Стан холодной пилигримовой прокатки труб

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к прокатному производству. Целью изобретения является повышение производительности путем снижения динамического момента на валу главного привода. Стан содержит стационарную рабочую клеть 1, патрон 2 оправочного стержня 3, патрон 4 заготовки 5, главный привод 6. С главным приводом кинематически связаны привод 7 вращения валков 8, механизм 9 возвратно-поступательного движения патрона 2 и механизм 10 перемещения патрона 4. Механизм перемещения патрона заготовки выполнен в виде дифференциального редуктора, его привода вращения, жестко закрепленной на патроне рейки 18, взаимодействующей с шестерней 19 выходного вала, и жестко закрепленной на патроне 2 дополнительной рейки 21, взаимодействующей с шестерней 22 одного из входных валов редуктора. 2 ил.

СООЗ ССБЕТСИИХ

РЕСПУЕ ЛИИ (51)5 В 21 В 21/00

GnMCAHME MSG5PE7EHMR

И AST0PCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРНЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ 1 ННТ СССР (21) 4459115/31-02

1 (22) 11. 07. 88 1 (46) 07. 03. 90. Бюл. ¹ 9 (71) Московский институт стали и сплавов (72) Г. Д. Стыркин, И. Н. Потапов, .

А.Н.Макаркин и А,H.Áàðàíîâ (53) 621. 771.28(088, 8) (56) Патент Великобритании № 1149822, кл. В 3 М, 1969.

Авторское свидетельство СССР

¹ 740319, кл. В 21 В 21/00, 1977. (54) СТАН ХОЛОДНО11 11ИЛИГРИМОВОЙ ПРО-.

КАТКИ ТРУБ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к прокатному производству. Целью изобретения является повышение произ..SU„„1547893 А 1

2 водительности путем снижения динамического момента на валу главного привода. Стан содержит стационарную рабочую клеть 1, патрон 2 оправочного стержня 3, патрон 4 заготовки 5, главный привод 6. С главным приводом кинематически связаны привод 7 вращения валков 8, механизм 9 возвратнопоступательного движения патрона 2 и механизм 10 перемещения патрона 4.

Механизм перемещения патрона заготовки выполнен в виде дифферецниального редуктора, его привода вращения, жестко закрепленной на патроне рейки

18, взаимодействующей с шестерней 19 выходного нала, и жестко закрепленной на патроне 2 дополнительной рейки 21, взаимодействукицей с шестерней 22 одного из входных валов редуктора. 2 нл.

Ю 7

1547893

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к

Прокатному производству, EI касается усовершенствования стана холодной пийигримовой прокатки труб, 5

Целью изобретения является увеличение производительно сти путем снижения динамического момента на валу

t ëàâHoãо привода.

IIa фиг. 1 изображена кинематичесКая схема стана холодной пилигримоой прокатки труб; на фиг, 2 — разез A-А на фиг. 1.

Стан холодной пилигримовой прокат- 15 и труб содержит стационарную рабочую леть 1, патрон 2 оправочного стерж ня 3, патрон 4 заготовки 5, главный привод 6, кинематически связанные с

Оим привод 7 вращенпя валков 8, меха- 20 низм 9 возвратно-поступательного движения патрона оправочного стержня и механизм 10 перемещения патрона заГотовки.

11еханизм перемещения патрона эаго- 25 товки выполнен в виде дифференциального редуктора, содержащего водило 11 с сателлитами 12, жестко за— крепленное на валу 13, шестерню 14 па валу 15, соединенном с приводом 16 вращения редуктора через муфту 17. На патроне заготовки жестко закреплена

1 рейка 18, установленная во взаимодействие с шестерней 19 выходного вала 20 редуктора, Па патроне оправоч35 ! ного стержня жестко з акре пле на дополнительная рейка 21, установленная н зацеплении с шестерней 22 входного вала редуктора.

Главный привод соединен муфтой 23

40 приводом вращения валков, выходные валы. которого связаны с валами рабочих валков с помощью муфт 24. Помимо этого, главньп! привод связан транс-. миссионным валом 25 с механизмом воз45 вратно-поступательного движения пат= рона оправочного стержня,, который состоит из конического редуктора 26, кривошипного вала 27 и шатуна 28.

Стан работает следующим образом.

Главный привод о через муфту 23

50 приводит в движение привод 7 вращения валков 8, который известным образом преобразует равномерное вращение главного привоца в неравномерное вращение рабочих валков стационарной 55 рабочей клети 1, связанных с выходными валами привода посредством муфт 2.i °

Окружная скорость валков согласована в процессе деформирования заготовки

5 на оправке с линейной скоростью их перемещения.

Далее главный привод через трансмиссионный вал 25 и конический редуктор 26 вращает кривошипный вал .

27, который посредством шатуна 28 приводит в вознратно-поступательное движение патрон 2 оправочного стержня 3 и жестко связанную с ним ведущую дополнительную рейку 21. Эта рейка, взаимодействуя с шестерней 22, приводит в качательиое движение вал

13 и жестко связанное с ним водило

11 с сателлитами 12. Одновременно привод 16 вращения редуктора через муфту 17 вращает вал 15 с установленной на нем шестерней 14. Зубья сателлитов взаимодействуют с зубьями шестерни 14 и внутренними зубьями шестерни 19, которая установлена на валу 20 и своими внешними зубьями приводит в движение рейку 18 и жестко связанный с ней патрон 4 заготовки.

Бо время прямого хода пилигримовой прокатки, когда патрон 2 с рейкой 21 и патрон 4 с рейкой 18 движутся от рабочей клети 1, осуществляется деформирование валками 8 заготовки 5 на оправке, поэтому догвкно выполняться равенство

1 -1 (1) где 1„, — перемещение рейки 21, патрона 2, стержня 3 и оправки;

1„з — перемещение рейки 18, патрона 4 и заготовки 5, Во время обратного хода, когда патрон 2 с рейкой 21 и патрон 4 с рейкой 18 движутся к рабочей клети, осуществляется порционная подача заготовки путем ее линейного смещения относительно оправки, поэтому должно выполняться следующее равенство:

1, =1„+m, (2) где m — величина порционной подачи заготовки 5 за цикл прокатки.

Для изменения величины г порционной подачи заготовки 5 в предлагаемом стане необходимо заменить шестерню 22 и изменить угловую скорость u)

13 вращения шестерни 14, связанной через муфту 17 с приводом 16. Все остальные параметры дифференциального редуктора определяются конструктивно.

Радиус к, начальной окружности шестерни 22 и угловая скорость а р 1

1) (3)

И Г!2 а при повороте шестерни 19 на угол рейка 18 перемещается на величину

75 НП ï (4) где г н,7 — радиус начальной окружности наружного венца шестерни 19. 15

Принимая во внимание свойство дифференциальных механизмов производить алгебраическую сумму движений, из фиг. 2 видно, что р = v, +(M. ч ) — ---, (5)

r22 и 12 12 22 у

ВН 47 где ц 2 — угол поворота шестерни 14; г — радиус начальной окружности шестерни 14;

Радиус начальной окружности 2б внутреннего венца шестерни 19.

Знаки "-" и "+" в выражении (5) соответствуют прямому и обратному ,ходам возвратно-поступательного движен ия, Подставляя выражение (5) с соответствующим знаком в выражение (4) и далее подставляя выражения (3) и (4) в выраже и ия (1 ) и (2 ), получаем сис35 тему уравнений

1«+m 1«r s i7 11

С ) L

2b r нм7 rf2 г2Ь Г12

1 1 1q 1gq 1 оН17

М = —-- (— — — — -) — ——

У

r <2 Г н1 решая которую относительно r u

2 имеем

40 (6)

2гнп1„ к

21,1 +m

1.yq )rвнп

Н47 И

r2a

r =(— — -+1

r su<7

1«1

v = — --(й где - угол поворота шестерни 14 эа время поворота кривошипа 27 на угол, приблизительно равный Г.

Так как шестерня 14 и кривошип 27 вращаются равномерно, можной найти угловую скорость Ы2 по формуле

24 42%

И (7)

5с где 0>24- угловая скорость кривошипа 27.

Так, например, для стана 2ХПТС

15-40, у которого г, =150 мм; r „„——

15478 вращения ше сте рн и 1 4 вычисляе тся сле: дующим образом.

При перемещении рейки 21 на величину 1 шестерня 22 поворачивается на угол

93

=250 мм; г„, =300 мм; 1 „=500 мм, ш=10 мм, при быстроходности и=

=100 дв. ходов/мин, что составляет ь7 =10 47- из выраж"..íèé (6) и (7)

24 с

1 имеем r =475 мм и и =0 0925- что г z2 с соответствует и 2 =0,88 об/мин.

Особенности конструктивного исполнения предлагаемого стана, в частности новая кинематическая связь механизма 9 возвратно-поступательного движения патрона 2, обеспечивающего удержание стержня 3 с оправкой, и механизма 10 перемещения патрона 4 заготовки 5, позволяют исключить из состава оборудования стана длинномерные валопроводы,.вращающиеся с переменной угловой скоростью. Это предопределяет резкое уменьшение неравномерно вращающихся маховых масс и, как следствие, снижение динамики в цепи главного привода стана, В предлагаемом стане вместо традиционного для пилигримовых станов винта порционной подачи заготовки использована зубчатая рейка, которая, как и винт подачи, совершает возвратно-поступательное движение. Однако масса рейки не превышает массы винта, поэтому динамический момент от возвратно-перемещающихся частей стана остается неизменным. изобретения

Фо рмула

Стан холодной пилигримовой прокатки труб, содержащий стационарную рабочую клеть, патроны оправочного стержня и заготовки, главный привод, кинематически связанные с ним привод враще.ния валков, механизм возвратно-поступательного движения патрона оправочного стержня и механизм перемещения патрона заготовки, о т л ичающий с я тем, что, с целью увеличения производительности путем снижения динамического момента на валу главного привода, механизм перемещения патрона заготовки выполнен в виде дифференциального редуктора, его привода вращения, жестко закрепленной на этом патроне рейки, установленной во взаимодействие с шестерней выходного вала редуктора и жестко закрепленной на патроне оправочного стержня дополнительной рейки, установленной во взаимодействии с шестерней одного иэ входных валов редуктора.

1547893 иг.2

Составитель С.Петров

Техред К,Ходанич Корректор В.Кабаций

Редактор В.Петраш

Заказ 97 Тираж 404 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

11 ff