Профилегибочный стан
1. ПРОФИЛЕГИБОЧНЫЙ СТАН, содержащий ряд последовательно установленных на станинах неприводных рабочих клетей с валками, размещеннь1ми в подушках рабочих клетей, в которых подушкиодногоиз валков снабжены управляемыми гидроцилиндрами , связанными общим трубопроводом , тянущую клеть с нажимным устройством , связанным с приводом, и систему управления, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения качества профилей и расширения технологических возможностей, каждая неприводная рабочая клеть снабжена подпружиненными к станинам опорными элементами и связанными с ними электромагнитами, при этом подумки валков, соединенные с управляемыми гидроцилиндрами, установлены с возможностью взаимодействия с упомянутыми опорными элементами,- а валки рабочих клетей расположены на расстоянии между их Осевыми плоскостями , определяемом из соотношения Пр I I и Н j - максимальная высота где Н, (Л калибра соответственно последующей и предыдущей клетки, мм; Ьрр - продольный )орчующий угол для предыдущей клети, град. X о о
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) ()!) 3(51) В 21 2 5 06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (с 2 (Н вЂ” Н„) с(р
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3440641/25-27 (22.) 19.05.82 (46) 23.06.84. Бюл. )) 23 (72) И.С.Тришевский, A.Ï.Èãíàòåíêo, Н.В.Хижняков, В.Н.Босый, В.М.Скульский, Г.P.Хейфец и Е.Г.Булгаков (71) украинский ордена Трудового ! расового Знамени научно-исследовательский институт металлов (53) 621,981.1(088.8) (56) 1. Патент США Р 3748884, кл. 72-200, 1975 (прототип). (54)(57)1, ПРОФИЛЕГИБГ)ЧНг)Й СТАН, содержащий ряд последовательно установленных на станинах неприводных рабочих клетей с валками, размещенными в подушках рабочих клетей, в которых подушки одного из валков снабжены управляемыми гидроцилиндрами, связанными общим трубопроводом, тянущую клеть с нажимным устройством, связанным с приводом, и систему управления, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества профилей и расширения технологических возможностей, каждая неприводная рабочая клеть снабжена подпружиненными к станинам опорными элементами и связанными с ними электромагнитами, при этогл подушки валков, соединенные с управляемыми гидроцилиндрами, установлены с возможностью взаимодействия с упомянутыми опорными элементами, а валки рабочих клетей расположены на расстоянии между их осевыми плоскостями, определяемом из соотношения где Н и Н вЂ” максимальная высота пс ttp калибра соответственно последую (ей и предыдущей клетей, мм, продольный фор 1ующий пр угол для предыдущей клети, град.
109860б
2. Стан по п.1, о т л и ч а ю—
tq и и с я тем, что система управления выполнена н ниде гидроэлектроклапанов, соединенных последовательно с гидроцилиндрами каждой рабочей клети и датчиков высоты промежуточной Аормы профиля, расположенных перед каждой клетью и соединенных с гидроэлектроклапаном этих клетей.
3. Стан по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и и с я тем, что он снабжен плунжерным насосом, дополнительным трубопровОдом, посредством которого насос связан с гидроцилиндрами валков рабочих клетей, и вибратором, взаимодействующим с плунжером насоса.
4. Стан по пп.1 — 3, о т л и ч аю щ. и и с я тем, что подушки валков, Изобретение относится к обработке металлон давлением, в частности к оборудованию для изготовления гнутых гофрированных пролилей. известен пройилегибочный стан, 5 содержащий ряд последовательно установленных непринодных клетей, в которых подушка одного из налкон связана с гидроцилиндрами, соединенными общим трубопроводом, тянущую клеть и блок управления (1 ).
Недостатком известного стана является низкое качестно пройилей вследствие того, что в нем не предусмотрена отАормовка переднего конца полосы при начале процесса про илирования, а также нследстние того, что клети по длине стана отстоят одна от другой без учета длины оча.га деформации, Известный стан предназначен только для изготовления тонкостенных профилей, что снижает его технологические возможности.
Целью изобретения является ïîâûшение качества профилей и расширение технологических возможностей.
Бель достигается тем, что в профилегибочном стане, содержащем ряд последовательно установленных непринодных рабочих клетей с валками, размещенными в подушках, н которых подушки одного из валков снабжены управляемыми гидроцилиндрами, связанными общим трубопроводом, тянуцую клеть с нажимным устройством, свя- 35 занным с приводом, и систему управления, каждая неприводная рабочая клеть снабжена подпружиненными к станинам опорными элементами и связанными с ними электромагнитами, 40 при этом подушки валков, соединенные с упранляющими гидроцилиндрами, уссоединенные с гидроцилиндрами, установлены с возможностью возвратно-поступательного пере.лецения по ходу йрофилирования.
5. Стан по пп.1-4, о т л и ч а ю шийся тем, что вибратор выполнен в виде конического кулачкового вала с установленными на нем эксцентрично кулачками, связанного с приводом его осевого перемещения, при этом стан снабжен компаратором определения разности линейных скоростей валков тянущей клети и готового профиля, связанным с приводом нажимного устройства тянущей клети и приводом конического кулачкового вала. тановлены с возможностью взаимодействия с упомянутыми опорными элементами, а валки рабочих клетей расположены на расстоянии между их осевыми плоскостями, определяемом из соотношения < 2 (Нnq -Н пр) с1Я Рнр где H„ H „ — максимальная высота пр калибра соответственно последу:щей и предыдущей клетей, мм, продольный формующий угол для предыдущей клети, град.
Кроме того, система управления выполнена в виде гидроэлектроклапанов, соединенных последовательно с гидроцилиндрами каждой рабочей клети и датчиков нысоть1 проме;.;уточной формы профиля, расположенных перед каждой клетью и соединенных с гидроэлектроклапанами этих клетей.
Стан снабжен плунжерным насо ом, дополнительным трубопроводом, посредством которого насос связан с гидроцилиндрами валков рабочих клетей, и вибратором, взаимодействующим с плунжером насоса.
Подушки налкон, соединенных с гидроцилиндрами, установлены с возможностью вознратно-поступательного перемещения по ходу профилирования.
Вибратор выполнен в виде конического кулачкового вала с установленными на нем эксцентрично кулачками, связанного с приводом его осевого перемещения, при этом стан снабжен компаратором определения разности линейных скоростей валков тянущей клети и готового профиля, связанным с приводом нажимного устройства тянущей кле1098606 ти и приводом конического кулачкового вала.
На фиг.1 изображена схема предлагаемого стана, общий вид, на фиг.2то же, вид в плане; на фиг,3 — взаимодействие плунжерного насоса и кулачкового вала, на Фиг.4 — общая схема вибратора; на фиг.5 — положение подушек на гидроцилиндрах при разведенных валах; на фиг,б — положение подушек валка, фиксированное на опор- 10 них элементах, на фиг.7 — схема типового калибра рабочих валков; на фиг.8 — схема профильного угла Профилегибочиый стан содержит раз-15 матыватель 1 для подачи заготовки 2, группу неприводных клетей, состоящих из станин 3, верхних валков 4 с подушками 5, нижних валков 6 с подушками. 7, гидроцилиндров 8 с плунжерами 9, нах<имных устройств 10, стоящую последней тянущую клеть 11 с приводом через электромуфту 12 и редуктор 13 от электродвигателя 14, нажимным устройством в виде моторов-редукторов 15, компаратора 16 сравнения линейных скоростей профиля и валков от датчиков 17 и 18, ножницы 19. Стан имеет насос 20 высокого давления, приводимый через электромуфту 21 от редуктора 13, магистральный трубопровод 22 для подачи рабочей жидкости в гндроцилиндри 8 через гидроэлектроклапаны 23 и патрубки 24, резервуар 25 рабочей жидкости, соединенный с насосом 20 патрубком 26 и магист- З5 ральним трубопроводом через гидроэлектроклапан 27 трубой 28. г<ежду клетями установлены датчики 29 промежуточной высоты профиля, Стан снабжен плунх<ерним насосом 40 30, соединенным через гидроэлектроклапан 31 дополнительным трубопроводом 3? с гидроцилиндрами 8 неприводных,;клетей с отводами 33. (1ток 34 плунжерного насоса через высту- 45 пы 35 для передачи пульсирующих колебаний гидроцилиндрам неприводных клетей через рабочую;.<идкость 36 взаимодействует контактно с вибратором, состоящим из кулачкового вала 37 с кулачками 38 с меняющимся по длине величиной эксцентриситета. Кулачковий вал смонтирован на опорах 39 с воэможностью вращения от вала 40 валка тянущей клети и осевого перемещения реверсивным электродвигателем 42 через шестерню 43, зубчатую рейку 44, скользящую на постели 45, и шарнирное соединение 46. При осевом перемещении кулачкового вала его шлицевой конец 47 скользит в глуйте 41. В полостях 48 и 49 неприводных клетей смонтированы опорные элементы в виде сухарей 50 и 51, пружин 52 и 53 и электромагнитов 54 и 55, 65 связанные с гидроэлектроклапанами 23 через конечный выключатель 56 положения подушек 7. На станинах неприводных клетей смонтированы сухари 57 и выполнены фигурные впадины 58, Стан оборудован блоком 59 управления, координирующим взаимодействие узлов и агрегатов. включение и отключение в нужные моменты электромагнитов 13, гидроэлектроклапанов 23, ?7 и 31 компаратора 16, датчиков 29, 17 и 18 конечнь|х выключателей 56, электромагнитов 54 и 55 и электромуйт 21 и 12. Стан работает следующим образом. В исходном положении, при разведенных валках 4 и 6 всех клетей, что достигается при фиксированной установке нажимними устройствами 10 и 15, связанными с подушками 5, верхних валков на определенном уровне, опусканием нижних валков в крайнее нижнее положение вместе с подушками 7 и плунжерами 9 путем выжимания последними рабочей жидкости из гидроцилиндров 8 под действием веса валков б и их подушек 7 в резервуар 25 через открытые гидроэлектроклапаны 23, глагистральный трубопровод 22, трубу 28 и открытий гидроэлектроклапан 27, с разматывателя 1 во все клети задается заготовка 2. При минимальном выходе ее за осевую плоскость валков тянущей клети 11 5-10 толщин подача ее прекращается и через блок 59 управления включается электродвигатель 14 и электромуфта 21, а через нее от редуктора 13 приводится в действие нагнетающий насос высокого давления 20, подающий рабочую идкость, например масло цилиндровое, через патрубок 26 из резервуара 25 в магистральный трубопровод 22 к гидроэлектроклапанам 23. Одновременно с этим открывается гидроэлектроклапан 23 первой неприводной клети, при этом гидроэлектроклапаны 23 остальных клетей и гидроэлектроклапаны 27 и 31 закрыты. Усилием нагнетающейся рабочей жидкости плунжер 9 гидроцилиндра 8 первой неприводной клети через подушки 7 подниглает ее нижний валок б до прижатия заготовки 2 к верхнему валку 4. При этом происходит формовка первого перехода на полосе. Прн движении вверх подушки 7 отжимают опорные элементы 50 и 51 в полости 48 и 49 станин 3, сжимая пружины 52 и 53. При достижении крайнего верхнего положения валком 6, когда зазор между валками равен толщине полосы и происходит полная отформовка элементов первого перехода, подушки 7 устанавливаются на опорные элементы 50 и 51, вышедшие из полостей после прохождения подушек. При этом от воздействия )098606 подушек нормально разомкнутый конечный выключатель 56 закрывает гидрозлектроклапан 23 первой тянущей клети, прерывая нагнетание жидкости н гидроцилиндры и воздействие плунжеров на подушки нижнего валка, При Формовке элементов профиля первого перехода (как и последующих в следующих клетях ) очаг деАоп.лации распространяется вдоль полосы от предыдущей клети (Аормующей в данный момент) в.сторону последующей в виде вертикальных перемещений элементов полосы, образуя па высоте промежуточные йормы поперечного сечения. Лля обеспечения непрерывного распространения очага деформации на протяжении всей длины находящейся во всех клетях полосы, что обеспечивает качественную отформовку переднего конца полосы н начале процесса, клети установлены на расстоянии Р одна от другой, определяемом по выше приведенной расчетной формуле, Кроме того, для плавности сопряжения распространяющегося очага деформация на полосе от предыдущей клети с очагом деформации последующей клети отформонка н последующей клети должна начаться до окончания в предыдущей с некоторым перекрытием во времени. Для этого при отформовке 2/3 нысоты первого перехода срабатывает установленный между клетями и регулируемый по высоте датчик 29 высоты промежуточной форгы. который через блок управления открывает гидроэлектроклапан 23 второй клети„ и аналогично описанному начинает подниматься нижний валок следующей клети и отформовывать элементы профиля второго перехода и т.д. до последней клети — тянущей, включительно. При достижении нижним валком тянущей клети своего верхнего положения и установки его на опорные элементы клапан 23 гидроцилиндров этой клети закрывается, а насос 20 отключается от привода электромуфтой 21. После отключения электромуфты 21 включается электромуфта 12, передающая вращение от редуктора 13 валкам 4 и 6 тянущей клети, Тяговым усилием формующих валков тянущая клеть протягивает полосу через неприводные клети и отформованный готовый профиль 16 поступает на ножницы 19, где разрезается без остановки на мерные длины. Для исключения остановки профиля или пробуксовки н валках тянущей клети компаратор 16 датчиками 17 и 18 постоянно сравнивает линейные скорости валков тянущей клети и выходящего иэ них профиля. При возникновении разности этих скоростей за счет колебания толщины полосы или износа калибров валков компаратор выдает сигнал 10 рассогласования и через блок управ.ления включает нажимное устройство 15 тянущей клети, которое соответствующим образом изменяет зазор в калибре валков этой клети, При выравнинании скоростей полосы и валков сигнал рассогласования исчезает и нажимное устройство отключается, В момент закрытия гидроэлектроклапана 23 тянущей клети открывается гидроэлектроклапан 31, благодаря чему плунжерный насос 30 через дополнительный трубопронод 32 и отводы 33 соединяется с гидроцилиндрами 8 непринодных клетей стана. Вращаемый от вала 40 верхнего валка тянущей клети через муфту 41 и шлиценое cîåäèíåíèå 47 кулачковый вал 37 нибратора, смонтированный на опорах 39, кулачками 38 через вьступ 35 создает циклические колебания штоку 34 плунжерного насоса, которые через рабочую жидкость 36, например масло цилиндровое, передаются плунжерам 9 гидроцилиндрон 8 неприводных клетей. Вертикальные движения плунжеров 9 придают подушкам 7 нижних валков неприводных клетей, а вместе с ними и самим нижним валкам возвратно-поступательные колебательные движения по кривой в сторону тянущей клети, т,е. по ходу про, филирования, благодаря кулачковым сухарям 57 и фигурным пазам 58 на станинах клетей. Такие частые вибрационные движения малых амплитуд ниж35 них валков усредняют исходные колебания толщины полосы по ширине, усредняя зазоры в калибрах, улучшают протяжку в калибрах неприводных клетей благодаря направленному толка40 тельному движению по ходу профилирования и перераспределяют остаточные напряжения, создавая лучшие условия отфор ловки по переходам. При возникновении разности глеж *З ,цу линейными скоростями валков тянущей клети и выходящего из них профиля, т.е. при ухудшении условий проTR)KKH полосы через валки неприводных клетей, компаратор 16 выдает сигнал через блок 59 управления на включение ренерсинного электродвигателя 42, который -через шестерню 43, зубчатую рейку 44, скользящую на постели 45, и щарнирное соединение 46 перемещают кулачковый вал 37 н опорах 39 в осевом направлении, увеличивая а при йеобходимости уменьшая) эксцентриситет кулачков 38 над выступом. 35 штока плунжерного насоса. При этом шлиценай конец 47 вала 37 скользит в муфте 41. При выравнивании скорости валков и профиля сигнал рассогласования от компаратора исчезает и электродвигатель 42 отключается„;. и осе65 ное перемещение кулачкового нала. 1098606 В случае перевалки (смены валков), ремонта или других необходимых остановок с разборкой стана через блок управления выключается электромуфта 12 и электромотор 14, закрывается гидроэлектроклапан 31 и открываются все гидроэлектроклапаны 23 и гидроэлектроклапан 27, включаются электромагниты 54 и 55, которые втягивают опорные элементы 50 и 51 в полости 48 и 49, освобождая подушки 7 для опускания вниз. Под действием веса валков и подушек плунжеры 9 опускаются вместе с подушками 7 и нижними валками, выжимая рабочую жидкость через открытые гидроэлектроклапаны 23, магистральный трубопровод 22, трубу 28 и клапан 27 в резервуар 25. При достижении подушек 7 исходного нижнего положения гидроэлектроклапаны 23 и 27 закрываются, электромагниты 54 и 55 отключаются, при этом опорные элементы 50 и 51 под действием пружин 52 и 53 выходят из полостей 48 и 49. Стан снова в исходном положении и после замены комплектов валков готов к новому циклу, описанному выше. Предлагаемый стан в сравнении с известным обеспечивает расширение технологических возможностей за счет производства гофрированных и сортовых профилей толщиной свыше 1,5 мм, повышение, качества продукции и снижение веса оборудования сведен до минимума узлов привода формующих клетей. Так, например, гофрированный профиль 830 30 3 мм с гофрами трапециевидной формы (ГОСТ 10551-75) для 30 устранения поперечного (лостигакщего 35 мм } и продольного (составляющего 25 ми) прогибов, а также продольного искривления гофров (2,73 мм) и разноширинности по длине (достигакхцей 20-25 мм )от неравномерности продольных деформаций по ширине, межклетевых усилий и поперечной вытяжки по длине, необходимо изготавливать протяжкой в неприводных валках. При этом прогибы и искривление гоАров устраняются полностью, а разноширинность не превышает 4-6 мм. На известном стане такой профиль не может быть изготовлен протяжкой ввиду отсутствия воэможности отЛормовки достаточно жесткого переднего конца. То же можно сказать и о сор товых профилях аналогичного сортамента толщиной более 1,5 мм. 1098б06 фиг. b Составитель Л.Самохвалова ТехредЛ.Мартяшова Редактор A.Êoçoðèç Корректор A.Èëüèí Подписное Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 4303/4 Тираж 796 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
