Силовой нагружатель клети стана холодной прокатки труб

 

СИЛОВОЙ НАГРУЖАТЕЛЬ КЛЕТИ СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ, содержащий пневмоцилиндр двустороннего действия с поршнем, штоком, соединенным с уравновешивающей массой, и контрштоком , уплотните льными и направляю- . щими элементами, о т л и ч а ю щ и йс я TeMf что, с целью повьшения надежности работы и увеличения срока службы, шток выполнен составным из стаканообраэного корпуса и частично размещенной внутри него с зазором тяги, шарнирно закрепленной одним концом вблизи поршня.

СООЭ СХВЕтСних

МЛ

РЕСПУБЛИК, BU„„ 1026859 А

Д(50 В 21 В 21/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ЙВОЭФЯЙОММ Clall%TEtlbCTRV (21 ) 3406298/22-62 (22) 03.03,82 (46) 07.07.83. Бюл. М 25 (72) А.С. Ткаченко, Ю.И. Черевик, В.A. Строменко, B.T. Вышинский и Л.Ф.Кандыба (71) Институт черной металлургии (53) 621.771.26(088.8) (56) 1 Авторское свидетельство СССР

9 350537, кл. В 21 В 21/04, 1971.

2. Патент СШ 9 3810378, кл.72-214, 1974 г. (54)(57) СИЛОВОЙ НАГРУЖАТЕЛЬ КЛЕТИ

СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ, содер-. жащий пневмоцилиндр двустороннего дей; ствия с поршнем, штоком, соединенным с уравновешивающей массой, и контрштоком, уплотнительными и направляю- . щими элементами, о т л и ч а ю щ и й-. с я тем, что, с целью повышения надежноСти работы и увеличения срока службы, шток выполнен составным из стаканообразного корпуса и частично размещенной внутри него с зазором тяги, шарнирно закрепленной одним концом вблизи поршня.

1026859

Изобретение относится к прокатНому производству и может быть использовано в пневматических уравновешивающих устройствах станов холодной прокатки труб в качестве силового нагружателя. 5

Известен пневмонагружатель, предназначенный для уравновешивания сил инерции, возникающих при возвратнопоступательном перемещении рабочей клети станов ХПТ, включающий поршне- 10 вой пневматический цилиндр двустороннего действия, шарнирно установленный на опорах параллельно оси прокатки, шток которого соединен шарнирно с рабочей клетью (1) . 15

Однако в процессе установки рабочей клети в направляющих, изготовлейия и сборки силового нагружателя неизбежна несоосность его, и рабочей клети. Это приводит к возникновению в шарнирных узлах установки, а также во всех парах скольжения дополйительных нежелательных нагрузок.

Укаэанные нагрузки резко возрастают при возвратно-поступательном движении рабочей клети, так как неточности установки последней в направляющих обуславливают дополнительные ее перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Наличие вышеперечисленных факторов вызывает интенсивный износ шарнирных соединений, направляющих и уплотнительных элементов.

Этот процесс значительно усугуб" ляется активным развитием зазоров 35 а кинематических парах, в результате чего на основные детали и узлы действуют ударные энакопеременные нагрузки, приводящие к преждевременному выходу их из строя. 40

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является силовой нагружатель, содержащий нневмоцилиндр двустороннего действия с поршнем, штоком, соединенным с уравйовешиваемой массой, и контрштоком, йаправляющими и уплотнительными элементами (2).

Однако эффективность испольэовакия данного нагружателя резко снижается при работе станов ХПТ на поВышенных скоростях прокатки. Объясняется это тем, что ориентация силового нагружателя в пространстве относительно рабочей клети осуществляется непосредственно через шток и

Паправляющие его элементы. Рабочая клеть, совершая в процессе возвратно-поступательного движения дополнительные перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, выну- 60 ждает .силовой нагружатель совершать возвратно-качательные движения в тех же плоскостях. Поскольку силовой нагружатель обладает большой маховой массой, это, при высоких скоростях прокатки, приводит к появлению значительных энакопеременных нагрузок инерционного характера в местах взаимодействия штока с направляющими элементами. Эти нагрузки проявляются в виде высоких удельных давлений, способствующих интенсивному износу направляющих и уплотнительных элементов, появлению эадиров на штоке и контрштоке, неравномерному износу зеркала цилиндра, нарушению герметичности рабочих полостей и т.д.

Интенсивный износ приводит к развитию зазоров в трущихся парах силового нагружателя, появлению в них ударных нагрузок, что нередко вызывает разрушение направляющих элементов.

Целью изобретения является повышение надежности работы и увеличение срока службы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем пневмоцилиндр двустороннего действия с поршнем, штоком, соединенным с уравновешиваемой массой, и контрштоком, уплотнительными и направляющими элементами, шток выполнен составным иэ стаканообраэного корпуса и.частично размещенной внутри него с зазором тяги, шарнирно закрепленной одним концом вблизи поршня

На Фиг. 1 приведена фронтальная проекция силового нагружателя в разрезе применительно к двухниточному стану ХПТ, на фиг. 2 — горизонтальная проекция силового нагружателя частично в разрезе.

Силовой нагружатель состоит из пневмоцилиндра 1, внутри которого находится поршень 2 со штоком в виде стаканообразного корпуса 3 и размещенной в нем тяги 4, и контршто ком 5. Торцы корпуса закрыты крышками 6, каждая иэ которых имеет пакет уплотнительных элементов 7 и направляющую втулку 8. Конец тяги 4 соединен с траверсой 9, которая шарнирно связана с подвижной рабочей клетью 10 при помощи проушин 11.

Другой конец тяги через шарнир 12 установлен в корпусе 3. шарнирное соединение может быть выполнено, например, в виде шарнира Гука, шаро- вого шарнира и др., позволяющих осуществить требуемое число подвижностей (степеней свободы . Благодаря наличию у шарнира 12 двух вращательных подвижностей, тяга может покачиваться в горизонтальной и вертикальной плоскостях в пределах заданного угла o6 . Третья вращательная подвижность позволяет тяге вращаться вокруг своей продольной оси.

Устройство работает следующим образом.

В процессе прокатки рабочая клеть

10 стана, а следовательно и поршень

1026859

Составитель A. Гончарук

Редактор Н. Горват Техред Л.Пекарь Корректор В.Гирняк

Заказ 4624/10 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

2 силового нагружателя совершает возвратно-поступательные движения в пределах заданного хода. При движении поршня в рабочих полостях пневмоцилиндра 1 силового нагружателя возникает сила упругого сопротивле 5 ния сжатого воздуха, с помощью которой осуществляется уравновешивание сил инерции массы клети.

При возвратно-поступательном движении клети вдоль оси прокатки 10 в пределах заданного хода, который для двухниточного стана ХПТ 2-40 составляет 720 мм, вследствие неточностей монтажа и износа направляющих имеет место дополнительное перемещение клети в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Отрицательное воздействие дополнительных перемещений клети, влияющих на работоспособность направляющей втулки 8 и уплотнительных элементов 7, компенсируется за счет свободного поворота тяги 4 вокруг вертикальной или горизонтальной осей шарнира 12 в пределах заданного угла а6, определяемого наружным диаметром тяги, внутренним диаметром стаканообразного корпуса 3 штока и местом установки шарнирного соединения. Эти параметры выбираются в каждом конкретном случае отдельно. 30

В процессе работы станов ХПТ наряду с дополнительными вертикальными и горизонтальными перемещениями клети имеет место поворот клети вокруг оси, параллельной оси; сов-.-.чдающей с осью прокатки, обуславливаемый неравномерностью износа бо" ковых направляющих. Компенсация этого нежелательного явления, приводящего к действию на шток и траверсу 9 дополнительного крутящего момента, осуществляется в предложенном устройстве за счет свободного вращения тяги вокруг своей продольной оси.

Шарнирное закрепление тяги внутри штока с возможностью ее покачивания относительно последнего в горизонтальной и вертикальной плоскостях на некоторый уголь позволяет полностью разгрузить основные узлы и детали силового нагружателя от действия на них нежелательных нагрузок.

Таким образом, предложенная констр кция силового нагружателя гарантирует равномерный износ зеркала цилиндра, направляющих и уплотнительных элементов, при этом резко уменьшается интенсивность их износа, увеличивается срок службы. Исключается появление задиров на штоке и контрштоке, возможность разрушения направляющих элементов, сохраняется высокая герметичность уплотнений в течение длительного времени. Сказанное выше позволяет заключить, что предложенное техническое решение дает воэможность увеличить срок службы основных деталей и узлов силового нагружателя.

Экономический эффект от внедрения устройства составляет около

85,8 тыс.руб. в год.