Прокатная клеть с многовалковым калибром

(51)5 В 21 В 13 31 24 Осуд 0 ИЗО РИ ГН НИЯ ОГОВ ЫМ и чис обструкциифункций алков и лее и М СО АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) ПРОКАТНАЯ КЛЕТЬ СКАЛИБРОМ(57) Изобретение относидованию для пластическометалла, а именно к конпрокатных клетей, и можпользовано для производплит, сортовых и фасонле высокоточных профилеретения - упроцение конти за счет объединениянизма точной установки тся к об й деформ струкция ет быть ства пол ных в то й. ЦельРедак Заказ 2050 Тираж 410 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьгтиям при ГКНТ113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101581395 дивидуальных устройств бесступенчатой угловой Фиксации его поворотных гаек в одном устройстве, повышение точности прокатки путем противонаправленно" го перемещения нажимных винтов меха 5 ниэма точной установки валков и увеличение производительности за счет сокращения трудозатрат по настройке калибра. Устройство обеспечивает воз можность реализации любого режима работ при совместном противо- и однонаправленном перемещении винтов 19 при неизменном в процессе перехода ча Изобретение относится к оборудованию для пластической деформации металла, а именно к конструкциям прокатных клетей, и может быть использовано для производства полос, лент, сортовых и Фасонных, в том числе высокоточных профилей.Цель изобретения - упрощение конструкции клети за счет объединения функций механизма точной установки валков и индивидуальных устройств бесступенчатой угловой фиксации его поворотных гаек в одном устройстве, по" вышение точности прокатки путем противонаправленного перемещения нажимных винтов механизма точной установки валков и увеличение производительности за счет сокращения трудозатрат по настройке калибра.На Фиг.1 приведена схема к опре. делению размеров калибра при настройке заданного перекоса осей - валков; на Фиг.2 - прокатная клеть с многовалковым калибром, поперечный разрез; на Фиг.З - прокатная клеть вид со стороны выхода металла из валков; на Фиг,4 - разрез А-А на фиг,2; на фиг.5- разрез Б-Б на Фиг.З; на фиг.6 " вид В на Фиг.5; на Фиг.7 - вид Г на фиг.6; на Фиг.8- вид Д на Фиг.7; на фиг.9 - взаимное расположение реек в направлении продольных осей из зубчатых элементов, обеспечивающее режим работы механизма точной установки валков е противонаправленным перемещением клиньев,план;на фиг.10 - то же, но с противоположным направлением перемещения клиньев (здесь и далее направление перемещения реек вдоль их осей условно принято. неизменным); на фиг,11" другой режим работы: угловом положениизвеньев кинематичгской цепи привода,использованием группового привода поворотных гаек 17, 18 устройства перее,мещения клиньев. Это обусловливает повышение надежности устройства (отсутствие сложных систем синхронизации)и упрощение конструкции клети и, кроме того, позволяет устанавливать заданную величину перекоса валков., Этоведет к повышению точности прокатки иснижению трудозатрат по настройке калибра. 3 ил. то же, но клинья перемещаются в одном направлении, например к валку; на Фиг.12 - то же, но клинья перемещают" ся от валка; на Фиг 13 - то же, но приведено положение реек, обеспечивающее угловую Фиксацию поворотных гаек.Прокатная клеть с многовалковым калибром состоит из станины 1, смонтированных в ее расточках неприводных вертикальных 2 и 3 и приводных горизонтальных 4 и 5 опорных валков, два из которых 3 и 5 регулируемые, взаимодействующих с опорными валками 2, 3, 4 и 5 своими кольцевыми опорными поверхностями рабочих валков 6, установленных на подшипниках в сменном корпусе 7, вводной 8 и выводной 9 привалковой арматуры и клиновых нажим.ных устройств 10.Клиновое нажимное устройство 1 О содержит скрепленную со станинойопору 11, в которой запрессованы на" правляющие 12 и нажимной винт 13. На направляющих 12 с возможностью перемещения вдоль их осей смонтирована траверса 14, разъемные части которой 15 и 16 скреплены между собой, например, болтами (не показано), В расточ.ках траверсы 14 установлены поворотные гайки 1 7 и 18, резьбовые участки которых сопрягаются соответственно с нажимными винтами 19 устройства перемещения клиньев 20 (механизм точной установки валков) и нажимным винтом 13 устройства перемещения тфаверсы 14 (механизм грубой установкивалков). Каждый нажимной винт 19 снабжен сферической опорной плитой, кон-;тактирующей с опорными поверхностями,клиньев 20,и торцом, сопрягаемым с15813противорасположенными опорными поверхностями Т-образного лаза. Фиксация нажимных винтов 19 от поворота достигается посредством, например, разъемных, втулок 21 и 22, установленных в расточках опоры 11, внутренние поверхности которых снабжены соединительными элементами, образующими с аналогичными элементами, выполненными 10 на нажимных винтах 19,например, подвижные шлицевые соединения.Фиксация поворотных гаек 17 и 18 от осевых перемещений в траверсе 14осуществляется с помощью, например, опорных поверхностей ее расточек и крышки 23. На направляющих 12 траверсы 14 установлен с возможностью перемещения вдоль их осей корпус 24 с смонтированной на его направляющих Ю 25, перпендикулярных осям направляющих 12, с возможностью перемещения, обоймой 26. Корпус 24 и обойма 26 снабжены средствами перемещения по их направляющим 12 и 25, выполненны ми соответственно в виде пневмоцнлиндра 27 и гидроцилнндра 28, причем корпус 24 оборудован также трехпозиционным фиксатором (не показано) его положений на направляющих 12, взаимодействующим, например, с толкателем 29,пневмоцилиндра 27, сопрягаемым с траверсой 14 с помощью крышки 30, исключающей их взаимное перемещение в направлении оси толкателя 29, а фиксация штока 31 гидроцилиндра 28 от взаимного перемещения с траверсой 14 в направлении оси штока 31, произ. водится с помощью сферической пяты последнего и Т-образного паза, вы- щ полненного на разъемной части 16 траверсы 14. 95 6ваны в пазах 38 обоймы 26 с возмож" ностью перемещения вдоль продольных осей пазов 38, параллельных осям направляющих 12,Каждая из реек 36 и 37 содержит по их ширине три участка с зубчатыми элементами, при этом длина среднего участка выполнена равной длине рейки 36 (37)(расстоянию между стенками обоймы 26), а длина каждого из крайних, расположенных у противоположных торцов одноименных реек 36 (37) участков - равной половине длины среднего (в направлении продольных осей зубчатых элементов) участка рейки 36(37). Кроме того, продольные оси зубчатых элементов каядого из участков рейки 36(37) соосны между собой, вертикальные оси зубчатых элементов противо- расположенных реек 36(37) принадлежат общим вертикальным плоскостям, а ширина каждого из крайних участков рейки 36(37) равна ширине среднего ее участка и превышает ширину зубчатых венцов, жестко связанных с поворотными гайками 17 и образующих реечнозубчатые зацепления с упомянутыми рейками 36, 37 шестерен 39 на 2-5 мм,1На верхней плоскости обоймы 26 смонтированы средства поворота рамок 33, выполненные, например, в виде пневмоцилиндра 40, толкатель 41 которого посредством поворотного рычага 42 и рычага 43 взаимодействует с планкой 34, и трехпозициониый фиксатор (не показано) угла поворота рамок 33, определяющий взаимное в направлении продольных осей зубчатых элементов положение реек 36(37)(направление перемещения клиньев 20).Обойма 26 снабжена соосными оси штока 31 осями 32 и смонтированными на них поворотными рамками 33, скрепленными между собой планкой 34 и болтами (не показано), В свою очередь каждая из поворотных рамок 33 оборудована Ч-образными пазами, плоскость вертикальных осей которых проходит через оси 32. Рабочие поверхности Ч-образных пазов сопряжены с цилиндрическими цапфами 35, расположенньки на одинаковом расстоянии от осей 32 поворота рамок 33, Цапфы 35 жестко связаны, например, с помощью их резьбовых хвостовиков с верхней 36 и нижней 37 рейками и смонтироДля управления работой привода механизмов точной установки валков (средств перемещения реек 36, 37) на обойме 26 установлены конечные выключатели (не показано), а на траверсе 14 и поворотном рычаге 42 - взаимодействующие с упомянутыми конечными выключателями упоры (не показано).Привод механизма грубой установки валков осуществляется, например, посредством электродвигателя и редуктора (не показано), установленных на траверсе 14 и кинематически связанных с приводным хвостовиком поворотной гайки 18, снабженной соединительными элементами, например шлицами.Настройка прокатной клети с многовалковым калибром заключается в следующем.Предварительно собранная известным образом на перевалочном стенде про 5 катная клеть устанавливается в линию рабочей клети. Включением привода механизма грубой установки валков (каждая из реек 36, 37 посредством средств 00 поворота 4041, 42, 43 рамок 33 и средств перемещения 27 корпуса 24 своими средними зубчатыми участками введена в зацепление с каждой из шестерен 39, см, фиг.13) производится перемещение траверсы 14 по направляющим 12В результате этого клинья 20 получают равные по величине и направлению перемещения и осуществляется предварительное нагружение четырех валкового калибра (сжатие горизонтальных 4, 5 и вертикальных 2,3 опорных валков с соответствующими рабочими валками 6). Далее прокатывается пробная полоса и по результатам измерения раэмеров ее поперечного сечения с помощью "механизма точной установки валков производят корректировку усилия нагружения калибра.В случае, если. размеры полосы, например, по ширине калибра (по краям полосы) отличаются друг от друга, т,е. оси, например, горизонтальных валков 6 расположены с перекосом (см. фиг.1, прямая А), рейки 36,и 37 с помощью средств поворота 40, 41, 42, 43 рамок 33 устанавливаются, в зависимости от заданных размеров калибра и положения обоймы 26 в направляющих 25 корпуса 24, в положение, показан ное на фиг.9 или 10. Включается гидроцилиндр 28 и осевым перемещением штока 31 обойма 26 перемещается в заданном направлении, При этом каждая из реек 36, 37, образующая реечнозубчатое зацепление с соответствующими шестернями 39, поворачивает гайки 17 в противоположных друг другу направлениях. Вращение шестерен 39 посредством передач винт - гайка преобразуется в равное по величине, ноК противонаправленное поступательное перемещение клиньев 20, в результате чего высота полосы по ее краям изменяется на, величину Л й перекос валков устраняется (см.фиг.1 прямая С), Влияние операции по устранению перекоса на изменение высоты полосы по ее ширине при одновременном противонаправленном, равном по величине пе,ремещении клиньев 20 существечноменьше,чем при устранении перекоса валков известными .механизмами, обеспечивающими выполнение укаэанной выше операции эа счет раздельного перемещения клиньев (см фиг,1 пунктирная прямая Д). В клетях с многовалковым калибром при производстве высокоточных профилей.с шириной профиля, например, лежащей в диапазоне от 4 до 20 мм, величина Ь, которую можно определить из очевидных геомеТрических отношений по зависиЬ;. 1.-Ьмости , , = в в - где с 1 т. - изме 4, Ьнекие высоты полосы по ее краю со стороны подшипниковой опоры валка, вокруг которой производится поворот валка при устранении перекоса осей валков, осуществляемый известными механизмами по установке валков; 1. - расстояние между центрами подшипниковых опор валков; Ь - ширина калибра, меньше величины Л Ь; в 10-50 раэ. Отсюда повышается и точность прокатки. В случае необходимости корректировки размеров калибра за счет однонаправленного перемец 1 ения клиньев 20 рейками 36, 37 с помощью средств поворота 40, 41, 42, 43 рамок 33 и перемещения 27 корпуса 24 устанавливаются в положение, показанное на фиг.11 или 12. После чего включается гидроцилиндр 28 и обойма 26 перемещается в направлении продольных осей реек 36 и 37, одна иэ которых образует зубчато-реечное зацепление своей средней частью одновременно с каждой из шестерен 39, При осуществлении перемещений клиньев 20 на расстояние превышающее возможности привода 28 перемещения обоймы 26, йеизменное по направлению перемещение клиньев 20достигается взаимным, в направлениипродольных осей зубчатых элементов, перемещением реек 36 и 37 с помощьюпневмоцилиндров 27 и 40, Постоянная кинематическая связь шестерен 39 обеспечивается выполнением. конфигурации реек, средств их взаимного перемещения предлагаемым образом и установкой трехпозиционных фиксаторов, конечных включателей и упоров (не показано) известным образом, исключающими возможность одновременного вывода ре9 1581395 10ек 36 и 37 из зацепления с шестернями ЗЭ,Область использования изобретенияне исчерпывается описанной конструкцией клети. Так, оно применимо дляпрокатных клетей с клиновыми и винтовыми нажимными устройствами,Положительный эффект от использования изобретения по сравнению с из"вестным решением заключается в увеличении производительности, упрощенииконструкции и повьппении точности прокатки.Повышение производительности достигается снижением трудозатрат по настройке калибра за счет; уменьшениявремени на осуществление операции поустановке заданного перекоса осей валков; снижения влияния операции по ус 20тановке заданного перекоса осей валков иа изменение высоты калибра по,его ширине, обусловливающего в своюочередь.,уменьшение количества повторных корректировок размеров калибра, 25однонаправленным перемещением клиньев.Упрощение конструкции клети обеспечивается объединением функций механизма точной установки валков и индивидуальных устройств бесступенчатой угловой Фиксации его гаек в одном устройстве (зубчато-реечном приводе его поворотных гаек); выполнением операций по взаимному, противонаправленному, в направлении осей зубчатых элементов, перемещению реекодним устройством (поворотной рейкой);снабжением механизма точной установкивалков приводом поворотных гаек более 4 Опростой конструкции, с менее сложнойсистемой его управления; многоцелевым использованием направляющих траверс.Повьппеиие точности прокатки обусловливается уменьшением влияния операции по.установке заданного перекоса валков на изменение высоты калибра по вго ширине по сравнению с известным техническим решением в 10 . -50 раз; постоянной связью звеньев кииематической цепи поворотных гаек механизма точной установки валков (,устройства перемещения клиньев ) в процессе изменения в направлении продольных осей зубчатых элементов положенияреек относительно друг друга и зубчатых венцов шестерен, жестко связанных с упомянутыми поворотными гайками,Кроме того, изобретение обеспечивает эа счет уменьшения трудоемкости монтажных операций (в результате существенного упрощения конструкций механизмов установки валков) улучшение условий труда.Предлагаемая прокатная клеть с многовалковым калибром позволяет в зависимости от сортамента и монтажности партий высокоточных профилей снизить трудозатраты по настройке клети на 5 " 18 Х и в конечном итоге повысить производительность на 1,2 - 4,8 Х.Изобретение использовано в техническом проекте стана с многовалковым калибром 100/120 предназначенного для специализированных участков по производству высокоточных профилей в условиях машиностроительных заводов.Формула изобретенияПрокатная клеть с многовалковым калибром, содержащая станину, приводные и непрнводные опорные валки,взаимодействующие с ними рабочие валки и по меньшей мере одно клиновое нажимное устройство точной установки валков, содержащее смонтированную на направляющих подвижную траверсу, размещенные в траверсе поворотнь 1 е гайки устройств перемещения траверсы и к клинья, нажимные винты, взаимодействующие с гайками, заФиксированные от поворота в станине, и индивидуальные устройства бесступенчатой угловой фиксации гаек, выполненные в виде связанных с гайками шестерен и взаимодействующих с ними зубчатых реек, с цапфами установленных по обе стороны шестерен в направляющих траверсы с возможностью возвратно-поступательного, перемещения, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью упрощения конструкции клети эа счет объединения функций механизма точной установки валков и индивидуальных устройств бесступенчатой угловой фиксации его пово-ротных гаек.в одном устройстве, повышения точности прокатки путем проти-,. вонаправленного перемещения нажимных винтов механизма точной установки валков и увеличения производительности за счет сокращения трудозатрат по настройке калибра, устройства бесступенчатой угловой Фиксации поворотных гаек снабжены смонтированным на на1581395 12 Фие,г правляющих траверсы корпусом с установленной в его направляющих обоймой,а зубчатые рейки, размещенные по однусторону от поворотных гаек, связаны 5между собой соосными им дополнительными рейками, при этом все рейки размещены в обойме и снабжены средствамивзаимного с обоймой противонаправленного перемещения в виде скрепленных 1 Омежду собой и установленных по обестороны обоймы поворотных рамок, которые снабжены Ч-образными вертикальными пазами взаимодействующими с цапфами реек, ось поворота рамок распо ложена в плоскости вертикальных осей Ч-образных пазов и размещена симметрично относительно осей цапф, причем каждая иэ связанных зубчатых реек. снабжена по ее краям дополнительными противорасположенными относительно оси основной рейки зубчатыми элементами, . ширина и суммарная длина которых равна ширине и длине каждой из связанных реек.