Способ асимметричной прокатки

 

Изобретение относится к прокатному производству, может быть использовано при прокатке листов и полос. Цель изобретения - повышение качества листов и снижение расхода металла путем стабилизации соотношения крутящих моментов верхнего и нижнего валков за счет выбора зазоров в трансмиссии валка, верхнего или нижнего, имеющего двухдвигательный привод через суммирующий редуктор. Сущность способа состоит в регулировании соотношения крутящих моментов верхнего и нижнего валков, фрикционно связанных через прокатываемую полосу. Особенность способа заключается в том, что если индивидуальный привод верхнего или нижнего валка состоит из двух двигателей, соединенных с валком через суммирующий редуктор, то прокатку осуществляют при постоянном соотношении моментов приводных двигателей этого валка, регулируемом в диапазоне 1,1...1,2. Это позволяет устранить раскрытие зазоров и ударное их замыкание в процессе осуществления воздействия на соотношение крутящих моментов верхнего и нижнего валков при асимметричной прокатке в кистях с индивидуальным приводом валков, а также нестабильность силовых и кинематических параметров прокатки. 3 ил.. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 В 1/22, 37/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4834956/27 (22) 05.06.90 (46) 30.05.92. Бюл. ¹ 20 (71) Донецкий политехнический институт и

Производственное объединение "Новокраматорский машиностроительный завод" (72) В.С,Горелик, Е.А.Гладчук, А.В,Дубейковский, А.Я,Писаренко и В.А.Переходченко (53) 621,771.237.04 (088,8) (56) Заявка Японии ¹ 54-133456, кл. В 21 В 1/22, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 512815, кл. В 21 В 37/02, 1975. (54)СПОСОБ АСИММЕТРИЧНОЙ ПРОКАТКИ (57) Изобретение относится к прокатному производству, может быть использовано при прокатке листов и полос. Цель изобретения — повышение качества листов и снижение расхода металла путем стабилизации соотношения крутящих моментов верхнего и.нижнего валков за счет выбора зазоров в

Изобретение относится к прокатному производству, может быть использовано при прокатке листов и полос, Известен способ асимметричной прокатки, включающий прокатку с поддержанием соотношений усилий прокатки между холостым и приводным валком.

Наиболее близким к изобретению является способ асимметричной прокатки в клетях с индивидуальным приводом валков, включающий воздействие на соотношение моментов приводных двигателей прокатных елков.

ЫУ,, 1736648 А1 трансмиссии валка, веохнего или нижнего, имеющего двухдвигательный привод через суммирующий редуктор, Сущность способа состоит в регулировании соотношения крутящих моментов верхнего и нижнего валков, фрикционно связанных через прокатываемую полосу. Особенность способа заключается в том, что если индивидуальный привод верхнего или нижнего валка состоит из двух двигателей, соединенных с валком через суммирующий редуктор, то и рокатку осуществляют при постоянном соотношении моментов приводных двигателей этого валка, регулируемом в диапазоне 1,1...1,2.

Это позволяет устранить раскрытие зазоров и ударное их замыкание в процессе осуществления воздействия на соотношение крутящих моментов верхнего и нижнего валков при асимметричной прокатке в кистях с индивидуальным приводом валков, а также нестабильность силовых и кинематических параметров прокатки. 3 ил., 1 табл.

Однако при его осуществлении при асимметричной прокатке происходит раскрытие зазоров в трансмиссиях привода валков с последующим их замыканием, В двухдвигательном приводе валка это приводит к раскрытию и повторному ударному замыканию зазоров в зубчатых передачах суммирующего редуктора. что вызывает вибрацию и нестабильность силовых и кинематических параметров в зубчатых зацеплениях трасмиссии привода этого валка, приводящих к энакопеременным ускорениям валка, срыву контакта между валком и прокатываемой полосой, пробуксовке валка

1736648

10

S>=Sr+ д, 20

50 по полосе. нестабильности технологически требуемых соотношений крутящих моментов и скоростей валков при асимметричной прокатке, а следовательно, снижению эффективности асимметричной прокатки в плане улучшения качественных показателей (снижение продольной и поперечной разнотолщинности и улучшения плоскостности) листов и снижения расхода металла на обрезь.

Цель изобретения — снижение расхода металла и повышение качества листов путем выбора зазоров в зубчатых передачах суммирующего редуктора валка с двухдвигательным приводом за счет создания нового силового замыкания в зубчатых передачах, что позволяет устранить вибрацию и нестабильность кинематических и силовых параметров в зубчатых зацеплениях трансмиссии привода этого валка и, тем самым, знакопеременные ускорения валка, предотвратить срыв контакта между валком и прокатываемой полосой, пробуксовку валка по полосе, стабилизировать на технологически требуемом уровне соотношения крутящих моментов и скоростей валков при асимметричной прокатке, Поставленная цель достигается тем, что в способе асимметричной прокатки в клетях с индивидуальным приводом валков, хотя бы один из которых, верхний или нижний, имеет двухдвигательный привод через суммирующий редуктор, включающем воздействие на соотношение крутящих моментов верхнего и нижнего валков, связанных фрикционно через прокатываемую полосу, процесс ведут с постоянным соотношением крутящих моментов приводных двигателей этого валка дМ в диапвзоне дМ = 1,10 — 1,20.

Вследствие инерционности электрических цепей привода за 1,0 с до выполнения асимметричной прокатки в клетях с индивидуальным приводом валков, включающей воздействие на соотношение крутящих моментов верхнего и нижнего валков, связанных фрикционно через прокатываемую полосу, реализуется и постоянно поддерживается соотношение крутящих моментов приводных двигателей валка с двухдвигательным приводом через суммирующий редуктор (фиг.1) в диапазоне дМ = 1,10- 1,20, заданием соотношения тока цепи якоря двигателя 7 относительно тока цепи якоря двигателя 5, приводящее к перераспределению крутящих моментов между этими двигателями и торможению двигателя 7, При зацеплении абсолютно жестких зубьев шестерен 8 и 10 зубчатого колеса 9 суммирующего редуктора 3 и величине заэоров равной Л, торможение двигателя 7 определяет разницу линейных скоростей зубьев 8 и 10, а именно: зубья шестерни 8, ведущей, перемещаются за любой промежуток времени на расстояние S>, а зубья другой, ведомой шестерни 10 за этот же промежуток — на расстояние Sz, Тогда для любого краткого промежутка времени верно равенство где д — разница в перемещениях зубьев 8 и

10, Исходя из предложения, сделанного выше, д = Л . Таким образом осуществляется главное замыкание зазоров до выполнения асимметричной прокатки, т,е, на холостом ходу, а не под действием крутящих моментов на валках.

Однако элементы трансмиссии привода валка, в частности зубья в зацеплении, обладают конечной жесткостью, а значит, им присущи упругие свойства, противодействующие замыканию зазоров; при асимметричной прокатке, включающей воздействие на соотношение крутящих моментов верхнего и нижнего валков, связанных фрикционно через прокатываемую полосу, происходит торможение одного из валков, верхнего или нижнего, что вызывает воэможность повторного раскрытия зазоров; вследствие торможения валка и инерционности электрических цепей привода в зубчатых передачах возникает вибрация, приводящая к нестабильности силовых и кинематических параметров трансмиссии, и, тем самым, знакопеременным ускорениям валка и колебаниям величины его линейной скорости, создавая условия для срыва контакта между бочкой валка и прокатываемой полосой и пробуксовке валка по полосе, нестабильно.сти технологически требуемых соотношений крутящих моментов и скоростей валков при асимметричной прокатке, а следовательно, снижается эффективность асимметричной прокатки в плане воздействия на профиль и плоскостность прокатываемых полос, что не позволяет повысить качество листов и снизить расход металла.

Торможение двигателя 7 валка с двухдвигательным приводом перед осуществлением асимметричной и рокатки обусловливает разницу линейных скоростей шестерен 8 и 10 зубчатой передачи суммирующего редуктора двухдвигательного привода валка в течение краткого промежутка времени, что приводит, вследствие конечной жесткости зубьев в зацеплении, к созданию упругих усилий в зубчатом зацеплении.

1736648

Помимо выборов зазоров в зубчатом зацеплении происходит упругое деформирование зубьев, что приводит к увеличению площади пятна контакта, снижению абсолютных значений контактных давлений и контактных напряжений, к равномерному распределению нагрузки, в т.ч. и динамической, как между зубьями находящимися в зацеплении, так и по длине контакта зубьев, 3а счет упругой деформации зубьев в зацеплении осуществляется силовое замыкание, что предотвращает повтооное раскрытие зазоров с последующим их замыканием при выполнении асимметричной прокатки, включающей воздействие на крутящие моменты верхнего и нижнего валков, а на преодоление внутренних упругих усилий в зубчатых зацеплениях двухдвигательного привода валков дополнительно расходуется энергия динамических процессов, возникающих при асимметричной прокатке, что гасит вибрацию и стабилизирует силовые и кинематические параметры трансмиссии валка с двухдвигательным приводом и, тем

20 самым, устраняет знакопеременные ускорения.валка и колебания величины его линейной скорости при асимметричной прокатке, предотвращает срыв контакта между бочкой валка и прокатываемой полосой и пробуксовку валка по полосе, стабилизирует на технологически требуемом уровне соотношения крутящих моментов и скоростей валков при асимметричной прокатке, а следовательно, достигается эффективность асимметричной прокатки в плане снижения продольной и поперечной разнотолщинности и улучшения плоскостности прокатываемых полос, повышается качество листов и снижается расход металла, Экспериментально установлено, что асиМметричная прокатка с постоянным соотношением крутящих моментов дМ приводных двигателей валка с двухдвигательным приводом через суммирующий редуктор в диапазоне дМ = 1,10 1,20 создает в течение краткого промежутка времени разность скоростей вращения приводных электродвигателей валка, позволяющую помимо главного выбора зазоров создать в зубчатых передачах суммирующего редуктора трансмиссии главного привода упругие моменты достаточные для обеспечения силового замыкания в зубчатых передачах.

На фиг.1 изображена схема индивиду. альногодвигательного привода валка: валок

1, шпиндель 2. суммирующий редуктор 3, соединительные муфты 4, 6, приводные

55 электродвигатели 5, 7, зубчатые колеса 810, На фиг.2 изображены соотношения крутящих моментов на верхнем и нижнем валках клети с индивидуальным приводом валков, один из которых имеет двухдвигательный привод через суммирующий редуктор: 11 — постоянное соотношение крутящих моментов приводных двигателей с двухдвигательным приводом 1,0; 12 — постоянное соотношение крутящих моментов приводных двигателей этого валка равно 1,05; 13— постоянное соотношение крутящих моментов приводных двигателей этого валка равно 1,10; 14 — постоянное соотношение крутящих моментов приводных двигателей этого валка равно 1,15; 16 — постоянное соотношение крутящих моментов приводных двигателей этого валка равно 1,20; 17 — постоянное соотношение крутящих моментов приводных двигателей этого валка равно

1,25, На фиг,3 изображены соотношения скоростей верхнего и нижнего валков клети с индивидуальным приводом валков, один иэ которых имеет двухдвигательный привод через суммирующий редуктор; 18 — постоянное соотношение крутящих моментов приводных двигателей валка с двухдвигательным приводом равно 1.0; 19— постоянное соотношение крутящих моментов приводных двигателей этого валка pasно 1,05; 20 — постоянное соотношение крутящих моментов приводных двигателей этого валка равно 1,10; 21 — постоянное соотношение крутящих моментов приводных двигателей этого валка равно 1,15; 22 — постоянное соотношение крутящих моментов приводных двигателей этого валка равно

1,20; 23 — постоянное соотношение крутящих моментов приводных двигателей этого вал ка ра в но 1,25.

В таблице представлены примеры реализации способа асимметричной прокатки.

Пример 1. В 12-й клети НШС 2000

НЛМК, оснащенной индивидуальным приводом валков, прокатывали в условиях асимметричной прокатки; включающей воздействие на соотношение крутящих моментов верхнего и нижнего валков, связанных фрикционно через прокатываемую полосу, полосы из стали 17 ГС. Особенности индивидуального привода 12-й клети: верхний валок приводится от двух двигателей через суммирующий редуктор (фиг,1), а нижний — от одного двигателя, При воздействии на соотношение крутящих моментов верхнего и нижнего валков, связанных фрикционно через прокатывае1736648

Соотношение крутящих моментов двигателей валка с двухдвигательным приводом

Снижение расхода металла,%

Наличие вибрации в зубчатых передачах редуктора

Пример

Улучшение плоскостности листов, и яодол ьн ОЙ поперечной.Есть

Есть

Нет

Нет

Нет

Есть

1,0

1,05

1,10

1,15

1,20

1,25

2

4

-3,0

15,0

20,0

15,0

- 5,0

05,0

20,0

25,0

20,0

- 10,0

- 3.0

15,0

20,0

15,0

- 7,5

- 2,5

5,0

6,5

5,0

- 3,5 мую полосу, отмечалась нестабильность соотношения крутящих моментов и скоростей валков при асимметричной прокатке (фиг.2, кривая 11, фиг.3, кривая 18). Отмечалась вибрация суммирующего редуктора привода верхнего валка, вследствие раскрытия и повторного ударного замыкания зазоров в зубчатых передачах трансмиссии верхнего валка, что приводило к нестабильности силовых и кинематических параметров в трансмиссии верхнего валка и, тем самым, к знакопеременным ускорениям валка в процессе осуществления воздействия на соотношение крутящих моментов верхнего и нижнего валков, срыву контакта между бочкой валка и прокатываемой полосой и пробуксовке валка по полосе, нестабильности соотношений крутящих моментов и скоростей валков при асимметричной прокатке, а следовательно, снижению эффективности асимметричной прокатки в плане улучшения качества листов и снижения расхода металла, Примеры 2 — 6 приведены для аналогичных условий, Особенность примеров — выполнение асимметричной прокатки с постоянным соотношением крутящих моментов приводных двигателей верхнего валка.

Из примеров можно заключить, что выполнение асимметричной прокатки в клетях с индивидуальным приводом валков, включающей воздействие на соотношение крутящих моментов верхнего и нижнего валков, связанных фрикционно через прокатываемую полосу, с постоянным соотношением крутящих моментов приводных двигателей валка с двухдвигательным приводом через суммирующий редуктор в диапазоне 1,10—

1,20 позволяет повысить качество листов на

1 категорию и снизить расход металла.на

5 Обреэь íà 5 путем выбора зазоров в трансмиссии этого валка за счет создания силового замыкания зубьев зубчатых передач суммирующего редуктора, устранения вибрации и нестабильности силовых и кинема10 тических параметров в трансмиссии валка с двухдвигательным приводом и, тем самым, стабилизации на технологически требуемом уровне соотношения крутящих моментов и скоростей валков при асимметричной про15 катке, а следовательно, достижения эффективности асимметричной прокатки в плане снижения продольной и поперечной разнотолщинности и улучшения плоскостности прокатываемых полос, 20 Формула изобретения

Способ асимметричной прокатки в клетях с индивидуальным приводом валков, включающий воздействие на соотношение крутящих моментов верхнего и нижнего вал25 ков, связанных фрикционно через прокатываемую полосу, от л и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения качества листов и снижения расхода металла путем стабилизации соотношения крутящих моментов

30 верхнего и нижнего валков путем выбора зазоров в трансмиссии валка, верхнего или нижнего, имеющего двухдвигательный привод через суммирующий редуктор, прокатку ведут с постоянным соотношением крутя35 щих моментов приводных двигателей это- го валка, находящимся в диапазоне 1,1...1,2.

Снижение разнотолщинности листов

1736648

04 фиг. Л

1736648

О, 06 08 д емя,с

0,$

Составитель Е, Гладчук

Техред М;Моргентал Корректор Т. Палий

Редактор M. Товтин

Заказ 1852 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по,изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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