Прокатная клеть

 

Изобретение относится к черной и цветной металлургии, а именно к прокатным клетям для производства полосовых, сортовых и фасонных, в том числе высокоточных, профилей с постоянным и переменным по длине полосы сечениями. Цель изобретения - упрощение конструкции клети за счет использования существующих регулируемых тормозных устройств для создания и регулировки величины осевого натяга в упорных подшипниках, увеличение долговечности упорных подшипников путем снижения действующих на них в процессе прокатки осевых усилий, повышение точности прокатки и расширение технологических возможностей клети. Выполнение шевронного колеса 11 из двух косозубых шестерен 12 и 13 позволяет обеспечить постоянное и независимое от направления осевых составляющих усилия прокатки направление осевых усилий, действующих на упорные подшипники. При этом эти усилия снижаются в 5-11 раз. Шестерни 12 и 13 могут посредством подвижной шпонки, каждая в отдельности или совместно, быть связанными с рабочими валками 1. Управление тормозами валков и подвижными шпонками производится от месдоз, установленных между подушками и станиной в направлении осей валков. Это позволяет за счет изменения трмозных моментов на валках и направления осевых усилий в косозубых зацеплениях шестерен 12, 13 и 20 обеспечить в процессе прокатки постоянное соотношение величин осевой составляющей от усилия прокатки и осевого усилия косозубого зацепления. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ПРОКАТНАЯ КЛЕТЬ фиг 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4343858/31-02 (22). 15.12.87 (46) 15.09.89. Бюл. и 34 (72): В. В ° Панов,В . В . Гайда бура, В.С, Нагорнов, А. Б. Гросман и Ю.P. Швабауэр (53) 621.771.2.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 752522, кл. В 21 В 13/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 804150, кл. В 21 В 13/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 1045964, кл . В 2 1 В 13/00, 1983 . (su 4 В 21 В 13/00, В 21 Н 8/00 (57) Изобретение относится к черной и цветной металлургии, а именно к прокатным клетям для производства полосовых, сортовых и фасонных, в том числе высокоточных профилей с постоянным и переменным по длине полосы сечениями. Цель изобретения — упрощение конструкции клети за счет использования существующих регулируемых тормозных устройств для создания и регулировки величины осевого, натяга

150 7466

R уп рных подшипниках, увеличение долговечности упорных подшипников путем снижения действующих на них в процессе прокатки осевых усилий, повьш ение точности прокатки и расширение технологических возможностей клети. Выполнение шевронного колеса 11 иэ двух косоэубых шестерен 12 и 13 позволяет обеспечить постоянное и не-10 зависимое от направления осевых составляющих усилия прокатки, направление осевых усилий, действующих на упорные подшипники, При этом эти усилия снижаются в 5-11 раз. Шестерни 15 l2 и 13 могут посредством подвижной шпанки, кажлая в отдельности или сосовместно, быть связанными с рабочими валками 1. Управление тормозами валков и подвижными шпонками производится от месдоз, установленных между подушками и станиной в направлении ос ей валков, Это позволяет эа счет изменения тормозных моментов на валках и направления осевых усилий в косоэубых зацеплениях шестерен 12, 13 и 20 обеспечить в процессе прокатки постоянное соотношение величин осевой составляющей от усилия прокатки и осевого усилия кос оэубого зацепления.

1 з ° п, ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к черной и цветной металлургии, а именно к прокатным клетям для производства полосовых, сортовых и фасонных, н том числе высокоточных профилей с посто- янным и переменным по длине полосы с ечением.

Цель изобретения — упрощение конструкции клети путем использования 30 существующих регулируемых тормозных устройств для создания и регулировки величины осевого натяга в упорных подшипниках, увеличение долговечности упорных подшипников путем снижения действующих на них в процессе прокат35 ки осевых усилий, повышение точности прокатки и расширение технологических воэможностей клети .

На фиг, 1 приведена клеть, вид по оси прокатки; на фиг. 2 — узел Т на фиг. 1; на фиг, 3 — вид А на фиг. 1; на фиг, 4 — вид Б на фиг, 1; на фиг. 5 — разрез В-В на фиг . 3; на фиг . 6 — разрез Г-Г на фиг. 5.

Прокатная клеть содержит валки 1, смонтированные на радиальных и упорных подшипниках (не показано) в поду1пках 2, установленных в станине 3, устройства для установки осевого лифта в упорных подшипниках (не показано) в виде регулировочных гаек, воздействующих с упорными подшипниками с помощью промежуточных втулок и прокладок (не показано), устройство для бесступенчатого совмещения периодов

4 противорасположенных рабочих валков 1, устройства осевой регулировки

5 верхнего рабочего валка и радиальной регулировки (не показано) верхнего и нижнего рабочих валков 1. На хвостовики рабочих валков 1 насажены барабаны 6, взаимодействующие с колодками 7 регулируемых тормозных устройств, например, колодочных тормозов 8, установленных на подушках 2 рабочих валков I Междy планками 9 подушек 2 и станиной 1 установлены силоиэмерительные элементы (месдоэы) («e показано), предназначенные для измерения осевых усилий на валках 1. с

Устройство для бесступенчатого совмещения периодов 4 рабочих валков

1 согержит смонтированные посредством шпонок 10 на хвостовиках рабочих валков 1 с возможностью свободного взаимного поворота составные шевронные колеса 11, каждое иэ которых состоит иэ двух соосных косоэубых колес 12, 13 со встречным направлением зубьев.

Фиксация колес 12, 13 от осевых перемещений осуществляется с помощью упорных буртов, выполненных соответственно на хвостовиках рабочих валков 1 и и расточках косоэубых колес

12 и упорных шайб 14. Шпонки 10 вы- . полнены подвижными в направлении осей рабочих валков 1 и связаны между собой траверсой 15, которая в свою очередь снабжена штоком 16, раэме" щенным в расточке корпуса 17 фиксатора 18, скрепленного с упорной шайбой 14, Рабочая длина шпонки 10 не превышает ширины любого из косоэубых колес 12,13. Хвостовик штока 16 снаб жен проточкой, сопрягаемой с рычагами

1507466

19 системы у равления (не показано) шпонками 10. Составные шевронные колеса 12, 13 образуют зубчатые зацепления с шевронными шестернями 20 и

5 связаны с ними с помощью водил 21.

Шевронные шестерни 20 смонтированы на осях 22, 23 обоймы 24, установленной на направляющих 25, обеспечивающих ее перемещение в направлении, перпендикулярном плоскости осей рабочих валков 1 подвижной рамы 26.

Одно иэ водил 21 каждой шевронной зубчатой пары снабжено регулируемыми упорами (не показано) их углового по- !5 ложения по отношению к обойме 24, выполненных, например, в виде объемных кронштейнов с регулировочным винтом, прикрепленных к обойме 24, а обойма

24 — устройством перемещения ее в 20 раме 26, выполненным в виде передачи винт-гайка 27, и пружины 28, установленной с противоположной передачи винт-гайка 27 стороны в пазу обоймы

24. Соосно каждой иэ шевронных шесте- 25 рен 20 на осях 22 и 23 установлены находящиеся во взаимном зацеплении косозубые шестерни 29,30, диаметры которых больше диаметров шевронных шестерен 20. Одна из шевронных шесте- 30 рен 20 (верхняя) и косоэубая шестерня

29 сопрягаются с осью 22 посредством, например, шлицевого соединения и снабжены устройствами их осевого перемещения, выполненными в виде винта

31 и поворотных поводковых гаек 32, смонтированных в разъемных корпусах поводков 33, а другая шевронная шестерня 20 (нижняя) и косозубая шестерня 30 зафиксированы от осевых переме- 40 щений, например, с помощью гайки 34.

Перемещение рамы 26 в направлении осей рабочих валков 1 осуществляется устройством 35.

ПРокатная клеть работает следую- 45 щим образом.

Предварительно собранные и настроенные известным образом станина 3 с рабочими валками 1, регулируемыми тормозными устройствами, например

50 колодочными тормозами 8, устройствами радиальной (не показано) и осевой

5 регулировки рабочих валков 1, силоиэмерительными элементами (месдоэами) (не показано) осевых усилий на рабочих валках 1,установленных между планками 9 подушек 2 и станиной 3 и устройство 4 для бесступенчатого совмещения периодов противорасположенных рабочих валков 1, устанавливаются соответственно на плитавину и направляющие подвижной рамы 26. Съемными кронштейнами с регулировоч ными винтами (не показано) и передачей винтгайка 27 устанавливается соосность осей составных шевронных колес 11 и .Рабочих валков. С помощью устройства

35 рама 26 перемещается к прокатной клети и производится сопряжение внутренних расточек составных шевронных колес 11 с хвостовиками рабочих валков 1. Далее посредством устройства

35 и вращением поворотной поводковой гайки 32, смонтированной в разъемном корпусе поводка 33, взаимодействующего с шевронной шестерней 20, составные шевронные колеса 1! прижимаются к упорным буртам хвостовиком рабочих валков 1. Вращением рабочих валков 1 производится совмещение продольных осей шпоночных пазов хвостовиков рабочих валков 1 и составных шевронных колес шестерен 11 в одной плоскости.

Соосность продольных осей шпоночньж пазов сбставных частей шевроннык колес, а именно косозубых колес 12 и

13, обеспечивается при сборке устройства 4 бесступенчатого совмещения периодов противорасположеннык валков 1, и в силу того, что каждое иэ соатавляющих шевронного колеса 11 находится в постоянном зацеплении с общей для них шевронной шестерней 20, взаимное угловое положение косоэубых колес 12 и 13 остается неизменным на протяжении всего периода эксплуатации устройства 4, а следовательно, обеспечивается соосность продольных осей шпоночных пазов косозубых колес 12 и

13. Затем упорными шайба 14 в сборе со шпонкой 10, фиксатор 18 и рычагами 19 системы управл шпонками

10 осуществляется осев угловая фиксация составньж шевронных колес

11 на хвостовиках рабочих валков 1, а осевым перемещением косозубой шестерни 29 (нижний рабочий валок 1 заторможен соответствующим колодочным тормозом 8) — бесступенчатое совмещение периодов противорасположенных рабочих валков 1.

Включается привод клети и одновременно с этим подвижные шпонки 10 рычагами 19 системы управления шпонка— ми и регулируемыми тормозными устройс т вами, например, кол од оч ными т ормозами 8 (система управления прокатной

1507466 клети), сопрягаются с каждым из косоэубых колес 12 и 13, в результате чегоо ос евые усилия на упор ных п одшипниках (не показано) рабочих валков

1 при холостой прокрутке клети отсутствуют (косозубые колес а 12 и 13 выполняют роль шенронного колеса), При задаче полосы н момент ее захвата рабочими валками 1 возникающие осевые составляющие Р> от усилия прокатки P регистрируются силоиэмерительными элементами (не показано), пока эа ния которых передаются в контрольный блок, управляющий изменением силы то- 15 ка (изменением усилия прижатия колодок 7 к барабанам 6) в электромагните егулируемого тормозного устройства, апример колодочного тормоза 8 и осеным положением шпонок 10 на хвостови- 20 ках рабочих валков 1, В зависимости от величины и направления осевых составляющих от усилия прокатки каждый из валков нагружается соответствующим тормозным моментом и устанавливается требуемое осевое положение шпонок. В силу того; что тормозные моменты на рабочих валках 1 могvT изменяться н широком диапазоне и составляют су цественную часть от величины крутящего момента на рабочих валках, а напранление осевых усилий н косозубых зубчатых зацеплениях 12,13,20 может быть любым, величина осевого усилия в упомянутых косоэубчх зацеплениях может также изменя гься в широком диапазоне, 35

Отсюда имеется реальная возможность в зависимости от показаний силоиэмерительных элементов (не показано) за счет изменения величины тормозных моментов на рабочих валках 1 и перемещения подвижных шпонок 10 обеспечить в процессе прокатки следующее постоянное соотношение величин осевой составляющей P от усилия прокатки P о

45 и осевого усилия А, соответствующего косоэубого зубчатого зацепления А =

= Ою88-0,5 Р, или А =1,2-1,5 Ро при этом имеется воэможность обеспечения постоянного направления результирующей от осевых усилий А и Р на протяжении нсего процесса формоизменения полосы, что в свою очередь обуславливает воэможность установки в подшипниковых опорах каждого рабочего валка по одному упорному подшип- 55 нику одностороннего действия.

Таким образом, учитывая противоположные направления усилий Ро и А, на упорные подшипники рабочих валков

1 н процесс е деформации полосы б улет действовать осевое усилие (осеной натяг), равное 0,2-0,5 P и имеющее постоянное направление на протяжении всего процесса формоиэменения полосы, н том числе и при деформации высокоточных периодических профилей, формоизменение которых связано с изменением направления осевых составляющих от усилия прокатки в процессе их обжатия, Область применения данного технического решения не ограничивается рассмотренным выше исполнением прокатной клети.

Целесообразно использование данного технического решения н для конструкции прокатной клети с реечным приводом, рейка которого расположена между осями рабочих валков и взаимодействует с каждым из составных шенронных колес, смонтированных на хвостовиках рабочих валков, предназначенной для осуществления способа шаговой деформации и прокатки коротки: высокочастотных заготонок деталей.

Такая клеть сочетает простоту ее конструкции с нысокой точностью прокатки и долговечностью упорных подшипников.

Расширение технологических возможностей клети обеспечивается эа счет расширения сортамента высокоточных профилей постоянного и переменного по длине сечения путем освоения произнод< тва профилей, формоиэменение которых связано с возникновением значительных по величине и переменных по направлению (в т.ч. и в процессе обжатия полосы) осевых составляющих от усилия прокатки, так как данное техническое решение позволяет обеспечить постоянное, независящее от направления осевых составляющих усилия прокатки, направление осевых усилий действующих на упорные подшипники, причем величина этих усилий н

5-11 раз меньше величин осевого натяга в упорных подшипниках в известных решениях. Резкое снижение осевых усилий, действующих в процессе деформации полосы на упорные подшипники, обуславливает увеличение их долговечности, а стабильное, не зависящее от направления усилий прокатки, направление осевого натяга обеспечинает: во-первых, упрощение конструкции подшипниковых опор (в дна раза сок150 7466

10 ращается количество упорных подшипни— кон); во-вторых, поньш ение точности прокатки (исключаются осевые перемещения рабочих валков н процессе об5 жатия полосы) ° Кроме того, упрощение конструкции клети достигается эа счет использования в качестве средств для создания и регулировки величины осевого натяга существующих регулируе- 10 мых тормозных устройств, система управления которых оснащена силоизмерительными элементами (месдоэами) осевых усилий на валках и снязана с системой управления положением шпонок 15 устройств включения составного шевронного колеса, причем исключение гидроцилиндров и гидростанции позволяет улучшить условия труда и снизить трудоемкость эксплуатации клети °, 20

Изобретение позволяет за счет освоения новых видон металлопродукции а именно высокоточных фасонных профилей с постоянным и переменным по длине полосы поперечным сечением, формо- 25 изменение которых связано с возникновением больших по величине и переменных по направлению осевых составляющих от усилия прокатки, снизить тру— доэатраты в машиностроительных от- 30 раслях народного хозяйства, понысить коэффициент использования металла до 0,6-0,98 и в зависимости от маркопрофилесортамента и монтажности партий обеспечить снижение себестоимости З5 высокоточных заготовок деталей, Формул а изобретения

1, Поокатная клеть, содержащая 40 станину, установленные в ней рабочие валки, смонтированные в подушках на радиальных и упорных подшипниках, индивидуальные устройства для создания и регулирования осевого натяга.в 45 упорных подшипниках, регулируемые тормо ные устройства, установленные на подушках рабочих валкон и связанные с хвостовиками рабочих валков, систему управления тормозами и устройство для бесступенчатого совмещения периодов противорасположенных рабочих валков, включающее в себя подвижную в направлении к клети обойму с осями, на которых размещены дна блока соосных шестерен разного диаметра, шестерни большего диаметра выполнены косоэубыми и взаимно связаны, а шестерни меньшего диаметра — шенронными, при этом на осях обойм размещены также водила с шенронными шестернями, жестко связанными с рабочими валками и находящимися в зацеплении с соответствующими упомянутыми шевронными шестернями обоймы, одна из косоэубых шестерен обоймы установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции клети путем использования известных регулируемых тормозных устройств для создания и регулировки величины осевого натяга в упорных подшипниках, увеличения долговечности упорных подшипников путем снижения действующих на них в процессе прокатки осеных усилий, повышения точности прокатки и расширения технологических воэможностей -кпети, шевронные шестерни на водилах выполнены состанными в виде двух косозубых шестерен с встречным направлением зубьев, каждая из которых снабжена подвижной вдоль оси шестерни шпонкой.

2. Клеть по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что система управления регулируемыми тормозными устройстнами и положением шпонок снабжена установленными между подушками и станиной измерительными элементами (месдоэами) осевых усилий на валках.!

507466

Нид А

l507466

Фиг. Ч

1507466

Корректор М, Максимишинец

Редактор А. Долинич

Заказ 5489/13

Тираж 459

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Составитель Г. Ростов

Техред И. Верес

Z1