Устройство для привода двух рабочих валов, преимущественно валков прокатных станов

, Вы 1) Заявитель технический институт им елябински ТВО ДЛЯ. ПРИВОДА ДВУХ РАБОЧИХ ВАЛОВ,СТВЕННО ВАЛКОВ ПРОКАТНЫХ СТАНОВьный привод "споотношении, имеет , а значительное связей приводит к м мощности и сни пеэного цействия,еренциа тивном Однако ц жен в конст ольшой вес и габаритытнческих о кине м поте пополните ента п ению коэфф Известен пр цержащий, по м ной двигатель,(.матически связ валов, а стато ностью вращен рах, соосных р мере, один всп со стапионарны чески связанны основного цвиг выполнен как в общем вариант пагает установ рабочими проблем,валамиесвязанныхочих вал Н. В. Судаков, В. Г. Сосюрко и В. А. ГустовИзобретение относится преимущественно к черной и цветной металлургии.Технический уровень конструкций б привоцов современных прокатных станов чнс определяется возрастанием скорости про 5 катки и крутящих моментов, а также по- ж вышением гибкости регулирования уровня и соотношения скоростей валков.Наиболее предпочтительным для привода валков прокатного стана вращающихся. с различными скоростями по отношению цруг к другу, является инцивицуальный, либо цифференпиапьный привод. Поспецний включает в качестве основного элемента дифференциальный рецуктор.Привоц с дифференциальным редуктором вьпццно отличается от инцивидуального привода тем, что в случае работы одного иэ валов в реактивном режиме позволяет 2 о рекуперировать механическую энергию и тем самым понизить установочную, мощность двигателей привода до минимально- необходимого значения 1 . ивод рабочих валков, соеньшей мере, оцин основ-вал ротора которого кинеан с одним иэ рабочих р установлен с воэможия в поцшипииковых опоотору, и, по меньшей, омогатепьный двигатель м статором, кинематий с одним из элементов ателя. Привод может быть индивидуальном, так и в ах. Общий вариант прецпоку шестеренной клети междуПривоц решает рядс повышением обоов, а также повышает3 10039 надежность линии привода при перегрузках 23Однако в случае исполнения привода в общем варианте путем установки шестеренной клети, жестко связывающей рабочие валы, привоц теряет гибкость регулирования соотношения скоростей рабочих валов и в этом смысле повторяет нецостатки известных общих приводов. Использование в качестве10 связи между рабочими валами дифференциальных редукторов приводит к существенному сложнению конструкции привода, увеличению его габаритов и веса.Бель изобретения -уменьшение устано- вочной мощности за счет оптимального использования энергии двигателей, в частности ее рекуперации, в соответствии с рабочей нагрузкой валов при сохранении возможности гибкого регулирования величины и соотношения скоростей валов.Эта цель достигается тем, что статор основного двигателя кинематически свя зан предпочтительно зубчатой передачей, со вторым из рабочих валов, а вспомогательный двигатель кинематически связан с одним иэ рабочих валов.С целью уменьшения моменте взаимо-. действия ротора и статора основного двигателя и уменьшения тем самым его габаритов, ротор вспомогательного двигателя связан с тем же рабочим валом, что и ротор основного двигателя; при установке двух вспомогательных двига.телей, их кинематически связывают с разными рабочими валами.Предусмотрена также воэможность установки подшипниковых опор статора основного двигателя на валу его ротора в46Этим обеспечивается связь между ра бочими валами посредством электромагнитного поля взаимодействия ротора и статора благодаря чему скорость и направление вращения одного рабочего вала регулируется относительно другого рабочего вала в широком диапазоне путем регулирования скоростй вращения ррФора этносательно ск 6 рости вращения статора основного двигателя известными, фф для электрических машин способами. Второй двигатель (вспомогательный) обеспечивает уровень скорости и направление вращения одного из рабочих валов. МПри работе одного из рабочих валов в реактивном режиме что практически имеет место, например, в процессе про 49 4катки-волочения, рекуперация мощности- рабочих валов происходит в основном цвигателе. В результате отмеченных возможностей предлагаемого устройства отпадает необходимость испольэовать в системе привода дифференциальный редуктореТаким образом, при минимальном числе кинематических передач достигается гибкость регулирования, свойствен- . ная индивидуальному приводу, при минимально необходимой установочной мощности цвигателей, что свойственно прицоду с цифференщюльным редуктором.На фиг. 1-4 изображены варианты схем устройства.Устройство для вращения двух рабочих валов 1 и 2 имеет основной 3 и вспомогательный 4 двигатели. Ротор 8 основного двигателя 3 кинематически связан с рабочим валом 1 посредством муфты 6 Статор 7 двигателя 3 установлен в стационарно закрепленных подшипниковых опорах 8, Корпус статора посредством шипа 9, переходящего в вал 10, кинематически связан с передачей 11, а через нее с промежуточными валами 12 и 13. Вал 12 черм: муфту 14 кинематически связан с рабочим валом 2, а вал 13 через муфту 18 со вспомогательным двигателем 4.Устройство работает следующим образом.Двигателем 4 задается требуемый уровень скорости и направление вращения рабочему валу 2 и через передачу 11 статору 7 основного двигателя 3. На обмотки ротора 8 и статора 7 основного двигателя 3 подается напряжение от источника питания. При этом ротор 8 приводится во вращение относительно статора 7 со скоростью гон . Абсолютная скорость вращения ротора 8 н рабочего вала 1 (н 1) равна алгебраической сумме скорости вращения статора 7 Ь: - ,) нп 2 скорости вращения ротора относительно стентора Иоан )ф т е где з - передаточное отношение передачи 11.Таким образом, уровень скорости и направление вращения рабочего вала 2 задаются и регулируются цвигателем 4, а рабочего вала 1 - двигателем 3 путем управления относительной скоростлю вращения потн, как и в обычных цвигате5 10039пях. Соотношение скоростей рабочих валов может регулироваться как путем из-менения И 2, так и Пстн, что следуетиз формулы2 б11 - .+ Ьотнц 2 п 2При работе рабочего вала 2 в реактивном режиме (мощность поступает не от1 Оустройства к рабочему валу, а от валак устройству), что может иметь местона практике, мощность от вала 2 черезмуфту 14, промежуточный вал 12 и передачу 11 передается статору 7, кото 1рый, в свою очередь, через магнитноеполе передает мощность ротору 5 и рабочему валу 1, работающему в активномрежиме. Указанное обстоятельство обеспечивает работу двигателей 3 и 4 в активном (двигательном режиме.26В результате суммарная установочиая мощность двигателей й не превышает минимально необходимого значения,Равного алгебраической (с учетом знака) сумме мощностей на рабочих валах251 и 2, т.е.й= 8 +16:Ю+ Н 2При индивидуальном приводе рабочихвалов в рассмотренном режиме было быз-. ЪМ=,1+ф,- Очеэидно, что11+1 И а Н+И3Аналогичным образом происходит рекуперация энергии в основном двигателеи в случае работы вала 1 в реактивномрежиме.С целью упрощения конструкции:.корпуса статора 7 и уменьшения диаметраподшипниковых опор 8 валы. 16 ротораосновного двигатьля 3 выполнены удлиненными, что пожоляет установить нхв стационарно закрепленных подшипни кэвых опорах В (фиг. 2), а статор 7установлен на подшипниках 17, которыерасположены иа вращающихся валах. 16ротора 5С палые уменьшения крутящего мо 30мента взаимодействия ротора 5 и статора 7 двигателя 3 иуменьшения егогабаритов выходной вал 18 роторадвигателя 4 кинематически связан с темже рабочим валом, что и ротор двигателя 2 (фиг, 3),При установке двух вспомогателвныхдвигателей 4 один из них кинематическисвязан с рабочим валом 1, а друтой ки 49 бнематически связан с рабочим валом 2 (фиг, 4).Таким образом, в результате использования связи между рабочими валами посредством взаимодействующих электромагнитных полей ротора и статора основного двигателя в предлагаемом устройетве сочетается простота, свойственная индивидуальному приводу, и обеспечивается минимально необходимая мощность двигателей, что характерно для привода с дифференциальным редуктором. Укаэанное обстоятельство позволяет уменьшить габариты, вес, упростить конструкцию, повысить надежность, точность и гибкость в управлении вращением рабочих валов, а также повысить коэффициент полезного действия привода э целом, Предлагаемый привод не исключает и других возможных схем в частности, связанных с использованием, понижающих редукторов, передач с коническими шестернями для привода непараллельных рабочих валов и т,п.формула изобретения1, Устройство для привода двух рабочих валов, преимущественно валков прокатных станов, содержащее, по меньшей мере, один основной двигатель, вал ротора которого кинематически связан с одним из рабочих валов, а статор установлен с возможностью вращения в подшипниковых опорах соосных ротору и по меньшей мере, один вспомогательный двигатель со стационарным статором, кинематически связанный своим ротором с одним из элементов основного двигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью уменыцения установочной мощности за счет оптимального использовании энергии двигателей, в частности ее рекуперапии, в соответствии с рабочей нагрузкой валов при сохранении воэможности гибкого регулирования величины и соотношения скоростей валов, статор кинематнчесии связан предпочтительно зубчатой передачей, со вторым из рабочих валов, а вспомогательный двигатель кинематическй связан с одним иэ рабочих валов.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью уменьшения момента взаимодействия ротора и статора основного двигателя и уменьшения тем самым его габаритов, ротор вспомогательного двигателя связан с темже рабочим валом, что и ротор основного двигателя.3. Устройство по п.1, о т л и ч а - в щ е е с я тем, что при установке двух вспомогательных двигателей, их кинема тически связывают с разными рабочими валами.4. Устройство по и. 1, о т л и ч а- в щ е е с я тем, что подаипниковые 1 опоры статора основного двигателя установлени на валу его ротора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 275972, кл. В 21 В 35/00 ф 1976. 2. Авторское свидетельство СССР Ж 651864, кл. В 21 В 35/00, 1976.О. Билак ррек Составитель Б. Бей Редактор И. Касарца Техред С, Мигуновасное д, 4/ илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Про 4 аз 1655/9 Тираж 814 П ВНИИПИ Государственного комитета ОСС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб