Клеть пилигримового стана

СОЮЗ СООЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1419770 1 В 2/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ме вую о азначенных Руб Пель и ежность, пр шить качест достигается ношений гео еделяющих и и инстр исяшего от сортамента и массы нением станины ерпендикулярным тываемых труб), сочл2 с плитовинойпо оризонтальньм и вертикальным пло остям а и 6 "в замок" в сочетани иненг 7 на 3 с дополнительным креплением ными горизонтальными шпильк ениа устанеханиэм выходнои стороне кле ем привода нажимного отдельно стоящей на с клетью колонне, 3тундаме УДАРСТЯЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Запорожский индустриальный институт(54) КЛЕТЬ ПИЛИГРИМОВОГО СТАНА(57) Изобретение относится к проканому производству и может найти призличных прокатных станахредь пилигримовых, преддля горячей прокаткизобретения - повысить на оизводительность и улучо прокатываемых труб. Эторегламентированием соотетрическнх размеров оплементов конструкций клеента (в свою очередь заИзобретение относится к прокатномупроизводству и может найти применениев прокатнь 1 х станах, в том числе пилигримовых, предназначенных для горячей прокатки труб.Цель изобретения - повышение надежности производительности и улучшение качества прокатываемых труб,Ца фиг, 1 представлена схема предлагаемой клети пилигримового стана;на фиг. 2 - то же, вид сбоку; нафиг, 3 - расположение привода нажимного устройства относительно клети.Клеть пилигрнмового стана содержит плитовину 1, прикрепленную анкерными болтами к фундаменту, на которой выполнены взаимно перпендикулярные горизонтальная а и вертикальная б опорные плоскости под станину 202, состоящую иэ двух частей, каждаяиз которых имеет две вертикальныестойки 3, нижнюю сплошную поперечи 1ну 4 и верхнюю поперечину 5, Крепление станины к опорным плоскостям 25на плитовине выполнено вертикальнымиболтами 6 и горизонтальными удлиненными шпильками 7, Станина несет приводные калиброванные валки 8 с подушками, причем верхние валки снабжены 30нажимными механизмами, включающимичервячные редукторы 9 и нажимнойвинт 10, с приводом 11, установленным на отдельно стоящей стационарнойколонне 12. Привод калиброванных валков содержит электродвигатель 13 постоянного тока, маховик 14, шестеренную клеть 15 и посредством шпинделей16 подсоединен к валкам,Для обеспечения оптимальных динамических характеристик клети, зависящих от соотношения масс всех подаваемых в валки вместе с гильзой деталейподающего аппарата и воспринимающихудары станины 2 и других основных эле 45ментов клети, а также от жесткостисочленений клети с плитовиной 1 иплитовины с фундаментом, суммарнаяплощадь поперечных сечений двух вертикальных стоек 3 станины, никней50сплошной поперечины 4 и верхней поперечины 5 в среднем 1 ослабленном осверстием под гайку) сечении равнаЙй(21-27) -4- , диаметр нажимного вин 55та 10 - (0,8-1,25)6; расстояние вдольо:и клети между вертикальными болтами крепления станины к плитовинам -(12-14)Л; размер плитовины в этом же направлении - (13,8-17,5)Л; расстояние горизонтальной плоскости разъема станины с плитовиной от уровня проктаки ( 3,5-4,5)Л, а суммарная площадь поперечного сечения вертикалыьх болтов 6, соединяющих станину с плитовиной и суммарная площадь поперечного сечения анкерных болтовИС 1равны по (1,5-2,4) каждая, где б - размер калибра валка для прокатки труб максимального размера иэ сортамента стана.Первые два иэ укаэанных соотношений геометрических размеров обеспечивают оптимальное соотношение масс подвижных и масс, воспринимающих удар, а остальные четыре - оптимальную жесткость соединений клети с плитовиной и плитовины с фундаментом. Вместе укаэанные шесть соотношений геометрических размеров обеспечивают оптимальные динамические характеристики клети, которые в свою очередь способствуют достижению повышения надежности, производительности и улучшению качества прокатываемых труб.Нри меньших укаэанного минимума соотношениях геометрических размеров колебания станины после встречи подвижных масс со встречно вращающимися валками становятся значительными и ведут к ограничению производительности стана из-за необходимости ограничивать подачу или число оборотов валков) и ухудшению качества (увеличению разнотолщинности) проката иэ-за вибраций и недостаточной жесткости клети. При больших, чем укаэанный максимум, соотношениях геометрических размеров улучшение эксплуатационных характеристик становится незначительным, а трудности изготовления и монтажа возрастают многократно, неоправданно растет металлоемкость, экономические показатели имеют тенденцию к ухудшению.Сочленение станины с плитовинойвыполнено по взаимно перпендикулярным горизонтальным и вертикальным плоскостям ("в замок") в сочетании с дополнительным креплением удлиненными горизонтальными шпильками на вы. ходной стороне стана, Привод 11 нажимного механизма (фиг, 3) установлен на специальной отдельно стоящей иа фундаменте рядом с клетью колонне 12, 1419770Дорн с гильзй н момент, когда ндлки образуют холостой калибр, подаются пцевмопилиндром подающего аппарата в валки 8 нра.пдющиеся во встречном направлении, При ддльцешпем вращении валков происходит захват гильзы валками и обжатие участка, соответствующего подаче гильзы. В момент захвата гильзы ндлкдми происходит резкое возрастание нагрузки ца клеть эа очень короткий (доли секунды) промежуток времени, т,е, имеет место удар значительной силы так кдк масса гильзы с дорном и движущимися вместе с ними деталями подающего аппарата достаточно велика (у прототипа 785 т), а валкам в этот момент отддлют часть своей кинетической энергии маховик 14 (у прототипа массой 74 т) и двигатель 13, В этих условиях, чем больше масса, воспринимающая этот удар, тем меньшее ускорение она получает. С этой целью в предлагаемом стане препредусмотрены соотцошеция геометрических размеров основных элементов клети и инструмента (валков) обеспечивающие оптимальное соотношение 10 подвижных масс и массы клети и плитовины, Кроме того, чтобы масса плитонины и Фундамента также эффективно участвовала н нослрцятии ударногоиМлульса увеличена жесткость крепления станины к плитонине и плитовиленин удара равна 2 НЬ = 11+11+1 =К Хс 40 где 6 - статическая деформация; Н - путь пройденный телом до начала деформации; К - коэффициент динамичности, 45 Из приведенной формулы следует, что наименьшее значение коэффициент динамичности (Кд=2) принимает при Н= =О, В данном случае это условие выполняется только при отсутствии зазора между станиной и плигониной н вертикальном стыке в момент приложения нагрузки, Для выполнения этого условия станина дополнительно закреплена к ллитовине гризонтальными шпильками 7, При приложении ударной нагрузки от системы подающий аппарат - заготовка с дорном - валки системе станы к фундаменту.35Как известно из теории удара наибольшая деформация системы н направница - плитница н вертикальном стыкее последних присходит упругая деформация (упругое сжатие станины иллитонццы 1, Тдк кдк горизонтальныешпильки н результате затяжки имеютудлинение в пределах упругой деформации, то при сжатии стдцины и плитонины удлинение шпилек уменыпается навеличину сжатия, Рабочий участок валка, на котором происходит деформациязаготовки, ранец б 0-90 с, После прохождения этого участка нагрузка резкопадает. В этот момецт происходит упругая отдача станины и плитовины,В связи с тем, что плитовина залитав бетон, перемещения в горизонтальнойплоскости в напранлении линии клетисовершает станина, т,е. после снятиянагрузки происходитотскок" станиныот плитовицы, При этом образуется зазор в вертикальном стыке, а горизонтальные шпильки получают длинениебольшее, чем первоначально от усилиязатяжкиТак как усилие затяжки шпилек больше силы трения в горизонтальном стыке станины с плитовиной, возникающей от веса станины и усилиязатяжки вертикальных болтов, тошпильки возвращаются к исходной длине, притягивая при этом станину кллитонице, В результате этого передочередным подходом рабочего участкавалка к металлу станина и плитовинав вертикальном стыке заэорон не имеют, а следовательно, вертикальныйстык не воспринимает нагрузок с коэффициентом динамичности К ) , Такимобразом, и процессе работы горизонтальные шпильки выполняют роль пружины обеспечивая беэзазорное соединение станины с плитониной, и тем самым исключая рдэбнацие соединительных мест. Установка привода цажимного механизма на специальной, отдельно стоящей на фундаменте рядом с клетью колонне исключает нозде стние на него вибраций клети и этим резко повьппает его надежность. Изобретение позволяет повысить надежность рабочих клетей, за счет чего текущие простои из-за их неисправности с кращаются на 047 от номинального времени; увеличить часовую гроизводительность на 1 Оь", снизить удельный расход металла нд И 03 л и уменьшить рдзнотолщицность пркдтивдемьх труб.Формула и э о б р е т е н и яКлеть пилигримового стана, содержащая плитовину, станину, состоящую из четырех вертикальных стоек и четы 5 рех поперечин и несущую приводные калиброванные валки с подушками, средства крепления станины на плитовине, включающие вертикальные болты, и нажимной механизм верхнего валка, 10 имеющий привод, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения надежности, производительности и улучшения качества прокатываемых труб, она снабжена стационарной ко лонной, на которой установлен привод нажимного механизма, на плитовине выполнены взаимно перпендикулярные опорные плоскости под станину, которая дополнительно прикреплена к плитовине горизонтальнымн шпильками,расположенными на выходной сторонеклети, при этом суммарная площадьпоперечных сечений двух вертикальныхстоек станины и двух поперечин составляет 21-27 поперечного сечения площади калибра, диаметр нажимного винта составляет 0,8-1,25, а расстояниемежду вертикальными болтами вдольоси клети составляет 12-14, размерплитовины вдоль оси клети составляет1 Э,8-17,5 и расстояние от горизонтальной опорной плоскости плитовиныдо осевой плоскости клети составляет3,5-4,5 диаметра калибра,1419770 Составитель В,ШаймарданоРедактор Т.Парфенова Техред М,Моргептал Корректор В.Бутяга Тираж 467 НИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 35, Москва, Ж, Раушская наб д