Прокатная клеть

 

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к прокатным клетям для производства профилей с постоянным и периодическим по длине полосы сечением. Цель изобретения - повышение производительности путем уменьшения трудозатрат по настройке калибра и упрощение конструкции клети за счет совместного исполнения привода валков и устб-В (Л со 4 o ел 4 сл чъ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D4 В 21 В 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

M АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4071426/31-02 (22) 26.05.86 (46) 07.10.87. Бюл. ¹ 37 (72) В.В. Панов, В.С. Нагорнов, В.Н. Выдрин, К.К. гуданович, А.Б. Гросман и В.Н. Симовских (53) 621.77!.2.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 362654, кл. В 21 В 13/10, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 980876, кл. В 21 В !/00, 1982.

ÄÄSUÄÄ 1 42545 А1 (54) ПРОКАТНАЯ КЛЕТЬ (57) Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к прокатным клетям для производства профилей с постоянным и периодическим по длине полосы сечением. Цель изобретения — повышение производительности путем уменьшения трудозатрат по настройке калибра и упрощение конструкции клети за счет совместного исполнения привода валков и уст134 .ройств перемещения корпусов, упрощение привода валков, кроме того, дальнейшее повышение производительности эа счет радиальной регулировки вал— ков независимо от направления вращения валков и упрощение конструкции клети путем упрощения конструкции механизма бесступенчатого совмещения периода валков и совместного его исполнения с приводом клети. При необходимости перемещения корпуса 6 вместе с валком включается шлицевая втулка 42 муфты включения. Гайка 28 связывается с выходным валом с червяком 26. Гайка 28, вращаясь, перемещает винт 27 вместе с корпусом 6.

Для перемещения корпуса Ь в другую сторону втулка 42 выводится из зацепления с гайкой 28, последняя че.рез другую муфту включения и цепную передачу со звездочкой 36 начинает поворачиваться в другую сторону.

Корпус 6 с валками перемещается в другую сторону. Для регулировки совпадения периодов валков выходной вал с червяком 26 выполнен с воэможностьк осевого перемещения от пары винт-гайка. Реверсивное перемещение червяка

26 выполнено аналогично перемещению корпусов 6 от цепных передач, оборудованных муфтами включения. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. 1 табл.

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к прокатным клетям для производства профилей с постоянным и периодическим по длине полосы сечением.

Цель изобретения — повышение производительности путем уменьшения трудозатрат по настройке калибра и упрощение конструкции клети за счет совместного исполнения привода валков и устройств перемещения корпусов, дальнейшее повышение производительности за счет радиальной регулировки валков независимо от направления вращения валков, и упрощение конструкции механизма бесступенчатого совмещения периода валков и совместного его исполнения с приводом клети.

На фиг. I показано клеть по оси прокатки; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг.1; на фиг . 4 — разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез Г-Г на фиг. 1.

Прокатная клеть содержит рабочие валки 1 и 2, установленные на приводных валах 3 и 4 в подвижных в вертикальном направлении корпусах 5 и 6, смонтированных в направляющих 7 и 8 рамы 9, закрепленной на плитовине 10 устройства напряжения стыков корпуснаправляющая (не показано).

Под рамой 9 на плитовине 10 размещена шестеренная клеть Il, оси кинематически связанных шестерен 12 и 13 которой ориентированы по направлению вертикальной оси калибра валков

1 и 2, а двигатель 14 привода клети закреплен на плитовине 10 и соединен с валом шестерни (не показано) шестеренной клети ll муфтой 15.

Прокатная клеть снабжена устройствами осевой регулировки 16 и 17 перемещения корпусов 18 и 19 в направлении вертикальной оси калибра (ра15 диальной регулировки) валков и 2, уравновешивающим устройство 20, выполненным, .например, в виде комплекта тарельчатых пружин и установленным между корпусом 5 и рамой 9, а на

20. верхних торцах корпусов 5 и 6 установлены механизмы 21 и 22 бесступенчатого регулирования периодов валков

1 и 2 и в том числе и при прокатке.

В корпусах 5 и 6 смонтированы прямозубая зубчатая передача, содержащая шестерни 23, жестко скрепленные с приводными валами 3 и 4, шестерни . 24 и червячные передачи, включающие червячные колеса 25 и червяки 26.

Ширина шестерен 24 для обеспечения постоянства сопряжения в зубчатых зацеплениях при осевых регулировках валков 1 и 2 больше ширины шестерен 23.

42545 з 13

Устройство 10 перемещения корпуса 5 в направлении вертикальной оси калибра (устройство радиальной регулировки валка 1) состоит из передачи винт 27 — гайка 28, цепной передачи 29, смонтированной в шестеренной клети ll, зубчатой передачи (шестерней) 13 и 30, устройства натяжения цепи (не показано) и устройств 31 и

32 включения хвостовика .червяка 26 (выходного вала корпуса 5) с передачей винт 27 — гайка 28.

Полый нажимной винт 27 жестко скреплен с корпусом 5 и ориентирован соосно хвостовику червяка 26 с возможностью независимого поворота с ним, своей резьбой сопрягается с гайкой 28, смонтированной в расточке рамы 9 с возможностью поворота, посредством крышки 33 и втулки 34..

Цепная передача 29 включает в себя цепь 35 и звездочки 36 и 37.

Звездочка 36 установлена на ступице гайки 28 с помощью шлицевого соединения и стопорного коль.rà 38, а звездочка 37 — в расточке рамы 9 соосно оси шестерни 30 шестеренкой клети с помощью разъемного подшипника 30 скольжения и центрирующей втулки 40, жестко скрепленной с шлицевой втулкой 41 устройства 32 включения.

Торцы ступиц гайки 28 и звездочки

37 снабжены соединительными элементами, например, кулачками взаимодействующими с аналогичными элементами шлицевых втулок 41 и 42, устройств

31 и 32 включения передачи винт 27 гайка 28 с хвостовиком вала червяка

26. Осевое перемещение шлицевых втулок 41-43 осуществляется с помощью системы рычагов 44 и 45 управления устройств 31 и 32 включения, взаимо.действующих с буртами шлицевых втулок 41 и 43.

Конструкция устройства 18 перемещения корпуса 6 в направлении вертикальной оси калибра идентична конструкции устройства 19 перемещения, при.этом передаточные отношения цепных передач 29, и зубчатых передач

13, 30 и 12, 30 с целью улучшения условий настройки клети равны друг другу.

Механизм 22 бесступенчатого совмещения периодов валков 1 и 2 состоит из передачи винт 46 — гайки 47, зубчатой передачи 48, цепной передачи

49, устройства 50 включения передачи

50 винт 46 — гайка 47 с хвостовиком вала червяка 26, устройства 51 фиксации винта 46 от поворота, корпуса 52 механизма 22 и крьппки 53, закрепленной на корпусе 52 болтами 54.

Винт 46 полый, выполнен заодно целое со ступицей крышки подшипникового узла 55, воспринимающего осевые и радиальные усилия в червячном зацеплении корпуса 5, при этом резьба нарезана на наружной поверхности ступицы и взаимодействует с гайкой

47, жестко скрепленной с корпусом 5 клети:, Второй подшипниковый узел червяка 26 (не показан) воспринимает только радиальные усилия и не зафиксирован относительно расточки корпуса 5 клети в осевом направлении. Наружная поверхность ступицы крьппки снабжена также наружными зубчатыми элементами, находящимися в постоянном зацеплении с шестерней 56 выполненной заодно целое с звездочкой цепной передачи 49 и смонтированной на оси

57 с помощью втулок 58 и 59. На наружной поверхности шейки шестерни 56 выполнены продольные пазы, например, треугольные шлицы, взаимодействующие со стопором 60 устройства 51 фикса- ции передачи винт 46 — гайка 47.

Соосно хвостовика вала червяка 26 с возможностью независимого поворота с ним, с помощью разъемного подшипника 61 скольжения и центрирующей втулки 62, смонтированной в обойме 63, жестко скрепленной (не показано) с крьппкой 53, установлена звездочка 64 цепной передачи 49, включающей звездочки 64 и 56, цепь 65 и устройство натяжения цепи (не показано).

Устройство 50 включения передачи винт 46 — гайка 47 с хвостовиком червяка 26 содержит полумуфту 66 включения, Сопрягающуюся с хвостовиком вала червяка 26 с возможностью осевого перемещения посредством, на-. пример, шлицевого соединения, разъемный подшипник 67 скольжения, установленный в обойме 68, систему рычагов управления (не показано) осевого пе-ремещения полумуфты 66 включения и конечный выключатель (не показан), сблокированный с устройством 51 фиксации.

Торцы ступиц полумуфты 66 включения снабжены соединительными элементами, например кулачками, взаимодействующими с аналогичными элемента5 13425 ми либо ступицы крышки, либо звездочки 64.

Устройство 51 фиксации включает стопор 60, пружину 69 и электромагнит 70, закрепленный на корпусе 52 механизма. Включение электромагнита

70, производится при осевом перемещении полумуфты 66 включения.

Конструкция механизма 21 совмещения периодов валков 1 и 2 полностью идентична конструкции механизма 22.

Порядок настройки клети и работы на ней заключается в следующем.

На приводные валы 3 и 4 корпусов

5 и 6, предварительно смонтированных известным образом в направляющих 7 и

8 рамы 9 (хвостовики червяков 26 сопряжены с шлицевыми втулками 42 и 43, а также нажимные винты 27 с гайками 28), устанавливаются валки 1 и 2 и с помощью устройств 16 и 17 осевой регулировки осуществляется настройка их взаимного осевого положения.

При прокатке профилей постоянного Z5 по длине полосы сечения устройствами

18 и 19 перемещения (радиальной регулировки валков 1 и 2) корпусов 5 и

6 с валками 1 и 2 при включенном приводе (частота вращения червяка

5.;.15 об/мин) производится настройка размеров калибра по высоте и совмеп1ение центра тяжести поперечного сечения калибра (нейтральной линии калибра) с уровнем прокатки по высо35 те. Последовательность операций с

I устройствами 31 и 32 включения определяется начальным положением валков 1 и 2 по отношению друг к другу и к заданному по высоте уровню про- 4о катки или, что одно и то же, проводковой арматуры, закрепленной на раме (не показана), а так же осуществляе-. мым способом прокатки (прокатка в валках равного и неравного диаметра). 45

В таблице приведен перечень операций с устройствами 31 и 32 включения перемещения корпусов 5 и 6 и характер изменения размеров калибра и его положения по высоте в зависимости от порядка их включения.

При прокатке в валках равного диаметра изменение размера калибра, например уменьшение, наиболее целесообразно осуществлять синхронным противонаправленным перемещением корпусов

5 и 6 с валками 1 и .2 (таблица, операция.6) при этом шлицевые втулки

41, устройств 32 включения с помощью

45 е систем рычагов 45 управления вводятся в зацепление своими торцовыми соединительными элементами, выполненными, например, в виде кулачков с аналогичными элементами, выполненными на торцах ступиц звездочек 37 (кулачки шлицевых втулок устройств 31 включения выведены из зацепления с кулачками ступицы гайки 28).

В вертикальных столбцах таблицы индекс "+" означает устройство включено, индекс "-" устройство выключено. Включается привод валков 1 и 2 (частота вращения червяка 5-15 об/мин) и посредством кулачковых соединений и цепных передач 29 крутящий момент с шестерен 30 шестеренной клети 11 передается на ступицы гаек 28. После достижения требуемых размеров калибра кулачки шлицевых втулок 41 посредством систем рычагов 45 управления выводятся из зацепления с кулачками ступиц звездочек 37. Далее производится совмещение центра тяжести поперечного сечения калибра (нейтральной линии калибра) с уровнем прокатки по высоте. В зависимости от.положения центра тяжести поперечного сечения калибра (нейтральной линии калибра) по отношению к уровню прокатки по высоте, осуществляются операции 7 или 8 (таблица). Все последующие корректировки размеров калибров вплоть до перевалки валков

1 и 2 по их износу заключаются только в операциях по синхронному противонаправленному.перемещению корпусов

5 и 6 с валками 1 и 2 (таблица, операции 6 или 5), при неизменном положении центра тяжести калибра (нейтральной линии калибра), совмещенного с уровнем прокатки по высоте.

В случае прокатки в валках неравного диаметра корректировку размеров калибра по результатам прокатки пробной полосы производят перемещением какого-либо одного корпуса с валком (таблица, операции 1-4) с последующим осуществлением операции (таблица 7 или 8) совмещения центра тяжести калибра (нейтральной линии калибра) с заданным по высоте уровнем прокатки.

После завершения операций по настройке размеров калибра по высоте, включающих настройку размеров калибра, прокатку пробной полосы и корректировку размеров калибра, проводят

1342545 мещению периодов противорасположенных валков 1 и 2, которые заключаются в следующем. Включается привод валков 1 и 2 (частота вращения червяка равна 5-15 об/мин) и в зависимости от взаимного положения периодов на противорасположенных валках 1 и 2 полумуфта 66 устройства 50 включения посредством системы рычагов управления перемещается либо к торцу ступицы крышки, либо к торцу ступицы звездочки 64 цепной передачи 49 до сопряжения соединительных элементов, например кулачков. Одновременно с началом перемещения полумуфты 66 включения срабатывает конечный выключатель, сблокированный с устройством

51 фиксации, при этом стопор 60 устройства 51 фиксации выводится из зацепления с треугольными шлицами на шейке шестрени 56, выполненной заодно целое с звездочкой цепной передачи 49, а пружина 69 сжимается.

Таким образом, к моменту сопряжения кулачков полумуфты 66 включения с кулачками либо звездочки 64, либо крышки кинематическая цепь механизма

22 совмещения периодов валков готова к работе. По осуществлению сопряжения кулачков, крутящий момент с хвостовика червяка 26 передается на винт 46 (выполненный заодно целое с ступицей крышки подшипникового узла 55 червя ка 26), вращая ее в требуемом направ лении. Вращательное движение крышки посредством пары винт 46 — гайка 47 преобразуется в поступательное перемещение червяка 26. Таким образом, червяк 26, помимо своего прямого назначения, выполняет одновременно и функцию рейки реечной передачи. В результате этого меняется (увеличивается или уменьшается по сравнению с противорасположенном валком) угловая скорость валка. По окончанию совмещения периодов валков 1 и 2, олумуфта 66 включения возвращается в исходное положение, при этом срабатывает конечный выключатель, управляющий электромагнитом 70 устройства

51 фиксации, и под действием пружины ступенчатого совмещения периодов.

З0 Повышение производительности обуславливается тем, что исключается обязательная при изменении размеров калибра по высоте операция осевой регулировки валков, так как при перемещении корпусов Валков Р направлении вертикальной оси калибра, взаимное в направлении оси положение валков остается неизменным, а следовательно, сокращаются трудозатраты на операции

4р настройки размеров калибра. Кроме того, снижение трудозатрат по настройке клети, а следовательно, и повышение производительности как при прокатке в валках равного, так и нерав45 том, что данная прокатная клеть позволяет устранить .смещение центра тяжести калибра (нейтральной линии калибра) относительно заданного уровня прокат5р ки по высоте без изменения взаимного положения валков, образующих калибр, и именно поэтапное выполнение операций по настройке клети, -а также возможность изменения размеров калибра вертикальным перемещением только одного валка (отпадает необходимость расчета единичных обжатий), что обеспечивает требуемые параметры процесса при минимальных затратах времени. установку рабочей скорости прокатки и осуществляют прокатку заготовок.

При настройке клети для прокатки профилей с периодческим по длине сечением полосы наряду с перечисленными операциями по настройке размеро калибра выполняются операции по сов69 стопор 60 входит в зацепление с треугольными шлицами шестерни 56 независиМо от ее углового положения, обеспечивая тем самым надежную фикса цию передачи винт 46 — гайка 47.

С целью интенсификации процесса совмещения периодов валков, а следовательно, и увеличения выхода годного механизмы совмещения периодов валков установлены на каждом корпусе, что позволяет уменьшить габариты червячной передачи.

Операции по совмещению периодов валков и настройке (корректировки) размеров калибра можно осуществить и в процессе прокатки.

Данное изобретение можно использовать для клети, содержащей консольно расположенные валки с индивидуальным безшпиндельным приводом валков, предназначенной для прокатки полос (профилей) с постоянным по длине сечением. В этом случае шестерни 30

25 выполняют кинематически не связанными друг с другом, а электродвигатели индивидуальных приводов валков можно установить на место механизмов бес9 134254

Упрощение конструкции клети достигается путем совместного исполнения привода устройств радиальной регулировки валков (перемещения корпусов с валками в направлении вертикальной оси калибра) и механизмов бесступенчатого совмещения периодов валков с приводом валков. Существенно по сравнению с известными решениями упрощается конструктивное исполнение безшпиндельного привода и механизма безступенчатого совмещения периодов, а следовательно, и снижается трудоемкость изготовления клети. 15

Повышение точности прокатки обуславливается прямолинейным характером перемещения валков при настройке размеров калибра, оси валков всегда параллельны при любых размерах ка- 20 либра.

Описанная конструкция клети позволяет снизить трудозатраты по настройке клети в зависимости от маркопрофилесортамента на 3-227. и повысить 25 производительность на 0,2-3,6 .

Изобретение используют в техническом проекте компактной прокатной клети диаметром валков 150 мм, предназначенной для типовых участков про- э0 катки для производства рациональных, в том числе высокоточных заготовок

Деталей в условиях машиностроительных заводов.

Формула изобретения

1. Прокатная клеть, содержащая .консольно расположенные приводные рабочие валки, установленные в смонтированных в направляющих рамы с возможностью вертикального перемещения корпусах, снабженных редукторами привода валков, включающими прямозубую и червячную передачи, причем червяк 45 последней установлен в подшипниках, выполнен заодно с выходным валом корпуса и связан с шестеренной клетью, установленной на плитовине, а также устройства перемещения корпусов и ме5

10 ханизмы бесступенчатого совмещения периодов валков, в том числе и при прокатке, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности путем уменьшения трудозатрат по настройке калибра и упрощения конструкции клети за счет совместного исполнения привода валков и устройств перемещения корпусов, оси шестерен шестеренкой клети расположены вертикально, а приводы перемещения корпусов выполнены в виде жестко связанных с корпусами полых винтов, охватывающих выходные валы, и взаимодействующих с упомянутыми винтами гаек, установленных в раме с возможностью поворота, при этом гайки и выходные валы оборудованы муфтами включения.

2. Клеть по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью дальнейшего повышения производительности за счет радиальной регулировки валков независимо от направления вращения валков, клеть снабжена оборудованными муфтами включения, цепными передачами, связывающими. привод клети с устройствами перемещения корпусов..

3. Клеть по и. 1, о т л,и ч а ющ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции механизма бесступенчатого совмещения периодов валков и совместного его исполнения с приводом клети, червяки червячных передач, размещенных в корпусах, установлены с возможностью осевого перемещения и снабжены механизмами их перемещения в виде гаек, жестко связанных с корпусами, и взаимодействующих с ними крышек подшипников червяков в виде полых винтов, охватывающих хвостоники червяков, с зубчатыми венцами на концах,при этом механизмы перемещения червяков оборудованы муфтами включения и дополнительным зубоцепными передачами со стопорами, шестерни которых взаимодействуют с зубчатыми венцами крышек, а цепные передачи связаны с муфтами включения.

1342545

Операция

Корпуса перемещения

Устройство включения

) (31 32 31

Результаты выполнения операций

Увеличение размера калибра.

Корпус 6 перемещается вниз

Уменьшение размера калибра.

Корпус 6 — вверх

Уменьшение размера калибра.

Корпус 5 — вниз

Увеличение размера калибра.

Корпус 5 — вверх

Увеличение (двойное) размера калибра. Корпус 6 вниз, корпус 5 вверх

Уменьшение (двойное) размера калибра. Корпус 6 вверх, корпус 5 вниз

Центр калибра опускается вниз

Центр калибра поднимается вверх

1342545

Фиг. /

1 3 2 э 4 5

1-4

Риг. Я

0-В

З7

9Х

Рис, 9

1342545

Г-/ бФ ф

Составитель Г. Ростов

Редактор Н. Рогулич Техред Л.Сердюкова

Корректор M. Максимишинец

4545/6 Тираж 480 Подп исное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4