Предохранительное устройство прокатной клети

 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к оборудованию прокатных станов. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение быстродействия предохранительного устройства. Исполнительный механизм предохранитель ного устройства выполнен в виде двух со14 осно смонтированных на вертикальном пальце 4 цилиндрических элементов 2 и 3, контактирующих между собой винтовыми рабочими поверхностями и связанных с тормозным узлом, состоящих из основания 6 и подпружиненной нажимной шайбы 1i, между рабочими поверхностями которых установлен фрикционный диск 10, связанньш с верхним элементом 3 посредством шлицевого соединения. Благодаря взаимодействию цилиндрических элементов между собой посредством винтовых поверхностей стало возможным относительно малым моментом уравновесить большие вертикальные усилия, передаваемые на устройство. В связи с тем, что тормозной момент имеет постоянную величину и не зависит от нагрузок на элементы, резко увеличилось быстродействие устройства. 1 ил. 2 i С/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 51) 4 В 21 В 33/00

1, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3900219/22-02 (22) 23.05.85 (46) 23.01.87. Бюл. ¹ 3 (?1) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И.Брежнева (72) Н.Г.Селегей, А.В.Гордиенко, .С.В.Юхименко, Н.Г.Малич и В.Н.Ничипоренко (53) 621.771.2.06(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 529863, кл. В 21 В 33/00, 1974. (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, а именно к оборудованию прокатных станов. Целью изобретения является упрощение конструкции и повьппение быстродействия предохранительного устройства. Исполнительный механизм предохранительного устройства выполнен в виде двух со19 осно смонтированных на вертикальном пальце 4 цилиндрических элементов 2 и 3, контактирующих между собой винтовыми рабочими поверхностями и связанных с тормозным узлом, состоящих из основания 6 и подпружиненной нажимной шайбы 11, между рабочими поверхностями которых установлен фрикционный диск 10, связанный с верхним элементом 3 посредством шлицевого соединения. Благодаря взаимодействию цилиндрических элементов между собой посредством винтовых поверхностей стало возможным относительно малым моментом уравновесить большие вертикальные усилия, передаваемые на устройство. В связи с тем, что тормозной момент имеет постоянную величину и не зависит от нагрузок на элементы, резко увеличилось быстродействие устройства. 1 ил.

1 1284630 2

Нзобретение относится к прокат- ет основание 6 и вместе с ним фрикному производству, а йменно к обору- ционный диск 10, нажимной узел, а дованию тяжелонагруженных прокатных также цилиндрический элемент 3 отностанов. сительно их продольной (вертикальной)

Цель изобретения — упрощение кон- 5 оси Цилиндрические элементы 5 и 3, струкции и повышение быстродействия взаимодействуя между собой винтовы. предохранительного устройства про- ми рабочими поверхностями а, еремекатной клети. щается в осевом направлении один отноНа чертеже показано предохрани- сительно ppyroro на заданную величительное устройство. Ю ну.

Нажиной винт 1 связан через опор- В процессе функционирования устный подшипник 2 с верхним полым ци- ройства усилие от нажимного винта линдрическим элементом 3, смонтиро- через нажимной фланец 1, цилиндричесванным на цилиндрическом пальце 4 и кие элементы 3 и 5 передается на поимеющим на торце винтовые рабочие

15 душку верхнего валка прокатной станиповерхности а, входящим в контакт с ны. При этом вращательный момент 11 винтовыми рабочими поверхностями ниж- деиствующии на цилиндрический элемент него цилиндрического полого элемента 3» определяемый тангенциальными уси5, также установленного на пальце 4. vHs(MH» возникающими в зоне контакта

На элементе 5 соосно ему установлено .,винтовых Рабочих поверхностей а, уравс возможностью вращения основание 6; новешивается моментом М,» создавае на котором жестко закреплен червяч - мым силами трения в зонах контакта ный венец 7, входящий в зацепление рабочих поверхностей фрикционного с червяком 8, установленным в подшип- диска 10, шайбы 11 и основания 6. никовых опорах 9, связанных неподвиж-. —.25

В момент возникновения в прокатно с нижним цилиндрическим элемен- ной клети максимально допускаемых том 5. Основание 6 имеет кольцевую усилий N становится большим К . В рабочую поверхность о » входящую в результате этого фрикционный диск 10 контакт с фрикционным диск >м 10» св" проворачиваетсяотносительно основания, занным с верхним цилиндрическим эле- З0 6, а в месте с ним проворачивается ментом З.посредством шлицевого сое- цилиндрический элемент 3 относительно динения и контактирующим также с элемента 5. Благодаря наличию винто-кольцевой нажимной шайбой ll. Пос- вых поверхностей ц элемент 3 при враледняя связана с основанием 6 посред-, щении перемещается в осевом направством шлицевого соединения и подпру- 35 лейии в сторону элемента 5. Это crioжинена посредством нагрузочного уз- собствует резкому снижению усилий в ла, состоящего из комплекта тариро- силовой цепи и, тем самым предохраванных пружин 12, вмонтированных в нению деталей прокатного стана от нажимных в улках 13, связанных по- перегрузок. средством резьбового соединения с 40 Повторное приведение предохраникрышкой 14, неподвижно закрепленной тельного устройства в исходное рабона основании 6. Червяк 8 кинематичес- чее положение производится посреди ки связан с приводом вращения (не по- ством вращения червяка 8 в описан-. казан),. ной последовательности.

45 Угол наклона винтовых поверхносПРедлагаемое УстРойство Работает тей о к горизонтальной плоскости следующим образом. необходимо выбирать минимально возФрикционный диск 1О зажимается можным из условия отсутствия взаимежду кольцевыми рабоч™и поверхнос- ного самоторможения цилиндрических тями основания 6 и нажимной шайбы ll 5Ц элементов 3 и 5. диаметры этих деза счет сжатия комплекта тарельча- талей (D, d) рассчитываются из устых пружин 12 на заданную величину ловия контактной прочности материапосреДством вРащениЯ нажимных втУлок ла винтовых поверхностей a .

13. Устройство устанавливается в клеть прокатного стана между подуш- 55 Величину усилия поджатия поверхкой верхнего валка и нажимным вин- ностей фрикционного диска 16 к ратом. После этого приводится во вра- бочим поверхностям основания 6 и шайщение червяк 8,,который,вэаимодейст- бы 11 необходимо рассчитывать из уйвуя. с червячным венцом 7, поворачива- ловия создания момента трения, урав-, 1284630 (И-p rR(+ p ) N - — — - — — — -) .4 rf новешивающего максимально допускаемые вертикальные усилия, действующие на предохранительное устройство.

Подготовленное к работе предохранительное устройство целесообразно протарировать на прессе, что значительно повышает точность срабатывания, так как в процессе тарировки возникает возможность создать в тормозном узле момент (за счет изме- 10 нения величины усилия поджатия шайбы 11 посредством комплекта пружин), при котором усилие, приводящее к срабатыванию устройства, с высокой степенью соответствует максимально 15 допускаемому усглию.

Величину усилия сжатия фрикционного диска 10 между рабочими поверхностями основания 6 и шайоы ll можно рассчитать по следующей зависи- 20 мости: где Q — максимально допускаемое уси- 25 лие, передаваемое на предохранительное устройство;

D +. d

- т---

Р 2 A, p — угол подъема винтовых поверх- 30 ностей и угол трения в зоне их контакта;

r — средний радиус рабочих поверхностей-фрикционного дисlO; 35

f — коэффициент трения в зоне взаимодействия диска 10 с основанием 6 и шайбой 11.

Пример. Максимально допускаемое вертикальное усилие, при котором 40 должно срабатывать предохранительное устройство в клети пилигримового стана 5-12 составляет согласно расчетам 2,1 МН. Величину угла подъема винтовых рабочих поверхностей цилинд- 45 рических элементов целесообразно принять равной 6 . При выполнении рабочих поверхностей по восьмому классу шероховатости коэффициент трения в зоне их взаимодействия равен 0,14- 50

0,15 (это соответствует углу трения

) = 8,5 - 9 ).

Из условия контактной прочности геометрические параметры цилиндрических элементов должны быть следующие .

D 300; d = 100 мм; из конструктивных соображений r = 300, а площадь рабочих поверхностей трения диска 10 равна 1890 см

Расчет по приведенной зависимосты показывает, что N = 0,33 MH. Для создания такого усилия необходимо применить пружинный комплект, состоящий из восьми пакетов тарельчатых гружин со следующими геометрическими параметрами: D„ = 32; d„ = 14;

Я=Змм, Смонтированное предохранительное устройство целесообразно протаривать на прессе усилием 3 МН, что необходимо для увеличения точности срабатывания.

Предлагаемое предохранительное устройство простое в конструктивном отношении и обладает повышенным быстродействием. Упрощение конструкции обусловлено тем, что в ней отсутствуют сложные, малонадежные и дорогостоящие узлы. Повышение быстродействия связано с тем, что в начальный период срабатывания устройства момент, уравновешивающий вертикальные усилия, снижается на 15-35Х, а потом в течение всего времени взаимного перемещения цилиндрических элементов остается постоянным. Это приводит к резкому увеличению скорости относительного осевого перемещения цилиндрических элементов, так как она пропорциональна приращению усилий, действующих на устройство, над предельно допускаемыми.

Формула изобретения

Предохранительное устройство прокатной клети, включающее исполнительный механизм, установленный между подушкой верхнего валка и нажимным винтом, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью упрощения конструкции и повышения быстродействия, исполнительный механизм выполнен в виде соосно установленных на цилиндрическом вертикальном пальце двух полых цилиндрических элементов, имеющих на торцах взаимно контактирующие рабочие винтовые поверхности, и тормозного узла, состоящего из основания, установленного с возможностью вращения на нижнем элементе, фрикционного диска, связанного посредством шлипевого соединения с верхним эле ментом, а также нажимной шайбы, подпружиненной относительно основания и связанной с ним шлицами, при этом нажимной винт опирается на верхний цилиндрический элемент через опорный

l?84630

Составитель М. Коровина

Редактор М.Бланар Техред М.Ходанич Корректор С.Иекмар

Заказ 7499/9 Тираж 481 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, (подшипник, фрикционный диск контактирует с рабочими поверхностями нажимной,шайбы и основания, а устройство снабжено червячным венцом, свяэанным с основанием и входящим с ним в зацепление червяком, опирающимся на подшипниковые узлы, жестко связанные с нижним элементом.