Прокатный стан

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 19) Я 117851 21 В 130 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) (57) Г 1 РОКАТНЫЙ СТАстанины, выполненные с залочей жидкостью замкнутой гелостью, в которой установленпрокатные валки, размещеннных рабочих камерах, связан СССР 1970.ССР1977.ССР1981.Н, содержащий лненной раборметичной поы неприводные ые в радиальных с распределителем рабочей жидкости в виде приводного вала с подводящими.и отводящими каналами, и средства для подачи и приема прокатываемой полосы, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона обжатий путем увеличения развиваемого прокатным станом усилия прокатки при одновременном уменьшении габаритов прокатного стана, он снабжен неподвижно установленной в станинах профилированной обоймой, охватывающей прокатные валки, и неподвижным диском, в котором выполнены упомянутые радиальные рабочие камеры и который охватывает приводной вал и образует с внутренней поверхностью профилированной обоймы кольцевой зазор для прохода прокатываемой полосы.50 Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструкциям прокатных станов с волновым движением прокатываемого металла, и может быть использовано на металлургических и машиностроительных заводах преимущественно для холоднолистовой прокатки труднодеформируемых заготовок.Цель изобретения - расширение диапазона обжатий путем увеличения развиваемого прокатным станом усилия прокатки при одновременном уменьшении габаритов прокатного стана.На фиг, 1 изображен стан, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез.Прокатный стан содержит станины 1 и 2, выполненные с заполненной рабочей жидкостью замкнутой герметичной полостью 3 (герметичный поддон полости 3 не показан), в которой установлены с возможностью вращения прокатные валки 4, размещенные в радиальных рабочих камерах 5, сообщен. ных с распределителем рабочей жидкости в виде приводного вала 6 с подводящими 7 и отводящими 8 каналами, средства для подачи 9 и приема 10 прокатываемой полосы 11,Прокатные валки 4 охвачены неподвижно установленной в станинах 1 и 2 профилированной обоймой 12, а радиальные рабочие камеры 5 выполнены в охватывающем приводной вал 6 неподвижном диске 13, образующем с внутренней поверхностью 14 профилированной обоймы 12 кольцевой зазор 15 для прохода прокатываемой полосы 11, причем прокатный стан дополнительно снабжен средствами 16 и 17 для создания переднего и заднего натяжений. Рабочие калибры стана образованы наружной рабочей поверхностью 18 прокатных валков 4 и внутренней поверхностью 14 профилированной обоймы 12. Число рабочих калибров и соответственно число зон деформации в стане равно числу прокатных валков 4. В изображенном на чертеже варианте стана число рабочих калибров равно семи, так как самый нижний прокатный валок 4 является холостым.Форма и расположение рабочих калибров на валках 4 и распределение обжатий по пропускам обеспечивается ручьями, вырезанными на наружной рабочей поверхности 18 прокатных валков 4 (не показаны), формой профилированной обоймы 12 или положением упоров, ограничивающих перемещение прокатных валков 4 в радиальных рабочих камерах 5 (упоры не показаны),Бочки 19 прокатных валков 4 снабжены роликовыми подшипниками 20, а их цапфы 21 закреплены в поршнях 22, установленных с возможностью радиального перемещения в радиальных рабочих камерах 5. 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 Для каждого прокатного валка 4 предусмотрено по два поршня 22.Подводящий канал 7 соединен с источником подаваемой под давлением рабочейжидкости (не показан) посредством штуцера 23 и кольцевого коллектора 24. Отводящий канал 8 соединен со стоком рабочейжидкости (не показан) посредством штуцера 25 и кольцевого коллектора 26, Радиальные рабочие камеры 5 поочередно и попарносоединяются с подводящими 7 и отводящими 8 каналами в процессе вращения приводного вала 6 посредством каналов 27 и 28,выполненных соответственно в неподвижном диске 13 и приводном валу 6. Дляобеспечения требуемой скорости прокаткиприводной вал 6, являющийся распределителем рабочей жидкости по радиальным рабочим камерам 5, снабжен электроприводом 29с регулируемым числом оборотов. Предусмотрены необходимые уплотнения между неподвижными и подвижными элементами стана и дренажные каналы для слива просочившейся через уплотнения рабочей жидкости,В неподвижном диске 13 предусмотреныроликовые подшипники 30 и 31 для обеспечения установки и вращения приводноговала 6,Средства 16 и 17 для создания переднего и заднего натяжений выполнены в виденатяжных станций с грузами 32. Так какдлина петли прокатываемой полосы 11 вкольцевом зазоре 15 в процессе прокаткине меняется практически, грузы 32 не перемещаются и их инерционность не влияет надинамику процесса прокатки. Для созданияпереднего и заднего натяжений могут бытьиспользованы приводы средств для подачи 9и приема 10 прокатываемой полосы 11, которые могут работать как в двигательном, таки в генераторном режимах (не показаны),Неподвижный диск 13 и станины 1 и 2вместе с профилированной обоймой 12 стянуты поперечными винтами 33. Профилиро.ванная обойма 12 снабжена также средствами фиксации 34,Прокатный стан может быть дополнительно снабжен средствами для измерения и регулирования величины скорости прокатки,переднего и заднего натяжения, степениобжатия и другими для обеспечения автоматической оптимизации процесса прокатки.Прокатный стан работает следующим образом. После задачи прокатываемой полосы 11 одним из известных способов включается подача рабочей жидкости и привод 29 приводного вала 6. Рабочая жидкость через штуцер 23, коллектор 24, подводящий канал 7 и радиальные каналы 28 и 27 поступает в радиальные рабочие камеры 5, где воздействует на поршни 22 и обеспечивает их рабочий ход, Далее рабочая жидкостьчерез радиальные каналы 27 и 28, отводящий канал 8, коллектор 26 и штуцер 25 идет на слив. Рабочие валки 4 совершают при этом радиальные колебания с равной амплитудой, но разной фазой. В результате генерируется бегущая волна деформации прокатываемой полосы 11 - эллипс петли прокатываемой полосы 11 в кольцевом зазоре5 врашается с большой частотой, равной частоте вращения приводного вала 6 (это вращение фазовое, с большой скоростью вращаются оси эллипса, но не сам эллипс). Фрикционное взаимодействие наружных рабочих поверхностей 18 прокатных валков 4 через прокатываемый металл с внутренней поверхностью 14 профилированной обоймы 12 обеспечивает втягивание прокатываемой полосы 11 в зазор между поверхностями 18 и 14 и осуществление процесса прокатки в рабочих калибрах. При этом за один рабочий цикл прокатываемая полоса 11 перемещается на малую величину, равную разности длин петли, образованной прокатываемой полосой 11 в кольцевом зазоре 15, и рабочей поверхности 14 профилированной обоймы 12, что позволяет в десятки раз увеличить развиваемые прокатным станом усилия прокатки и обеспечить прокатку труднодеформируемых заготовок с большей степенью обжатия за проход, достигающей 95 - 98 О/О, при одновременном уменьшении габаритов прокатного стана, несмотря на то, что 10 в /о мощности источника подаваемой под давлением рабочей жидкости может тратиться на генерирование бегущей волны деформации прокатываемой полосы 11. При высоких расходах рабочей жидкости через рабочую камеру 5 за один рабочий цикл возможно обеспечение высокой производительности прокатного стана, который может обеспечить скорости прокатки 8 - 10 м/с,Характеристики прокатного стана связаны между собой следующим образом,Развиваемое прокатным станом усилие прокатки пропорционально суммарному объему радиальных рабочих камер 5, давлению рабочей жидкости в этих камерах, их числу в прокатном стане и кратности их действия, передаточному числу, равному отношению длины петли прокатываемой по 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 лосы 11 к ее перемещению за рабочий цикл (перемещение, в свою очередь, равно разности длины петли и длины профилированной обоймы 12), гидравлическому, объемному и механическому КПД, учитывающим соответственно гидравлические потери давления, объемные потери рабочей жидкости через уплотнения и механические потери на возбуждение бегущей волны деформации прокатываемой полосы 11.Мощность, потребляемая прокатным станом, пропорциональна расходу рабочей жидкости и ее давлению плюс мощность электропривода 29 приводного вала 6 распределителя и других вспомогательных средств.Скорость прокатки, задаваемая частотой врашения приводного вала 6 распределителя, пропорциональна расходу рабочей жидкости, объемному КПД и обратно пропорциональна суммарному объему рабочих камер 5 и передаточному числу.Один из возможных вариантов прокатного стана может быть охарактеризован следующими данными: при длине петли 10 м (внутренний диаметр профилированной обоймы 12 свыше 3000 мм), допустимой скорости вращения приводного вала 6 распределителя (она не должна превышать величины отношения расхода к рабочему объему), равной 1200 об/мин, и относительной разности длины петли и длины профилированной обоймы 12, равной 0,05, развиваемые предлагаемым прокатным станом силовые параметры прокатки увеличиваются по сравнению с силовыми параметрами прокатки, развиваемыми известным прокатным станом в 14 раз при механическом КПД, равном 0,7, а скорость прокатки достигает 10 м/с.При использовании предлагаемого прокатного стана расширяются технологические возможности прокатки труднодеформируемых заготовок, так как развиваемое прокатным станом усилие прокатки увеличивается во много раз, уменьшается металлоемкость стана и сокрашаются требуемые производственные плошади за счет возможного уменьшения объема рабочих камер и снижения давления рабочей жидкости, что одновременно улучшает эксплуатационные условия.Редактор Т. ПарфеновЗаказ 5586/9 Составитель Г. 1Техред И. ВересТираж 549ПИ Государственного коделам изобретений иМосква, Ж - 35, РаушсП Патент, г. Ужгород остов Корректор Л. Подписное ми тета СССР открытий кая наб., д. 4/5 ул. Проектная, 4