Автоматическая линия для изготовления изделий из прутка поперечно-клиновой прокаткой

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к станам поперечно-клиновой прокатки. Цель изобретения - повышение производительности процесса прокатки и расширение технологических возможностей. Прутки (П) механизмом загрузки сначала заполняют ступени подвижной рамы. Нечетный П поступает на ролики первого транспортного устройства (ТУ). Толкатель от привода перемещает П в первое нагревательное устройство, после чего толкатель возвращается в исходное положение, а загрузка П автоматически повторяется. При этом нечетные П перемещаются первыми ТУ, а четные сначала подаются на второе ТУ с помощью Н-образного поворотного рычага (ПР) механизма передачи, а затем подаются во второе нагревательное устройство аналогично подаче прутков первым ТУ. П из первого нагревательного устройства поступают на третье ТУ, откуда с помощью ПР механизма передачи они подаются на четвертое ТУ. Дальше с помощью ПР механизмом передачи П подаются на пятое ТУ, откуда они поступают на прокатку в стан. П из второго нагревательного устройства поступают непосредственно на четвертое ТУ, откуда они с помощью механизма передачи поступают также на пятое ТУ. Порядок подачи прутков на пятое ТУ осуществляется согласно циклограмме автоматической линии. Производительность процесса прокатки прутков большой массы без снижения качества изделий повышается за счет возможности подачи в стан нагретых до необходимой температуры прутков одновременно от двух нагревательных индукторов, при этом отбраковываются недогретые прутки. 12 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ц 4 В 21 Н 1 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4294090/25-27 (22) 04.08.87 (46) 07.10.89. Бюл. № 37 (71) Филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института металлургического машиностроения им. А. И. Целикова, г. Славянск (72) П. М. Коваленко, И. Ф. Рож ненко, Н. М. Грушкин, А. С. Булкин, А. С. Сафонов, В. И. Быкасов и Р. И. Савинцев (53) 621.771.65 (088.8) (56) Целиков А. И. и др. Поперечноклиновая прокатка в машиностроении. М.:—

Машиностроение, 1982, с. 104 — 109. (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПРУТКА

ПОГ!ЕРЕЧНО-КЛИНОВОЙ ПРОКАТКОЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к станам поперечно-клиновой прокатки. Цель изобретения — повышение производительности процесса прокатки и расширение технологических возможностей. Прутки (П) механизмом загрузки сначала заполняют ступени подвижной рамы. Нечетный П поступает на ролики первого транспортного устройства (ТУ).

Толкатель от привода перемешает П в перИзобретение относится к черной металлургии, преимущественно к кузнечно-прессовому оборудованию, а именно к станам поперечно-клиновой прокатки, предназначенным для получения круглых ступенчатых изделий из предварительно нагретой прутковой заготовки большой массы.

Цель изобретения — повышение производительности процесса прокатки.

На фиг. изображена автоматическая линия для изготовления изделий из прутка

„„SU„„1512699 А1

2 вое нагревательное устройство, после чего толкатель возвращается в исходное положение, а загрузка П автоматически повторяется. При этом нечетные П перемешаются первыми ТУ, а четные сначала подаются на второе ТУ с помощью Н-образного поворотного рычага (HP) механизма передачи, а затем подаются во второе нагревательное устройство, аналогично подаче прутков первым ТУ. П из первого нагревательного устройства поступают на третье ТУ, откуда с помощью ПР механизма передачи они подаются на четвертое ТУ. Дальше с помощью

ПР механизмом передачи П подаются на пятое ТУ, откуда они поступают на прокатку в стан, П из второго нагревательного устройства п, ступают непосредственно на четвертое ТУ, откуда они с помощью механизма передачи поступают также на пятое ТУ. Порядок подачи прутков на пятое ТУ осуществляется согласно циклограмме автоматической линии. Производительность процесса прокатки прутков большой массы без снижения качества изделий повышается за счет возможности подачи в стан нагретых до необходимой температуры прутков одновременно от двух нагревательньх индукторов, при этом отбраковываются недогретые прутки. 12 ил. поперечно-клиновой прокаткой, вид в плане; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4— сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — сечение

Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 — вид Д на фиг. 2; на фиг. 7 — сечение Е-Е на фиг. 2; на фиг. 8— сечение Ж-Ж на фиг. 6; на фиг. 9 — схема переноса прутка механизма передачи; на фиг. !Π— схема возврата механизма передачи прутков (при опущенных ложементах); на фиг. 11 — вид 3 на фиг. 1; на фиг. 12— сечение И-И на фиг. 11.

1512699

1О

Автоматическая линия для изготовления изделий из прутка поперечно-клиновой прокаткой (фиг. 1) включает механизм 1 загрузки (загрузочное устройство) с приемным карманом 2 для прутков, неподвижные балки 3, имеющие ступенчатую форму (фиг. 2), подвижную раму 4, также имеющую ступенчатую форму. Привод подвижной рамы 4 вкпючает гидроцилиндр 5. Подвижная рама 4 имеет ролики 6, а неподвижные балки 3 — направляющие 7.

Транспортное устройство 8 подачи прутков в индукторы нагревательного устройства содержит выполненную в виде прямоугольной формы раму 9, жестко соединенные с рамой 9 консольные транспортные ролики 10, тележку 11 с толкателем 12, приводимые от электродвигателя 13 (фиг. 1) редукторы !4 цепной передачи 15.

Механизм 16 передачи прутков (фиг. 6) содержит Н-образный рычаг 17, подвижную верхнюю звездочку 18, жестко соединенную е ложементами 19, гидроцилиндр 20 поворота Н-образного рычага 17, цепь 21 с механизмом 22 корректировки (фиг. 6 и 7) положения ложемента 19 на обоих ветвях цепи 21, нижнюю звездочку 23, закрепленную на валу 24 и рычагом 25 связанную с гидроцилиндром 26 поворота нижней звездочки 23 относительно оси опоры 27.

Транспортное устройство 28 аналогично транспортному устройству 8 (фиг. 1). Нагревательный индуктор 29 с первым ручьем нагрева прутков и нагревательный индуктор 30 с вторым ручьем нагрева прутков конструктивно одинаковы. Тянущие ролики 31 и 32 на первом и втором ручьях нагрева прутков конструктивно выполнены одинаковыми и включают Г-образный упор

33 (фиг. 4) пневмоцилиндр 34, стационарный нижний приводной ролик 35, подвижный приводной верхний ролик 36, рычаг 37 и пневмоцилиндр 38. Приемный желоб 39 снабжен транспортными роликами 40, упором 41, нишей 42 для входа рычагов 17 механизма 43 передачи прутков. Приемный желоб 39 также снабжен рычагом-сбрасывателем 44 (фиг. 3) и пневмоцилиндром 45 для сбрасывания непрокатанных или недогретых прутков в короб 46. Механизм 43 передачи прутков с первого ручья нагрева на второй аналогичен механизму 16, передающему холодные прутки по ручьям. Приемный желоб 47 (фиг. 1 и 3) на втором ручье нагрева включает транспортные ролики 48, упор 49, ниши 50, позволяющие прохождение смежных рычагов !7, несущих ложементы !9 механизмов 43 и 51 передач прутков. Механизмы 51 и 43 передачи прутков по конструкции одинаковы, а для свободного прохождения их друг относительно друга Н-образный рычаг 17 выполнен различной ширины (один шире, другой уже). l5

Транспортное устроство 52 подачи прутков в стан 53 поперечно-клиновой прокатки включает прямоугольной. формы раму

54 по форме рамы 9, которая со стороны стана 53 имеет замкнутый контур, на котором установлены цельные транспортные ролики 55 (фиг. 3), в зоне полости рамы 54 установлены консольные транспортные ролики 56, позволяющие прохождение приводной тележки 57 с толкателем 58.

Привод тележки 57 осуществляется от электродвигателя 59, через редуктор 60 и цепную передачу 61. В зоне стана 53 установлены крышки желоба 62 с гидроцилиндром 63. Линия включает наклонный склиз

64 для скатывания готовых деталей и концевых отходов, транспортеры 65 и 66 и короба для сбора готовых деталей 67 и концевых отходов 68, склиз 69 и короб 70 для сбора окалины.

Линия снабжена конечными выключателями и автоматической аппаратурой, управляющими работой машин и механизмов согласно принятому техпроцессу (не показаны) .

Автоматическая линия для изготовления изделий из прутка поперечно-клиновой прокаткой работает следующим образом.

Прутки с помощью мостового крана или автопогрузчика (не показаны) закладываются в загрузочное устройство в приемный карман 2 (фиг. 1). С помощью подвижной рамы 4, имеющей ступенчатую форму, прутки посредством гидроцилиндра 5, роликов 6 и направляющих 7 (фиг. 2) перемещают на шаг неподвижной балки 3. Таким образом все ступени неподвижной балки 3 заполняются прутками. При дальнейшем подъеме прутков в загрузочном устройстве верхний пруток скатывается на ось транспортного устройства 8. Включается электродвигатель

l3, и через редуктор 4 и цепную передачу 15 тележка 11 перемещается в сторону нагревательного индуктора 29 и толкателем 2 (фиг. 4) пруток по консольным транспортным роликам 0 перемещается вовнутрь нагревательного индуктора 29 до упора 33, в который упирается торцом. Таким образом строго определено положение переднего конца прутка в нагревательном индукторе 29.

При его перемещении тележка !1 передвигается в полости рамы 9.

После окончания загрузки нечетного прутка в нагревательный индуктор 29 с первым ручьем нагрева тележка l I возвращается в свое крайнее правое положение, а упор 33 пневмоцилиндром 34 опускается в нижнее положение. Пруток начинает нагреваться в первом ручье нагрева. Время нагрева зависит от размера прутка (например, для прутка

L=3000 мм, ф 130 мм, время нагрева

12 мин). Для загрузки нагревательного устройства 30 от датчика времени (не показан) дается команда загрузочному устрой1512699 ству на подачу следующего четного прутка на ось транспортного устройства 8.

Далее механизм 16 передачи прутков (фиг. 1 и 2) при опущенных ложементах 19 поворачивается на ось первого ручья.

Гидроцилиндром 26 (фиг. 7 и 6) через рычаг 25, вал 24, звездочку 23, цепь 21, звездочку 18, ложемент 19 поворачивают в верхнее (вертикальное) . положение. Гидроцилиндром 20 Н-образный рычаг 17 переводится на второй ручей нагрева. При этом нижние звездочки 23, закрепленные на валу 24, удерживаются подвижным гидроцилиндром 26через рычаг 25. Цепь 21 при повороте Н-образного рычага 17 осуществляет переменный охват звездочек 23 в зоне между их ветвями, которые всегда параллельны проворачивающемуся Н-образному рычагу 17.

Верхние звездочки 18 жестко закреплены с ложементами 19 в верхней части Н-образного рычага 17 и при повороте последнего своими зубьями накатываются на цепи 21, при этом ложементы 19 и звездочка 18 не проворачиваются, а занимают постоянное не меняющееся положение, не зависящее от положения Н-образного рычага 17, и оно сохраняется на протяжении всего проворота Нобразного рычага 17. Осуществляется плоскопараллельное перемещение ложементов 19, которые, захватив пруток, переносят его на второй ручей нагрева. Опускается ложемент

19 в нижнее положение. Переводится Н-образный рычаг на первый ручей. Включается электродвигатель 13, и тележка с толкателем транспортного устройства 28 на втором ручье нагрева перемещает пруток в нагревательный индуктор 30 до упора 33. После окончания загрузки (четного) прутка в нагревательный индуктор 30 второго ручья нагрева тележка транспортного устройства 28 возвращается в свое крайнее правое положение, механизм передачи прутков 16 (фиг. 1) возвращается на ось второго ручья нагрева, и упор 33 отводится в нижнее левое положение (фиг. 4). 3а это время (на момент подачи прутка в нагревательный индуктор 30 второго ручья), пруток, нагреваемый на первом ручье, находится в нагреваемом устройстве половину расчетного времени нагрева (6 мин).

По истечении полного времени нагрева прутка на первом ручье (минус время на подачу новой заготовки в данный нагревательный индуктор) дается команда загрузочному устройству 1 на подачу следующего нечетного прутка на ось транспортного устройства 8 (фиг. 1). Включается электродвигатель 13, и через редуктор 14 и цепную передачу 15 тележка 11 перемещается в сторону нагревательного индуктора 29 и толкателем 12 (фиг. 4) пруток по консольным транспортным роликам 10 перемещается вовнутрь нагревательного индуктора 29. Перемешаясь, данный холодный пруток упирается

55 в,уже нагретый пруток и выталкивает его.

Как только нагретый пруток входит в зону тянущих роликов 31 (фиг. 4), срабатывает фотодатчик (не показан), опускается верхний тянущий ролик 36, закрепленный на рычаге 37, под воздействием пневмоцилиндра 38, и приводные ролики 35 и 36 подают горячий пруток на приемный желоб 39. Пруток перемещается по неприводным транспортным роликам 40 до упора 33.

Новый подаваемый холодный пруток, не доходя до своего крайнего положения, останавливается (т. е. привод 13 тележки 11 выключается) . Упор 33 цилиндром 34, закрепленным на тянущих роликах 31, подается в нагревательный индуктор 29. После этого холодная заготовка подается до упора 33.

После загрузки очередного (нечетного) прутка на первом ручье нагрева в нагревательное устройство 29 тележка 11 возвращается в свое крайнее правое положение, а упор 33 пневмоцилиндром 34 опускается в нижнее положение, тянущие ролики 31 разводятся. Нагретый пруток, находящийся на приемном желобе 39, механизмом 44 передачи прутков (нормальное положение ложемента вертикальное) переносит нагретый пруток на ось приемного желоба 47 (фиг. 1 и 3), а механизм 51 передачи прутков, переносит его на ось транспортного устройства 52 для задачи его в стан 53 поперечно-клиновой прокатки.

Ложемент 19 механизма 51 передачи прутков опускается в свое нижнее положение, и сам механизм отводят в исходное положение на ось второго ручья нагрева и ложемент 19 проворачивают в вертикальное положение. Механизм 43 передачи прутков также отводится в исходное положение на ось первого ручья нагрева, включается гидроцилиндр 63, и крышка желоба 62 накрывает пруток для ограничения его от возможного биения при его прокатке, так как он при прокатке имеет значительные обороты. Включается электродвигатель 59, как только механизм 51 передачи прутков освободил ось транспортного устройства 52.

Через редуктор 60 и цепную передачу 61 тележка 57 толкателем 58 перемешает пруток по транспортным консольным роликам 56 в направлении стана 53 поперечноклиновой прокатки для прокатки заготовок (фиг. 1). Подача прутка осуществляется на определенный шаг, а сама прокатка выполняется в автоматическом режиме. Прокатанные заготовки по склизу 64 (фиг. 12 и 13) попадают на транспортер 65 и далее — в короб 67. Концевые отходы при прокатке первой и последней заготовки по склизу 64 попадают на транспортер 66 и далее — в короб 68. Окалина, получаемая при прокатке заготовок, совместно с охлаждаемой водой по склизу стекает в короб 70, который по мере наполнения увозится цеховым краном.

1512699

Формула изобретения

Цикл подачи прутков в стан поперечноклиновой прокатки равен половине времени нагрева. Через промежуток времени, равный половине времени нагрева прутка (6 мин) минус время на передачу заготовки с загрузочного устройства 1 (фиг. 1), в нагревательное устройство 30 (срабатывает реле времени, не показано), дается команда на подачу очередного (четного) прутка на ось транспортного устройства 8. Далее передача четного холодного прутка в нагревательное устройство 30 аналогична описанному. Подающийся холодный пруток выталкивает горячий. Как только горячий (четный) пруток входит в зону тянущих роликов 22 (срабатывает фотодатчик, (не показан), опускается верхний тянугций ролик 36, и приводные ролики 35 и 36 подают горячий пруток на приемный желоб 47. Пруток перемещается по неприводным транспортным роликам 48 до упора 49. Далее передача горячего прутка механизмом 51 передачи прутков на ось задающего устройства 52 в стан 53 поперечно-клиновой прокатки и получение готовых деталей аналогична описанному при подаче нечетного прутка. При дальнейшей подаче прутков (как нечетных, так и четных) цикл работы механизмов повторяется. По мере уменьшения прутков в приемном кармане 2 загрузочного устройства 1 их пополняют с помощью крана и и автопогрузчика.

В процессе работы линии возникает необходимость по команде от датчика (не показан), контролирующего температуру нагрева прутка, когда пруток имеет меньшую температуру, чем необходимо для ее прокатки, сбросить такой пруток в короб 46 для повторной подачи его в приемный карман 2 загрузочного устройства I.

Необходи мость сбросить пруток в короб 46 может быть как с первого ручья, так и с второго ручья нагрева, а также с оси транспортного устройства 52 при непрокатанном прутке. В этом случае механизмами 51 и 43 передачи прутков вначале с оси транспортного устройства 52 пруток передается на ось второго ручья нагрева, затем на ось первого ручья нагрева. С оси первого ручья нагрева рычагом-сбрасывателем 44 и пневмоцилиндром 45 пруток сбрасывается в короб 46 (фиг. 1 и 3).

Изобретение позволяет повысить производительность процесса прокатки прутков с большой массой без снижения качества изделий за счет возможности подачи в стан нагретых до необходимой температуры прутков одновременно от двух нагревательных устройств, при этом отбраковывая недогретые заготовки.

Автоматическая линия для изготовления изделий из прутка поперечно-клиновой прокаткой, содержащая установленные по ходу технологического процесса и связанные между собой транспортными средствами механизм загрузки, нагревательное устройство, включающее индукторы с ручьями, и стан поперечно-клиновой прокатки, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и расширения технологических возможностей, она снабжена механизмами передачи заготовок, один из которых установлен против механизма загрузки с возможностью взаимодействия с ним и перед нагревательным устройством по ходу технологического процесса, а два других механизма передачи заготовок установлены оди н п роти в другого после нагревательного устройства с возможностью взаимодействия один с другим, каждый из механизмов передачи заготовок выполнен в виде Н-образного поворотного рычага, гидроцилиндров, рычажной системы, ложементов для прутков и цепной передачи с механизмом регулировки положения ложементов, а каждое из транспортных средств, установленных перед ручьями нагревательных индукторов и стана, выполнены в виде рамы, установленной внутри нее с возможностью перемещения в направляющих тележки с жестко закрепленным на ней толкателем, при этом Н-образный поворотный рычаг одного из двух взаимодействующих механизмов передачи за готовок выполнен по ширине меньшим, чем другой, а нагревательное устройство выполнено с двумя индукторами, продольные оси которых параллельны и расположены симметрично относительно общей оси вращения

Н-образного рычага механизма передачи заготовок, расположенного против механизма загрузки, и Н-образного рычага, наиболее удаленного от стана поперечно-клиновой прокатки механизма передачи заготовок.

1512699

1512699

15!2699

1512699

Г-Г

1512699

1512699

1512699

1512699

Щ/е 1Z

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор Н. Яцола

Заказ 5927/11

Составитель А. Колпаков

Техред И. Верес Корректор Н. Король

Тираж 572 Подписное