Способ настройки шпиндельного узла привода прокатной клети и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к оборудованию главных линий прокатных станов, и может быть использовано для настройки шпиндельных узлов приводов клетей. Целью изобретения является повышение надежности привода путем снижения динамических нагрузок в главной линии при захвате и выбросе металла валками. Способ заключается в предварительном уравновешивании силы тяжести шпинделя и фиксации положения опоры шпинделя при минимуме амплитуды колебаний ее на холостом ходу. К опоре шпинделя прикладываются дополнительные горизонтальные и вертикальное усилия, а положение опоры шпинделя фиксируется при минимуме амплитуды колебаний в зависимости от результирующей дополнительной силы также при захвате и выбросе металла валками. Устройство для осуществления способа содержит подпружиненную на гидроцилиндрах 4 системы гидравлического уравновешивания опору 5 шпинделя. Опора 5 установлена на раме 2, снабженной тремя дополнительными гидроцилиндрами: двумя горизонтальными 7 одностороннего действия и вертикальным 6 двустороннего действия, плунжеры которых взаимодействуют через пружины с опорой 5. Рабочие полости дополнительных гидроцилиндров соединены с пульсатором 11 давления и распределителем жидкости, выполненными в одном корпусе и связанными с источником давления системы уравновешивания, а также кинематически или посредством следящей системы автоматического управления с приводом клети. Опора 5 шпинделя имеет возможность перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Пульсатор 11 давления и распределитель жидкости обеспечивают дополнительным нагружением опору шпинделя в вертикальном и горизонтальном направлениях соответственно по законам косинуса и синуса. Колебания опоры фиксируются датчиками 9 виброускорений, сигналы которых передаются на клапан 10 настройки системы. Устройство позволяет установить минимальную амплитуду колебаний опоры шпинделя как на холостом ходу, так и при захвате и выбросе металла валками и зафиксировать указанное положение. Это обеспечивает постоянный контакт деталей шарниров шпинделей, ликвидирует зазоры в соединениях трансмиссии при работе стана. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (И) щ) g В 21 В 35/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4449694/23-02 (22) 22.04.88 (46} 15.08.90. Бюп. № 30 (71} Институт механики АН УССР и Производственное объединение "Ново-Краtt маторский машнностроительныи завод (72) А.И.Ткачук, С.А.Ясинский, В.В.Ильин, И.А.Бобух и И.Г.Волченков (53) 621.771.2.06 ° 01-88 (088.8) (56) Королев А.А. Конструкция и расчет машины .и механизмов прокатных. станов. М.: Металлургия, 1985, с. 184, рис. IV.4.

Авторское свидетельство СССР

¹ 910247, кл. В 21 В 35/14, 1980.

2 (54) СПОСОБ НАСТРОЙКИ ШПИНДЕЛЬНОГО

УЗЛА ПРИВОДА ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к прокатному производству, а именно к оборудованию главных линий прокатных станов, и может быть использовано для настройки шпиндельных узлов приводов клетей. Целью изобретения является повышение надежности привода .путем снижения динамических нагрузок в главной линии при захвате и выбросе металла валками. Способ заключается в предварительном уравновешивании силы тяжести шпинделя и фиксации поло- д ф

1585037

1О

15 женил. опоры шпинделя при минимуме амплитуды колебаний ее на холостом ходу. К опоре шпинделя прикладываются дополнительные горизонтальные и вертикальные усилия, а положение опоры шпинделя фиксируется при минимуме амплитуды колебаний в зависимости от результирующей дополнительной силы также при захвате и выбросе металла валками. Устройство для осуществления способа содержит подпружиненную на гидроцилиндрах 4 системы гид равлического уравновешивания опору

5 шпинделя. Опора 5 установлена на

1 раме 2, снабженной тремя дополнитель, ными гидроцилиндрами: двумя горизон( тальными 7 одностороннего действия и вертикальным 6 двустороннего дей( ствия, плунжеры которых взаимодействуют через пружины с опорой 5. Рабо чие полости дополнительных гидроци, линдров соединены с пульсатором 11 давления и распределителем жидкости, выполненными в одном корпусе и связанными с источником давления систеИзобретение относится к прокатному производству, а именно к оборудованию главных линий прокатных станов, и может быть использовано для настройки шпипдельных узлов приводов клетей..

Целью изобретения .является повыше ние надежности привода путем снижения

; динамических нагрузок в глацной линии при захвате и выбросе металла валками.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства с разрезом А-А; на фиг. 2 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 †. разрез В-В на фиг. 2; на фиг„ 4 — -график изменения давления в левом дополнительном горизонтальном гидроцилиндре в функции угла поворота шпинделя; на фиг. 5 — то же, в правом гидроцилиндре; на фиг. 6 то же, что на фиг. 4, в верхней полости дополнительного вертикального гидроцилиндра; на фиг. 7 — то же, в нижней полости гидроцилиндра; на

55 фиг. 8 — схема сил, действующих на шпиндель во время холостого хода, а также при захвате и выбросе металла валками; на фиг. 9 — состояние замы уравновешивания, а также кинематически или посредством следящей системы автоматического управления с приводом клети. Опора 5 шпинделя имеет возможность перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Пульсатор 11 давления и распределитель жидкости обеспечивают дополнительным нагружением опору шпинделя в вертикальном и горизонтальном направлениях соответственно Ilo законам косинуса и синуса. Колебания опоры фиксируются датчиками 9 виброускорений, сигналы которых передаются на клапан

10 настройки системы. Устройство поэволяет установить минимальную амплитуду колебаний опоры шпинделя как на холостом ходу, так и при захвате и выбросе металла валками и зафиксировать укаэанное положение. Это обеспечивает постоянньп контакт деталей шарниров шпинделей, ликвидирует зазоры в соединениях трансмиссии при работе стана. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 11 ил. эоров в шарнире шпинделя при угле поворота = О; на фиг . 10 — то же, при = Ч ; на фиг. 11 — то же, при

П /2.

Устройство для настройки шпиндельного узла (фиг. 1-3) содержит стойку

1 с вертикальными направляющими, подвижную раму 2, опирающуюся на пружины

3, соединенные со штоками двух гидродомкратов 4, опору шпинделя, выполненную в виде подушки 5, вертикальный двустороннего действия 6 и горизонтальные одностороннего действия

7 гидроцилиндры, штоки которых соединены с рамой и подушкой через пружины большой жесткости 8, датчики 9 виброускорений, клапан 10 настройки давления в системе, пульсатор 11 давления, гидронасос 12.

Сущность способа заключается в предварительном уравновешивании силы тяжести шпинделя, настроике силовых элементов уравновешивания и фиксации положения подпружиненной опоры. При этом опору шпинделя дополнительно. нагружают вертикальным P и горизон6 тальным Р, усилиями, изменяющимися по законам Р = P соэ ;

5 15850

Ро sin q в функции угла поворота лопасти (шпинделя), отсчитываемого от горизонтального ее положения.

Величину Р„ устанавливают на холостом ходу привода при настройке шпиндель5 ного узла из условия минимума амплитуд линейных виброускорений опор шпинделя. Таким образом формируется результирующее следящее усилие вели- 1О чиной Р = Р + Р = Р, вращающееся вместе со шпинделем и всегда направленное перпендикулярно лопасти, чем обеспечивается постоянный контакт деталей шарниров на холостом ходу привода. Закон изменения усилий Р> и P воспроизводится на холостом хог ду, а также при захвате и выбросе металла валками.

Способ настройки шпиндельного уз- 20 ла осуществляют следующим образом.

При неработающем приводе производят уравновешивание гравитационных сил шпинделя путем подключения рабочих полостей гидродомкратов 4 к ис- 25 точнику постоянного давления Р, равного G/S,, где С вЂ” вес шпинделя; S, общая площадь поперечных сечений рабочих полостей гидродомкратов 4. На холостом ходу привода создают пульса- 30 цию давления в рабочих полостях гидроцилиндров 6 и 7 в соответствии с графиками фиг. 4-7, на которых величины Рд, P „, P» Р„, отложенные по осям ординат, обозначают давления в

35 левом и правом горизонтальных гидроцилиндрах, а также в верхней и нижней полостях вертикального гидроцилиндра соответственно, что обеспечивается пульсатором 11 давления

40 (фиг. 2 и 3), ротор 13 которого вращается синхронно со шпинделем и через каналы в статоре 14 распределяет рабочую жидкость между полостями соответствующих гидроципиндров. Ре- 45 гулировкой клапана 10 устанавливают такую амплитуду пульсаций давления

P в гидроцилиндрах, при которой наблюдается минимум суммарного линейного виброускорения подушки 5, сос- 5р тавляющие которого (вертикальную и горизонтальную) фиксируют датчики 9.

В дальнейшем пульсации производят с данной амплитудой Po . При этом суммарное дополнительное усилие Р, приложенное к опоре шпинделя, имеет постоянную величину P и вращается вмесо те со шпинделем, оставаясь перпендикулярным к лопастям и прижимая к .пос37 б ледним вилки обоих шарниров (фиг.- 811), так как

Рв - ЯР„ — 8Р, = 8Р, соз ;

SP„ — SP = SP sin ((Р=(Р+Р где Р и Р— вертикальное и горизонтальное добавочные. усилия, развиваемые гидроцилиндрами 6 и 7;

S — площади поперечных сечений их рабочих полостей; у — угол поворота лопасти, отсчитываемый от горизонтального ее положения.

Использование предлагаемых способа и устройства для настройки шпиндельного узла позволяет повысить надежность,обеспечить контакт деталей шарнирных узлов шпинделИ перед захватом заготовки, вследствие чего снижаются динамические нагрузки деталей, главного привода, Формула изобретения

1. Способ настройки шпиндельного узла привода прокатной клети, заключающийся в предварительном уравновешивании силы тяжести шпинделя настройкой силовых элементов системы гидромеханического уравновешивания, в . последующем определении минимальной амплитуды колебаний шпинделя на холостом ходу и в фиксации опоры шпинделя в этом состоянии, о т si и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности привода путем снижения динамических нагрузок в главной линии при захвате и выбросе металла валками, опору шпинделя нагружают перпендикулярно его оси дополнительными вертикальным и горизонтальным усилиями, изменяющимися соответствен но по законам косинуса и синуса в функции угла поворота шпинделя, при этом минимальную амплитуду колебаний шпинделя устанавливают при действии суммарного дополнительного усилия регулировкой гидравлической системы также при захвате и выбросе металла валками.

2. Устройство для настройки шпикдельного узла привода прокатной кле7 1585(337 8 ти, содержащее взаимосвязанную с вертикально установленными плунжерами гидроцилиндров подпружиненную опору, стойки с вертикальными направляющими ,5 опоры, гидравлическую систему уравно- вешивания с источником постоянного давления рабочей жидкости и датчики виброускорений опоры, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности привода путем снижения динамических нагрузок в главной линии при захвате и выбросе метал. ла валками, оно снабжено пульсатором . давления.и распределителем рабочей жидкости гидроцилиндров, спнхронизированными с приводом клети и связанными с гидравлической системой уравно"вешивания, а также рамой с горизонтальными направляющими и тремя дополнительными гидроцилиндрами, при этом на горизонтальных направляющих установлена опора шпинделя с возможностью перемещения по направляющим, б-б а два дополнительных гидроцилиндра одностороннего действия смонтированы горизонтально на вертикальных стойках рамы, причем их плунжеры контактируют с опорой шпинделя через пружины, третий гидроцилиндр двустороннего действия смонтирован под рамой и контактирует с последней также через пружину, при этом рабочие полости дополнительных гидроцилиндров соединены с выходными каналами распределителя рабочей жидкости с возможностью нагружения последним дополнительных горизонтальных гидроцилиндров и дополнительного вертикального гидроцилиндра со сдвигом по Фазе на 90

3. Устройство по и, 2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что пульсатор давления и распределитель рабочей жидкости связаны с приводом клети кинематически или посредством следящей системы автоматического управления.

158503 7

1585037 Р р

Pua f0

Составитель И.Зуев

Техред Л.Сердюкова Корректор С,Шевкун

РЕдактор Т.Парфенова

Заказ 2289 Тираж 402 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