Устройство для изменения направления движущейся полосы

(51)5 В 21 В 1/О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР)ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 211.4, 198 нои з тан р отовки положен тся по 0 в гор перорот зонво для изменен, имеющее фо вдоль повер друг другу с Ких роликов,у гиости дует(71) Магнитогорский металлургический комбинат им, В,И,Ленина(56) Зотов В.Ф. и др. Холодная прокаткаметалла. - М,: Металлургия, 1983, с, 93-154,рис. 65,Заявка ЯпонииМ 58-135049, кл, 12 С 211,4, 1983,Заявка ЯпонииМ 58-135714, кл, 12 С 211.4, 1983.Журнал "Черная Металлургия", М1968, %6, с,7 - 8.Заявка ЯпонииМ 61-49724, кл, 12 С 6. Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к вспомогательному оборудованию цехов холодной прокатки полосовой стали,Известно оборудование (в том числе вспомогательное) существующих цехов холодной прокатки, Холоднокатаную сталь получают из горячекатаной рулонной заготовки, которую песад холодной прокаткой на стане подвергают травлению на непрерывных травильныл агрегатах (НТА), После НТА полосы иногда сматывают в рулоны и передают на стан холодной прокатки.С целью устранения промежуточной операции смотки (после НТА) и размотки рулонов (перед станом) применяется непре(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖУЩЕЙСЯ ПОЛОСЫ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к вспомогательному оборудованию цехов холодной прокатки полосовой стали, Предлагаемое устройство предназначено для полос из стали с о23 кгс/мм и содержит горизонтальные тянущие ролики, установленные с заданной максимальной величиной Я рабочего зазора, и механизм поворота полосы на 90 в горизонтальной плоскости, и отличается тем, что механизм поворота выполнен с каркасом в виде полуцилиндра, при этом на рабочей поверхности каркаса длиной 4,5 (В - и) установлены роликовые гусиные шейки высотой й и с радиусом огибающей их цилиндрической поверхности; равным " Я = 215 Я, а возможность поворота каркаса в горизонтальнои плоскости ограничена углом 100. 2 ил,рывная подача травле нам. При атом, если с пендикулярно НТА, движущейся полосы н тальной плоскости.Известно устройст правления хода полось потетического конуса которого параллельно множество направляю Известно также устройство для регулирования направления движения полосы, в котором для поворота ее в плане на 90 применено проводочное устройство, состоящие из чередующихся верхних и нижних4550 установленные с заданной максимальной величиной Я рабочего зазора, и механизм поворота полосы на 90 в указанной плоскости (горизонтальной), последний выполнен с каркасом в виде полуцилиндра, образующая которого составляет угол 45 к осям тянущих роликов, при этом на рабочей поверхности каркаса длиной 4,5(В - и) установлены роликовые гусиные шейки высотой й и с радиусом огибающей их цилиндрической поверхности, равным й = 215 Я, а возможность поворота каркаса в горизонтальной плоскости ограничена углом 10.Приведенные математические зависимости получены пои обработке экспери 5 с роликов, размещенных радиально по отношению к выбранному центру дуги поворота.Недостаток известных устройств - относительно высокие эксплуатационные затраты, обусловленные сложностью ихконструкции,Наиболее близким к изобретению является устройство для поворота движущейсястальной полосы в горизонтальной плоскости, Устройство содержит по меньшей мередве пара тянущих роликов (на входе и выходе), оси которых попарно взаимно перпендикулярны, и вспомогательные ролики и .характеризуется тем, что вспомогательные 15ролики выполнены разрезными и объединены в секции, образуя как бы поверхностьусеченного конуса, что позволяет изменитьнаправление движения полосы в горизонтальной плоскости на 90 без изменения 20местоположения ее верхней и нижней поверхностей.Недостатком этого устройства также являются относительно высокие эксплуатационные затраты, обусловленные сложностью 25его конструкции и синхронизаторов скоростей на входе и выходе устройства, Крометого изгиб достаточно широкой полосы на90 (в плане) неизбежно приводит к образованию ее поверхностью гиперболоида вращения, в результате чего происходитпериодическое касание кромками движущегося металла поверхностей роликов, Этотравмирует ролики, увеличивает их износ иухудшает качество транспортируемой полосы, что также повышает эксплуатационные"затраты," "Целью изобретения является сокращение эксплуатационных затрат при производстве полос с ст,23 кгс/мм . 40Указанная цель достигается тем, что вустройстве для изменения направления полосы из стали с о23 кгс/мм . содержа 2щем горизонтальные тянущие ролики,ментальных данных и являются эмпирическими.Сущность найденного технического решения состоит в том, что изменение направления движущейся полосы на 90 производится с помощью механизма, каркасом которого служит часть цилиндра, образующая которого располагается в горизонтальной плоскости под углом 45 к осям тянущих роликов. Полоса при этом перегибается по дуге определенного радиуса с изменением местоположения верхней и нижней своих сторон и с образованием полувитка спирали также определенной длины.На рабочей поверхности каркаса механизма поворота размещены роликовые гусиные шейки, на которые опирается изгибаемая полоса, Так как при рассматриваемом перегибе полосы длины обеих ее кромок одинаковы на участке изгиба, полоса не изгибается в поперечном сечении и опирается на все ролики гусиных шаеек, что уменьшает давление металла на каждый ролик и предотвращает травмирование полосы и уменьшает износ роликов,Опытную проверку предлагаемого устройства производили на его модели, выполненной в масштабе 1: 10 (фиг. 1).Диаметр цилиндрической поверхности каркаса б = 140 мм, и на части ее (на рабочей поверхности) были установлены роликовые гусиные шайки с возможностью изменения их высоты (относительно поверхности каркаса) в пределах 10 - 35 мм, что позволяло варьировать величину В, Ширина В =400 мм каркаса обеспечивала прохождение через устройство полосы максимальной ширины (50 мм), Тянущие горизонтальные ролики имели диаметр 30 мм,Устройство - прототип (его модель) отличалось от заявляемого тем, что вместо каркаса с цилиндрической поверхностью были установлены 12 вспомогательных роликов с О = 20 мм, при огибании которых лента образовывала как бы поверхность усеченного конуса. Через оба устройства со скоростью 0,2 - 0,4 м/с пропускалась стальная лента шириной 40 - 50 мм толщиной 0,4 - 0,7 мм с от = 23 - 39 кгм/мм .Опыты на моделях показали, что при использовании заявляемого устройства на поворачиваемых полосах наблюдались только единичные риски и царапины. При использовании же устройства - прототипа через 12 ч его работы визуально отмечалось травмирование поверхности вспомогательных роликов и до 5длины полос имели риски и царапины. Рассогласование скоростей полосы на входе и выходе из устройства дополнительно травмировало его ролики.В опытах было также установлено, что величина радиуса изгиба огибающей гусиные шейки поверхности полосы (в заявляемом устройстве) должна быть прямо пропорциональна толщине Я изгибаемой полосы и обратно пропорциональна величине ее предела текучести гт Очевидно, что минимально допустимая величина В будет при Явах и %, В частности, в опытах с моделью йвп = 4650 х 0,7/23 = 151 мм (здесь 4950 - эмпирический коэффициент). При дальнейшем уменьшении Я на полосе возникают линии поперечного излома, что не допустимо для заготовки, используемой для холодной прокатки,Величина о = 23 кгс/мм соответствует2минимально допустимому д для углеродистой стали 15 (ГОСТ 1050-74), а значение Впв = 4950 Япх/23 = 215 Я приемлемо для всех станов холодной прокатки, использующих стальную заготовку с о, 23 кгс/мм, Увеличение Я (по сравнению с В = 215 Ящах) нецелесообразно, так как это не улучшает качество полосы, но увеличивает габариты и стоимость устройства,Величина рабочего зазора тянущих роликов всегда соответствует толщине Я транспортируемой ими полосы, Кроме того, минимальный и максимальный рабочие зазоры - паспортные величины тянущих роликов, поэтому в выражении й = 215 Я фиругирует заданная максимальная величина Я рабочего зазора роликов,Опытами было также установлено, что при прохождении через заявляемое устройство серповидных полос, а также полос с односторонней волнистостью, может происходить "сползание" (поперечное смещение) металла с роликов гусиных шеек, Для предотвращения этого явления необходимо выполнить каркас с возможностью поворота вокруг вертикальной оси (точка О на фиг. 1) в пределах 10, что позволяет регулировать натяжение левой и правой кромок движущейся полосы, Окружная скорость тянущих роликов на выходе заявляемого устройства была на 3 - 5больше, чем на входе, что обеспечивало постоянное натяжение полосы без каких-либо синхронизаторов,Определено, что минимальная длина рабочей поверхности каркаса 1 = 4-5 (й - и), при меньшей величинепроисходит изгиб полосы, контактирующей с последними (по длине ) роликами, с радиусом меньше вышеуказанНой величины В, что приводит к появлению линий излома на металле. Уве 55 стан 630 холодной прокатки, скорость движения 2 - 3 м/с. Радиус изгиба полосы (огибающей цилиндрической поверхности роликовых гусиных шеек) й = 215 Я = 2157 = 1505 мм. личение Й сверх указанной величины не влияет на качество поверхности металла, ноповышает затраты на изготовление и эксплуатацию устройства,5 Дополнительные опыты по холоднойпрокатке стальных полос общего назначения (кроме автолиста с 1 группой отделкиповерхности) непосредственно на стане 630Магнитогорского меткомбината показали,10 что их "переворот" не обеспечивает какого-либо влияния на качество готового проката.На фиг, 1 схематично показано устройство для изменения направления движу 15 щейся полосы; на фиг, 2 - вид в изометриимеханизма поворота ее на 90 в горизонтальной плоскости,устрОйство содержит механизм 1 дляповорота полосы 2, каркас которого 3 вы 20 полнен в виде незамкнутой цилиндрическойповерхности радиуса Р - и, образующая аакоторой расположена в плане под углом45 к взаимоперпендикулярным осям ххи уу горизонтальных тянущих роликов 5 и 4.25 На рабочей поверхности каркаса длиной1 = 4,5 Я - й) установлены роликовые гусиныешейки 6 высотой и, общее количество которых позволяет производить плавный перегибполосы шириной Ьс заданной максималь 30 ной толщиной Я и о 23 кгс/мм, по радиусу й = 215 Я, рабочая поверхность роликовзакруглена. Диаметр (высота) каркаса 3б = 2(й- и), диаметр роликов 5 и 4 бя,Установка работает следующим обра 35 зом.Полоса, движущаяся с НТА (на фиг. 1 -снизу вверх) поступает в первые тянущиеролики 4 и от них к механизму 1, который иогибает с помощью роликовых гусиных ше 40 ек 6, изменяя направления своего движенияв горизонтальной плоскости на 90, От механизма поворота полоса под натяжениемдвижется (слева направо) через вторые тянущие ролики 5 к стану(показано стрелкой),45 причем, уровень "измененного" движениястановится ниже(выше) на величину 2 Р. Присползании полосы в сторону с роликов осуществляют поворот каркаса 3 в требуемуюсторону вокруг точки О.50 П р и м е р. Устройство для измененияона 90 градусов в горизонтальной плоскости направления движения стальной полосы толщиной 2 - 7 мм и шириной Ь =1787601 Составитель А, СтариковТехред М.Моргентал кт рректор С. Юско одписное.м и открытиям при ГКНаб., 4/5 зобретен Раушская изводственно-издательский комбйнат "Патент", г, Ужгор агарина,Высота гусиных шеек Ь =160 мм, высотакаркаса (фиг, 1 и 2) б = (В - и) 2 = (1505- 160)2 = 2690 мм его ширина В = 7000 мм; Длинарабочей поверхности 1=- 4,5(В - и) = 4,5 (1505- 160) = 6053 мм; на ней расположены 100 5гусиных шеек(25 рядов, 4 шейки по ширинеповерхности) с роликами диаметром 120 мм "и шириной 60 мм. Разность уровней установки тянущих роликов на входе ивыходе 2 В = 2 1505 = 3010 мм, Длина каркаса10=4 м,Каркас установленс углом в плане меж-ду образующей его цилиндрической поверхности и осями тянущих роликов (ихдиаметр 300 мм), равным 45 О, и с возможностью поворота в горизонтальной плоскостив пределах 10 расстояние От роликов доустройства 550 мм,Технико-зкономическое преимуществозаявляемого объекта перед прототипом заключаетсяв сокращенииэксплуатационных Заказ 29Тираж ВНИЙПИ Государственного комитета по 113035, Москва, Жзатрат и повышении качества транспортируемого металла. ф о р м у л а и з о б р е т"ен и яУстройствЬдля изменения йаправления движущейся полосы. содержащее горизонтальные тянущиерЬлики, установленные с заданной величиной рабочего зазора,и механизм пбворота полосы на 90 в горизой- . тальной плоскости, о т л и ч а ю ще ес я тем, что,с целью сокращенйя"эксплуатациойных затрат прй производстве полос из стали с сг, 23 кгс/мм, механизм поворота вы-гполнен с каркасом в виде полуцилйндра, при этом на рабочей поверхности каркаса длиной 1= 4,5(В - й) установлены рбликовые гусиные шейки высотой й и с радиусом огибания их полосой й = 2153, где Я - зазор между роликами с возможностью поворота каркаса в горизонтальной плоскости в пределах 10.