Станок для прокатки кольцевых изделий

б, блнетеа цБА Союз СоветскихСбцналнстическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 742016(23) Приоритет ло делам изобретений и открытий.6(088,8) Дата опубликования описания 27.06,80 Ю, Е, Коваленко, В. И. Хейфец, М. И, Староселецкий, В. Х. Касьян, В. А. Нестеров и Г, С. фокина(54) СТАН ДЛЯ ПРОКАТКИ КОЛЬЦЕВЫХИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при проектировании кольцепрокатныхи бандажепрокатных станков,Известен стан для прокатки кольцевыхизделий: колец, бандажей, фланцев, содержащий укрепленный на станине приводнойнаружный валок, нажимной внутренний валок, установленный в суппорте консольно,торцовые валки и направляющие роликиЦ. Однако низкая жесткость конструкции стана. связана с консольным креплением нажимного валка. Указанное крепление огт 5 раничивает радиальное усилие деформации, что ттриводит к увеличению времени обработки изделия и соответственно отражается на производительности стана. Консольное крепление нажимного валка вызывает необходимость увеличения его диаметра для создания требуемого усилия деформации, а это приводит к увеличению расходного коэффициента металла. 2Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является стан шщ прокатки кольцевых изделий, содержащий установленный в станине приводной наружный валок с вертикальной осью, нажимной внутренний валок с вертикальной осью, цапфы которого установлены в закрепленном в станине суппорте посредством опор, а также тор-. цовые валки и направляющие ролики 21.Низкая производительность стана обусловлена низкой интенсивностью обжатий за-: готовки в радиальном направлении за один ее оборот в процессе прокатки. Это связано с тем, что применение данной конст рукции не обеспечивает изменения рассто- ния между опорами зажимного валка в суттпорте при переходе с одного сортамента на другой. Так прокатка широкого сортамента колец на высоте (30-300 мм) происходит при одном и том же расстоянии между опорами. Это ведет к снижению уси= лий деформации заготовки нажимным валком, регламентируемых его прочностью,3 7 4201которая в свою очередь определяется раостоянием между цапфами крепления валка(при прочих равных параметрах). В связис етим изготовление широкой номенклатуры колец на данных станах осуществляется на понижепых, неоптимальных режимахдеформации заготовки в радиальном поправлении, что отражается па производительности,Кроме того, при эксплуатации данного 1 Остана теряется значитепыюе время на загрузку и выгрузку заготовки, связанноес необходимостью отвода на значительноерасстояние (более 2 м) верхней частисуппорта и последующей установкой ее висходное рабочее положение (при производстве всей номенклатуры выиускаемых изделий),Е 1 елью изобретения является повышениепроизводительности путем повышения интенсивности обжатий заготовки в радиальном направлении,Зто достигается тем, что предлагаемыйстан снабжен механизмом осевого перемещения внутреннего нажимного валка, 25смонтированным в одной из опор с приводом осевого перемещения внутреннего нажимного валка, указанная опора установлена с возможностью перемещения суппорта вдоль оси внутреннего нажимного валка, а суппорт выполнен в виде жестко закрепленной в станине рамы,Механизм осевого перемещения внутреннего нажимного валка может быть выполнен в виде кассеты, установленной вопоре, связанной своим торцом с приводом перемещения внутреннего нажимноговалка, а соответствующая цапфа внутреннего нажимиого валка размещена в кассете с возможностью фиксации относитель-оно последней. На фиг, 1 показан стан для прокатки кольцевых изделий, общий вид; на фиг. 2 -45 узел крепления нажимного внутреннего валка в суппорте.Стан состоит из станины 1, приводного наружного валка 2, закрепленного в станине; нажимного внутреннего валка 3, смонтированного в суппорте 4, связанным50 с силовым гидроцилиндром 5 и цилиндром обратной подачи 6 клети 7, содержащей торцовые валки 8, и направляющих роликов О. Клеть 7 с торцовыми валками 855 связана с гидроцилиндром 10.Верхний торцовой валок 8 смонтирован в корпусе 11, соединенном с гидроцилиндром перемещения 12. Нижний торцовой 6 фвалок 8 проводится двигателем 13 черезпередачу 14.Направляющие ролики 9 связаны тягами 15 с гидроприводом 16.Наружный валок 2 приводится двигателем 17 через редуктор 18. Позицией 19обозначена заготовка.На суппорте 4, выполненном в видежесткой рамы, смонтированы направляющая опора 20 в виде цилиндра и установленный на ней привод вертикального перемещения - гидропривод 21.Верхняя цвпфа нажимного валка (см,фиг. 2) размещена в кассете 22, в которой смонтированы коническая втулка 23,подшипник 24, устройство для фиксациинажимного валка, состоящее из пружины25, скользящего замка 26, имеющего конусную надставку для удаления нажимноговалика, Положение кассеты 25 относительно направляющей опоры 20 фиксируетсяшпонкой 27.Кассета 22 заключена в направляющейопоре 20 и связана посредством штока 28с гидроприводом 21. Направляющая опора 20 связана с приводом 29 вертикального перемещения через передачу 30. Положение направляющей опоры 20 относительно суппорта 4 фиксируется направляющими 31,В направляющей опоре 20 смонтирован винт 32,Нижняя цапфа нажимного валка (см.фиг. 2) размещена в кассете.33, в которой смонтированы коническая втулка 34и подшипник 35. Кассета 33 крепится вкорпусе 36 и подпружинена пружиной 37.Положение корпуса 36 относительно суппорта 4 регулируется винтом 38.Работа предлагаемого стана осущесч- вляется следующим образом.При производстве определенного сортамента кольцевых изделий по высоте направляющая опора 20 под действием привода 29 устанавливается в положение взависимости от оптимального расстояниямежду опорами нажимного валка, котороеопределяется высотой прокатываемого изделия и параметрами применяемого валка.Установку и замену нажимного валка 3осуществляют в верхнем крайнем положениикассеты 22 относительно направляющейопоры 20, Под действием гидропривода 21кассета 22 с нажимным валком подаетсяв верхнее крайнее положение так, чтобы. ось перемещения скользящего замка 26совпадала с осью перемещения винта 32Подачей последнего замок подается в левое крайнее положение, освобождая нажиь5 7420 ной валок 3 с одновременным его выталкиванием вниз из конусной втулки 23.После ввода другого нажимного валка винт 32 перемещается вправо, под действием пружины 25 замок 26 фиксирует валок в кассете 22 (см. фиг, 2).В момент загрузки заготовки 19 в стан нажимной валок 3 совместно с кассетой 22 под действием гидропривода 21 по направляющей опоре 20 подается в 0 верхнее положение, освобождая рабочее пространство для подачи заготовки, Заготовка подается в рабочее пространство так, что центр отверстия ее совпадает с осью перемещения внутреннего нажимного 15 валка 3, Затем под действие гидропривода 21 нажимной валок 3 с кассетой 22 по направляющей опоре 20 подается в нижнее положение (при этом нажимной валок проходит через отверстие заготовки), нижняя 20 цапфа нажимного валка плавно заходит в втулку 34, опуская кассету ЗЗ нижней . цапфы валка до упора с корпусом 36. В данном положении нажимной валок 3 фиксируется гидроприводом 21. 25В дальнейшем суппорт 4 нажимного валка 3 под действием силового цилиндра 5 (см. фиг. 1) перемещается, обжимая заготовку в радиальном направлении, между неподвижным приводным валком 2 и 30 нажимным внутренним валком 3,Одновременно с атим клеть 7 с торцовыми валками 8 под действием гидро- привода 10 подводится к прокатываемой заготовке и в любой заданный момент на- Э 5 чинается процесс прокатки в осевом направлении за счет перемещения верхнего торцового валка 8 вниз под действием гидроцривода 12. По мере роста диаметра заготовки клеть 7 с торцовыми валками 40 8 под действием гидропривода 1 0 посте.- пенно отводится. где В - условно постоянная часть расхо дов по переделу на 1 т колец равная 28,07 руб; Процесс осуществляется до получения заданных размеров изделия, В процессе прокатки заготовка поддерживается на 45 правляющими роликами 9, перемещавшимися гидроприводом 16.После получения готовых размеров клеть 7 с торцовыми валками отводится под действием гидропривода 10 в правое50 крайнее положение, освобождая готовое кольцо. Одновременно под действием гидроцилиндров обратной подачи 6 суппорт 4 отводится в прежнее положение, гидроприводом 21 нажимной валок 3 совместно с55 кассетой 22 перемещается вверх по направляющей опоре 20, полностью освобождая готовое кольцо. 16 6цикл повторяется.Применение предлагаемого стана позволит увеличить производительность засчет расширения его технологических воэможностей, т.е. благодаря тому, что однаиз цапф нажимного валка предлагаемогостана размещена в кассете, снабженнойприводом вертикального перемещения, изаключенной в направляющей опоре, установленной на жестком суппорте с возможностью перемещения ее,в вертикальнойплоскости, обеспечивается возможностьприменения нажимного валка с расстоянием между опорами в зависимости отвысоты прокатываемого изделия, Это приводит к увеличению прочности валка (припрочих равных параметрах), что позволяет интенсифицировать процесс прокаткипутем увеличения обжатий в радиальномнаправлении и, следовательно, повыситьпроизводительность стана.Данное техническое решение также приводит к сокращению времени вспомогательных операций (загрузка, выгрузка загсьтовок) за счет сокращения пути перемещения нажимного валка в сравнении с расстоянием перемещения верхней опоры суппорта при равной их скорости. Так, дляудаления заготовки высотой 50, 100,150, 200 мм и т,д. нажимной валок совершает путь соответственно равный высоте прокатываемого кольца и высоте цапфы нажимного валка, в то время как в известном стане откидная опора совершаетпуть для всех категорий колец по высотеболее 2000 мм.В известном стане полный цикл изготовления кольца, включающий загрузку,выгрузку и прокатку, составляет 1,3-1,4минуты, т.е. при этом обеспечивается средняя производительность 45 штук колец вчас, предлагаемый стан обеспечивает сокращение цикла изготовления кольца до1 мин, т.е, среднюю производительность60 штук колец в час.Таким обрмом, применение предлагаемого стана позволяет обеспечивать увеличение производительности на 30 оэасчет расширения его технологических всэможностей.Увеличение производительности станана 30 дает акономию условно постоянной части расходов по переделу на 1 тколец, выражающуюся: В х400+Х,742016 8иэ опор, и приводом осевого перемещениявнутреннего нажимного валка, укаэаннаяопора установлена с возможностью перемещения в суппорте вдоль оси внутреннего нажимного валка, а суппорт выполненв виде жестко закрепленной в станине рамы.2, Стан по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что механизм осевого перемеще 10 ния внутреннего нажимного валка выполненв виде кассеты, установленной в опоре,связанной своим торцом с приводом перемещения внутреннего нажимного валка,а соответствующая цапфа внутреннего на 15 жимного валка размещена в кассете свозможностью фиксации относительно последней,х - процент увеличения 1 троизводитель ности. Таким образом, ожидаемый экономический эффект на объем производства колец 50,0 тыс.тонн в год составит:6,48 50,0 = 324,0 тыс. руб. Формула изобретения 1. Стан для прокатки кольцевых изделий, содержащий установленный в станине приводной наружный валок с вертикальной осью, нажимной внутренний валок с вертикальной осью, цапфы которого установлены в закрепленном в станине суппорте посредством опор, а также торцовые валки и направляющие ролики, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повыше ния производительности путем повышения интенсивности обжатий заготовки в рашюальном направлении, он снабжен механиз мом осевого перемещения внутреннего нажимного валка, смонтированным в одной 20 25 С -6,48 руб. 2807 30 100+30 Источники информации,принятые во внимание при експертиэее1. Шифрин М. Ю. и Соломович М. Л.Производство цельнокатанных колес и банпажей. М "Металлургиздатф, 1954,с. 441,2. Патент ФРГ Ио 1752887,кл. 7 1 1/06 (В 21 Н 1/06), 1968Составитель М, Мигачевактор Л, Народная Техред Ж. Кастелевич Корректор Н ПодписнСР т ПП фПатентф, г. Ужгород, ул, Проектная фил аказ 3359/9ЦНИИПИ Госудпо делам иа113035, Москва,Тираж 98 рственного к обретений и Ж, Рауш тета ССрытийя наб., д, 4 у 5