Профилегибочный стан

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическимиРеспублик и 942848(23)приоритетОпубликовано 15.07.82. Бюллетень %26Дата опубликования описания 15.07. 82. РВудэустввевй квиктвт СССР в, двааи кзеврвтвний и открытий(72) Авторы изобретения И.С.Тришевский и И,Е.Докторов Украинский ордена Трудового Красного Знамени научно"исследовательский институт металлов(5 Й) ПРОФИЛЕГИБОЧНЫЙ СТАН 1Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к оборудованию, применяемому для производства гнутых профилей проката, преимущественно полузакрытой и закрытой формы, высота которых при формовке5 последовательно возрастает в первых клетях и по достижении максимума уменьшается в последних.При изготовлении гнутых профилей на профилегибочных станах существенное влияние на качество продукции и стабильность процесса формовки, износ валков, производительность оборудования, энергозатраты, величину ,крутящих моментов и распределение их между валками оказывает скоростной режим профилирования, который во многом зависит от принятых значений основных диаметров валков и уровня го размещения валков в стане,по клетям.Известен профилегибочный стан, в котором содержится ряд последовательно установленных клетей с расположенными попарно один над другим валками, образующими калибры. Нижний валок в каждой клети выполнен с минимально допустимым основным диаметром, определяемым из условия прочности валка при максимально возможных нагрузках.Оси всех нижних валков в стане размещены в одной плоскости. Расстоя" ние между осями верхнего и нижнего валков в каждой клети определяется формулойА=01 Ф.+.,)+,где О и О - основные диаметры нижон оВнего и верхнего валков,5 - толщина заготовки.Соотношение между основными диаметрами верхнего и нижнего валков принято для всех клетей стана оди" наковым. Это соотношение выбрано иэ условия выполнения в верхнем валке калибра для получения профиля с мак" симальной высотой формовки и соответЮ Фон ое)+ф 3 94284ствует передаточному отношению шестеренных клетей. В стане предусмотрены одинаковые линейные скорости наосновных окружностях верхнего и нижнего валков при оптимальных размерахнижних валков.На таком стане изготавливают профили широкого сортамента со сравнительно большой высотой формовки (до200-250 мм) непрерывным, порулонным 16и поштучным способами 1 .Недостатком такого стана являет"ся то, что при изготовлении гнутыхпрофилей, преимущественно полузакрытых и закрытых,. содержащих подогнутые на угол более чем 90 боковыестенки, в последних клетях станапосле достижения профилем максимальной высоты формовки не обеспечива"ется требуемая скорость профилиро" 20вания и натяжение профиля между кле"тями; вследствие чего имеет местопетлеобразование формуемой заготовкии ее излом в продольном направлении,на поверхности изготавливаемых профилей возникают дефекты в виде цара"пин, эадиров и рисок. Иэ-за пробуксовки профиля в валках имеют местозначительные энергопотери на трение,а также поломки отдельных узлов и звагрегатов стана,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату кпредлагаемому явпяется профилегибочный стан, в котором содержится рядпоследовательно установленных клетейс расположенными попарно один наддругим валками, образующими калибрыпеременной высоты и ширины, верхниевалки в этом стане выполнены с основ- оным диаметром, равным основному диаметру нижнего валка, причем оси верхних валков каждой клети смещены ввертикальной плоскости относительнооси верхнего валка первой клети навеличину, равную высоте калибра данной клети, а расстояние между осямивалков определено формулой где 0и О - основные диаметры нижовнего и верхнего валков,высота калибра.преимуществом этого стана является его компактность и минимальный вес комплекта валков для изготовления профилей, оптимальные габариты шестеренных и рабочих клетей, мини 8 4мальные энвргозатраты.при профилировании широкого сортамента профилей 2,Недостатком такого стана являетсято, что в ряде случаев при изготовлении полузакрытых.и закрытых профи"лей в последних. клетях стана. последостижения профилем максимальной высоты формовки не обеспечивается требуемая скорость. профилирования и натяжение профиля между клетями вследствие чего имеет место петлеобразова-ние формуемой заготовки и ее изломв продольном направлении, на поверхности изготавливаемых профилей возникают дефекты в виде царапин, эадиров и рисок,Иэ-эа пробуксовки профиля в валках имеют место значительные энергопотери на трение, а также поломки рабочих и шестеренных клетей станавследствие перегрузок,Цель изобретения - повышение качества профилей и снижение энергозатрат на формовку,Цель достигается тем, что в профилегибочном стане, преимущественнодля профилей, высота которых в процессе формовки последовательно возрастает и по достижении максимумауменьшается, содержащем ряд рабочихклетей с расположенными в них попарно один над другим приводными валками с рабочими ручьями, в последних клетях стана, непосредственноза клетью, формующей профиль максимальной высоты, оси верхних валков размещены на уровне оси верхнего валка упомянутой клети, а осивсех нижних валков - на уровне осинижнего валка первой клети. Верхний валок в каждой клети выполнен с основным диаметром, равным основному диаметру нижнего валка.Размещение валков в последних клетях стана за клетью, имеющей вал" ки с калибром максимальной высоты таким образом, чтобы оси верхних валков были на уровне оси верхнего валка упомянутой клети, а оси нижних валков - на уровне оси нижнего валка первой клети обеспечивает в каждой последующей клети по мере уменьшения высоты калибра увеличение диаметров верхних валков на участках контакта с профилем и возрастание средней скорости в калибре валков.942848 25 40 5Это обеспечивает натяжение профиля между клетями по всему стану и позволяет исключить продольный из" гиб и излом профиля в процессе профилирования, предупредить появление 5 таких дефектов как поверхностные царапины, задиры, риски, вмятины, уменьшить пробуксовку профиля в калибрах валков, снизить неравномерность нагрузки на рабочие и шестеренные клети стана, вредные потери на трение и энергозатраты при профилировании.На фиг. 1 приведены схемы валиков специального полузакрытого профиля в профилегибочном стане пред лагаемой конструкции; на фиг. 2- разрезы А-А, Б-Б, В-В, Г-Г, Д-Д и Е-Е валков на фиг. 1; на фиг, 3- схема распределения скоростей в калибре валков, 20Профилегибочный стан предлагаемой конструкции содержит ряд последовательно установленных клетей с расположенными попарно один над другим верхним 1 и нижним 2 валками, образующими калибры 3 переменной ширины. Верхний валок 1 в каждой рабочей клети стана выполнен с основным диаметром О , равным основному диаметру Оо нижнего валка 2. Вы- зо сота калибра Ь в каждом проходе определяется высотой профиля 4 и, как правило, для полузакрытых и закрытых профилей, содержащих подогнутые на угол более чем 90 О боковые стенки, увеличивается по ходу профилирования до максимума - Ьопри угле подгибки боковых стенок 90 , а затем в последних клетях высота профиля и калибра валков уменьшается. Оси 5 нижних валков в предлагаемом профилегибочном стане размещены в одной плоскости и при одинаковых основных диаметрах валков Рон прямолинейность линии профилирования б. В предлагаемой конструкции стана передаточное отношение цилиндрической пары шестерен во всех щестерных клетях равно единице, что обеспечивает одинаковую угловую скорость всех валков,В начале стана до клети, где профиль достигает максимальной высоты формовки, скоростной режим в калибре валков характеризуется минимальными скоростями на окружностях основных диаметров верхнегоЧ В и нижнего Чои валков и максимальными скоростями соответственно Ч и Ч,Средняя скорость как на верхнем Чс 8так и на нижнем Чвалках превыша-ют скорость на окружностях основныхдиаметров.С увеличением высоты калибра Ьсредние скорости Чи Ч возрастают, что обеспечивает натяжениепрофиля между клетями.В связи с тем, что после достижения профилем максимальной высоты6 , в стане известной конструкциис уменьшением высоты калибра Ь сред"няя скорость в калибре уменьшается,то при подгибке элементов профиляона .углы превышающие 90, когда высота формовки. умвньщается, скоростьв последних клетях будет уменьшаться.Это и приводит к пробуксовке профиля в калибрах валков, перегрузкамрабочих и щестеренных клетей, дефектам на поверхности профилей, повы"щенным энергозатратам при профилировании.В стане предлагаемой конструкциив последних клетях по достижении профилем максимальной высоты формовкиоси верхних валков 7 размещены в однойплоскости на оптимальном удаленииот осей,5 нижних валков, а не на ми"нимальном, как предусмотрено в ста- .не известной конструкции,В связи с этим по мере уменьшениявысоты калибра диаметры верхних вал"ков на участках контакта с профилемувеличиваются, что обеспечивает в каждой последующей клети возрастаниесредней скорости в калибре валков.При этом основной диаметр верхнего валка после клети, где высота формовки профиля максимальна будет меньшим, чем диаметр валка на участкахего контакта с профилем.Скоростной режим в калибре валковв последних клетях стана за клетью,содержащей валки с калибром максимальной высоты, характеризуется минимальными скоростями на основных ди"аметрах верхнего Чо и нижнего Чоивалков,Средние скорости в калибре валков как на верхнем Чс так и на нижнем Чсрвалках не принимают меньших значений, чем на окружностях основных диаметров. Из элюр скоростей на участках калибра для верхнего валка 8 и нижнего 9 видно, что с уменьшением высоты калибра Ь средняя скоформула изобретения 7 91284рость Чврвозрастает при,неизменнойЯ, что обеспечивает, натяжение про"филя между клетями по ходу профилирования. (Фиг. 2),В связи с обеспечением возрастания средней скорости в калибре в каждой последующей клети стана, в томчисле .и в последних, клетях, где высота профиля. уменьшается, исключается продольный изгиб и излом профиля,устраняются перегрузки рабочих и шестеренных. клетей, а также устраняются поверхностные дефекты профиля ввиде царапин, задиров, риаок, вмя"тин, т.е. повывается качество профиля.Как показывают проведенные расчеты использования. предложенной конструкции стена позволяет организовать производство гнутых проФилей 20коробов шинопроводов в электромонтажных иэделиях вместо их штамповкина прессах, улучшить скоростной режим профилирования и снизить энергозатраты на Формовку на 30.-ч 0. И 1. Профилегбочный стан, преимущественно для профилей, высота кото 8 8рых в процессе формовки последовательно возрастает. и по достижениимаксимума уменьшается, содержащийряд рабочих клетей с расположенными в .них попарно один яад другимприводными валками с рабочими ручьями, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества проФилей и снижения энергозатрат на Формовку, в последних клетях стана, непосредственно эа клетью, формующейпрофиль максимальной высоты, оси верхних валков размещены на уровне осиверхнего валка упомянутой клети, аоси всех нижних валков - на уровнеоси нижнего валка первой клети.2. Стан, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что верхний валок в каждой клетивыполнен с основным диаметром, равным основному диаметру нижнего валка,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Производство и применение гнутых профилей проката, Справочник подред. И.Р.Трищевского, И., "Иеталлур"гия", 1975 с, 168-169, 200-20 1.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2636652/25-27,кл, В 21 0 5/06, 03.07.78.942848 бр.иф Ъ Ьгз Составитель Е. Чистяковиштулинец Техред К,Иыцьо ректор В.Синицкая 2 ираж 5 о ВНИИПИ Государственного коиитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж"35, Раушская наб., д. 4/