Профилегибочный стан

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯХ АВТОРС ХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфветскикСциапистическикРеспублик оц 988407(51)М. Кл,0 5/06 присоединением заявки МуВЮстеапай квинтетата опубликования описания 15. 01, 83 72) Авторы изобретени СНрченко,ф краинский ордена Трудово научно-исследовательский(5) ПРОФИЛЕГИБОЧНЫИ СТ к обработке дназначено оизводстве л ота,ойоси ановлена ана с при ен располо Стан снабосредственн ертикальным иками со ст Поворотныдна из пово ьили неои клетльными роон за пово и горна йками. и выполи 1 три клеи устан угая - в тных кле стана, д на гается тем, тане, содерно установленФормуощих кле.ми валками, облен х таход еть еи части,а.Приводенной на и, установыполнен в о ротнои кле стана,Изобретение относитсяметаллов давлением и предля использования при пргнутых проФилей.Известен проФилегибочный стан, содержащий головную часть для установки, размотки, правки.и порезки ру лонной заготовки на мерные длины, ряд Формующих клетей и хвостовую ,часть для пакетирования и транспортировки готовых проФилей 111.Недостатком этого стана является то, что в головной части правится о гиб, волнистость и коробчатость, а серповидность не устраняется.Цель изобретения - повышение точности геометрических размеров проФилей.Указанная цель достичто в профилегибочном сжащем ряд последовательных на анкерных плитах1,тей с верхними и нижни разующими калибры, по крайней мере, одна из Формующих к етей выполнена поворотной вокруг вертикальной оси, расположенной в осевой плоскости валков, и снабжена приводом ее поворПоворотная клеть снабжена плит которая поворотно уст на анкерной плиты и связ водом поворота клети.Стан снабжен устройством для замера серповидности заготовки, электрически связанным с приводом поворота клети.9881107 Составитель Л. Самохваловамцук Техред А,Ач Корректо Била Редакто Тираж 814 сударственного изобретений и осква, Ж, Р е коми откр ушск и б. лиал ППП "Патент",город, ул. Проектная,аказ 1095/ ВНИИПИ по де 1130358407 6рованы узлы клети, анкерную плиту 52 ось 53 анкерной плиты, фиксатор 54, привод поворота кяети на оси 53, состоящий из электродвигателя 55 и кри 5 вошипного механизма, состоящего иэ.сидящего на валу 56 электродвигателя диска 57, жестко эксцентрично закрепленной на нем оси 58, на которую надето коромысло 59, связанное с по воротной плитой 51 осью 60. 5 98филя и электрическая связь его с при,водом поворота клети),бтан предлагаемой конструкции состоит из разматывателя 1 полосы 2,правильной машины 3, ножниц 4,. устройства 5 для замера серповидностиполосы, связанного электрически сприводом поворота поворотной клети6, блока 7 вертикальных и горизон-,тальных роликов, формующих клетей 8,.поворотной формующей клети 9, установленной между клетями 8, устройства10 для замера серповидности недофор"мованного профиля, поворотной формующей клети 11 и универсальной клети 12,Поворотная клеть 6 состоит изстанин 13 и 14, валков 15 и 16, по. душек 17 и 18, поворотной плиты 19,анкерной плиты 20, оси 21 анкернойплиты, фиксатора 22, зубчатого сегмента 23, жестко связанного с плитой 9, шестерни 24 привода поворота клети, сидящей на валу 25 редуктора 26, вращаемого реверсивным электродвигателем 27.Перед поворотной клетью 6 установлено устройство 5 для замера. сер"повидностЮ полосц 2, содержащее блоквертикальных роликов 28-31 с регулируемым Фиксируемым положением и ролик 32, имеющий возможность поперечного перемещения под воздействиемвнешнего усилия и подпружиненногок середине расстояния между осевыми плоскостями пар роликов параллельными продольной оси стана, и смещение которого в виде эксцентриситета33 от осевой плоскости роликов 28и 30 фиксируется по направлению и величине электрической следящей системой, состоящей иэ редуктора 34 рамочного датчика 35, фазочувствительногоусилителя 36, редуктора 37 рамочногодатчика 38, линии задержки 39, фазоцувствительного выпрямителя 40, тиристорного преобразователя 41,воротной плиты 67 для монтажа узлов клети, анкерной плиты 68, оси 69 ан керной плиты, фиксатора 70. На анкерной плите имеются жестко связанные с ней упорц .71-74, на которых установлены гидроцилиндрц 75-78 привода поворота клети, имеющие рабочие полости 25 79-82, заполйенные рабочей жидкостью. нен с полостью 95 насоса. Полости 91 и 95, заполненные рабочей жидкостью, плунжерного насоса разделены ппунжером 96, который может перемещаться в осевом направлении в обе 40стороны. Зубчатая рейка 97, жестко закрепленная на плунжере 96, находит- ся в зацеплении с шестерней 98, выходного вала редуктора 99, вращаемого реверсивным электродвигателем 4500, который управляется следящей системой,состоящей из вертикальных роликов 101-104 с регулируемым фиксированным положением и ролика 105, имеющего воэможность некоторого поперечного перемещения, и смещение ко 50торого в поперечном направлении в виде эксцентриситета 106 от осевой плоскости роликов 101 и 103 фиксируется по направлению и величине системой автоматического управления, состоящей иэ редуктора 107, рамочного датчика 108, фазочувствительного усилителя 109, редуктора 110, рамочного датчика 111, линии 112 заЗа клетью б по ходу движения полосы 2 установлены неприводные вертикальные ролики 42 и 43 и пара горизонтальных роликов 44,В средней части стана установлена поворотная клеть 9, содержащая станины 45 и 46, формующие верхний 47 и нижний 48 валки, между которыми находятся частично сформованная полоса 2, подушки 49 и 50 валков, поворотную плиту 51, на которой смонти На выходе стана установлена поворотная клеть 11 и устройство 10 для контроля серповидности профиля. Поворотная клеть 11 состоит иэстанин 61 и 62, профильных валков63 и 64, подушек 65 и 66 валков, по 7 98840держки, фазочувствительного выпрямителя 113 и тиристорного преобразователя 114.За поворотной клетью 11 установлена универсальная клеть 12,5Стан работает следующим образом.От разматывателя 1 листовая полоса 2 правится на роликоправильной машине 3, поступает на ножницы 4где обрезается передний ее конец, Далее полоса проходит через стол 5,на котором смонтирован блок вертикальных роликов 28-32 для определения серповидности полосы в движении безостановки. Неприводные вертикальные 15ролики смонтированы так, что осевыеплоскости роликов 28 и 30 и роликов29 и 31 параллельны и отстоят другот друга на строго Фиксированном расстоянии. Роликф 32 расположен на строго Фиксированном расстоянии. Ролик32 расположен на середине этого расстояния между осевыми плоскостями роликовых пар 28,и 29, 30 и 31, ролики28-31 в поперецном направлении могутперемещаться с Фиксируемыми положениями так, цто осевые плоскости парыроликов 28 и 30 и пары 29 и 31 параллельны и отстоят друг от друга наширину полосы 2. Вертикальный ролик32 подпружинен к середине расстояниямежц:. осевыми плоскостями роликовыхпар 28 и 30, 29 и 31, таким образом,что он может перемещаться в поперечном направлении от внешнего усилия в35сторону осевой плоскости роликов 28и 30, Благодаря этому ролик 32 прижимается к боковой кромке, проходящеймежду роликами 28-31 полосы, копируяее конФигурацию в продольном направлении. Смещение ролика 32 от осевойплоскости роликов 28 и 30 в поперечном направлении вправо или влево Фиксирует величину и .направление серповидности движущейся полосы. Смещение ролика 32 дает команду системе автоматического управления электродвигателем 27 поворота клети 6, При смещении ролика 32 на эксцентриситет 33 от осевой плоскости роликов 28 и 30 через редуктор .34 происходит поворот рамочного датчика 35 на угол пропорциональный велицине смещения, т.е, величине серповидности полосы. Направление поворота датчика 35 определяется направлением смещения ролика 32 относительно осевой плоскости роликов 28 и 30. Сигнал рассогласования между положения. ми датчиков 35 и 38 подается на фазочувствительный усилитель 36, усиленный сигнал поступает в линию задержки 39, через которую при заданной скорости движения полосы 2 согласовывается включение электродвигателя 27 с момента входа нацала серповидного участка полосы в валки 15 и 16, С линии задержки 39 сигнал поступает на Фазочувствительный выпрямитель 40, полярность на выходе которого меняется в зависимости от направления смещения ролика 32, т.е, направпения кривизны серповидности полосы 2. Далее сигнал подается на реверсивный тиристорный преобразователь 41, который управляет электродвигателем 27.Включенный электродвигатель через редуктор 26, сидящую на его валу 25 шестерню 24 передает вращение зубчатому сегменту 23, который жестко соединен с поворотной плитой 19 и вращает последнюю вместе с установленной на ней клетью б на оси 21 анкерной плиты 20. От вертикального перемещения на оси 21 поворотная плита 19 удерживается Фиксатором 22, Клеть, поворачиваясь вокруг оси, проходящей через осевую плоскость валков 15 и 16, поворачивает вместе с вращающимися валками и находящуюся между ними полосу 2, которая боковым ребром упирается в неприводной вертикальный ролик 42 или 43в зависимости от направления поворота клети, определяемое направлением кривизны серповидности, цем создается изгибающий момент между осевой плоскостью валков 15 и 16 и ролика 42 или. 43, который правит серповидность движйщсйся полосы, Расстояние между роликами 42 и 43 устанавливается равным ширине полосы. Для предотвращения вспуцивания плоской заготовки в виде упругого поперечного прогиба от местной потери устойчивости установлена пара горизонтальных роликов 44 с зазором между ними равным толщине полосы, Для предотвращения проскальзывания полосы в валках 15 и 16 при поворотах клети зазор между валками устанавливается меньше толщины полосы на величину полного упругого сжатия по толщине,Продолжительность приложения изгибающего момента правки и величина988407 10 45 5055 9его определяются длиной серповидного уцастка и величиной кривизны серпо- .видности, Это обеспечивается тем, что выходндй вал электродвигателя 27 через редуктор 37 связан с рамочным датчиком 38, который при вращении электродвигателя поворачивается. Пе. редатоцные отношения редукторов 34 и 37 выбираются таким образом, цто .функция изменения угла поворота по времени датчика 35. совпадает с Функцией изменения угла поворота во времени датчика 38. При совпадении поло" жений рамочных датчиков 35 и 38, т.е.при окончании серповидного участка полосы, сигнал рассогласования пропадает, и электродвигатель возвращается в исходное положение и выклю-, . чается, При возвращении двигателя в исходное положение реверсивным включением) плита вместе с клетью также поворачиваются в исходное положение до следующего появления серповиднос" ти на полосе, когда процесс правки происходит аналогично указанному,далее при прохождении через группу формующих клетей 8 элементы поперечного влечения полосы 2 постепен.но подгибаются, Частично сформован-. ная полоса 2 проходит через валки 47 и 48, поворотной клети 9, где одновременно с дальнейшей подгибкой элементов поперечного сечения движу щаяся полоса для усреднения погрешностей порезки по ширине, разнотолщинности металла, погрешности настройки и изготовления валков, а также для повышения Формуемости металла,. частичным снятием остаточных напряжений, за счет равномерного 1 без пиков) распределения деформаций в местах изгиба, подвергается продольным, симметричным, относительно оси формовки циклическим изгибам. Продольные циклические. изгибы полосы осуществляют циклическими. поворотами ее вместе с вращающимися валками 47 и 48, вокруг оси, проходящей через осевую плос кость валков. Повороты валков создаются циклическим вращением клети вместе с поворотной плитой 51 на оси 53 анкерной плиты 52. Вертикальное перемещение плиты с клетью при их циклических поворотах предотвращается фиксатором 54, Циклические вращения клети производят вращающимся электромотором 55, закрепленным на анкерной плите 52, Вращающийся постоянно дисковый элемент 57, посаженный на вал 56 электродвигателя 55 через установленную эксцентрично нанем ось 58 и коромысло 59 сообщаетвращательные реверсивные циклические движения поворотной плите 51 це"рез закрепленную на ней ось 60, Вместе с плитой 51 такие же вращательныедвижения совершает и закрепленная наней клеть 9 вместе с валками 47 и 48с полосой 2. После выхода из клети 9 полоса 2 Ипроходит через последующие формующие клети 8.Окончательная 4 юрмовка полосы осуществляется в валках 63 и 64 вповоротной клети 11 одновременно с устранением серповидности продольным изгибом ее в горизонтальной плос"кости, вращением клети вокруг оси,лежащей в осевой плоскости валков. Вращение клети производится поворотом жестко связанной с ней поворот" ной плиты 67 на оси 69 анкерной пли. ты 68. От вертикального перемещения плита 67 ограничена Фиксатором 70. Повороты плиты с клетью осуществляютсяусилиями установленных на уйорах 71-74 анкерной плиты 68 гидроцилиндров 75-78. При этом две полости 79и 81 или 80 и ЗХ,заполненные рабочей жид,костью. двух диагонально расположен.ных цилиндров, должны наполнятьсядобавочным объемом жидкости и поршЗ 5 ни этой пары цилиндров выжимаютсяэтим объемом, толкая плиту усилиямипо диагонали, а иэ двух полостейдругой пары диагонально расположенных гидроцилиндров откачивается такой же объем жидкости, поршни этихцилиндров опускаются освобождаяпуть для движения плиты. Закачкаи откачка определенных равных объе,мов рабочей жидкости иэ полостей диагонально расположенных пар гидроцилиндров. производится через сое"диняющие их трубопроводы 87 и 88,подсоединенные к последним тройниками89 и 93, патрубки 90 и 94 сжатиеми разрежением в полостях 91 и 95плунжерного насоса 92 двойного действия усилием осевого перемещенияплунжвра 96., Осевое перемещение плун, жера осуществляется передачей черезжестко связанную с ним зубчатую рейку 97усилйя от вращения находящейся е за-.цеплении с ней шестерней 98. выходного вала редуктора 99, приводимого51020 11 98 в движение реверсивным электродвигателем 100.Направление и велична осевого перемещения плунжера, зависящие от направления и продолжительности включения электродвигателя, определяют направление вращения плиты с клетью и задаются автоматической системой управления электродвигателем в зави. симости от величины и направления серповидности движущейся к клети 11 неокончательно сформированной полосы 2.1Движущаяся полоса перед входом в клеть 11 проходит через блок неприводных вертикальных роликов 101-105, конфигурация боковых поверхностей которых выполнена в соответствии с Формой крайних элементов неокончательно сформованной полосы 2 для постоянного и плавного обкатывания по ним движущейся полосы, Вертикальные ролики 101- 101 устанавливаются друг от друга на расстояние, равное ширине полосы в фиксированных положениях, Ролик 105 подпружиненный к середине этого расстояния, может перемещаться в поперечном направлении, прижимаясь-, обкатывается по крайнему элементу движущейся полосы, смещением своей осевой плоскости от осевой плоскости роликов 101 и 103 фиксирует направление и величину серповидности полосы. Смещение ролика 105 подает команду системе автоматицеского управления электродвигателем 100, При смещении ролика на эксцентриситет 106 от осевой плоскости роликов 101 и 103 через редуктор 107 происходит поворот рамочного датцика 108. Сигнал рассогласования между положением датчиков 108 и 111 подается на фазочувствительный усилитель 109, усиленный сигнал поступает в линию 112 задержки, через которую согласовывается время включения электродвигателя 100 с моментов входа начала серповидного уцастка полосы в валки клети 11. С линии задержки сигнал поступает на Фазочувствительный выпрямитель 113, полярность на входе которого меняется в зависимости от направления смещения ролика 105, Далее сигнал подается на реверсивный тиристорный преобразователь 111, который управляет электродвигателем 160, Электродвигатель через редуктор 99, шестерню 98, зубцатую рей 8 ч 07 12 ку 97 перемещает плунжер 96 в осевомнаправлении, Вытесненный объем рабочей жидкости из полости плунжерногонасоса, расположенной по ходу движения плунжера через патрубки и трубопровод закачается в пару диагонально расположенных гидроцилиндров, вытесненные закачанной жидкостью поршни этих цилиндров поворачивают плиту 67 с клетью 11 на оси 69 на угол,пропорциональный величине серповидности полосы. Одновременно с этимоткачиваемый такой же объем рабочейжидкости из другой пары гидроцилиндров поступает в другую полость насоса за плунжером и опускает поршниэтои пары гидроцилиндров, синхронноосвобождая путь для поворота плиты склетью от усилия поршней первой пары гидроцилиндров.(леть 11 поворациваясь вокруг оси, проходящей через осевую плоскость валков 63 и 6, поворачивает вместе с вращающимися валками и деформовываемую в них полосу 2.Вслед-ствие того, цто передняя часть сформированной полосы находится в калибре универсальной клети 12, поворотом клети 11 на движущейся про- ЭОФиль накладывается изгибающии момент в продольном направлении, правящий серповидность профиля. Величинаи продолжительность действия изгибающего момента правки определяютсявеличиной кривизны серповидности идлиной серповидного уцастка на профиле. Это обеспечивается тем, цто выходной вал электродвигателя 100 связан через редуктор 110 с рамочным 0 датчиком 111, который при вращенииэлектродвигателя поворачивается. Передаточные отклонения редукторов 107и 110 выбираются так, что функция изменения угла поворота во времени датчика 108 совпадает с функцией углаповорота во времени датчика 111. Присовпадении положений аамоцных датчиков 108 и 111, т.е. окончании серповидного участка на полосе, сигнал рассогласования пропадает, и электродвигатель, возвращаясь в исходное положение, отключается. При этом плунжер 96, двигаясь в обратном направлении в исходное среднее положение, с равными объемами полостей 91 и 95 по обе стороны от него в плунжерном насосе, закачивает в одну пару и выкачивает из другой пары диагональноФормула изобретения 30 35 40 45 50 55 13 988соединенных цилиндров 75-78 равныеобъемы жидкостей так, что их поршнивозвращаются в исходные положения,толкая плиту с клетью также в исход-ное положение, когда ось профилирования перпендикулярна осям валков.При появлении серповидности на полосе перед клетью 11 процесс правки повторяется аналогично указанному.Универсальная клеть 12, установленная за 11 клетью по ходу движения профиля, имеет горизонтальные,ивертикальные валки, цто позволяет создавать изгибающий момент правки серповидности между этими клетями прилюбой конфигурации профиля,Как показывают данные лабораторной проверки конструкции предлагаемого стана в сравнении с известным -обеспечивает уменьшение серповидности плоской полосы перед формующимиклетями, снижение разноширинностикрайних элементов профиля, усреднениенеточностей порезки полосы по ширине, снижение максимальной величины утонения металла в местах изгиба,устранение серповидности готовых про.Филей и ликвидацию брака по этимотклонениям. Так при Формовке швеллера 180 х 50 х 3 мм из полосы шириной263 мм, стали Ст Зкп исходная серповидность на заготовке, составляющая 3,0-6,0 мм на 3 м длины уменьшается до 1,0-2,0 мм. Разнощиринностьполок, составлявшая 0,8-1,5 мм отнеточностей порезки полосы по ширине уменьшается до 0,2-0,1 мм. Иак"симальная величина утонения в местахизгиба снижается от 16-18 до 10-124Серповидность готовьх профилей, составляющая 3-1 мм при серповиднойзаготовке 3-6 мм, уменьшается до 1,01,5 мм. Серповидность профиля 92 х 80 х 80 х х 30 х 1 мм из нержавеюще". стали 12 х х 13 Г 18 Д от несимметрицности попереч" ного сечения,сотавляюшая 3-5 мм устраняется полностью, Трещины на готовых профилях, задиры и снятие краевых участков при прохождении полосы в закрытых калибрах устраняются.По сравнению с аналогичными техническими решениями конструкция профилегибочного стана обладает следующими преимуществами: устраняет серповидность на плоской полосе и готовых профилях, снижает разноширинность крайних боковых элементов на Й 07 14 профилях при серповидной заготовке,улучшается качество готовой продук"ции, ужесточаются допуски на размеры,устраняется брак от неточности раз"меров, смятия и обрезания краевыхэлементов профиля в. закрытых калибрах формующих клетей профилегибоцногостана.Годовая потребность в профилях 10 для которых необходимо применение,стана, составляет около 275 тыс.т.Зкономический эффект получаетсяза счет улучшения кацества профилейи устранения брака. Устранение сер" 15 повидности готовых профилей, ликвидирует операции правки и рихтовки употребителей, снижает трудовые затраты устранением этих дополнительныхопераций и оборудования для их вы полненияУстранение серповидностипрофилей снижает расход металла натонну готовых профилей снижением допусков по ширине профилей, а у потребителей ликвидацией операций от резки краевых боковых кромок для уст.ранения кривизны кромок и связанныхс этим трудозатрат. 1. Профилегибочный стан, содержащий ряд последовательно установленных на анкерных Плитах формующих клетей с верхними и нижними вал-ками, образующими калибры, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности геометрическихразмеров профилей по крайней мере одна из Формующих клетей выполнена поворотной вокруг вертикальной оси,расположенной в осевой плоскостивалков, и снабжена приводом ее поворота,2. Стан по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что поворотная клетьснабжена плитой, которая поворотноустановлена на оси анкерной плитыи связана с приводом поворота клети,3, Стан по пп.1 и 2, о т л и ц аю щ и й .с я тем, цто он снабжен устройством для замера серповидностизаготовки,.электрически связаннымс приводом поворота клети.Стан по пп. 1-3, от ли ца ющ и й с я тем, цто он снабжен расположенными непосредственно за по"воротной клетью вертикальными и го-,ризонтальными роликами со стойками.Источники информации,О принятые во внимание при экспертизе1. Тришевский И. С. и др, Гнутыепрофили проката. Киев. Госиздаттехлит1962, с. 196-205 (прототип),15 988407 165, Стан по пп.1-4, о т л и ч а ю- клети, установленной в средней частимФщ и и с я тем, что поворотными вы- стана, выполнен в виде электродвиполнены три клети, одна из поворот- .гателя и связанного с ним кривошип-ных клетей установлена на входе ста- ного механизма, а привод поворотнойна, другаяв средней части, а.тре-клети, установленной на выходе статья - на выходе стана, на выполнен в виде гидроцилиндров6. Стан по пп.1", о т л и ч а ю- и плунжерного насоса двойного дейщ и й с я тем, что привод поворот- ствия,ной клети, установленной на входестана, выполнен в виде реверсивногоэлектродвигателя, устройство для за-,мера серповидности связано с этимэлектродвигателем, привод поворотной