Стан шаговой прокатки

 

Использование: в области шаговой прокатки, при получении полос с большими обжатиями. Сущность изобретения: стан состоит из клети с рабочими валками переменного радиуса, установленной подвижно на раме. Привод возвратно-поступательного движения клети осуществляется посредством коленчатого вала, который может быть установлен на раме стана или на самой клети. Валки и коленчатый вал снабжены шпинделями, кинематически соединенными между собой. При прямом рабочем ходе клети происходит обжатие металла валками, при обратном ходе образуется зазор между валками и полосой. 2 ил.

Изобретение относится к прокатному производству, преимущественно к станам для прокатки полос с большими обжатиями.

Известен стан шаговой прокатки, который содержит прокатную клеть и стойку, установленные на раме с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси прокатки, кривошипно-шатунный привод перемещения клети и стойки, валки переменного радиуса.

Основным недостатком этого стана вследствие высоких динамических нагрузок из-за подвижности стойки клети и качательного движения валков является низкая надежность работы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является стан шаговой прокатки, включающий перемещаемую возвратно-поступательно по раме станину прокатной клети с рабочими валками переменного радиуса. Стан содержит кривошипный механизм перемещения станины, кинематически соединенный с прокатными валками и приводом их качания. Кривошипы расположены на дополнительном валу, параллельном осям валков. Дополнительный вал смонтирован на раме стана. В станине установлен перемещаемый ползун, шарнирно соединенный тягами с коленами верхнего и нижнего валков. С главным приводом соединен кулачково-рычажный механизм, связанный с ползуном.

Такая конструкция стана позволяет валкам совершать качательное движение при возвратно-поступательном перемещении ползуна и станины. Качательное движение валков усиливает динамические нагрузки на стан, что сдерживает частоту обжатий, т.е. снижает производительность. При прямом и обратном ходе клети валки не теряют контакта с металлом. При обратном ходе валки обкатываются по металлу, что увеличивает нагрев и износ валков. Сложная кинематика стана усложняет конструкцию и снижает надежность работы стана. Отсюда, основными недостатками известного стана является низкая производительность и повышенный износ валков, сложность конструкции и низкая надежность работы.

Задачей изобретения является создание надежного в работе стана шаговой прокатки высокой производительности с вращательным движением стойких к износу валков.

Поставленная задача достигается тем, что в известном стане шаговой прокатки, включающем перемещаемую возвратно-поступательно станину с рабочими валками переменного радиуса, привод, кривошипно-шатунный механизм возвратно-поступательного движения клети, согласно изобретению каждый валок и кривошипно-шатунный механизм снабжены шпинделями, связанными с приводом и имеющими между собой жесткую кинематическую связь.

Указанные отличительные особенности позволяют валкам осуществлять вращательное движение, при этом валки при прямом рабочем ходе клети обжимают металл, а при обратном ходе клети образуется зазор между валками и металлом. Это уменьшает нагрев и износ валков, повышает их стойкость и в конечном итоге, увеличивает работоспособность стана. Снижение числа кинематических звеньев в приводе возвратно-поступательного движения клети и вращения валков упрощает конструкцию стана, повышает надежность его работы. Снижение динамических нагрузок позволяет повысить частоту обжатий, что увеличивает производительность стана.

На фиг.1 показан стан с установкой кривошипного вала кривошипно-шатунного механизма привода возвратно-поступательного движения клети на раме стана, общий вид; на фиг.2 то же, с закреплением его на клети.

Стан шаговой прокатки состоит из клети 1, в которой установлены рабочие валки 2 переменного радиуса. Привод стана включает двигатель 3, шпиндели 4 вращения валков 2, шпиндель 5 вращения коленчатого вала 6, шатуны 7. Коленчатый вал 6 может быт установлен на раме 8 стана (фиг.1) или закреплен на клети 1 (фиг.2). В первом случае шпиндели 4 и 5 соединены между собой и двигателем 3 посредством общего редуктора 9 и конического зубчатого зацепления 10. Во втором случае эта связь осуществлена посредством общего редуктора 11.

Стан шаговой прокатки работает следующим образом.

Крутящий момент от двигателя 3 с одного выходного вала редуктора 9 передается через зубчатое зацепление 10, шпиндель 5 коленчатому валу 6, а с двух других выходных валов редуктора 9 шпинделям 4 вращения валков (фиг.1). Коленчатый вал 6 посредством шатунов 7 перемещает возвратно-поступательно клеть с рабочими валками 2 переменного радиуса. Валки при этом вращаются от шпинделей 4. При прямом ходе клети 1 валки деформируют полосу (на чертеже не показана), при обратном ходе валки образуют зазор с полосой.

Пpи втором исполнении (фиг.2) крутящий момент передается от двигателя 3 шпинделям 4 и 5 посредством редуктора 11, осуществляющего при этом жесткую кинематическую связь между ними.

Для проверки предлагаемого технического решения был изготовлен опытный стан шаговой прокатки СПШ 150 с диаметром валков 150 мм, длиной бочки валка 150 мм и ходом клети 170 мм. На стане прокатываются заготовки высотой 20 мм и шириной 100 мм в полосы толщиной от 1 до 3 мм. Число ходов прокатной клети в минуту 80.90. На стане-прототипе прокатка с такой частотой перемещения прокатной клети невозможна из-за выхода из строя шарниров рычажной системы провода качания валков. Такой стан может работать при 40.50 ходах клети в минуту. Следовательно, производительность заявляемого стана примерно в два раза превышает производительность стана прототипа.

Предлагаемое техническое решение использовано при разработке конструкции полосового стана с диаметром валков 500 мм для прокатки титановых полос толщиной 3 мм из заготовки толщиной 40.50 мм.

Формула изобретения

СТАН ШАГОВОЙ ПРОКАТКИ, содержащий прокатную клеть с рабочими валками переменного радиуса, привод валков и возвратно-поступательного движения клети с кривошипно-шатунным механизмом, отличающийся тем, что привод связан с каждым валком и кривошипно-шатунным механизмом посредством шпинделей, имеющих между собой жесткую кинематическую связь.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2