Гидравлическое нажимное устройство прокатного стана

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВ ОЗЯЬСТВУ нн 884759(2) Заявлено 250180 (2 ) 2864751/22-02 с присоединением заявки Йо В 21 В 31/32 Государственный кокитет СССР но дмам изобретений н открытий(54) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ НАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО ПРОКАТНОГО СТАНА2 Изобретение относится к прокатно му производству, а именно к устройствам для радиальной установки валков прокатного стана.Известно гидравлическое нажимиое устройство прокатного стана, содержащее гидроцилиндры, установленйые в поперечинах станины рабочей клети, и систему управления, включающую и себя золотник и задатчик для перемещения золотника, один из которых, например задатчик, расположен вне ". клети на отдельной стойке, при этом полости цилиндров связаны с золотниками. Данное устройство позволяет исключить влияние растяжения станины при прокатке на раствор валкови повысить стабильность его работы яа счет расположения задатчнка вие, клети Ма отдельной стойке (1).Однако в этом устройстве без наличия сложной электрической системы автоматического регулирования и контроля-невозможно существенно компенсировать упругую деформацию клети и, прежде всего, ее валкового узла, деформация которого составляет 40-60упругой деформации клети в целом.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является:устройство для автоматического регулирования толщины полосы при прокатке, содержащее гидромесдоэы, смонтированные в поршнях дифференциальных гидроцилиндров, установленных между подушками одного нз валков и поперечинами станины, поршневые полости которых связаны с насосной станцией через клапан давления, соединенный с гидромесдозаи, а штоковые полости образуют замкнутый объем, запираемый посредством обратного клапана 2.Известное устройство лишено недостатка, присущего предыдущей конструк .ции, однако в известной конструкцииполости гидромесдоэы и гидроцилиндра соединены между собой посредством клапана давления, потери на трение в котором приводят к расширению зоны 20 нечувствительности системы, и, какследствие, к снижению точности про катки, а наличие замкнутых объемов масла, сопряжено с утечками через уплотнения и приводит к снижению точ 2 с ности прокатки, к нарушению нормального процесса прокатки в связи с воз.никающим по этой причине перекосам валкой, Кроме того, наличие замкнутого объема масла в гидромесдозе при водит к перемещениям ее плунжера в45 пределах упруГой деформации этОГОобъема, а в гидропружине - к нестабильности ее упругих характеристикво времени из-за изменения свойствзаполняющго ее масла; оба эти фактора дополнительно снижают точностьпрокатки. Помимо этого, наличие замкнутых объемов масла усложняет конструкцию устройства, поскольку требуется система периодической их подпитки в связи с потерями масла через10уплотнения.Цель изобретения - повышение точности прокатки за счет уменьшенияпотерь в гидросистеме.Поставленная цель достигается тем,что в известном гидравлическом нажимном устройстве прокатного стана,включающем дифференциальные гидроцилиндры, установленные в поперечинахстанины, в каждом иэ которых монтирована гидромесдоза, сопряженная своим 2 Оплунжером с подушкой опорного валкаи размещенная в выполненном с хвостовиком поршне гидроцилиндра, полостькоторого.,обращенная к поперечине ихвостовику, связана с насосной станци ей через клапан давления, клапан давления кйнематически связан с плунжером гидромесдоэы и поршнем гидроцилиндра, упомянутая полость которогонапрямую соединена с полостью гицромесдозы, а свободный конец хвостовика зафиксирован относительно поперечины станины, например силовой гайкой.На чертеже представлено предлага- З 5емое устройство,разрез.В нижней поперечине 1 станины установлен поршень 2 нажимного устройства, который книзу переходит вхвостовик с навернутой на него силовой гайкой 3. Между поршнем 2 и плунжером 4 гидромесдозы заключена полость 5 гидоомесдозы. В поршне 2 нарезьбе установлен золотник 6, головка которого в паре с плунжером 4образуют регулируемый.дроссель в виде полости 7 дросселя и щели 8. Второй дроссель (нерегулируемый) выполнен в виде жеклера 9, ввернутого в .плунжер 4 и соединенного на сливгибким шлангом 10. Оба дросселя об Оразуют клапан давления, связанныйс полостью 5. В нижней части золотника 6 установлена червячная передача 11 и вертлюг 12, соединяющийполость 5 с истОчником высОкогО давления, например, с гидроаккумулятором (не показан) . Между поперечной1 и поршнем 2 заключена полость 13гидроцилиндра, соединенная с полостью 5 каналами 14. Между гайкой 3и поперечиной 1 зажата дистанционная 60втулка 15.В исходном положении плунжер 4под действием веса валков опущен доупора в поршень 2, при этом щель 8имеет максимальную ширину. 65 Устройство работает следующим образом.При подаче давления в вертлюг 12 масло по осевому каналу золотника 6 поступает в полость 6 дросселя н далее через щель 8 - полость 5 гидромесдозы. Плунжер 4 начинает подниматься, при этом ширина щели 8 уменьшается, и расход масла через нее снижается. Перемещение плунжера продолжается до тех пор, пока расходы через щель 8 и жеклер 9 станут одинаковыми, а давление в полости 5 будет соответствовать весу валков (с подушками) С.Работа нажимного устройства рассмотрена применительно к реверсивному стану 550 холодной прокатки. До начала прокатки при отсутствии усилия на валках давление в полости 5 соответствуе весу валков и равно 16 кг/см . Следует отметить, что давление в полости 7 такое же как в гидроаккумуляторе, питающем нажимное устройство, в рассматриваемом стане Оно равно 300 кг/см и сохра 7 няется постоянным как во время проката, так и на холостом ходу стана.При захвате раската валками и появлении усилия прокатки усилие на плунжере возрастает с величины Й = =додэ Р,;( Р + С ) /2. Под действием 2этого усилия плунжер опускается, увеличивая ширину щели 8 и расход масла через нее. При этом расход масла через жеклер 9 также возрастает и, как следствие, возрастает давление масла перед ним. Очевидно, что давление после жеклера, в том числе и штанге 10, равно давлению сливных магистралей. Перемещение плунжера продолжается до тех пор, пока давление перед жеклером, а следовательно, и в полости 5 будет соответствовать усилию й, в частности для стана 550 рабочему усилию проката Р = 150 т ( при этом 2 В= 150 + 10160 т) соответствует давление в полости 5, равное 250 кг/см. Следует отметить, что для повышения давления с 16 до 250 кг/см требуется перемещение плунжера относительно золотника на величину, равную 0,02 мм, что составляет всего, 2упругой деформации клети, возникающей под действием рабочего усилия прокатки.Одновременно все изменения давления в полости 5 поступают через каналы 14 в полость 13, площадь РВ которой должна быть больше, чем площадь Р.полости 5; в частности, для стана 550 соотношение указанных площадей Г/Р = 320 : 1280 = 14. В результате хвостовик поршня 2 постоянно испытывает усилие растяжения, равное троекратному усилию на плунжере, т.е2 = 3 В.При жесткости прокатной клети стана 550, равной М к = 160 т/м)ч,и усилии прокатки Р .= 150 т увеличе ние раствора валков, т.е.упругая деформация клети составит 0 Я = (Р+Я)/ /Мк = 1 мм. Одновременно за счет упругого растяжения своих хвостовиков поршни 2 выдвигаются из гнезд в поперечинах 1, компенсируя тем самым упругую деформацию клети на величину (Г 84 = /МХВ, где МВ - жесткость двух хвостовиков (совместно с втулками 15). При 0 = 2 (3 В,) = 23 х х 160 = 480, и М = 720 т/мм получа 2ем дЯ = 400:720 = 0,67 мм. Это значит, что суммарная деформация клети8 ЕЯо оГ 8 -- 1-Оф 67=0 ф 33 мм оказалась в КЯО/ (Яу = 1/0,33 = 3 15 раза меньше, чем деформация д Бо клети беэ ее компенсацииДругими словами, наличие полостей 13 позволило повысить жесткость клети в 3 раза, т.е. получить Мк = 3 х 160:480 т/мм. 20Регулирование толщины в предлага емом нажимном устройстве осуществляется известным способом, Вращая с помощью червячной передачи 11. золотник б,вывинчивают его иэ поршня 2 " при зя необходимости сведения валков, или ввинчивают - при необходимости разведения валков. Поскольку при этом, как указывалось выше, ширина щели остается практически неизменной, то плуижер 4 вынужден следовать за перемещениями головки золотника.Укаэанная выше величина жесткости М) = 480 т/мм является оптимальной для данной клети, так как дальнейшее повышение связано с увеличением разнотолщинности полосы за счет биения валков. Однако ликвидировав биение валков, можно, применив предлагаембе нажимное устройство, ликвидировать полностью упругув деформацию клети, 40 т.е. добиться такого положения, когда зазор между валками будет сохраняться неизменным, независимо от усилия прокатки, Для этого достаточно увеличить в 1,5 раза площадь полости 13, при этом величина компенсации упругой деформации составит д Б = (1,5480):720 =1 мм, теА =дно, а Гя = О.Предлагаемое гидравлическое нажимное устройство может быть применено как на проектируемых листовых и полосовых станах горячей и холодной проф катки, так и на действующих станах при их частичной реконструкции.Формула изобретенияГидравлическое нажнмное устройстч во прокатного стана, включающее дифференциальные:гидроцилиндры и установленные в поперечинах станины, в каждом иэ которых монтирована гидромесдоэа, сопряженная своим плунжером с подушкой опорного валка и размещенная в выполненном с хвостовиком поршне гидроцилиндра, полость которого, обращенная к поперечине и хвостовнку, связана с насосной станцией через клапан давления, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью повышения точности прокатки за счет уменьшения потерь в гидросистеме, клапан давления кинематически связан с плунжером гидромесдоэы и поршнем гидроцилиндра, упомянутая полость которого напрямую соединена с полостьв гидромесдозы, а свободный конец хвостовика зафиксирован относительно поперечины станины, предпочтительно силовой гайкой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 363534, кл. В 21 В 31/32, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР 9 506979, кл. В 21 В 37/02, 1973..Сконед Составитель овальчук Техред А,Баат ски Редакт Корректор Н.Стец ка 3 одписное д илиал ППП Патент, г.ужгород, ул, Проектная 9 тираж ЗЦ 1 ВНИИПИ Государстэенног по делам изобретени 113035,Иосква,Ж, комитета С и открытий ушская наб