имеет поступательное дви­жение, тогда как шпонка, входящая в паз, свободно скользит по нему.

Приводные шестерни верхнего и нижнего нажимных винтов, сцеп­ленные с такой же шестерней уравновешивающего, обеспечивают по­ступательное движение последнего при помощи гайки, вращающейся вместе с приводимой шестерней, причем от вращательного движения уравновешивающий винт удерживается щпонкой, закрепленной в ста­нине и свободно входящей в паз, расположенный по всей длине на­резки винта. Для вывода промежуточных шестерен из зацепления при­меняется специальный выключающий механизм. Между главными при­водными шестернями и электродвигателями установлены муфты Фаста.

Электродвигатели имеют мощность N=135 квт каждый при п — 450 об/мин. Электродвигатели снабжены тормозами.

Управление перестановкой вертикальных валков аналогично гори­зонтальным, осуществляется ручным (при помощи командо-аппарата и стрелок указателя) и автоматическим (при помощи сельсин-моторов по заранее установленной программе прокатки) способами. Крайние положения сдвинутых и раздвинутых вертикальных валков фиксируются конечными выключателями. Максимальный раствор вертикальных вал­ков 1800 мм, минимальный — 600 мм.

 

Фиг. 340 а. Механизм для передвижения левого вертикального валка слябинга

Фиг. 340б. Механизм для передвижения правого вертикального валка слябинга

 

Фиг. 341. Схема привода уравновешивающе-нажимного устройства слябинга для перестановки вертикальных валков:

1 — электродвигатели; 2 — тормозные шкивы; 3 — жесткие муфты; 4 — промежуточный вал; 5 — зубчатые муфты типа

«Фаста»; 6 — выключающий механизм; 7 — конечный выключатель; 8 — сельсин-мотор, делающий 0,5 оборота;

9 — сельсин-мотор, делающий 10 оборотов; 10 — циферблат указателя; 11 — червячная передача;

12— большая стрелка указателя; 13 — малая стрелка указателя

Передача движения стрелкам указателя конечному выключателю и сельсин-мо­торам (фиг. 342) осуществляется аналогично способу, принятому для горизонтальных валков, при помощи шестерни, приводящей в движение левый верхний нажимной винт (фиг. 341).

Привод стрелок указателя устроен так, что последние показывают не величину абсолютного обжатия, а величину раствора валков при каждом пропуске. Обе стрелки вращаются в одном направлении; при раздвигании валков — по часовой стрелке; при сдвигании — против. Малая стрелка показывает отсчет в дециметрах; большая — в сантиметрах и миллиметрах. Циферблат указателя градуирован раствор валков, соответствующий 2000 мм.

Как и в схеме для горизонтальных валков (фиг. 338) при ручном управлении перестановкой вертикальных валков, пуск и остановка электродвигателей механизм производятся оператором из главного поста управления при помощи командо-контроллера, при этом крайние положения раздвинутых и сдвинутых валков фиксируют­ся конечным выключателем, связанным с приводом стрелок указателя рядом цилин­дрических шестерен и червячной передачей.

Что касается автоматического управления перестановкой валков, последнее осу­ществляется при помощи двух приемных сельсин-моторов, связанных электричек с командными сельсин-моторами на программной панели. Так как перестановка ва­гинальных валков производится не при каждом пропуске, командные сельсин-мото­ры, предназначенные для перестановки вертикальных валков и верхнего горизонтального, сблокированы между собою при определенных пропусках.

Фиг. 342. Кинематическая схема привода стрелок указателя конечного выключателя и сельсин-моторов рабочей клети вертикальных валков слябинга: 1 и 2 — цилиндри­ческая пара зубчатых колес, идущая от нажимного винта; 3 и 4 — коническая пара колес, передающая движение валу механизма указателя; 5—8 — цилиндрические шестерни привода механизма указателя; 9 и 10 — червячная передача конечного выключателя; 11 и 12 — цилиндрическая передача приемного сельсин-верньера; 13 — основной приемный сельсин-мотор; 14 — конечный выключатель; 15 — прием­ный сельсин-мотор верньер; 16 — циферблат