Предварительно напряженная клеть

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) (И) 4 1. В 13/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЦТ САНИЕ ИЭОБРЕТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬС(56) 1Меер и исследован ройства подж ном стане го ВНИИМЕТМАШ,Ф р. Модер 250-2 ского заво,436-440, 2. Ананьевский М.Г. и д низация проволочного стан Череповецкого металлургич да.- "Сталь", 1978, У 5,(21) (22) (46) (72) А,В. А.А. М. В. розов и В,И (7.1 ) Запад завод тельс инсти строе (53) 2971988/22-0208.08.80:30.06.83. Бюл. йф 24И.М. Иериин, В.П. Шеногин,Храбров, И.А. Тодер, Ю;Н. СеминКугушин, Г,Ф. Коломников,Малахов, Ю,О. Лабецкий, С.И. Мо, А.Л, Лаврентьев, Д.Н. ШапотинЛепешкинИжевский механический институт,но-Сибирский металлургическийи Всесоюзный научно-исследовакий и проектно-конструкторскийтут металлургического машино.ния621771,2.06 (088.8) ович И.М. и др. Создани ие гидравлического устима концов на непрерыврячей прокатки,- Труды 1972, Р 33, с. 5- 12.(54)(57) ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННАЯ КЛЕТЬ, содержащая подушки верхнего и нижнего валков, соединенные стяжными болтами, пропущенными через отверстия в подушках, и снабженные гидравлическими устройствами предварительноГо нагружения и устройством регулирования раствора между валками, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения возможности дискретного регулирования раствора между валками в процессе прокатки, в отверстиях для стяжных болтов подушек верхнего и нижнего валка выполнены расточки, соединенные с источником давЛения,в которых соосно стяжным болтам установлены оппозитно расположенные и взаимодействующие друг с другом с другом кольцевые гидроплунжеры, рабочая площадь которых на 20-404 больше рабочей площади плунжеров упомянутых гидравлическихустройств предварительного напряже-. ния, а с выходной стороны в расточках соосно гидроплунжерам установлены на резьбовом соединении кольцевые , ограничители их хода.Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано преимущественно на непрерывных станах для прокатки катанки имелкого сорта, снабженных бесстанинными клетями предварительного напряжения.Известны предварительно напряжен ные клети листопрокатных станов, вкоторых для автоматицеского регулирования межвалкового зазора использова-ны устройства гидрораспора 1 1В такой клети коррекция межвалкового. зазора осуществляется за счетизменения упругой деФормации станиныклети путем регулирования давленияв цилиндрах гидрораспора. Это решение приемлемо для листовых станов,где величина необходимой коррекции межвалкового зазора измеряется оо тыми долями миллиметра. При этом, как правило, станинные клети листовых станов оснащены цилиндрами гидрораспора, за счет регулирования давления в которых возможно осуществить необходимое изменение упругих деФормаций станины клети и соответствующую коррекцию межвалкового эа" зора.Известна также предварительно 30 напряженная клеть, содержащая подушки верхнего и нижнего валков, соединенные стяжными болтами, пропущенными через отверстия в подушках и снабженными гидравлическими устройствами предварительного нагружения, а также эксцентриковый механизм изменения межвалкового зазора 21Недостатком известной клети является отсутствие устройств, обеспечивающих возможность регулирования межвалкового зазора клети в процессе прокатки,Высокая жесткость бесстанинныхпредварительно напряженных клетейисключает возможность коррекции межвалкового зазора на необходимуювелицину за счет изменения упругойдеФормации предварительно сжатых50подушек клети с помощью эксцентрикового механизма установки валков.В связи с этим создание при исполь"зовании этих клетей) систем автоматицеской коррекции межваякового зазора в процессе прокатки является за 55труднительным,Такие системы необходимы, например, для утолщенных передних и эадних частей раската, обусловленныхизменением режима натяжения в клетяхво время прокатки передних и заднихконцов раската. Длина этих концовсоставляет до 0,6 от общей длиныраската и является технологическимотходом при прокатке на непрерывныхпроволочных и мелкосортных станах.Цель изобретения - обеспечение,возможности дискретного регулирования раствора между валками в процессе прокатки,Поставленная цель достигаетсятем, что в предварительно напряженной клети, содержащей подушки верхнего и нижнего валков, соединенныестяжными болтами, пропущенными черезотверстия в подушках, и снабженныегидравлическими устройствами предварительного нагружения и устройством регулирования раствора междувалками, в отверстиях для стяжныхболтов подушек верхнего и нижнеговалка выполнены растоцки, соединенные с источником давления, в которыхсоосно стяжным болтам установлены оппозитно расположенные и взаимодействующие друг с другом кольцевые гидроплунжеры, рабочая площадь которыхна 20-103 больше, рабочей площади плунжеров упомянутых гидравлических устройств предварительного нагружениястяжных болтов, а с выходной стороныв растоцках соосно гидроплунжерамустановлены на резьбовом соединениикольцевые ограничители их хода,Выполнение в каждой подушке клетидвух расположенных соосно со стяжными болтами исполнительных гидроцилиндров механизма дискретного регулирования межвалкового зазора, рабоцаяплощадь кольцевого плунжера каждогоиз которых на 20-404 больше рабочейплощади плунжера устройства предварительного нагружения позволяетпроизводить автоматическую коррекциюраствора валков при подаче рабочейжидкости в гидроцилиндры, размещенные в подушках, за счет вертикального перемещения верхних подушек.Снабжение кольцевого плунжера каждого гидроцилиндра расположенным соосно с ним ограничителем хода, связанным по резьбе с подушкой, обеспечивает точную и надежную дискретную отработку заданных величин коррекции раствора валков, а также иск 1 лючает необходимость наличия обратнойсвязи в системе автоматической кор"рекции межвалкового зазора. При этомимеется воэможность изменения величин коррекции межвалкового зазораэа счет регулирования величины зазора между торцовыми поверхностямикольцевого плунжера и ограничителяхода,Взаимодействие кольцевого плунжера каждого размещенного в верхних подушках с кольцевым плунжером соответствующего гидроцилиндра, размещенного в нижних подушках, обеспечиваетвозможность трех ступеней коррекциимежвалкового зазора.15На фиг. 1 изображена предварительно напряженная прокатная клеть, общий вид, на фиг. 2 - разрез А-Ана фиг, 1; на Фиг. 3 - схема устройства для автоматической коррекции 20межвалковых зазоров при непрерывной,сортовой прокатке с использованиемпредварительно напряженных прокатных клетей.25Предварительно напряженная прокат: ная клеть ( Фиг. 1) состоит из верхних и нижних подушек 1 и 2, рабочихвалков, прокладок 3 и основания 4.Подшипники верхнего валка размещеныв смонтированных в подушках эксцентриковых втулках, связанных с маховиком 5 посредством механизма поворота(эксцентриковые втулки и механизмих поворота на фигурах не показаны) .В верхних 1 и нижних 2 подушках, служащих корпусами гидроцилиндров, соосно со стяжными болтами 6 размещеныкольцевые плунжеры 7 и 8 ( фиг, 2),снабженные расположенными соосно сними ограничителями 9 и 10 хода,связанными по резьбе с подушками.Основание 4, верхние 1 и нижние 2подушки с установленными между нимипрокладками 11 стянуты стяжными болтами 6, которые по резьбе взаимодействуют с устройствами предварительного нагружения, выполненными,например, в виде постоянно действующих гидроцилиндров 12, развивающихусилие, превышающее максимальноеусилие прокатки. Рабочая площадь каждого кольцевого плунжера 7 и 8 на20-40 больше рабочей площади каждого кольцевого плунжера гидроцилинд"ра 12При этом гидроцилиндры устройств предварительного нагруженияи гидроцилиндры, размещенные в подушках, могут быть соединены с общимисточником рабочей жидкости постоянного давяения ( на современных непрерывныхпроволочных и мелкосортных станах может быть использована гидро" система высокого давления, предназна" ченная для перемещения клетей). 8 процессе сборки клети ограничители 9 и 10 хода устанавливаются в определенное положение для обеспечения зазоров О и Ь между внутренней кольцевой поверхностью ограничителей 9 и 10 и кольцевой поверхностью ллунжеров 7 и 8фиг. 2), Причем величина 0 хода кольцевых плунжеров, размещенных в верхних подушках, больше величиныхода кольцевых плунжеров .размещенных в нижних подушках,Работа клетей поясняется примером их использования в составе чистовой группы клетей непрерывного .цетырехниточного проволочного стана, который содержит цетырехниточную группу клетей, две параллельные двухниточные группы и четыре чистовые однониточные группы. Каждая чистовая груп". па состоит (фиг. 3) из четырех пред" варительно напряженных клетей - двух вертикальных (клети 13 и 14) и двух горизонтальных ( клети 15 и 16 ).Прокатка раската в чистовой группе осуществляется по типовой схеме овал ребровой. овал - овал - круг(фиг, 3) Овальные калибры нарезаны на валах вертикальных клетей. Для прокатки катанки Ф 6 5 мм иэ рядовых марок сталей ( 2 КП, 3 ПС и т.д.) можно рекомендовать следующие величины зазоров О и Ь в клетях цистовой группы: клеть 13 - Ц = 0,2 мм, Ь = 0,1 мм, клеть 14 - О = 0,3 мм, = 0,15 мм; клеть 15-0= 0,2 мм, = 0,1 мм, клеть 16 - = 0;3 мм, = 0,15 мм,. Гидроцилиндры, расположенные в подушках клетей 13 - 15, через трехпозиционный гидрораспределитель 17, а гидроцилиндры клети 16 цереэ трехпозиционный гидрораспределитель 18 соединены с источником жидкости постоянного давления и с трубопроводом слива, Для управления гидрораспредели телями 17 и 18 предназначены датчики наличия полосы. В качестве датчиков наличия полосы могут быть использованы фотореле 19 и 20. Фотореле 19 установлено непосредственно за последней клетью 21 двухниточной группы, а фотореле 20 установлено за последней клетью 16 чистовой группы, например, на расстоянии 5-10 м.025471 б фотореле 19 и 20 имеют усилитеяи 22 и 23 соответственно. Ори этом нормально замкнутый контакт 24 усилите ля 22 включен последовательно в.цеяь питания электромагнитов 25 и 26, а последовательно соединенные нормаяьно разомкнутый контакт 27 и усилителя 22 и нормально замкнутый контакт 28 усилителя 23 включены последова-.тельно в цепь питания электромагниЮ Наличиенапряже"ния оциливоах йевление в гив е иеье м ееи Наличие сигнала неэлвктромег"нитам28,3 Е от датчика24 нижнихподушек верхних нижподушек нихподушек верхних наэлектромагнитах27,29 от датчика 23 подушек Ю еж а 1 Е 6 7 1 0 О, О 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 О 0 О 45Перед началом прокатки выключателем 31 размыкается цепь питанияэлектромагнитов 29, 26, 29 й 30 гидрорасяределителей 17 и 18.Йри этом независимо от сигналовфотореле 19 и 20 полости гидроцилиндров, расположенных в верхнихи нижних подушках клетей 13-5фиг. 3), соединяются с источником Идевяения, а полости гидроцилиндроврвоположенных в верхних и нижнихпощаках чистовой клети 16, соеди"няются с трубопроводами слива. Этосостояние. устройства является исход.Символы "1" и "0" в таблице обвз начают в столцахи 2 - наличие или отсутствие сигнала от фоторелв, вызванного засветкой фоторезисторв полосой в столбцах 3 и 4 - соответ" ственно наличие или отсутствие на-. пряжения питания Она зажимах об"Пмотки электромагнита, в столбцах 5 - 8 - наличие давления с в полости соответствующих гидроцилиндровсоединение полости с источником давления) и отсутствие давления в полости (соединение полосами со слив- ными трубопроводами). тев 29 и 30. В соответствии с сигна"лами, поступающими от фотореле 19 иЗЬ, обеопечивается следующий алгоритмработы гидроцилиндров, размещенныхв подушках бесстанинных предваритель"но напряженных клетей,Аягоритм работы дискретных гидравличесюих регуляторов,межвалкового заэвре клетей чистовой группы,клетей 13-16 клети 21ным. В этом состоянии производитсянайстройка высоты чистового профиляна размер, меньший на 0,1-0,3 ммноминального. После настройки цепьпитания электромагнитов 25, 26, 29и 30 гидрораспределителей 17 и 18замыкается выключателем 31, Дальнейшая работа осуществляется в автоматическом режиме.При выходе передней части раска"та иэ клети 21 от фотореле 19 поступает сигнал, вызывающий размыканиецепи питания электромагнитов 25 и,26 и замыкание цепи питания электромагнитов 29 и 30 гидрораспределителей 1517 и 18При этом полости гидроцилиндров, расположенных в нижнихподушках этих клетей, соединяются струбопроводом слива, что вызываетсмещение межвалкового зазора в этихклетях на величину ф, Полости гидроцилиндров, расположенных в нижнихподушках клети 16, соединяются систочником давления, что вызываетувеличение межвалкового зазора .в 25этой клети на величину Ъ,При выходе передней части раската из чистовой клети 16 от фотореле20 на вход усилителя 23 поступаетсигнал, вызывающий размыкание цепи ЗОпитания электромагнитов 29 и,30гидрораспределителей 17 и 18. Приэтом в клетях чистовой группы восстанавливаются начальные межвалковые зазоры, т.е. устройство возвраща- р 5ется в исхоДное положение.При выходе задней части раскатаиз клети 21 от фотореле 19 на входусилителя 22 поступает сигнал, вызывающий замыканиецепи питания электромагнитов 25 и 26 гидрораспределителей 17 и 18. При этом полости гидро цилиндров, расположенных в верхнихподушках клетей 13 и 15, соединяютсяс трубопроводом слива, что вызыватуменьшение межвалкового зазора вэтих клетях на величинуа, Полостигидроцилиндров, расположенных в верх"них подушках чистовой клети 16, соединяются. с источником давления, чтовызывает увеличение межвалкового за"овора на величинуа,В том случае, если прокатка в чистовой группе клетей осуществляется. по схеме овал - ребровой овал - овалкруг, клеть, на валках которой нарезаны овальные калибры, подсоединяется к гидрораспределителю 17, а чис"товая клеть и клеть, на валах которой нарезаны ребровые овальные калибры, подсоединяются к гидрораспределителю 18 фиг. 3).Применение предлагаемых бесстанин"ных предварительно напряженных клетейприведет к экономии металла за счетустранения катковых отходов. Кроме .того, благодаря настройке основнойчасти раската на высоту, меньшуюноминальной, появляется возможностьпроизводить прокатку профиля в мину-.совом поле допусков, что в случае,сдачи товарной продукции теоретическим весом приведет к дополнительнойэкономии металла. При такой настрой-.ке на основной части раската снижает"ся овальность профиля, что способствует повышению точности прокатки.При этом, например, на одном проволоч"ном стане "250-1" Западно-Сибирскогометаллургического завода только засчет устранения концевых отходов может быть сэкономлено около четырехтысяч тонн металла, что дает годовой1025471 ректор А. Дзятко 456/7 Тираж 81 б ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, 1-35, Раушская наб. 4ка Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор3 4 Составитель А. МасловПекарь Техред А.Бабинец