Прокатная клеть

(504 В 21 В 13 00Ге,Р)1 т. д ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ бг 7 Ю Сл ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 362654, кл. В 21 В 13/10, 1971.Авторское свидетельство СССРФ 980876, кл. В 21 В /00, 1982. 801 42545 А 1(57) Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к прокатным клетям для производства профилей с постоянным и периодическимпо длине полосы сечением. Цель изобретения - повышение производительности путем уменьшения трудозатратпо настройке калибра и упрощение конструкции клети за счет совместногоисполнения привода валков и уст1342545 Г-ГбО 6 Х г Составитель Г. Ростолич Техред Л.Сердюкова ктор М. Максимишинец едакто Тираж 480 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.134 .ройств перемещения корпусов, упрощение привода валков, кроме того, дальнейшее повышение производительности эа счет радиальной регулировки валков независимо от направления вращения валков и упрощение конструкции клети путем упрощения конструкции механизма бесступенчатого совмещения периода валков и совместного его исполнения с приводом клети. При необходимости перемещения корпуса 6 вместе с валком включается шлицевая втулка 42 муфты включения. Гайка 28 связывается с выходным валом с червяком 26. Гайка 28, вращаясь, перемещает винт 27 вместе с корпусом 6. 2545Для перемещения корпуса Ь в другую сторону втулка 42 выводится из зацепления с гайкой 28, последняя через другую муфту включения и цепную передачу со звездочкой 36 начинает поворачиваться в другую сторону.Корпус 6 с валками перемещается в другую сторону, Для регулировки совпадения периодов валков выходной вал с червяком 26 выполнен с воэможностьк осевого перемещения от пары винт-гайка. Реверсивное перемещение червяка 26 выполнено аналогично перемещению корпусов 6 от цепных передач, оборудованных муфтами включения. 2 з.п, ф-лы, 5 ил. 1 табл.Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к прокатным клетям для производства профилей с постоянным и периодическим по длине полосы сечением.Цель изобретения - повышение производительности путем уменьшения трудозатрат по настройке калибра и упрощение конструкции клети за счет совместного исполнения привода валков и устройств перемещения корпусов, дальнейшее повышение производительности за счет радиальной регулировки валков независимо от направления вращения валков, и упрощение конструкции механизма бесступенчатого совмещения периода валков и совместного его исполнения с приводом клети.На фиг. 1 показано клеть по осипрокатки; на фиг. 2 - разрез А-А нафиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б нафиг.1; на фиг. 4 - разрез В-В нафиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г нафиг. 1.Прокатная клеть содержит рабочие валки 1 и 2, установленные на приводных валах 3 и 4 в подвижных в вертикальном направлении корпусах 5 и 6, смонтированных в направляющих 7 и 8 рамы 9, закрепленной на плитовине 10 устройства напряжения стыков корпус- направляющая (не показано). Под рамой 9 на плитовине 10 размещена шестеренная клеть 11, осикинематически связанных шестерен 12и 13 которой ориентированы по направлению вертикальной оси калибра валков1 и 2, а двигатель 14 привода клетизакреплен на плитовине 10 и соединенс валом шестерни (не показано) шесте- О ренной клети 11 муфтой 15.Прокатная клеть снабжена устройствами осевой регулировки 16 и 17 перемещения корпусов 18 и 19 в направлении вертикальной оси калибра (ра диальной регулировки) валков 1 и 2,уравновешивающим устройство 20, выполненным, .например, в виде комплекта тарельчатых пружин и установленным между корпусом 5 и рамой 9, а на 2 О верхних торцах корпусов 5 и 6 установлены механизмы 21 и 22 бесступенчатого регулирования периодов валков1 и 2 и в том числе и при прокатке.25В корпусах 5 и 6 смонтированыпрямозубая зубчатая передача, содержащая шестерни 23, жестко скрепленныес приводными валами 3 и 4, шестерни . 24 и червячные передачи, включающиечервячные колеса 25 и червяки 26.Ширина шестерен 24 для обеспеченияпостоянства сопряжения в зубчатыхзацеплениях при осевых регулировкахвалков 1 и 2 больше ширины шестерен 23.42545 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ментами, например кулачками, взаимодействующими с аналогичными элементаз 13Устройство 1 О перемещения корпуса 5 в направлении вертикальной осикалибра (устройство радиальной регулировки валка 1) состоит из передачивинт 27 - гайка 28, цепной передачи 29, смонтированной в шестереннойклети 11, зубчатой передачи (шестерней) 13 и 30, устройства натяженияцепи (не показано) и устройств 31 и32 включения хвостовика .червяка 26(выходного вала корпуса 5) с передачей винт 27 - гайка 28.Полый нажимной винт 27 жесткоскреплен с корпусом 5 и ориентировансоосно хвостовику червяка 26 с возможностью независимого поворота сним, своей резьбой сопрягается с гайкой 28, смонтированной в расточкерамы 9 с возможностью поворота, посредством крышки 33 и втулки 34Цепная передача 29 включает всебя цепь 35 и звездочки 36 и 37.Звездочка 36 установлена на ступицегайки 28 с помощью шлицевого соединения и стопорного кольца 38, а звездочка 37 - в расточке рамы 9 сооснооси шестерни 30 шестеренкой клети спомощью разъемного подшипника 30скольжения и центрирующей втулки 40,жестко скрепленной с шлицевой втулкой 41 устройства 32 включения.Торцы ступиц гайки 28 и звездочки37 снабжены соединительными элементами, например, кулачками взаимодействующими с аналогичными элементамишлицевых втулок 41 и 42, устройств31 и 32 включения передачи винт 27гайка 28 с хвостовиком вала червяка26. Осевое перемещение шлицевых втулок 41-43 осуществляется с помощьюсистемы рычагов 44 и 45 управленияустройств 31 и 32 включения, взаимодействующих с буртами шлицевых втулок 41 и 43.Конструкция устройства 18 перемещения корпуса 6 в направлении вертикальной оси калибра идентична конструкции устройства 19 перемещения,при,этом передаточные отношения цепных передач 29, и зубчатых передач13, 30 и 12, 30 с целью улучшенияусловий настройки клети равны другдругу,Механизм 22 бесступенчатого совмещения периодов валков 1 и 2 состоитиз передачи винт 46 - гайки 47, зубчатой передачи 48, цепной передачи49, устройства 50 включения передачи винт 46 - гайка 47 с хвостовиком вала червяка 26, устройства 51 фиксации винта 46 от поворота, корпуса 52механизма 22 и крьппки 53, закрепленной на корпусе 52 болтами 54,Винт 46 полый, выполнен заодноцелое со ступицей крышки подщипнпкового узла 55, воспринимающего осевыеи радиальные усилия в червячном зацеплении корпуса 5, при этом резьбанарезана на наружной поверхностиступицы и взаимодействует с гайкой47, жестко скрепленной с корпусом 5клети, Второй подшипниковый узелчервяка 26 (не показан) воспринимаеттолько радиальные усилия и не зафиксирован относительно расточки корпуса 5 клети в осевом направлении. Наружная поверхность ступицы крьппкиснабжена также наружными зубчатымиэлементами, находящимися в постоянномзацеплении с шестерней 56 выполненной заодно целое с звездочкой цепнойпередачи 49 и смонтированной на оси57 с помощью втулок 58 и 59. На наружной поверхности шейки шестерни 56выполнены продольные пазы, например,треугольные шлицы, взакчодействующиесо стопором 60 устройства 51 фикса-ции передачи винт 46 - гайка 47,Соосно хвостовика вала червяка 26с возможностью независимого поворотас ним, с помощью разъемного подшипника 61 скольжения и центрирующей втулки 62, смонтированной в обойме 63,жестко скрепленной (не показано) скрьппкой 53, установлена звездочка 64цепной передачи 49, включающей звездочки 64 и 56, цепь 65 и устройствонатяжения цепи (не показано).Устройство 50 включения передачивинт 46 - гайка 47 с хвостовикомчервяка 26 содержит полумуфту 66включения, Сопрягающуюся с хвостовиком вала червяка 26 с возможностьюосевого перемещения посредством, например, шлицевого соединения, разъемный подшипник 67 скольжения, установленный в обойме 68, систему рычаговуправления (не показано) осевого пе. -ремещения полумуфты 66 включения и конечный выключатель (не показан), сблокированный с устройством 51 фиксации.Торцы ступиц полумуфты 66 включения снабжены соединительными эле5 13425ми либо ступицы крышки, либо звездочки 64.Устройство 51 фиксации включаетстопор 60, пружину 69 и электромагнит 70, закрепленный на корпусе 52механизма. Включение электромагнита70, производится при осевом перемещении полумуфты 66 включения.Конструкция механизма 21 совмещения периодов валков 1 и 2 полностьюидентична конструкции механизма 22.Порядок настройки клети и работы наней заключается в следующем.На приводные валы 3 и 4 корпусов5 и 6, предварительно смонтированныхизвестным образом в направляющих 7 и8 рамы 9 (хвостовики червяков 26 сопряжены с шлицевыми втулками 42 и 43,а также нажимные винты 27 с гайками 28), устанавливаются валки 1 и 2и с помощью устройств 16 и 17 осевойрегулировки осуществляется настройкаих взаимного осевого положения,При прокатке профилей постоянного 25по длине полосы сечения устройствами18 и 19 перемещения (радиальной регулировки валков 1 и 2) корпусов 5 и6 с валками 1 и 2 при включенномприводе (частота вращения червяка5.;.15 об/мин) производится настройка размеров калибра по высоте и совмещение центра тяжести поперечногосечения калибра (нейтральной линиикалибра) с уровнем прокатки по высо 35те, Последовательность операций с1устройствами 31 и 32 включения определяется начальным положением валков 1 и 2 по отношению друг к другуи к заданному по высоте уровню прокатки или, что одно и то же, проводковой арматуры, закрепленной на раме(не показана), а так же осуществляе-.мым способом прокатки (прокатка ввалках равного и неравного диаметра). 45В таблице приведен перечень операций с устройствами 31 и 32 включения перемещения корпусов 5 и 6 ихарактер изменения размеров калибраи его положения по высоте в зависимости от порядка их включения.При прокатке в валках равного диаметра изменение размера калибра, например уменьшение, наиболее целесообразно осуществлять синхронным противонаправленным перемещением корпусов5 и 6 с валками 1 и .2 (таблица, операция 6), при этом шлицевые втулки41, устройств 32 включения с помощью 45 есистем рычагов 45 управления вводятся в зацепление своими торцовыми соединительными элементами, выполненными, например, в виде кулачков с аналогичными элементами, выполненными на торцах ступиц звездочек 37 (кулачки шлицевых втулок устройств 31 включения выведены из зацепления с кулачками ступицы гайки 28).В вертикальных столбцах таблицы индекс "+" означает устройство включено, индекс "-" устройство выключено, Включается привод валков 1 и 2 (частота вращения червяка 5-15 об/мин) и посредством кулачковых соединений и цепных передач 29 крутящий момент с шестерен 30 шестеренной клети 11 передается на ступицы гаек 28. После достижения требуемых размеров калибра кулачки шлицевых втулок 41 посредством систем рычагов 45 управления выводятся из зацепления с кулачками ступиц звездочек 37. Далее производится совмещение центра тяжести поперечного сечения калибра (нейтральной линии калибра) с уровнем прокатки по высоте.В зависимости от положения центра тяжести поперечного сечения калибра (нейтральной линии калибра) по отношению к уровню прокатки по высоте, осуществляются операции 7 или 8 (таблица). Все последующие корректировки размеров калибров вплоть до перевалки валков 1 и 2 по их износу заключаются только в операциях по синхронному противонаправленному.перемещению корпусов 5 и 6 с валками 1 и 2 (таблица, операции 6 или 5), при неизменном положении центра тяжести калибра (нейтральной линии калибра), совмещенного с уровнем прокатки по высоте.В случае прокатки в валках неравного диаметра корректировку размеров калибра по результатам прокатки пробной полосы производят перемещением какого-либо одного корпуса с валком (таблица, операции 1-4) с последующим осуществлением операции (таблица 7 или 8) совмещения центра тяжести калибра (нейтральной линии калибра) с заданным по высоте уровнем про- каткИ.После завершения операций по настройке размеров калибра по высоте, включающих настройку размеров калибра, прокатку пробной полосы и корректировку размеров калибра, проводят1342545 мещению периодов противорасположенных валков 1 и 2, которые заключаются в следующем. Включается привод валков 1 и 2 (частота вращения червяка равна 5-15 об/мин) и в зависимости от взаимного положения периодов на противорасположенных валках 1 и 2 полумуфта бб устройства 50 включения посредством системы рычагов управления перемещается либо к торцу ступицы крышки, либо к торцу ступицы звездочки 64 цепной передачи 49 до сопряжения соединительных элементов, например кулачков. Одновременно с началом перемещения полумуфты бб включения срабатывает конечный выключатель, сблокированный с устройством 51 фиксации, при этом стопор 60 устройства 51 фиксации выводится из зацепления с треугольными шлицами на шейке шестрени 56, выполненной заодно целое с звездочкой цепной передачи 49, а пружина 69 сжимается.Таким образом, к моменту сопряжения кулачков полумуфты 66 включения с кулачками либо звездочки 64, либо крышки кинематическая цепь механизма 22 совмещения периодов валков готова к работе. По осуществлению сопряжения кулачков, крутящий момент с хвостовика червяка 26 передается на винт 46 (выполненный заодно целое с ступицей крышки подшипникового узла 55 червяка 26), вращая ее в требуемом направлении, Вращательное движение крышки посредством пары винт 46 - гайка 47 преобразуется в поступательное перемещение червяка 26. Таким образом, червяк 26, помимо своего прямого назначения, выполняет одновременно и функцию рейки реечной передачи. В результате этого меняется (увеличивается или уменьшается по сравнению с противорасположенном валком) угловая скорость валка. По окончанию совмещения периодов валков 1 и 2, нолумуфта 66 включения возвращается в исходное положение, при этом срабатывает конечный выключатель, управляющий электромагнитом 70 устройства 51 фиксации, и под действием пружины ступенчатого совмещения периодов. З 0 Повышение производительности обуславливается тем, что исключаетсяобязательная при изменении размеровкалибра по высоте операция осевойрегулировки валков, так как при перемещении корпусов валков Р направлениивертикальной оси калибра, взаимноев направлении оси положение валковостается неизменным, а следовательно,сокращаются трудозатраты на операции 40 настройки размеров калибра. Крометого, снижение трудозатрат по настройке клети, а следовательно, и повышение производительности как при прокатке в валках равного, так и нерав ного диаметров состоит в том, чтоданная прокатная клеть позволяетустранить ,смещение центра тяжестикалибра (нейтральной линии калибра)относительно заданного уровня прокат ки по высоте без изменения взаимногоположения валков, образующих калибр,и именно поэтапное выполнение операций по настройке клети, а также возможность изменения размеров калибравертикальным перемещением только одного валка (отпадает необходимостьрасчета единичных обжатий), что обеспечивает требуемые параметры процесса при минимальных затратах времени. установку рабочей скорости прокатки и осуществляют прокатку заготовок,При настройке клети для прокатки профилей с периодческим по длине сечением полосы наряду с перечисленными операциями по настройке размеро калибра выполняются операции по сов 69 стопор 60 входит в зацепление стреугольными шлицами шестерни 56 независиМо от ее углового положения,обеспечивая тем самым надежную фиксацию передачи винт 46 - гайка 47,С целью интенсификации процессасовмещения периодов валков, а следовательно, и увеличения выхода годного механизмы совмещения периодоввалков установлены на каждом корпусе, что позволяет уменьшить габаритычервячной передачи,Операции по совмещению периодоввалков и настройке (корректировки)размеров калибра можно осуществить ив процессе прокатки.Данное изобретение можно использовать для клети, содержащей консольно расположенные валки с индивидуальным безшпиндельным приводом валков,предназначенной для прокатки полос(профилей) с постоянным по длине сечением. В этом случае шестерни 3025 выполняют кинематически не связанными друг с другом, а электродвигателииндивидуальных приводов валков можноустановить на место механизмов бес20 35 формула изобретения 1. Прокатная клеть, содержащая .консольно расположенные приводные рабочие валки, установленные в смонтированных в направляющих рамы с возможностью вертикального перемещения корпусах, снабженных редукторами привода валков, включающими прямозубую и червячную передачи, причем червяк 45 последней установлен в подшипниках, выполнен заодно с выходным валом корпуса и связан с шестеренной клетью, установленной на плитовине, а также устройства перемещения корпусов и ме 9 134254Упрощение конструкции клети достигается путем совместного исполнения привода устройств радиальной регулировки валков (перемещения корпусов с валками в направлении вертикальной оси калибра) и механизмов бесступенчатого совмещения периодов валков с приводом валков. Существенно по сравнению с известными решениями упро щается конструктивное исполнение безшпиндельного привода и механизма безступенчатого совмещения периодов, а следовательно, и снижается трудоемкость изготовления клети. 15Повышение точности прокатки обуславливается прямолинейным характером перемещения валков при настройке размеров калибра, оси валков всегда параллельны при любых размерах калибра.Описанная конструкция клети позволяет снизить трудозатраты по настройке клети в зависимости от маркопрофилесортамента на 3-227. и повысить 25 производительность на 0,2-3,6 Е.Изобретение используют в техническом проекте компактной прокатной клети диаметром валков 150 мм, предназначенной для типовых участков про- З 0 катки для производства рациональных, в том числе высокоточных заготовок Деталей в условиях машиностроительных заводов. 510ханизмы бесступенчатогосовмещения периодов валков, в том числе и при прокатке, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности путем уменьшения трудозатрат по настройке калибра и упрощения конструкции клети за счет совместного исполнения привода валков и устройств перемещения корпусов, оси шестерен шестеренкой клети расположены вертикально, а приводы перемещения корпусов выполнены в виде жестко связанных с корпусами полых винтов, охватывающих выходные валы, и взаимодействующих с упомянутыми винтами .гаек, установленных в раме с возможностью поворота, при этом гайки и выходные валы оборудованы муфтами включения.2. Клеть по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью дальнейшего повышения производительности за счет радиальной регулировки валков независимо от направления вращения валков, клеть снабжена оборудованными муфтами включения, цепными передачами, связывающими. привод клети с устройствами перемещения корпусов3. Клеть по п. 1, о т л,и ч а ющ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции механизма бесступенчатого совмещения периодов валков и совместного его исполнения с приводом клети, червяки червячных передач, размещенных в корпусах, установлены с возможностью осевого перемещения и снабжены механизмами их перемещения в виде гаек, жестко связанных с корпусами, и взаимодействующих с ними крышек подшипников червяков в виде полых винтов, охватывающих хвостоники червяков, с зубчатыми венцами на концах,при этом механизмы перемещения червяков оборудованы муфтами включения и дополнительным зубоцепными передачами со стопорами, шестерни которых взаимодействуют с зубчатыми венцами крышек, а цепные передачи связаны с муфтами включения.1342545 12 Операция Х. 32 Корпуса перемещения Устройство включения 31 32 31 Результаты выполнения операций Увеличение размера калибра.Корпус 6 перемещается вниз Уменьшение размера калибра.Корпус 6 - вверх Уменьшение размера калибра.Корпус 5 - вниз Увеличение размера калибра.Корпус 5 - вверх Увеличение (двойное) размера калибра. Корпус 6вниз, корпус 5вверх Уменьшение (двойное) размера калибра. Корпус 6 вверх, корпус 5 вниз Центр калибраопускается вниз Центр калибраподнимаетсявверх