Устройство для установки оправки трубопрокатного стана

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсннкСоциалистическиеРеспублик(51)М. Кл. В 21 В 25/02 В 21 В 39/14 с присоединением заявки МавеударствипаВ кенатет СССР ао делан каабретеакв к етерыткй(23) Приоритет Опубликовано 23.12.82. Бюллетень М 47 Дата опубликования описания 25.12.82(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ОПРАВКИ ТРУБОПРОКАТНОГО СТАНА 1Изобретение относится к трубопрокатному производству и предназначено для оборудования заднего столапрошивного стана винтовой прокатки,Известно устройство для установкиоправки, включающее упорно-регулиро 5вочный механизм, несущий оправочныйстержень, ряд центрователей и размещенную от первого центрователя дооправки втулку. Втулка расположенана стержне и, кроме того, охватываетоправку. Перемещение ее в осевом направлении осуществляется прошиваемойгильзой 1,5Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет уве. личить жесткость прошивного стержняна участках между центрователями.Кроме того, втулка должна иметь наруж-аоный. диаметр, равный диаметру гильзы,.что приводит к необходимости использования большого количества втулокразличных размеров. Известно устройство для установки оправки трубопрокатного стана, включающее несущий оправку стержень, конусно-цилиндрический наконечник, охватывающий свободно стержень вблизи оправки, подвижно установленные в осевом направлении направляющие стержня, охватывающую их втулку, упорную головку и роликовый центрователь с транспортными роликами) 2 3.Недостатком этого устройства является то, что направляющие стержня в виде колец не могут обеспечить достаточной жесткости системы, что приводит к повыыенным колебаниям гиль" зы, а вследствие этого к низкой точности получаемых гильз.Наиболее близким к изобретению является устройство для установки оправки трубопрокатного стана, включающее несущий оправку оправочный стержень с конусно-цилиндрическим наконечником, свободно охватывающим стержень вблизи оправки, жестко соединен 982831982831 А-А и и ушскаят юттю л 8 ктная город Составитель а Техоев З.Па Тираж Ы 5 ВНИИПИ Государственно по делам изобрете 113035 Москва ЖРа юттт тй вьюВ тттт тЛтю Ъеттт филиал ППП "Патентп, г.3 98283ные с наконечником три направляющие,расположенные вдоль стержня и черезравные углы вокруг него, центрирующую втулку с продольными пазами поднаправляющие, объединяющее их кольцо,роликовые центрователи с транспортными роликами и жестко соединеннуюсо втулкой упорную головку 33.Недостатком известного устройстваявляется то, что по мере прошивки 10направляющие с кольцом, вращаясь,, выходят из упорной головки, Это приводит к изгибу направляющих, и, следовательно,.к частой их смене. Скапливание окалины внутри втулки приводит к задирам на поверхности направляющих или на внутренней поверхностивтулки. Таким образом, увеличиваетсяизнос трущихся поверхностей направляющих и, снижается срок, службы устройства для установки оправки,Кроме того, в начале процесса прошивки раскручивание втулки осуществляется через оправку и справочныйстержень что приводит к задирам на 25поверхности оправки, а также скручиванию стержня. Следовательно, необходима частая смена оправок и стержней.Целью изобретения является увеличение срока службы устройства, зоПоставленная цель достигается тем,что в устройстве для установки оправки трубопрокатного стана, включающемнесущий оправку оправочнйй стерженьс конусно-цилиндрическим наконечником,щсвободно охватывающим стержень вблизиоправки, жестко соединенные с наконечником три направляющие, расположенные вдоль стержня и через равные углывокруг него, центрирующую втулку с 4 Опродольными пазами под направляющие,объединяющее их кольцо, роликовые центрователи с транспортными роликами ижестко соединенную с втулкой упорнуюголовку с приводом продольного перемещения, центрирующая втулка снабженадиском с центральным крепежным углублением под хвостовик оправочногостержня и тремя отверстиями под направляющие, выполненные цилиндричес- якими, который расположен перед кольцом, установленным во втулке с возможностью продольного перемещения иснабженным шпинделем, закрепленным своэможностью вращения, при этом пазывтулки образованы дуговыми вкладышами, длина которых составляет 5-10диаметров направляющих, а на наружной 1 фповерхности втулки выполнены сквозныепродольные отверстия длиной, равнойдлине вкладыша, шириной, равной 1,2"1,5 диаметра направляющей, и расположенные под направляющими с осевымсмещением относительно вкладыша наего длину и на 60 О.Кроме того., устройство снабженомеханизмом раскручивания втулки ввиде двух конических роликов, одиниз которых жестко насажен на втулку,а другой соединен с приводом и подпружинен в,осевом направлении.Увеличение срока службы устройстваи значит сокращение времени наего ремонт) обеспечивается применением коротких дуговых вкладышей суменьшенной контактной поверхностью.Кроме того, на втулке выполнены сквозные продольные отверстия с осевымсмещением относительно, вкладыша наего длину и на 60 , которые позволяют исключить скопление окалины внутри втулки.Ширина отверстия не должна превышать 1,5 диаметра направляющей,таккак снизится жесткость втулки, С другой стороны - уменьшение ширины пазаменее 1,2 диаметра направляющей непозволяет эшфективно удалять окалинуиэ. втулки, .так как направляющая перекроет отверстие.В данном устройстве имеются тринаправляющие, которые расположены через ",20 О, что позволяет абсолютножестко центрировать стержень. Увеличение количества направляющих нецелесообразно, так как это приводит кусложнению устройства и не позволяетувеличить жесткость стержня, Такимобразом, и дуговые вкладыши расположены через 120или поочередно, с отверстием через 60Оптимальный выбор длины вкладышейпозволяет сохранить жесткость устройства для установки оправки и практически исключить прогиб направляющихмежду образующими, что подтверждаетсярасчетом, Величина прогиба направляющей определяется по формулеющие 4, расположенные вдоль стержня ичерез равные углы вокруг него, жест"ко связанные,с наконечником и кольцом 5, с установленным в нем с воз"можностью относительного вращенияи заоиксированного от осевого смещения шпинделем 6, центрируоцую втулку 7 с продольными пазами под направляоцие,образованные дуговыми вкладышами 8, длина которых составляет 5-10 диаметров направляющих, со сквозными продольными отверстиями 9 на наружной поверхности длиной, равной длине вкладыша, шириной равной 1,2-1,5 диаметра направляющей, расположенные под направляющими с осевым смещением относительно дугового вкладыша на его длину и на 60 О, диск 10 с центральным крепежным углублением под хвостовик справочного стержня и тремя отверстиями, сквозь которые пропущены направляющие, расположенный перед кольцом, жестко соединенную со втулкой упорную головку 11 с приводом от электродвигателя 12 через цепную передачу 13, роликовые центрователи 11 с транспортными роликами 15. Перемещение головкиосуществляют по направляющим стани"ны, 16. Раскруцивание центрирующейвтулки осуществляется с помощью элект.родвигателя 17 через установленный наего оси ролик 18, прижимаемый пружи-ной 19, и ролик 20, жестко закрепленный на втулке, На станине размещеныупоры 21 для головки и 22 для шпинделя. Шпиндель установлен в кольце через подшипник 23.Устройство для установки оправкйтрубопрокатного стана работает сле" дуюцим образомПеред прошивкой оправка 1 с справочным стержнем 2 устанавливаетсяв очаге деформации стана перемещениемупорной головки 11 церез цепную передачу 13 от электродвигателя 12 и Фиксируется от осевого перемещения. упором 21, установленным на станине 16.После установки втулки 7 ролики центрователей 14 закрываются и тем самымцентрируют оправочный стержень 2 соправкой 1 на оси прокатки. Транспортные ролики 15 раскрыты. Перед прошивкой втулка 7, а через нее и оправка со стержнем раскручиваются до окружной скорости, равной скорости вращения гильзы посредством включения электродвигателя 17 через конические ролики 18 и 20. 5 9828.Р = 7,8 - плотность углеродистой стали г/см1, = 6 - расстояние между соседними образующими,расположенными на од- йной оси, мм;Т - длина образующей, мм,5 " модуль упругос 1 и,2 10 ф кг/см;3=0,05 4 ф - момент инерции для 0круга, сн 4,При получении гильзы Вх о = 36 хх 17 диаметр направляющей равен 20 мм.В этом случае прогиб практически отсутствует и составляет Ь = 1,3919 фсм.Применение шпинделя, цилиндрический хвостовик которого крепится к кольцу с воэможностью относительного вращения и зашиксированного от осевого 20перемещения, позволяет разместить направляющие на весь цикл процесса прошивки внутри втулки, а значит исключить их изгиб, Действие же центробежных сил на шпиндель исКлючено, так. рз.как он не вращается в процессе прошивки.Использование механизмараскручивания втулки в виде двух коническихроликов, один из которых насажен навтулку жестко, а другой - соединенс приводом и подпружинен в осевомнаправлении, позволяет исключить вращение оправочного стержня и оправкиотносительно получаемой гильзы. Этоисключает скручивание стержня и интенсивный износ рабочей поверхностиоправки.На фиг. 1 представлено устройство для установки .оправки перед прошивкой,общий вид; на фиг. 2 - то же,после прошивки в момент движенияупорной головки в заднее положение;на Фиг. 3 - то .же, после выдачи гильзы; на фиг. 1 - упорная головка с механизмом раскручивания втулки; наФиг. 5 - принципиальная схема центрирующей втулки; на Фиг. 6 - схема расположения отверстий и вкладышей навтулке; на фиг. 7 - разрез А-А нафиг. 5; на Фиг. 8 - разрез Б-Б наФиг, 5; на Фиг. 9 - разрез В-В.нафиг. 5.Устройство для установки оправкитрубопрокатного стана включает несущий оправку 1 оправочный стержень 2,конусно-цилиндрический наконечник 3,свободно охватывающий стержень вблизи оправки, цилиндрические направля 7 9828В процессе прошивки передним торцом гильза перемещает конусно-цилиндрический наконечник 3 с направляющими 4, кольцом 5 и шпинделем 6. Привыходе из валков гильза входит внутрьвтулки 7 и центрируется вкладышами 8,При этом шпиндель 6 перемещается окрайнее заднее положение.После окончания процесса прошивкиоткрывается упор 21, и закрываются 0транспортные ролики 15, открываютсяролики центрователей 14 и упорная головка 11 перемещается назад электродвигателем 12 через цепную передачу 13.Центрирующая втулка выводится за габариты центрователей, а далее шпиндель 6 упирается в упор 22 и черезкольцо 5 направляющие 4 и конусно-цилиндрический наконечник 3 удерживаютзаготовку от осевого перемещения. Относительным движением назад заготовкавыводится из втулки 7 и скатываетсявбок. При этом внутренние элементыцентрирующей втулки устанавливаютсяв крайнем переднем положении. Затем 25упорная головка 11 перемещается в исходное положение, закрывается упор 21,закрываются центрователи 14, раскрываются транспортирующие ролики 15,раскручивается втулка 7 цереЗ механизи раскручивания, Цикл повторяется,П р и м е р. На двухвалковом станевинтовой прокатки с боцковиднымивалками осуществляли процесс прошивки заготовок из стали 50 А диаметром36 мм и длиной 500 мм на коническихоправках диаметром 17,4 мм. Уголподачи составлял 12-14 , обжатие впережиме 153, коэффициент овализации 1,14-1,15,40Заготовки нагревали в камернойпечи до температуры 1100-1150 .Процесс прошивки осуществлялсяустойчиво. В результате получены гильзы повышенной точности по геометрическим размерам. Разностенностьсоставляла +1,5-+23, овальность отверстия не превышала 0,1-0,154 (потребованиям ГОСТа разностенность наданный типоразмер не должна превышать + 6;), После прошивки партии гильзв количестве 100 штук на внутреннейповерхности втулки,а также на направляющих отсутствовали задиры, цто показало удовлетворительное удалениеокалиныПрименение коротких вкладышей не привело к увеличению разностенности и овальности гильз. Наружнымосмотром не удалось установить како 31 8го-либо износа направляющих и дуговых вкладышей,Таким образом, использование предлагаемого устройства на прошивном стане позволило увеличить его производительность за счет повышения срока службы устройства.Следует отметить, что использование предлагаемого устройства наиболее эффективно при прошивке гильз малого диаметра 20-60 мм и диаметров отверстия 9-30 мм и небольших длин 300- 800 мм, потребность в которых велика.Предлагаемое устройство позволяет снизить разностенность до 1,53 и сократить объем металла, идущего в стружку.За базовый объект принято устройство, работающее на Ижевском механи" цеском заводе и по сравнению с ним экономический эффект составит 78000 руб.формула изобретения1. Устройство для установки оправки трубопрокатного стана, содержащее несущий. оправку оправочный стержень с конусно-цилиндрическим наконечником, свободно охватывающим стержень вблизи оправки, жестко соединенные с наконечником три направляющие, расположенные вдоль стержня и через равные углы вокруг него, центрирующую втулку с продольными пазами под направляющие, объединяющее их кольцо, роликовые центрователи с транспортными роликами и жестко соединенную с втулкой упорную головку с приводом продольного перемещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения срока службы устройства, центрирующая втулка снабжена диском с центральным крепежным углублением под хвостовик оправоцного стержня и тремя отверстиями под направляющие, выполненные цилиндрическими, который расположен перед кольцом, установленным во втулке с возможностью продольного перемещения и снабженным шпинделем, установленным с возможностью вращения,при этом пазы втулки. образованы дуговыми вкладышами, длина которых составляет 5-10 диаметров направляющих, а на наружной поверхности втулки выполнены сквозные продольные отверстия длиной, равной длине вкладыша, шириной, равной 1,2-1,5 диаметра направляющей, иЭ 982831 10расположенные под направляоцими с осе- с приводом и подпружинен в осевомвым смещением относительно вкладыаа направлении,на его длину и на 61)6Источники информации,принятые во внимание при экспертизе2, Устройство по и, 1, о т л и - з 1. Авторское свидетельство СССРч а п щ е е с я тем, что, с целью У 464347, кл. В 21 В 25/02, 1974.увеличения срока службы центрирующей 2. Авторское свидетельство СССРвтулки, оно снабжено механизмом рас-. У 662172, кл, В 21 В 25/02, 1977., кручивания втулки в виде двух кони" 3. Авторское свидетельство СССРческих роликов, оДин из которых жест по заявке Н 2861038/22-02,ко насажен на втулку, другой соединен кл. В 21 В 25/02, 1980.