Предварительно напряженная станина прокатной клети

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в прокатных цехах заводов черной металлургии. Цель изобретения - упрощение конструкции. Предварительно напряженная станина содержит поперечины и стойки. Стойки станины представляют собой сердечники, выполненные из магнитострикционного материала, помещенные внутрь электрических катушек, концы которых соединены с источником постоянного тока и выведены за пределы стоек. Стойки жестко связаны с поперечинами, что обеспечивает передачу движения поперечинам станин. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 В 31/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4432580/23-02 (22) 30.04.88 (46) 07.04.90. Бюл. 6- 13 (71) Краматорский индустриальный институт и Производственное объединение "Новокраматорский машиностроительный завод" (72) В,Ф. Потапкин, В,А. Федоринов, А,В. Сатонин, В.С. Севастьянов, Е.Б. Севастьянова и В.П. Орел (53) 621.771,067 (088.8) (56) Механическое оборудование цехов холодной прокатки./Под ред. Г.Л. Химича. — M.: Машиностроение, 1972, с. 94.

Авторское свидетельство СССР

11- 4140)6, кл. В 21 В 31/02, 1974, Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в прокатных цехах заводов черной металлургии, а также при проектировании и изготовлении прокатного оборудования, Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение эксплуатационных расходов по содержанию и эксп-.. луатации механизма предварительНого напряжения рабочей клети прокатного стана.

Стойки станин клети выполнены в виде стержней из магнитострикционного материала, помещенных внутрь электрической катушки.

Поскольку механизм предварительного напряжения клети служит для выбор2 (54) ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЖКЕННАЯ СТАНИНА ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ (57) Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в прокатных цехах заводов черной металлургии. Цель изобретения упрощение конструкции, Предварительно напряженная станина содержит поперечины и стойки, Стойки станины представляют собой сердечники, выполненные из магнитострикционного материала, помещенные внутрь электрических катушек, концы которых соединены с источником постоянного тока и выведены за пределы стоек. Стойки жестко свяЯ заны с поперечинами, то обеспечивает передачу движения попер чинам станин, 3 ил, С;. ки зазоров во всех подвижных соединениях, то это значит, что клеть необходимо предварительно сжать и выбрать эти зазоры. Отсюда следует, что в качестве материала стоек станины необ.ходимо использовать те материалы, которые обладают эффектом уменьшения своей длины под действием магнитного поля, т.е. такие как сталь, кобальт, феррит + никель + цинк; никель. Однако, как известно, электрическая катушка создает ненаправленное магнитное поле (внутреннее и внешнее). При подключении к обмотке катушки напряжения возникающее в ней внутреннее магнитное поле направлено на достижение магнитострикционного эффекта внутри стоек станины, в то время как

1555005 внешнее магнитное поле рассеивается в пространстве, что ведет к снижению напряженности магнитного поля, вызывая необходимость увеличения расхода электроэнергии для достижения требуемого эффекта, ухудшает работу самой катушки вследствие интенсивного нагрева ее обмотки, что вызывает необос— нованную необходимость увеличения сечения ее провода, и воздействует на обслуживающий персонал и расположенные вблизи клети контрольно-измерительные приборы.

Чтобы устранить указанные недостат-15 ки, поверх катушки следует установить бандаж, являющийся экраном-магнитопроводом для внешнего магнитного поля,что позволит повысить КГД электрической катушки, собирая внешнее магнитное поле, не давая ему рассеиваться в пространстве и направляя его на совершение полезной работы. Кроме того, бандаж образует проем станины, служащий направляющими для подушек клети.

Вследствие того, что для работы необходимо предварительное напряжение клети одного замка, постоянное во времени, то вокруг магнитострикци- 30 онных стоек станины необходимо создавать постоянное магнитное поле, т.е. на обмотку катушки должен подаваться постоянный ток. Л поскольку величина магнитострикционного эффекта не зависит от направления поля, то полярность катушки значения не имеет.

При использовании в качестве механизма предварительного напряжения клети эффекта магнитострикции появляется возможность снизить эксплуатационные расходы по содержанию данного механизма, т.е, отпадает необходимость содержать и следить за нормаль— ной работой таких сложных и мощных 45 механизмов, как гидронасосы, золотниковая система, контролирующая система и т.д. Отпадает необходимость в ремонте и замене уплотнений.

Вследствие плавного регулирования данный механизм предварительного напряжения рабочей клети позволяет варьировать ее напряженность в более широком диапазоне.

К числу магнитострикционных относятся материалы на основе железа с различным содержанием никеля, кобальта, платины, цинка, а также чистый кобальт, чистый никель, железо и др.

Стержень из магнитострикпионного материала измейяет свою длину под воздействием магнитного поля электрической катушки, внутрь которой он помещен. Различные магнитострикционные материалы ведут себя по-разному.

Например, ферромагнетики на основе железа с различным содержанием кобальта, никеля или платины под воз— действием магнитного поля изменяют свою длину в сторону увеличения, в то время как у других ферромагнетиков наблюдается уменьшение их длины (никель, феррит + никель, кобальт), Проявляет магнитострикционные свойства и железо. Причем в слабых магнитных полях происходит удлинение стержня, а при достижении магнитным полем определенной напряженности (примерно 1"10 Л/м ) — укорочение.

Величина магнитострикционного эффекта не зависит от направления поля, Использование этого явления в прокатостроении дает возможность изготовить станины прокатного стана со встроенным в них механизмом предварительного напряжения клети.

На фиг.l изображена рабочая клеть прокатного стана, снабженная механизмом предварительного напряжения, на фиг.2 — диаграммы магнитострикции некоторых ферромагнетиков; на. фиг.3 схема распространения внешнего магнитного поля катушки при наличии бандажа.

Рабочая клеть прокатного стана состоит из станины 1, нижней поперечины 2, нажимного механизма 3, установленного в верхней поперечине 4, комплекта рабочих и опорных валков 5.

Стойки станины представляют собой стержни 6 и 7, выполненные из магнитострикционног о материала, помещенные внутрь электрических катушек 8 и и 9, концы 10 и ll которых выведены за пределы стоек. Поверх катушек установлены бандажи 12 и 13. Стержни снабжены упорами 14 и 15, расположенными на их торцовых поверхностях, и служат для передачи движения поперечинам 2 и 4 станины.

При подключении питания постоянного тока к концам 10 и ll катушек 8 и 9 внутри них возникает постоянное магнитное поле, которое, воздействуя на стержни 6 и 7, выполненные из магнитострикционного материала (например железо, кобальт или другой материал), 155 вызывает их линейное сокращение (фиг.2), При этом происходит уменьшение замкнутой станины, т.е. поперечина 4, которая является свободной, перемещается вместе с нажимным механизмом 3 и комплектом рабочих и опорных валков 5 к поперечине 2, жестко закрепленной на фундаменте и являющейся в данной системе неподвижной. Тем самым осуществляется выборка всех промежуточных зазоров механизмов клети, т.е. предварительное напряжение.

Бандажи 12 и 13, выполненные из магнитопроводящего материала охватывают проем станины, внутри которого расположен комплект рабочих и опорных валков 5, защищают обслуживающий персонал от воздействия внешних магнитных полей, повышают КПД катушек 8 и 9.

Магнитное поле катушек 8 и 9 создает внутреннее 16 и внешнее 17 магнитное поле. Внутреннее магнитное поле 16 непосредственно воздействует на стержень 6 и производит магнитострикционный эффект. Внешнее магнитное поле 17 в случае отсутствия бандажа 12 рассеивается в окружающую среду впустую, Установка бандажа 12 способствует тому, что силовые линии

5005 6 внешнего магнитного поля 17, выходя из катушки 8, замыкаются на цепочке верхняя поперечина 4 — бандаж 12 нижняя поперечина 2 и дополнительно

5 воздеиствуют на стержень 6, .усиливая тем самым воздействие на последний внутреннего магнитного поля 16.

Поскольку магнитопроводность поперечин 2 и 4, а также бандажа 12 выше, чем у воздушной среды, то на-: личие бандажа 12 обеспечивает также минимальный нагрев катушки 8.

15 формулаизобретения

Предварительно напряженная станина прокатной клети, содержащая попе20 речины и стойки с охватывающими их бандажами, внутри которых. размещены механизмы предварительного напряжения станины, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструк25 ции, механизмы предварительного напряжения станины снабжены электрическими катушками, соединенными с источником постоянного тока, сердечниками которых являются стойки станины, выполненные из магнитострикционного материала и жестко связанные с поперечинами станины.

1555()05

М ф

Ю ф

gg

Ъ

Ь g

3 "zo

Ь

Нопряженнаспь и r04 Ag

ЧЬг. 2

Составитель В. Васильева

Техред М,Ходанич Корректор Т. Палий

Редактор В. 11етрат

Заказ 520 Тираж 406 Подписное

BHHKIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

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