Клеть прокатного стана

ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветеиикСфциапистичееиивРеспублик 1 и 91 0238(51)М. Кд. В 21 В 13/10 3 Ьвударствакный комитет СССР дю делам иэввретеннк н отврцткл(5 Й) КЛЕТЬ ПРОКАТНОГО СТАНА ИзоЬретение относится к металлургии, в цастности к прокатному произ: водству, и может быть использовано для получения сортовых профилей высокой точности.Извесна прокатная клеть с много. валковым замкнутым калибром, содержащая станину, комплект приводных вертикальных и горизонтальных валков с подушками и механизмами установки вапков 1 11. Для упрощения конструкции кпети и снижения ее металлоемкости подушки вертикальных валков вы. полнены в виде подвижных обойм, установленных на осях горизонтальных . валков. Ведущие оси с установленными15 на них горизонтальными рабоцими валками передают крутящий момент вертикальным рабоцим валком через две пары конических шестерен. Регулиров"20 ка вертикального размера калибра осуществляется нажимными винтами, а регулировкаа горизонт ал ьного размера осуществляется для каждого вертикально го вал ка отдел ьно и нез авис и мо отрегулировки горизонтальных валковвращением специальных гаек,Известна клеть с многовалковымкалибром, включающая станину, валки,образующие калибр, их опоры, разме-.щенные в эксцентриковых втулках,установленных поворотно в гнездахстанины, и приводные валы рабочихроликов, связанные между собой коническими передацами2 . Связь каждого валка с приводным валом выполненачерез внутреннее зубчатое зацепление,а ось вращения эксцентриковой втулкисовмещена с осью вращения приводно"го вала. Эти клети имеют малый диапазон регулировки перемещения валков и раздельную регулировку перемещения валков, снижающую точность настройки калибра. Кроме того, при регулировке размеров калибра происходит увеличение зазора в калибре.90238 3Наибол ее близ ки м к из обрет е ни ютехническим решением является клетьпрокатного стана, включающая ст анину, подушки, валки, образующие замкнутый регулируемый калибр, и нажимные устройства 3, Регулировка размеров калибра осуще ст вля ет ся перемещением конических валков в осевомнаправлении посредством червячнойпары, 16Недостатком этой клети являетсяее конструктивная сложность, характеризующаяся наличием продольныхнаправляющих сложной формы, необходимых для геремещения роликов в осе- Бвом направлении, а также большаясуммарная. погрешность в цепи кинематических пар настройки. В результате этого при настройке калибра каждый из валков перемещается на различ 20ную величину, цто снижает точностьнастройки, а соответственно и точность размеров проката. Применениеконических роликов обусловливаетналичие разных окружных скоростей по 25периметру калибра, в результате чегопроисходит проскальзывание металлао ролики, цто ускоряет износ и снижает точность размеров калибра, Кроме того, в результате действия на Эфповерхность калибра осевой силы происходит увеличение зазоров в калибре, цто также снижает точность размеров проката и усложняет конструкцию опор валков. 3Целью изобретения я вляется у величение срока службы валков и повышение тоцности размеров сечения проката,Цел ь дости гается тем, что в клети прокатного стана, включающей станину, подушки, валки, образующиезамкнутый регулируемый калибр, инажимные устройства, каждый рабочийвалок снабжен механизмом его перемещения вдоль направления биссектрисы угла между осями. соседних валков,а на торцовых поверхностях валковвыполнены кольцевые конические пазыс углом конуса, равным углу междуосями соседних валков. Ие хани з м пере меще ния каждо го из валков может быть выполнен в виде эксцентриковых барабанов, один из кототорых связан с цервяцной пере- фф дачей, а другой выполнен с байонетным пазом и связан с направляющим Фиксатором. фНа фиг. 1 изображена рабочая клеть; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фи г. 3 и 1 - перемещение валков при прокате соответственно шестигранного и трехгранного профилей; на фиг, 5 - схема расчетных углов и векторов; на фиг. 6 схема механизма перемещения, вид в плане; на фиг, 7 - разрез Б-Б на фиг, 6.Клеть прокатного стана содержит станину 1, в гнездах которой размещены подушки 2 и 3. В подушку 2 вмонтирован барабан 1 с червячной шестерней, а в подушку 3 - барабан 5, на поверхности которого нарезан байонетный паз. Барабаны ч и 5 связаны жестко между собой осью 6. Внутри барабанов 1 и 5 эксцентрично встроены подшипники 7 с установкой на них рабоцего валка 8, на котором закреплено коническое зубчатое колесо 3. Для осуществления возможности изменения размеров калибра в подушку 2 вмонтирован цервяк 10,посредст. вом которого приводится во вращение барабан 1 и связанный с ним осью б барабан 5, в результате чего происхо дит радиальное перемещение валка 8. Одновременно при вращении барабана 5, посредством нарезанного на его поверхности байонетного паза перемещаемого по направляющему Фиксатору 11, вмонтированному в подушку 3, осуществляется перемещение валка 8 в осевом направлении. В результате этого перемещение валка 8 в радиальном и осевом направлениях осуществляется на одинаковую величину, а траектория его перемещения совпадает с направлением. биссектрисы угла, образованного соседними валками. С целью обеспечения одинаковых окружных скоростей попериметру калибра, валок 8 выполнен цилиндрическим. В этом случае для осуществления перемещения валка 8 по биссектрисе угла, образованного соседними валками, на торцовой его поверхности выполнен коль. цевой конический паз с углом конуса, равным углу между осями валков (см. Фиг.5). Узел шестеренной клети (см. Фиг. 2) соединен универсальными шпинделями 12 и трансмиссионными валами 13 и муфтами 1 М. В корпусе 15 шестеренной клети вмонтирована центральная раздаточная шестерня 1 б, находящаяся в зацеплении с шестью5 9102 выходными колесами 17 и входной шес терней 18, Валы 18 выходных колес 17 соединены универсальными шпинделями с плавающими шестернями 20, установленными на осях 6 подвижно и зафиксированными на подушках 3 ограничителями хода 21, Шестерни 20 находятся в зацеплении с колесами. В том же корпусе 15 встроена шестерня 22 с внутренним эацеплени- О ем, Она взаимодействует с одной входной вал-шестерней 23 и шестью выход" ными шестернями 24. Выходные валшестерни 24 связаны через муфты 14 и валы 13 с червяками 10. К выходно 15 му валу 25 присоединяется привод вращения валков, а входная валшестерня 23 оснащенаштурвалом 26 и связана с приводом настройки. Клеть снабжена входной 27 и выход ной 28 проводковой арматурой.Клеть работает следующим образом. Осуществляется настройка калибра, посредством привода приводятся во вращение рабочие валки и производится прокатка сортового металла, Настрой ку осущест вля ют вр ащение м посредством штурвала 26 входного вала- шестерни 23, периферийной шестерниЗО 22, выходных валов-шестерен 24, муфт 14 и валов 13, червяка 10 и барабана 4. Через ось проворачивается и барабан 5, Барабаны 4 и 5 (см. Фиг.6 и 7) при повороте изменяют положение оси валка 8 от центра калибра,35 а следовательно, и расстояние от центра до поверхности валка, поскольку ось валка 8 и эта поверхность параллельны. При этом байонетный паз,40 нарезанный на барабане 5 (см, Фиг.6), заставляет сдвигаться оба барабана 4 и 5 через ось 6 на определенную величину в осевом направлении. Следовательно, каждый валок 8 смещается45 по двум направлениям одновременно, а в реэул ь тате тр ае ктория е го смещения совпадает с направлением биссектрисы угла, образованного соседними валками (см. Фиг. 3, 4, 57, благодаря чему обеспечивается на 50 стройка калибра на заданный размер. Так, например, при прокатке шести" гранной стали (см. Фиг. 5 изменение зазора по перемещению валка только в радиальном направлении ИЪЬЬ = ЬЪ(1 СО 5 0.) угде ОЬ= 60 - половина угла междуося ми сосед ни х вал ко в. 38 6Изменение зазора при осевом перемещении вал ка 1 осЬ 0 с = 6 ОС- со 5(90-с(-),Тогда при равенстве изменений зазоров при перемещении валка в радиаль;ном и осевом направленииЬ(1-со с = Ьсо 5(90.сС)1 С 05 С. соь 30.,6ЬО,:К Ь 11 - С 05 сПри с = 60 коэффициент К=0,5774,что соответствует углу 30, т. е.означит результирующая траек".торил перемещения каждого из валкови 5 совпадает с биссектриссой угламежду осями сосепних валков. Нафиг, 3 показан шестигранный калибрК, образованный периферийными часВ 1 Ва ВЗ В Ъ г"положение указано жиряыми линиямиКалибр К образован перемещениемвал ков В, В 2, В 5 В В 5В 6вдоль биссектрисс Б 1, Б 2, Б,Б-, Б 6 смежных углов между соответ"ствуещими ва каки и обозначен тонкими линиями. На фиг, 3 видно, что,перемещая валки От центра по напраЬлениям Н Н, Н, Н, Нрможно у вели чи ват ь размеры, калибра,а перемещая их по направлениям Н,Н, Н, Н Н-, Н- - уменьшать,На фиг. 4 показан механизм регулировки калибров треугольной Формй,аналогичный описанному выше для шес"тигранника. На фиг, 3 и 5, где в калибре имеет место тупой угол, валкивыполняют с коническими пазами наторцовых поверхностях.Таким образом, во всех рассматри.ваемых случаях получается регулируемый закрытый калибр с ноомальным при"ложением усилий поокатки. В результате того, что результиоующая траектория перемещения каждого из валковсовпадает с биссектрисой угла междуосями соседних валков, Обеспечиваетсяодновременное перемещение валков врадиальном и осевом направлениях наодинаковую величину, что повышаетточность ндстроики калибра а соответственно, и точность размеров проката. В то же время вследствие нормального приложения усилия прокаткии отсутствия осевой силы на поверх,ности калибра не происходит увелиценил зазора в калибре при прокатке,что позволяет повысить точность гео.метрических размеров прокатываемойстали и упростить конструкцию опорвалков. Поскольку рабочий валок является цилиндрическим, то окружные скорости во всех его точках равны и происходит равномерный износ по контурукалибра, что позволяет, уменьшить число пер еточе к, у вели чит ь произ води"тельность процесса и повысить точ-.ность размеров проката.Привод рабочей клети и настройкавалков осуществляется от шестереннойклети соответственно через карданныеи трансмиссионные валы, Все зубчатыеколеса, передающие вращение на карданные валы, приводятся от однойцентральной шестерни, а колеса настройки - от одной периферийной шестерни, что заметно снижает неточнос"ти настройки, возникающие от накопленной погрешности шагов при последовательном расположении зубчатыхколес, а спедовательно, повышаетсяточность настройки клети, уравнива"ются окружные скорости соседнихвалков и, как конечный результат,повышается точность проката.Кроме того, такая конструкцияпозволяет подстраивать каждый валокотдельно от остальных, например,с помощью муфт, что также дает возможность повысить точность настройки,В предлагаемой конструкции регули"ровочные механизмы состоят из телвращения, что позволяет точнее ихизготовить, чем механизмы, состоящи е из пря моу гол ьны х эл еметов,Кроме того, осуществление регулировки размеров калибров без остановки привода вращения валков создает возможность получения прокатапеременного сечения,Реализация предлагаемого изобретения позволяет повысить производительность стана на 2,5 " 3 3 засчет сокращения затрат времени насмену валков и регулировку калибров,повысить стойкость калибров, уменьшить массу находящегося в эксплуатации оборудования, а следовательно, снизить количество ремонтных работ на стане и высвободить площа ди, занимаемые оборудованием, сокра тит ь расход валков.Кроме того, возможность повышенияточности размеров сечения проката при установке предлагаемой клети в линии прокатного стана за чистовой 10 клетью создает предпосылки для применения такой стали вместо холоднотянутой, а следовательно, снизить себестоимость готовой продукцииформула изобретения1, Клеть прокатного стана, включающая станину, подушки, валки, об 2 в раэующие замкнутый регулируемый калибр, и нажимные устрой ст ва, о тли чающаяся тем, что, сцелью увеличения срока службы валков и повышения точности размеров 2 сечения проката, каждый рабочий ва"лок снабжен механизмом его перемещения вдоль направления биссектрисы. угла между осями соседних валков, ана торцовых поверхностях валков вы- М полнены кольцевые конические пазы суглом конуса, равным углу между ося-ми соседних валков.2. Клеть по и, 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что механизм перемещения каждого из валков выполнен ввиде эксцентриковых барабанов, одиниэ которых связан с червячной передачей, а другой выполнен с байонетнымпазом и связан с направляющим фик 4 в сатором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе,Авторское свидетельство СССР4 Ю 319423, кл. В 21 В 13/1 О, 1970.2. Авторское свидетельство СССРй 371988, кл. В 21 В 13/08, 19703. Патент США й 2 И 5387, кл 72221, 1950 (прототип).910238 Составитель Г.РостовРедактор С.Титова . Техред Т.йатоцка тк рректор каз 957/б Тираж 812 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Б, Раушская набписно Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Й