Рабочая клеть прокатного стана

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 4(51) В 2 БРЕТЕНИ НИ АВТОРСКОМУ ТЕЛЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Всесоюзный заочный политехничес кий институт и Производственное объединение "Новонраматорский машиностроительный завод"(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 789170, кл. В 21 В 13/02, 1978.2. Авторское свидетельство СССР У 429858, кл. В 21,В 13/02, 1974-.(54) (57) РАБОЧАЯ КЛЕТЬ ПРОКАТНОГОСТАНА, включающая станины с поперечи"нами и опорными лапами, расположенными на уровне узлов валков, валкис подушками, нажимное устройство,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью снижения динамических нагрузок и повышения точности прокатки,опорная плоскость лап станин размещена на расстояниях от их нижних иверхних поперечин, при которых суммарная жесткость элементов клети,расположенных выше межвалкового зазора и участков станин выше опорныхплоскостей лап, равна суммарной жесткости элементов клети, расположенныхниже межвалкового зазора и участковстанин ниже опорных плоскостей лап.Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для совершенствования конструкций рабочих клетей прокатных станови 5Известна рабочая клеть прокатного стана, включающая станины с опорными лапами, расположенными на уровне нижних поперечин станин, валки с подушками, нажимное устройство 11 . 10Недостатком известной рабочей клети является наличие асимметрии жест- костных характеристик элементов ее верхнего и нижнего участков относительно межвалкового зазора " зоны 15 возмущающего воздействия (очага деформации), обусловленной главным образом расположением опорных лап станин на уровне нижних поперечин. Это приводит к перераспределению динами ческих нагрузок между элементами клети и их росту, неоднозначности протекания переходных процессов на верхнем и нижнем валках и снижению точности прокатки. 25Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является рабочая клеть, включающая станины с опорными лапа- . ми, расположенными на уровне узлов валков, валки с подушками, нажимное устройтво г 1.Недостаток известной рабочей клети заключается в том, что она не позволяет в полной мере снизить динамические нагрузки, возникающие35 лри захвате металла в установившем" ся режиме прокатки, и тем самым обеспечить высокую точность прокатки.Цель изобретения - снижение дина 40 мических нагрузок и повьппение точнос" ти прокатки.1Поставленная цель достигается тем, что в рабочей клети прокатного стана, включакпцей станины с поперечинами и опорными лапами, расположенными на уровне узлов валков, валки . с подушками, нажимное устройство, опорная плоскость лап станин размещена на расстояниях от их нижних 50 и верхних поперечин, при которых суммарная жесткость элементов клети, расположенных выше межвалкового за" зора и участков станин вьппе опорных плоскостей лап, равна суммарной жесткости элементов клети, расположенных ниже межвалкового зазора и участков станин ниже опорных плоскостей лап. На чертеже показана схема рабочей клети.Рабочая клеть включает станину 1 с верхней 2 и нижней 3 поперечинами, рабочие 4 и опорные 5 валки с подушками, нажимное устройство б. Станины установлены лапами 7 на плитовины 8, опирающиеся на фундамент 9.Опорная плоскость лап А-А делит станину на верхний 1 и нижний 11 участки и расположена на расстояниях 6 и Ъ от верхней 2 и нижней 3 поперечин.При этом жесткости элементов клети, расположенных выше и ниже межвалкового зазора (плоскость Б-Б), и участков станин, расположенных вьппе и ниже опорных плоскостей лап станин, подчиняются соотношению11 1где С,в и Св- суммарные жесткостиверхних и нижнихэлементов клети;С и С - суммарные жесткостист. в ст. нверхних и нижнихучастков станин,В рабочей клети к верхнему ееучастку относятся следующие элементы,например, для четырехвалковой клети:узлы верхних рабочего и опорного валков, нажимное устройство, верхняячасть станины вьппе опорных лап; .ак нижнему участку - узлы нижних, рабочего и опорного в;(лков, нижняячасть станины ниже опорных лап. Приусловии расположения нажимного уст;ройства снизу, оно входит в нижнийучасток клети.В приведенном соотношении указаны. статические жесткости элементов,определяемые формой и соотношениемразмеров деталей и узлов клети. Динамическая жесткость здесь не учитывается, так как переходные процессы,происходящие в рабочей клети, определяются главным образом свободнымизатухающими колебаниями ее элементов.При этом отсутствувт доминирующеевлияние вынужденных, возмущающих .факторов, например, изменяющихся по гармоническому закону.При наличии в конструкции клетигидравлических нажимных устройствПараметры четырехвалковых клетей стана 1700 с размерамивалков 650/1250 х 1700 им при ширине полосы В 1 е 360 ми усилии прокатки Р = 210 кН Элементы клети и показателиих упругой деформации Жесткость по участкам Упругая деформация по участкамВерхнийНижний10 м Ж 10м Х Верхний 10 к/и Нижний 10 н/и 12121 Рабочий валок (прогиб) 0,165 4 0,165 4 1212114,5 3508 Опорный валок (проедание) 0,57 14,5 0,57 3508 Сжатие по контакту рабочего и опорного валков Ое 29 75 Ое 29 7 е 5 6897 6897 Станина (с учетом поперечин и стоек) Ое 5 12 е 7 Ое 2 10000 5,3 4000 Нажимной узел, включая подушку верхнего опорноговалка 0,56 14 3571 фПодушка нижнего опорноговалка 0,05 40000 з11582 расчет суммарной жесткости соответствующего участка выполняется с учетом жесткости гидравлической системы. При наличии гидрораспора или предварительного напряжения клети, жесткость 5 гидросистемы, если она не связана с гидросистемой нажимного устройства, не учитывается, так как при выбранных зазорах она не влияет на соотношение суммарных жесткостей верхнего 10 и нижнего участков клети.В качестве примера в таблице даны величины упругих деформаций и жесткостей элементов и участков четырехвалковых клетей стана 1700. 15Варьируя значениями жесткостей элементов верхнего и нижнего участ" ков клети, добиваются соотношения между жесткостями согласно выражению (2).20Из приведенного примера видно, что суммарная жесткость верхнего участка в 1,56 раза меньше нижнего. В предлагаемой клети жесткости верхнего и нижнего участков должны быть 25 равны. Если принять, что суммарная жесткость клети должна остаться неизменной при варьировании жесткостя 60 4ии элементов участков, то добитьсяпоставленного условия можно следующим образом, Если расположить опорные лапы станин на уровне прокатки,то дополнительно необходимо увели"чить жесткость назииного устройстваи верхнего опорного валка (уменьшитьГего проседакие), в то зе время уменьшить жесткость подушек нижнего опорного валка,Клеть работает следующим образом.При возникновении переходного процесса (например, при захвате металлавалками, изменение режимов прокаткии т.п.) динамические нагрузки равно 1мерно распределяются между элементами верхнего и нижнего участковклети и находятся в противофазе,взаимно компенсируясь. При этомпереходный процесс приобретает вполне определенный характер, снижаютсядинамические нагрузки, что стабилизирует процесс захвата и прокакиполосы, при этом повышаются точностьпрокатки и надежность оборудования1158260 Продолжение таблицы пругая деформация по участкам Жесткость по участкам Нижний 10,"н/м Подшипник верхнего опорного валка 6452 0,31 Подшипник нижнего опорного валка 0,26 7692 Суммарная упругая деформация и жесткость участкав вертикальном направлении 2,395 60,7 1,535 39,3 857 1302 1003 5088 3,93(Составитель И. Скоробогатский Редактор И. Касарда Техред Л.МартяшоваИ Корректор А. Тяско Заказ 3445/11 Тираж 549ВНИИПИ Государственного комитета СССРно делам изобретений и открытий113035Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Элементы клети и показателиих упругой деформацииСуммарная упругая деформация и жесткость клетив вертикальном направлении ерхний . Нижний Верхний 0 м Х 10 м й 10 н/м