Устройство для накопления полосового проката
Владельцы патента RU 2344009:
Открытое акционерное общество "Электростальский завод тяжелого машиностроения" (RU)
Изобретение может быть использовано в непрерывных трубосварочных и профилегибочных агрегатах. Устройство содержит петлевые ямы с перемычками и корпусы. Корпусы имеют тянущие и боковые направляющие, средние и нижние опорные холостые ролики. Устройство снабжено размещенной по контуру петлевых ям и закрепленной на фундаменте рамой из составных Н-образных элементов с установленными на ней направляющими. Корпусы смонтированы с возможностью перемещения по направляющим рамы в направлении перемещения полосы посредством размещенных на них пар холостых и приводных колес. Нижние опорные холостые ролики с каждой стороны корпуса установлены с возможностью поворота в вертикальной плоскости с жесткой фиксацией в крайних положениях. Изобретение позволит повысить надежность и долговечность, сократить габариты и металлоемкость, а также обеспечить накопление полосового проката широкого диапазона толщин и увеличить объем накапливаемого проката. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к оборудованию для производства труб, а точнее к устройству для накопления полосового проката, и наиболее эффективно может быть использовано в непрерывных трубосварочных и профилегибочных агрегатах.
В непрерывных трубосварочных и профилегибочных агрегатах, а также в агрегатах для нанесения покрытий возникает необходимость сварки полос концов рулонов, время цикла которых в зависимости от вида сварки (дуговая, плазменная, непрерывным оплавлением) и площади поперечного сечения составляет 0,5-3 минуты.
Для безостановочной работы вышеперечисленных агрегатов, с учетом скорости сварки или профилирования, равной 15-110 м/мин, необходимо накопить достаточную длину полосы в накопительных устройствах для выполнения стыковки рулонов.
Известно устройство для накопления полосового проката (см. патент Франции №1202297, Кл. B21D, заявл. 13.03.58 г., опубл. 08.01.60 г.). Известное устройство содержит петлевые ямы для размещения петель полосы, подвешенных на роликах приводного цепного транспортера, задающие и тянущие ролики, средство формирования переменного шага петель.
Недостатками известного устройства для накопления полосового проката являются сложность конструкции, большие габариты, металлоемкость и стоимость изготовления и эксплуатации.
При использовании этой конструкции, например, при производстве трубы диаметром 530 мм при толщине стенки 12,7 мм и скорости сварки 30 м/мин размеры накопительной ямы составят:
ширина 2000 мм;
высота 14000 мм;
длина 52000 мм.
При этом наибольшая масса накопленной ленты составит 35 т. При длине ленты в рулоне 210 м и скорости нагона 60 м/мин в элементах механического оборудования и фундамента данного накопителя с циклом 7 мин возникнут значительные циклические динамические нагрузки, которые приведут к быстрому разрушению механического оборудования и фундамента ямы. Поэтому данная конструкция накопителя может быть использована только для малогабаритной и легкой полосы.
Из известных устройств для накопления полосового проката наиболее близким по технической сущности является устройство, описанное в а.с. СССР №186951, Кл. В21В 41/10, заявл. 29.04.63 г., опубл. 11.10.1966 г.
Это устройство для накопления полосового проката содержит петлевые ямы, установленные в шаговом порядке на поперечных балках корпуса, несущие тянущие, боковые направляющие, средние и нижние опорные холостые ролики. Нижние ролики каждой нечетной пары тянущих роликов выполнены неприводными и откидывающимися с помощью гидроцилиндров, закрепленных на стенках ямы. В вертикальных боковых стенках петлевой ямы закреплены направляющие, по которым могут перемещаться в вертикальном направлении каретки с натяжными роликами, подвешенные на цепях.
Недостаток известной конструкции устройства для накопления полосового проката заключается в недостаточной надежности и долговечности его работы из-за низкой ремонтопригодности, так как направляющие кареток и гидроцилиндры поворота нижних тянущих роликов размещены на стенках вертикальной петлевой ямы, имеющей глубину 10-15 м.
Другими недостатками этой конструкции устройства являются сложность конструкции, высокая металлоемкость и стоимость изготовления и эксплуатации, а также невозможность его использования для накопления полосового проката толщиной 10-12,7 мм.
Задача настоящего изобретения состоит в создании устройства для накопления полосового проката, позволяющего повысить надежность и долговечность его работы, обеспечить накопление полосового проката широкого диапазона толщин и увеличить объем накапливаемого проката.
Следующей задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции, уменьшение металлоемкости и стоимости изготовления и эксплуатации.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для накопления полосового проката, содержащее петлевые ямы, корпусы, несущие тянущие и боковые направляющие, средние и нижние опорные холостые ролики, согласно изобретению снабжено размещенной по контуру петлевых ям и закрепленной на фундаменте рамой из составных Н-образных элементов с установленными на ней направляющими, а корпусы, несущие тянущие, боковые направляющие, средние и нижние опорные холостые ролики смонтированы с возможностью перемещения по упомянутым направляющим в направлении перемещения полосы с помощью предусмотренных на них пар холостых и приводных колес. Кроме того, нижние опорные холостые ролики с каждой стороны корпуса установлены с возможностью поворота в вертикальной плоскости и с жесткой фиксацией в крайних положениях.
Такое конструктивное выполнение устройства для накопления полосового проката позволит повысить его надежность и долговечность, снизить габариты и металлоемкость, обеспечить накопление полосового проката в широком диапазоне толщин без увеличения уровня остаточных напряжений при перегибах и увеличить объем накапливаемого полосового проката.
Это достигается за счет оснащения петлевых ям размещенной по их контуру и закрепленной на фундаменте рамой из составных Н-образных элементов с установленными на ней направляющими, позволяющей повысить жесткость и надежность крепления оборудования на фундаменте. Такое техническое решение позволяет предотвратить поломки как оборудования всего устройства, так и фундамента. При этом снижается стоимость технического обслуживания и ремонта.
Выполнение корпусов, несущих тянущие боковые направляющие, средние и нижние опорные холостые ролики, с возможностью перемещения по направляющим рамы в направлении перемещения полосы с помощью предусмотренных на них приводных и холостых колес дает возможность за счет раздвижения корпусов с роликами увеличить шаг между тянущими роликами перед заполнением ямы наиболее толстой полосой, а следовательно, увеличить объем накопления полосы в данной яме, а раздвижение в конце выбора полосы из ямы увеличить радиус гиба полосы до величины, когда исключается ее пластический изгиб.
Выполнение нижних опорных роликов с каждой стороны корпуса с возможностью поворота в вертикальной плоскости и жесткой фиксации в крайних положениях дает возможность изменять радиус размещения полосы на опорных роликах, что дает возможность при меньшей толщине полосы иметь меньший радиус ее перегиба в петлевой яме, сохранив наибольший запас полосы без перемещения корпусов с роликами относительно исходного положения в процессе работы устройства.
Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи,
где на фиг.1 изображено устройство для накопления полосового проката, продольный разрез;
на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;
на фиг.3 - место Б на фиг.2;
на фиг.4 - место В на фиг.1;
на фиг.5 - вид по стрелке Г на фиг.2.
Устройство для накопления полосового проката содержит, например, семь петлевых ям 1 с перемычками 2. По контуру петлевых ям 1 на фундаменте закреплена рама 3, состоящая из составных Н-образных элементов 4, на которых в верхней части плоскости установлены направляющие 5.
В шаговом порядке по оси перемычек 2 с возможностью перемещения по направляющим 5 в направлении движения полосы с помощью пар холостых 6 и приводных 7 колес смонтированы корпусы, на которых размещены тянущие 8, боковые направляющие 9, средние 10 и нижние 11 опорные холостые ролики.
Корпусы, несущие ролики 8, 9, 10, 11, выполнены из центральной части 12 и шарнирно закрепленных по обе стороны от нее боковых частей 13, имеющих возможность поворота в вертикальной плоскости вокруг горизонтальных осей 14 и жесткую фиксацию в крайних положениях с помощью штырей 15. На боковых частях 13 каждого корпуса расположены нижние опорные холостые ролики 11. При верхнем положении нижних опорных роликов 11 полоса размещается на большем радиусе упругого гиба r1 (например, для толщины полосы более 10 мм он не должен быть менее 2250 мм), а при нижнем - на меньшем радиусе упругого гиба r2 (для толщины полосы не более 10 мм он не должен быть менее 1650 мм). Входные 16 и выходные 17 приводные тянущие ролики, боковые направляющие 18, средние 19 и нижние 20 опорные холостые ролики смонтированы на неподвижных корпусах 21. Нижние опорные холостые ролики 20 неподвижно размещены на большем радиусе упругого гиба r1.
Устройство работает следующим образом.
Поступающая в устройство полоса 22 заправляется в тянущие входные ролики 16 и центрируется боковыми направляющими роликами 18. Затем по средним 19 и нижним опорным роликам 20 полоса направляется в первую петлевую яму (I) и укладывается по ее контуру, далее через корпусы с роликами 10, 11, 12, 13 проходит последовательно через все петлевые ямы (II-VII) и выдается на выходные тянущие ролики 17.
Электродвигатели привода тянущих роликов 8 имеют регулируемую скорость вращения, что позволяет иметь разные скорости движения полосы 22 при заправке накопителя, установившемся технологическом процессе (при сварке, травлении) и двойной, по сравнению с технологической, скоростью при нагоне.
При заправке, установившемся технологическом процессе, нагоне более тонкой полосы (1-6 мм) нижние опорные холостые ролики 11 находятся в нижнем зафиксированном положении (на меньшем радиусе r2), а корпуса с роликами 8, 9, 10, 11 размещены в шаговом порядке по осям перемычек 2 и в процессе работы неподвижны. Возможны две схемы работы накопителя. При первом варианте во время остановки заднего конца полосы для стыковки полоса поочередно выбирается из всех ям (I-VI) за исключением VII, откуда лента выбирается в последнюю очередь. При работе накопителя по второму варианту полоса выбирается поочередно из VII-II и наконец из I ямы. При работе по второй схеме электродвигатели тянущих роликов 8 загружены больше, чем при работе по первой схеме.
При работе накопителя с более толстой полосой (7-12,7 мм) нижние опорные холостые ролики 11 находятся в верхнем зафиксированном положении (на большем радиусе r1).
Отличие в работе накопителя в этом случае заключается в том, что для исключения возникновения в теле полосы 22 пластических деформаций в моменты заполнения или полной выборки запаса полосы каждой ямы включаются электродвигатели вращения приводной пары колес 7 корпусов для увеличения расстояния между осями тянущих роликов 8. Оно становится большим по сравнению с шагом (расстоянием) по осям перемычек 2.
После заполнения или выбора запаса полосы в каждой яме и в установившемся технологическом процессе корпусы с роликами 8, 9, 10, 11 занимают исходное положение (оси тянущих роликов 8 совпадают с осями перемычек 2).
Предложенное выполнение накопителя по сравнению с известными позволит сократить габариты и металлоемкость, повысить надежность и долговечность и исключить возможность возникновения остаточных напряжений в теле полосы.
1. Устройство для накопления металлической полосы, содержащее петлевые ямы, корпусы, несущие тянущие и боковые направляющие, средние и нижние опорные холостые ролики, отличающееся тем, что оно снабжено размещенной по контуру петлевых ям и закрепленной на фундаменте рамой из составных Н-образных элементов с установленными на ней направляющими, а корпусы смонтированы с возможностью перемещения по направляющим рамы в направлении перемещения полосы посредством размещенных на них пар холостых и приводных колес.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижние опорные холостые ролики с каждой стороны корпуса установлены с возможностью поворота в вертикальной плоскости с жесткой фиксацией в крайних положениях.
