Прокатный стан

(57) Изобр етение относитсяке металлов давлением, а имеконструкциям прокатных станопроизводства полосовых, сортфасонных, в том числе высокопрофилей,с постоянным и периским по длине полосы сечениежет быть использовано для нрства рациональных заготовокметодами вальцовки, продольншаговой прокатки в условияхстроительных предприятий, ЦО к обработескийомолаФ СР 98 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Королев А.А. и др, Мехоборудование прокатных цехоМеталлургия, 1953, с.123.Авторское свидетельствоУ 1423195, кл. В 21 В 1/00,овых, точныходичем, имо- оизводдеталей ой имашиноель изоб1600867 ретения - увеличение выхода годного за счет стабилизации условий прокатки прй одновременном упрошении конструкции и повышении стойкости валков и расширение сортамента Возможность совместного перемещения рам 21 позваляет исключить буксование валков, Это обеспечит стабильные условия10 Рабочая клеть 1 содержит смонтированные в подушках 4 и установленныев станине 5 валки 6, устройства радиальной 7 и осевой 8 регулировкивалков 6. На неприводных хвостовикахвалков 6 насажены барабаны 9, взаимодействуюшие с колодками 1 О регулируемых тормозных устройств, напримерколодочных тормозов 11.25 Шестеренная клеть 3 содержит кор"пус 12, смонтированные в разъемныхподушках 13 червячные колеса 14, взаимодействующие с расположенным междуними общим червяком 15, размещеннымв подвижной относительно корпуса 12обойме 16 и соединенным посредством,например, предохранительной муфты(не показана) с валом электродвигателя (не показан). Разъемные подушки13 смонтированы в корпусе 12 с возможностью перемещения по направляющим 17, ориентированным вдоль осичервяка 15. Для улучшения условийсборки червячных передач направляю щие 17 установлены в корпусе 12 и насъемной крышке 18 с возможностью регулируемого перемешения в направлении осей червячных колес 1 4, Крышки19 разъемных подушек 13 снабжены цилиндрическими поверхностями 20, сопрягающимися с Ч-образными расточкамирам 21, установленных на осях 22,симметрично расположенных относительно осей червячных колес 14 на жесткосвязанных между собой посредствомтраверсы 23 тягах 24, Тяги 24 сопрягаются с корпусом 1 2 с помощью подвижных в направлении оси червяка 15соединений паэ-выступ, а траверса 23соединена со штоком 25 двухполостного 55гидроцилиндра 26.Внутренняя и боковая поверхностисоответственно одной иэ тяг 24 и обоймы 16 оборудовань, зубчатыми элеменИзобретение относится к обработкеметаллов давлением, а именно к конструкциям прокатных станов для производства полосовых, сортовых, фа"сонных, в том числе высокоточных профлей с постоянным и периодическимпо длине полосы сечением, и можетбыть использовано для производстварациональных заготовок деталей методами вальцовки, продольной и шаговой прокатки в условиях машиностройтельных предприятий.Целью изобретения является увеличение выхода годного за счет стабилизации условий прокатки при одновременном упрощении конструкциисредств регулировки скорости прокатки и повышении стойкости валков ирасширение сортамента,На фиг, 1 изображена схема предлагаемого стана, вид по оси прокатки; на Фиг. 2 - разрез А-А на Фиг,1(положение червячных колес при сборке); на фиг, 3 - разрез А-А-нафиг.1 (положение червячных колес .впроцессе прокатки); на фиг. 4 - разрез Б-Б на Фиг.2, на фиг. 5 - разрезВ-В на фиг. 4 (показано положениечервяка и червячных колес при сбор- .ке);, на Фиг. 6 - разрез В-В.нафиг.4 (положение червяка и черьячньхколес, например, перед осушествлени"ем рабочего хода гидроцилиндра); наФиг. 7 - вид Г на Фиг,1,Прокатный стан содержит рабочуюклеть 1, шпинделя 2, шестереннуюклеть 3 и электропривод стана (непоказан), оборудованный предохранительной, например Фрикционной, муфтой (не показана), ведомая полумуйтакоторой взаимодействует с регулируемым тормозньщ устройством (не показано), например колодочным тормозом. прокатки и повысит выход годного и стойкость валковУстановка реек, свя. занных паразитной шестерней 27, позволит эа счет взаимного перемещения рам 21 и червяка;, 15 увеличить угол поворота валков за один рабочий ход, а также обеспечить более плавное изменение скорости, Это также повыситвыход годного, 1 э.п.ф-лы, 7 ил, 600867тами реек, кинематически связанных между собой с помощью паразитной шестерни 27, установленной на корпусе 12, а наружная поверхность другой тяги снабжена зубчатыми элементами, например треугольными шлицами, взаимодействующими со стопором 28 фиксатора 29, размещенного на корпусе 12. Дпя угловой фиксации рам 21 одна из них оборудована диском 30, на цилиндрической поверхности которого выполнены зубчатые элементы, например треугольные шлицы, взаимодействую. щие со стопором 31 фиксатора 32, установленного на жестко связанном с тягой 24 кронштейне 33.Фиксаторы 29 и 32 по своему конструктивному исполнению идентичны друг другу и включат в себя помимо упомянутых ранее стопоров 28 и 31 корпус 34, пружину 35 и электромагнит 36.Для управления работой двухполост- ного гидроцилиндра 26 между разъемными подушками 13 червячных колес 14 и вертикальными стенками корпуса 12 установлены четыре конечных выключателя (не показаны).Прокатный стан работает следующим образом.Станина 5 с настроенными по .оси и высоте валками б и регулируемыми тормозными устройствами, например колодочными тормозами 11, и собранная известным образом шестеренная клеть 3 устанавливаются в линию рабочей клети. Шток 25 двухполостного гидроцилиндра 26 соединяется с траверсой 23, червяк 15 с помощью предохранительной, например фрикционной муфты - с валом электродвигателя, а червячные колеса 14 посредством шпинделей 2 - с приводными хвостовиками валков б.Включается электродвигатель и электромагниты регулируемых тормозных устройств, например, колодочных тормозов 11, и их колодки 10 прижимаются к барабанам 9, скрепленным с неприводными хвостовиками рабочих валков 6 с усилием, обеспечивающим выборку зазоров в кинематических цепях привода каждого из валков б. В зависимости от взаимного расположения периодов на противорасположенных валках 6 с изменением силы тока в соответствующем электромагните регулируемого тормозного устройства. например колодочного тормоза 11,увеличивается усилие прижатия колодок 10 к барабану 9, а стопор 31 фиксатора 32 выводится из зацепления стреугольными шлицами, выполненными нажестко связанном с рамой 21 диске ЗО.При этом в связи с неравенством тормозных моментов на барабанах 9 усилия1 О на линиях контакта цилиндрическихповерхностей 20 крышек 19 с Ч-образными расточками рам 21 также становятся не равными друг другу. В результате рамы 21 поворачиваются на осях15 22 в направлении большего усилия,при этом одно из червячных колес 1 4притормаживается, а другое колесо 14получает большую по сравнению с начальной угловую скорость. По заверше 20 нии совмещения периодов противорас.положенных валков б отключением электромагнита 36 фиксатора 32 стопорятрамы 2 от произвольного поворота, аизменением силы тока в электромагни 25 те колодочного тормоза 11 усилие прижатия колодок 10 к барабану 9 корректируют до величины, обеспечивающейвыборку зазоров в кинематической цепипривода соответствующего валка б.30 Одновременно включают двухполостной гидроцилиндр 26 и электромагнит 36фиксатора 29, при этом стопор 28 выводится из зацепления с треугольны 1ми шлицами, выполненными на однойиз тяг 24. В результате рамы 21, соединенные между собой с помощью тяг24 и траверсы 5, а следовательно, ичервячные кол-са 14 и червяк 15, обойма которого.кинематически, посред 40 ством паразитной шестерни 27 и зубчатых элементов реек, выполненных наобойме б и тяге 24, связана с последней, устанавливаются в начальномположении (фиг.б),45 Включением колодочного тормоза,взаимодействующего с ведомой предохранительной полумуфтой, например,фрикционной, соединяющей червяк 15 ивал электродвигателя, стопорят валки6 в положении, обеспечиваюшем получение заданного количества периодов на,прокатанном профиле, и подают заготовку в очаг деформации. Далее плавным изменением скорости осевого55перемещения штока 25 гидроцилиндра26, а следовательно, осевого перемещения червячных колес 14 и червяка 15(червяк 5 не вращается) осуществляют захват полосы валками б и установ 1600867ку угловой скорости валков б (рабочей угловой скорости валков 6) приосуществлении формоизменения полосыв установившейся сгадин процесса прокатки (червяк 15 и червячные колеса14 в установившейся стадии процессапрокатки зафиксированы от осевых пе"ремещений, а колодочный тормоз электропривода стана отключен). Если 10суммарная величина осевых перемещений червячных колес 14 и червяка 15на протяжении одного цикла работыдВухполостного гидроцилиндра 26 (например, прямого хода поршня) не обеспечивает исключение буксования валков в процессе захвата полосы, тонепрерывное регулирование скоростипрокатки может выполниться на про"тяжении любого количества циклов. 201 ля пояснения данного положения рас"смотрим последовательность операцийпо управлению работой привода стана,Например, на протяжении двух цикловработы двухполостного гидроцилиндра2526 (прямого и обратного),По окончании прямого хода поршняв момент срабатывания конечных выключателей, установленных между подушками 13 и вертикальными стенками кор- З 0пуса 12, рабочая жидкость подаетсяв другую полость двухполостного гидроцилиндра 26, при этом с помощьюсоответствующей управляющей гидроаппаратуры скорость перемещения 35поршня в момент начала обратногохода устанавливается равной скоростиФперемещения поршня в момент завершения его рабочего хода, обеспечивающей в два раза меньшую по сравнению 40с рабочей угловую скорость валков 6,и на протяжении обратного. хода скорость поршня плавно уменьшается донуля, Одновременно с переключениемгидроцилиндра на обратный ход колодочный тормоз электропривода станаотключается и червяк 15 от электродвигателя приводится во вращение спостоянной угловой скоростьюТакимобразом, угловая скорость червячных 50колес 14 (валков б) при обратномходе поршня определяется как угловой скоростью червяка 15, так и скоростью перемещения червячных колес14 и червяка 15 в направлении оси 55последнего. Плавное уменьшение скорости перемещения поршня при его обратном ходе обеспечивает плавноеувеличение угловой скорости валков 6 при вращающемся с постоянной угловой скоростью червяка 15. В результате этого достигается непрерывноена протяжении двух циклов работыдвухполостного гидроцилиндра 26плавное регулирование скорости прокатки. Причем непрерывный характеррегулирования скорости прокатки вмомент переключения двухполостногогидроцилиндра 26 обеспечиваетсй известным образом, например системойуправления электромагнитным устройством колодочного тормоза электропривода стана,Выполнение регулирования скоростипрокатки в процессе формоизмененияпериодической полосы для исключениябуксования валков при увеличении величины обжатия полосы производитсяпри постоянно вращающемся червякеза счет осуществления, например, обратного хода поршня, а увеличение ско.рости прокатки при уменьшении величины обжатия полосы - прямого ходапоршня. В результате в процессе формоизменения полосы поршень совершаетвозвратно-постчпательные перемещения,число которых равно количеству периодов на готовом профиле,Последовательность операций по управлению работой привода стана приосуществлении способа шаговой прокат"ки идентична последовательности операций по управлению работой приводастана при регулировании скорости прокатки в момент захвата полосы валками за исключением того, что как прямой, так и обратный ход поршня, осуществляются при отключенном электроприводе стана и включенном его колодочном тормозе,Деформацию рациональных заготовокдеталей, длина которых соизмерима спериметром рабочей поверхности валка 6, наиболее целесообразно осуществлять с помощью гидропривода стана возвратно-поступательньпя пер емещениями поршня двухполостного гидро. цилиндра 26, Непрерывный характердеФормации заготовок при изменениинаправления перемещения поршня обеспечивается за счет соответствуюшегосогласования скоростей противонаправленных перемещений червяка 15 и червячных колес 14 (скорости перемешенияпоршня) с угловой скоростью червяка.При прокатке заготовок деталей, 1 600867 10длина которых не превьппает величины 2 3 и, где- коэффициент вытяжки прокатываемой заготовки, Ь - длина хода поршня, холостого хода нет, так как изменение направления перемещения поршня не влияет на направление вращения валков 6.Операции по управлению работой привода стана в процессе осуществления способа шаговой деформации, вальцовки, формоизменения периодических профилей и т.п., заключающиеся в регулировании скорости прокатки за счет согласования скорости перемещения поршня и угловой скорости вращения червяка 15 могут при необходимости выполняться одновременно по раздельной регулировке угловых скоростей валков 6, например при осуществлении асимметричных процессов прокатки, характеризующихся переменной в процессе формоизменения полосы величиной рассогласования скоростей. противо" расположенных валков 6.Положительный эффект, достигаемый, использованием описанного технического решения по сравнению с известным, состоит в повьппении выхода годного при одновременном упрощении конструкции и повьппении стойкости валков и расширении технологических возможностей.Повышение выхода годного и увеличение стойкости валков обеспечиваются стабилизацией условий прокатки, а именно исключением буксования валков, которое, например, при однопроходной прокатке периодических про"эфилей приводит к несоответствию расстояний между периодами на ряде участков прокатанной полосы заданным, а при многопроходной прокатке периодических профилей - к полной отбраковке прокатанной полосы, и обуславливает повьппенный интенсивный износ рабочих поверхностей валков.Упрощение конструкции достигается простотой исполнения средств регулирования скорости прокатки, сушественным снижением установочной мошности привода стана, минимизацией устройств фиксации средств регулирования скорости валков и унификацией деталей шестеренной клети.Данное техническое решение позволяет расширить технологические возмож. ности стана путем использования средств перемещения рам и червяка в10 15 лосы сечением, в условиях машиностро 20 ительных предприятий,имодействующих своими Ч-образными расточками с цилиндрическими поверхно О стями подушек червячных колесприэтом оси поворота рам размещены меж 45 50 25 30 35 качестве главного привода стана дляпроизводства рациональных периодических заготовок деталей, длина которых меньше периметра рабочей по-. верхности валка, например для осущеставления способа шаговой деформации заготовок, вальцовки и т.д.Изобретение позволяет повысить выход годного в зависимости от маркопрофилесортамента и монтажности партийна 2-127.Изобретение использовано в техническом проекте прокатного стана, предназначенного для специализированного участка прокатки для производства рациональных заготовок деталей, в том числе с переменным по длине поформула изобретения 1. Прокатный стан, содержащий рабочую клеть с регулируемыми по оси и высоте валками, смонтированные на подушках рабочих валков регулируемые тормозные устройства, шпиндельные соединения и шестеренную клеть, включающую в себя корпус со смонтированными в подушках червячными колесами, взаимодействующими с расположеннйм между ними общим червяком, механизм противонаправленного в направлении оси червяка перемещения червячных колес в виде рам, установленных с возможностью поворота на осях по обе стороны от шестеренной клети и взаду колесами в плоскости их осей, аодна из подушек червячных колес снаб" жена устройством ее фиксации относительно корпуса шестеренной клети,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью увеличения выхода годного эасчет стабилизации условий прокаткипри одновременном упрощении конструкции средств регулировки скорости прокатки и повьппении стойкости вал-, ков и расширения сортамента, оси рам смонтированы на жестко связанных между собой тягах с возможностью совместного в направлении оси червякаперемещения и оборудованы приводнымгидроцилиндром, а также устройствамиих фиксации от поворота и осевыхперемещений.111600867 122, Стан по и. 1, о т л и ч а ю - скорости прокатки, червяк и тяги щ и й с я тем, что, с целью дальней- снабжены рейками, кинематически свяшего увеличения выхода годного за занными паразитной, шестерней устаФ счет более плавного регулирования новленной в корпусе шестеренной клети,16003 б 7 Вил/ 1 О г,7 оставитель Г.Р ТехРед И,хо актор Л .Грати Заказ 323 ираж 4 7 Подписноезобретениям и открытиям прн ГКНТ СССРРаушская наб ., д . 4/5 роизводственна-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10 ВНИИПИ Государственного 113035, омитета по осква, Жстованич Корректор С,Шевкун