Привод возвратно-поступательного перемещения частей стана холодной прокатки труб

 

ПРИВОД ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕи1ЕНИЯ ЧАСТЕЙ СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ, содержащий. корпус, размещенный в корпусе вал с кривошипным пальцем на одном его конца и насаженной шестерней, охватывающее шестерню зубчатое колесо, ус-. тановленный на валу на подшипниках ротор, имеющий зубчатый привод вращеция и два уравновешивакяцих гру- . за, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы стана путем полного уравновешивания динамического момента на валу, он снабжен поворотным относительно стационарной оси двуплечим рычагом, на концах которого размещены уравновешивающие грузы, равные по массе, приj этом вал снабжен .дополнительным кривошипным пальцем, расположенньпч на ;другом конце его с угловым смещением на 180 относительно основного, и этот палец через тягу соединен с одним из грузов. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИМИСТИЧЕСКИХ .РЕсюБлин (51)S В 21 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. госУДАРстаенкый комитет . ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3265857/02 (22) 15. 04. 81 ,(46) 15.07.91. Бюл. Ф 26 (71) Иосковский институт стали и сплавов (72) И.Н. Потапов, П.И. Полухин, Ю.Л. Саркисян, P.Ï. Джавахян, Г.Д. Стыркин и А.Д. Ыейх-Али (53) 621. 77 1.06-589 .4-88 (088 .8) r(54) {57) ПРИВОД ВОЗВРАТНО-ПОСТУТ(АТЕЛЬНОГО ПЕРЕИЕЦ1ЕНИЯ ЧАСТЕЙ СТАНА

ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ, содержащий. корпус, размещенный в корпусе вал с кривошипным пальцем на одном его конце и насаженной шестерней, охваты вающее шестерню зубчатое колесо, ус-, Изобретение относится к области трубопрокатного производства, в частности к холодной пилигримовой прокатке, и касается усовершенство" вания привода возвратно-поступательно движущихся частей стана ХПТ.

Известен привод перемещения рабочей клети стана холодной прокатки труб, содержащий приводной кривошипный вал, пара кривошипов которого через шатуны соединена с рабочей клетью, а другая пара кривошипов посредством шатунов — с уравновешиваюп ими грузами.

При этом суммарная масса грузов равна массе клети. Эффективность такого уравновешивания заключается в том, что динамические нагрузки, воз-. никающие в кинематической цепи привода при возвратно-поступательном дви„,80„„1062946 А 1

2 тановленный на валу на подшипниках ротор, имеющий зубчатый привод вращения и два уравновешивающих груза, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения надежности работы стана путем полного уравновешивания динамического момента на валу, он снабжен поворотным относительно стационарной оси двугшечим рычагом, на концах которого размещены уравновешивающие грузы, равные по массе, при „ этом вал снабжен, дополнительным кривошипным пальцем, расположенным на

;другом конце его с угловым смещением на 180 относительно основного, и этот палец через тягу соединен с одним из грузов. женин рабочей клети, можно не передавать на звенья этой цепи и двигатель, а замкнуть непосредственно на фаей приводном кривошипном валу. 4Р

Наиболее близким из известных ф по технической сущности к изобрете нию является привод возвратно-пос- © тупательного перемещения частей стана холодной прокатки труб, содержащий корпус, размещенный в корпусе в В с кривошипным пальцем на одном его конце и насаженной шестерней, охватывающее шестерню зубчатое кдлесб установленный на валу на подшйпниках Ф ротор, имеющий зубчатый привод вра- 1 Ь .щения и два уравновешивающих груза. . Известный привод позволяет разгрузить вал от инерционных сил.

Однако вал привода будет восприни-! мать вес грузов, что резко снижает

106 2946

«5 надежность в работе и долговечность зубчатых передач привода и ведет к увеличению неравномерности хода, что в свою очередь, сопряжено с появлением в валопроводе вредных знакопеременных динамических нагрузок.

Целью изобретения является повышение надежности работы сгана путем полного уравновешивания динамического момента а валу.

Цель достигается тем, что привод возвратно-поступательного перемешения частей стана холодной прокатки труб„ содержащий корпус, размещенный в корпусе вал с кривошипным паль цем на одном er o конце и насаженной шестерней, охватывающее шестерню зубчатое колесо, установленный на валу на подшипниках ротор, имеющий зубчатый привод врашения и два уравновешивающих груза, снабжен поворотным относительно стационарной оси двуплечим рычагом, на концах которого размещены уравновешивающие грузы равные по кассе, при этом вал снабжен дополнительным кривошипным пальцем, расположенным на другом конце

О его с угловым смещением на 180 относительно основного, и этот палец через тягу соединен с одним из грузов.

Снабжение привода двуплечим качающимся рычагом с размещением на концах его уравновешивающих грузов, рав ных по массе, позволяет разгрузить вал от весов грузов.

На фиг.1 изображен предлагаемый привод; на фиг.2 — разрез по А-A на фиг. 1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг,1; на фиг.4 — график изменения силы инерции возвратно-поступательно дви:.кущнхся частей стана -Р4 график изменения силы инерции уравновешивающих грузов -F, график измене4 ния динамического момента на кривоФ шипном валу М от силы инерции -Г

1 Я и график суммарного динамического момента на кривошинном валу -М

Ф.

Привод возвратно-поступательного. перемещения частей холодной прокатки труб содержит корпус 1, закрепленный на раме 2 с направляющими З,пол-! зун 4, размещенный в корпусе вал 5

1, с кривошипами 6 и 7, угол между ко,торыьы составляет 180 и которые

О имеют крнвошипный палец 8, соединен ный через подшипник 9 с ползуном и ! ! кпивошипный палец 10, насаженную по

40 шпонке 11 на вал шестерню 12, обхватывающее шестерню зубчатое колесо

13, жестко установленное в корпусе и,зафиксированное ог поворота шпонкой 14, установленный на валу на подшипниках 15 ротор 16, смонтированный в корпусе на подшипниках 17 и имеющий зубчатый привод вращения в виде зубчатой пары 18, быстроходный вал

19 которой соединен с главным приводом стана, двуплечий рычаг 20 со стационарной осью 21 качания, размещенный в подшипниковых опорах 22, закрепленных на раме, уравновешивающие грузы 23 и 24 расположенные на концах рычага, один из которых соединен посредством тяги 25 и подшипника 26 с кривошипным пальцем 10, с которым тяга соединена посредством подшипника 27. Уравновешивающие грузы 23 и

24 равны по массе, а радиус начальной окружности шестерни 12 равен длине кривошипа б и половине радиуса начальной окружности неподвижного зубчатого колеса 13.

Привод возвратно-поступательного перемещения стана ХПТ работает следующим образом.

Равномерное вращение ротора 16 в подшипниках 17 относительно корпуса

1 и неподвижного зубчатого колеса

13 осуществляется зубчатой парой 18, быстроходный вал 19 которой соединен с главным приводом стана (не показан) . Совместно с ротором относительно оси его вращения вращается вал 5 с жестко закрепленной посредством . шпонки 11 шестерней 12. Иестерня, обкатываясь внутри неподвижного зубчатого колеса 13, вращает вал 5 вокруг собственной оси вращения в под" шипниках 15.

Из корпуса математики известно, что точка окружности, катящаяся без скольжения подругой окружности внутри нее, опись"вает гипоциклоиду, число ветвей которой равно отношению их радиусов. Если это отношение равно двум, то две ветви гипоциклоиды вырождаются в диаметр большой неподвижной окружнос ги, а вышеуказанная точка перемещается прямолинейно по диаметру неподвижной окружности по косинусоидальному закону, что следу. ет из уравнения движения точи, огысывающай гипоциклоиду в случае внугренного обкатывания, когда радиус

5 106 малой окружности вдвое меньше радиуса большей неподвижной окружности.

Следует отметить,что одному оборо,ту центра малой окружности относительно центра неподвижной окружности соответствует два перемещения точки по диаметру - туда и обратно. Применитепьно к предлагаемому приводу кривошипный палец 8 кривошипа 6 перемещается по диаметру неподвижного зубчатого колеса 13 по косинусоидальному закону в горизонтальном направлении и через подшипник 9 перемещает ползун 4, а кривошипный палец 10 кривошипа 7 перемещается по диаметру неподвижного зубчатого колеса 13 по косинусоидальному закону в вертикальном направлении и через подшипник 27 перемещает тягу 25.

Тяга 25, в свою очередь, перемещает уравновешивающий груз 24.

Гармонический характер изменения перемещения ползуна и уравновешивающего груза предопределяет косинусоидальный характер изменения сил инерции подвижных масс F и 7< и синусо4

1. идальный характер изменения динами4 4 ческих моментов М и М на валу (см.фиг.4), а равенство их переме- щений и масс обуславливает равные значения ускорений (графики на фиг.4 не показаны), сил инерции и динамических моментов в функции угла q поворота ротора 16. Диаметрально про тивоположное расположение кривошипа

2946 6

7 относительно кривошипа 6 позволя- ет в предлагаемом приводе осуществить полное уравновешивание динамических моментов М, и М друг другом

4 4на валу (см.фиг.4, М = О), потому

Ф что разгону одной массы (ползун) соответствует торможение другой массы (уравновешивающий груз) и наоборот.

Однако при вертикальном движении уравновешивающего груза 24 на вал 5 действует момент от веса груза, который передается шестерней 12, жестко закрепленной на валу на неподвижное зубчатое колесо 13, ротор 16, зубчатую передачу 18 и главный привод стана. С целью устранения на валу знакопеременного момента от веса уравновешивающего груза 24 располагают на другом конце качающегося рычага 20 симметрично относительно оси качания груз 23, масса которого равна массе груза 24, тем самым исклю25 чается воздействие момента от веса на вал.

Полное уравновешивание динамического момента на кривошипном валу привода возвратно-поступательного перемещения стана ХПТ позволяет увеличить

30;производительность стана и повышает надежность его работы и долговечность силовых узлов и механизмов.

За базовый объект принят привод возвратно- ° поступательного перемеще35 ния частей стана ХПТС-8-40. Ожидаемый экономический эффекг составляет

399537 руб. в год.

10б2946

10б294Ь

1 о62ЧМ

10б 2946

Корректор Л. Латай

Редактор О. Рркова Техред А.Кравчук

Заказ 3052 Тираж 335 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101