Приводная система для прокатного стана, в частности для пилигримового стана холодной прокатки

Авторы патента:


Приводная система для прокатного стана, в частности для пилигримового стана холодной прокатки
Приводная система для прокатного стана, в частности для пилигримового стана холодной прокатки
Приводная система для прокатного стана, в частности для пилигримового стана холодной прокатки
Приводная система для прокатного стана, в частности для пилигримового стана холодной прокатки

 


Владельцы патента RU 2423195:

СМС МЕЕР ГМБХ (DE)

Изобретение относится к приводной системе для прокатного стана, в частности для пилигримового стана холодной прокатки. В пилигримовом стане, содержащем, по меньшей мере, одну предназначенную для возвратно-поступательного движения прокатную клеть, с, по меньшей мере, одним кривошипным механизмом, который имеет плечо кривошипа с противовесом для, по меньшей мере, частичной компенсации создаваемых прокатной клетью сил инерции, по меньшей мере, одним приводом и, по меньшей мере, одним шатуном, который соединяет шарнирно друг с другом прокатную клеть и плечо кривошипа, имеются два блока, состоящие каждый из кривошипного механизма, плеча кривошипа, противовеса и шатуна, которые расположены по обе стороны средней плоскости приводной системы и приводятся в действие, по меньшей мере, с помощью одного привода в противоположных направлениях. Обеспечивается компенсация с помощью простой и дешевой конструкции сил инерции первого порядка, которые могут возникать при возвратно-поступательном движении прокатной клети. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к приводной системе для прокатного стана, в частности для пилигримового стана холодной прокатки, содержащего, по меньшей мере, одну предназначенную для возвратно-поступательного движения прокатную клеть, по меньшей мере, один кривошипный механизм, который имеет плечо кривошипа с противовесом для, по меньшей мере, частичной компенсации создаваемых прокатной клетью сил инерции, по меньшей мере, один привод и, по меньшей мере, один шатун, который соединяет шарнирно друг с другом прокатную клеть и плечо кривошипа.

Приводная система такого типа известна из DE 4336422 С2. Для выполнения холодной пилигримовой прокатки требуется снабженная парой валков прокатная клеть, которая приводится в движение колебательным образом. Для этого используется кривошипный механизм, который приводится в движение двигателем. Кривошипный механизм снабжен для компенсации сил инерции прокатной клети противовесом. Однако этот противовес в большинстве случаев является недостаточным для удовлетворительной компенсации сил инерции.

Производительность пилигримового стана холодной прокатки зависит непосредственно от числа рабочих проходов прокатной клети в единицу времени, поэтому по причинам экономичности стремятся к возможно большему числу рабочих проходов в минуту. Однако это означает также большие силы инерции, которые нагружают как приводную систему, а именно ее подшипники, так и фундамент и тем самым окружение. Поэтому в указанном решении предусмотрено, что кривошипный механизм приводит в движение через зубчатое зацепление другой вал, на котором расположен противовес эксцентрично относительно центра тяжести. Этот противовес вращается при вращении кривошипного механизма в противоположном направлении и тем самым может создавать компенсирующие силы инерции, соответственно, моменты инерции, так что в целом обеспечивается компенсация сил инерции во всей приводной системе.

Недостатком известного выполнения является то, что в целом получается довольно сложная конструкция всей приводной системы, поскольку требуется множество машинных элементов, которые сцеплены друг с другом через зубчатые передачи. Тем самым повышается стоимость приводной системы, при этом под этим следует понимать не только инвестиционную стоимость установки, но также стоимость фундамента установки, запасных и расходуемых частей, а также обслуживания и ремонта.

Из документа DE-PS 962062 известна приводная система для пилигримового стана холодной прокатки, в которой плечо кривошипа для привода прокатной клети снабжено центробежными грузами и совершающим вертикальные колебания противовесом для компенсации сил инерции первого порядка, а также моментов инерции в приводе. Недостатком этого решения является то, что фундамент прокатного стана является сложным и тем самым дорогим, поскольку должно обеспечиваться вертикальное погружение противовеса в фундамент. При этом требуется большой и глубокий проем, что приводит к соответствующему увеличению стоимости прокатного стана.

В DE 3613036 С1 раскрыт привод для прокатной клети пилигримового стана холодной прокатки, при этом для привода и компенсации сил инерции и моментов инерции используется планетарный кривошипный механизм. Хотя с помощью этого решения можно обеспечить оптимальную компенсацию сил инерции, этот привод пригоден лишь для небольших пилигримовых станов холодной прокатки, поскольку в больших установках размер такой приводной системы увеличивается непропорционально сильно и тем самым вызывает большие расходы.

Из DE 10147046 С2 известна приводная система для пилигримового стана холодной прокатки, в которой для улучшения компенсации сил инерции используются отдельные валы с противовесами, при этом эти валы приводятся во вращение от привода, который не зависит от привода кривошипного механизма. Синхронизация валов при работе прокатного стана осуществляется электронным образом. Однако связанные с этим расходы являются значительными.

Таким образом, в известных приводных системах для пилигримовых станов холодной прокатки применяются в большинстве случаев дважды изогнутые, дорогие коленчатые валы, которые приводят через шатуны прокатную клеть в колебательное движение. Противовесы на коленчатом валу и на других вращающихся дополнительных валах компенсируют силы инерции, которые возникают за счет возвратно-поступательного движения прокатной клети.

Поэтому в основу изобретения положена задача такого выполнения приводной системы указанного вида, в частности для пилигримового стана холодной прокатки, что при упрощенной и тем самым более дешевой конструкции обеспечивается возможность удерживания сил инерции, во всяком случае, первого порядка, возможно меньшими.

Эта задача решена, согласно изобретению, тем, что имеются два блока, состоящие каждый из кривошипного механизма, плеча кривошипа, противовеса и шатуна, которые расположены по обе стороны средней плоскости приводной системы и приводятся в действие, по меньшей мере, с помощью одного привода в противоположных направлениях.

При этом оба блока предпочтительно выполнены зеркально симметричными относительно упомянутой средней плоскости.

Каждый из обоих блоков имеет предпочтительно собственный привод, с помощью которых оба блока приводятся в действие в противоположных направлениях. При этом привод в большинстве случаев является электродвигателем.

Между электродвигателем и кривошипным механизмом может быть расположена зубчатая передача. В этом случае в качестве зубчатой передачи предпочтительно предусмотрена одноступенчатая цилиндрическая зубчатая передача.

В альтернативном или дополнительно предпочтительном решении предусмотрено, что электродвигатель приводит в действие кривошипный механизм без промежуточного включения зубчатой передачи. В этом случае электродвигатель предпочтительно выполнен в виде вращающегося с небольшой скоростью, имеющего большой крутящий момент двигателя.

Кривошипный механизм предпочтительно выполнен в виде несмещенного кривошипно-шатунного механизма.

Предлагаемая приводная система не содержит других валов с противовесами.

Массы противовесов можно выбирать так, что компенсируются, по меньшей мере, по существу, предпочтительно полностью силы инерции клети первого порядка при работе приводной системы.

Преимущество заключается в том, что необходимые кривошипные механизмы имеют очень простую конструкцию. Требуются, в частности, неспециальные кривошипные механизмы, которые обычно используются в известных приводах для пилигримовых станов холодной прокатки. Можно, в частности, отказаться от дважды изогнутых коленчатых валов, которые являются сложными и дорогостоящими.

Кроме того, можно отказаться от отдельного компенсационного вала, который известен из уровня техники.

Кроме того, вся установка может иметь более короткую конструктивную длину.

Приводная система, согласно изобретению, позволяет отказаться от механического соединения обоих колен кривошипа кривошипного механизма. Кривошипные механизмы выполнены в виде несмещенных кривошипно-шатунных механизмов; таким образом, шарнирное соединение шатуна с прокатной клетью перемещается по прямой, которая проходит через ось вращения кривошипа. Оба кривошипа приводятся в движение предпочтительно от отдельных двигателей. Кривошипы имеют противоположное друг другу направление вращения, за счет чего лишь с помощью противовесов на кривошипах можно полностью компенсировать силы инерции первого порядка. От дополнительного вала с противовесами можно отказаться при условии противоположного направления вращения кривошипов.

На чертежах показаны два примера выполнения изобретения, а именно:

фиг.1 - разрез по линии А-В на фиг.2 приводной системы для пилигримового стана холодной прокатки с прокатной клетью, согласно первому примеру выполнения, на виде сбоку;

фиг.2 - приводная система, согласно фиг.1, на виде сверху;

фиг.3 - разрез по линии С-D на фиг.4 приводной системы для пилигримового стана холодной прокатки с прокатной клетью, согласно второму примеру выполнения, на виде сбоку;

фиг.4 - приводная система, согласно фиг.3, на виде сверху.

На фиг.1 и 2 показан первый пример реализации решения согласно изобретению. Приводная система 1 служит для привода пилигримового стана холодной прокатки, из которого показана прокатная клеть 2, которая должна совершать возвратно-поступательное колебательное движение в горизонтальном направлении для осуществления известного процесса пилигримовой холодной прокатки.

Колебательный привод прокатной клети 2 реализован с помощью двух расположенных зеркально симметрично относительно вертикально ориентированной средней плоскости 8 (см. фиг.2) блоков, каждый из которых состоит из кривошипного механизма 3', соответственно 3”, плеча 4', соответственно 4” кривошипа, противовеса 5', соответственно 5” и шатуна 7', соответственно 7”. Эти блоки известны как таковые для привода пилигримового стана холодной прокатки.

В отличие от этого в данном случае два таких блока расположены зеркально симметрично и приводятся во вращение с помощью соответствующего привода 6', 6” в виде электродвигателя, а именно в противоположных направлениях. В то время как кривошипный механизм 3' одного блока вращается на одной стороне средней плоскости 8, например, по часовой стрелке, другой кривошипный механизм 3” другого блока вращается на противоположной стороне средней плоскости 8 против часовой стрелки.

Используются два электродвигателя 6', 6”, которые через одноступенчатую цилиндрическую зубчатую передачу 9', соответственно 9”, приводят во вращение кривошипные механизмы 3', соответственно 3”.

На прокатную клеть 2 воздействуют два шатуна 7', 7”, которые, в свою очередь, приводятся в движение в противоположных направлениях посредством кривошипных механизмов 3', 3” отдельными двигателями 6', 6”. Компенсация сил инерции обеспечивается тем, что противовесы 5', 5” кривошипных механизмов 3', 3” вращаются в противоположных направлениях. Тем самым можно полностью компенсировать силы инерции первого порядка.

На фиг.3 и 4 показан альтернативный вариант выполнения. В данном случае отсутствуют зубчатые передачи 9', 9” между двигателями 6', 6” и кривошипными механизмами 3', 3”, то есть привод кривошипных механизмов 3', 3” происходит непосредственно от приводного вала двигателей 6', 6”. Отказ от понижающей ступени зубчатой передачи 9', 9” возможен за счет использования имеющих небольшую скорость вращения и большой крутящий момент двигателей.

За счет этого отпадает необходимость в зубчатых колесах и в соответствующем корпусе для зубчатых передач, так что достигается более простая конструкция приводной системы.

Перечень позиций

1 - Приводная система

2 - Прокатная клеть

3 - Кривошипный механизм

3' - Кривошипный механизм

3” - Кривошипный механизм

4 - Плечо кривошипа

4' - Плечо кривошипа

4” - Плечо кривошипа

5 - Противовес

5' - Противовес

5” - Противовес

6 - Привод

6' - Привод

6” - Привод

7 - Шатун

7' - Шатун

7” - Шатун

8 - Средняя плоскость

9' - Зубчатая передача

9” - Зубчатая передача

1. Приводная система (1) для прокатного стана, в частности для пилигримового стана холодной прокатки, содержащего
по меньшей мере, одну предназначенную для возвратно-поступательного движения прокатную клеть (2), при этом приводная система содержит
по меньшей мере, один кривошипный механизм (3), который имеет плечо (4) кривошипа с противовесом (5) для, по меньшей мере, частичной компенсации создаваемых прокатной клетью сил инерции, по меньшей мере, один привод (6) и, по меньшей мере, один шатун (7), который соединяет шарнирно друг с другом прокатную клеть (2) и плечо (4) кривошипа, отличающаяся тем, что предусмотрены два блока, каждый из которых состоит из кривошипного механизма (3', 3"), плеча (4', 4") кривошипа, противовеса (5', 5") и шатуна (7', 7"), при этом упомянутые блоки расположены по обе стороны средней плоскости (8) приводной системы (1) и приводятся в действие, по меньшей мере, с помощью одного привода (6) в противоположных направлениях.

2. Приводная система по п.1, отличающаяся тем, что оба блока выполнены зеркально симметричными относительно упомянутой средней плоскости (8).

3. Приводная система по п.1, отличающаяся тем, что каждый из упомянутых блоков имеет собственный привод (6', 6"), с помощью которых оба блока приводятся в действие в противоположных направлениях.

4. Приводная система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что привод (6', 6") является электродвигателем.

5. Приводная система по п.4, отличающаяся тем, что между электродвигателем (6', 6") и кривошипным механизмом (3', 3") расположена зубчатая передача (9', 9").

6. Приводная система по п.5, отличающаяся тем, что зубчатая передача (9', 9") выполнена в виде одноступенчатой цилиндрической зубчатой передачи.

7. Приводная система по п.4, отличающаяся тем, что электродвигатель (6', 6") приводит в действие кривошипный механизм (3', 3") без промежуточной зубчатой передачи.

8. Приводная система по п.7, отличающаяся тем, что электродвигатель (6', 6") выполнен в виде вращающегося низкоскоростного двигателя с высоким крутящим моментом.

9. Приводная система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что кривошипный механизм (3', 3") выполнен в виде несмещенного кривошипно-шатунного механизма.

10. Приводная система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что массы противовесов (5', 5") выбраны так, что компенсируются, по меньшей мере, по существу, предпочтительно полностью силы инерции первого порядка клети при работе приводной системы (1).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к прокатной клети и способу осевого перемещения валков. .

Изобретение относится к конструкциям прокатных станов, преимущественно к приводам рабочих клетей прокатных станов. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкции клетей прокатных станов. .

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к конструкции привода прокатного стана. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к конструкции прокатного стана. .

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в шпинделях привода валков прокатных станов. .

Изобретение относится к приводному шпинделю для главного привода прокатной клети. .

Изобретение относится к зубчатым шпинделям привода валков прокатных станов. .

Изобретение относится к главным приводам прокатных станов, в частности к универсальным шарнирам, и наиболее эффективно может быть использовано в приводах вращения рабочих валков клетей станов винтовой прокатки.

Изобретение относится к конструкциям прокатных станов, в частности к приводам их рабочих клетей

Изобретение относится к прокатному оборудованию, а точнее, к роликовым шарнирам универсальных шпинделей главных линий приводов прокатных станов (трубных, сортовых, листовых)

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к холодной продольной периодической прокатке труб

Изобретение относится к тележке для транспортирования, по меньшей мере, одного приводного шпинделя для валка прокатной клети и к способу эксплуатации тележки

Изобретение относится к прокатному оборудованию, а точнее к универсальным шарнирам шпинделей главных линий приводов прокатных станов (трубных, сортовых, листовых), предназначенных для передачи вращения под различными углами от шестеренных клетей или редукторов к рабочим валкам прокатных станов

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к шариковым шарнирам, и наиболее эффективно может быть использовано в приводах вращения рабочих валков клетей прокатных станов при передаче широкого диапазона крутящих моментов при значительных углах перекоса в шарнирах универсальных шпинделей. Шариковый шарнир содержит обойму, в расточках которой расположены ползуны со сферическими поверхностями, сферическую головку вала, четыре шара, сферические кольца, защитный кожух и средства от самоотвинчивания. Шары установлены между ползунами, расположенными в обойме, и пазами сферической головки. Сферические кольца установлены в соответствующих расточках обоймы и контактируют со сферической головкой. В расточках обоймы размещены резьбовые втулки. Каждый ползун выполнен в виде опоры с наружной резьбой, взаимодействующей с внутренней резьбой втулки, и контактирующей с опорой пяты, имеющей сферическую поверхность. Резьбовые опоры связаны со средствами от самоотвинчивания. Такое конструктивное выполнение шарикового шарнира позволяет повысить его долговечность за счет устранения радиальных зазоров от действия динамических нагрузок путем перемещения ползунов по внутренней резьбе соответствующих втулок, не снимая его из линии стана. 2 ил.

Изобретение предназначено для упрощения конструкции обжимного прокатного стана, предназначенного для бокового обжатия металлической заготовки. Стан содержит пару валков (9, 10), расположенных с вертикальными средними осями и с возможностью установки относительно друг друга, которые посредством шарнирных валов (29, 30) соединены с приводом (31, 32; 34) вращательного движения. Уменьшение высоты установки обеспечивается за счет размещения валков и передаточных механизмов в отдельных блоках таким образом, что оба валка (9, 10) посредством регулируемых вместе с валками (9, 10) передаточных механизмов (27, 28) и посредством соответственно связанных с одним из двух передаточных механизмов (27, 28) шарнирных валов (29, 30) соединены с приводом (31, 32; 34) вращательного движения, при этом шарнирные валы (29, 30) расположены относительно горизонтали с наклоном под острым углом. 17 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к прокатному производству и состоит из способа установки приводной нагрузки для приводов (20, 21, 22, 23) прокатного стана, устройства управления регулирования и прокатной установки (1) с прокатным станом (2), содержащим несколько прокатных клетей (4, 5, 6, 7), с каждой из которых сопоставлен по меньшей мере один привод (20, 21, 22, 23) для приведения в действие рабочих валков. Приводные нагрузки устанавливают на основе работы прокатного стана (2) согласно первой таблице прокатки на первое заданное значение. Во время прокатки приводные нагрузки в прокатном стане устанавливают на второе заданное значение, основанное на второй таблице прокатки, отличающейся от первой таблицы прокатки. Во время установки вторых заданных значений устанавливается скорость (Ve) на входе прокатываемого материала (G) в прокатный стан (2) в зависимости от скорости (Vg) на выходе прокатываемого материала (G) из агрегата (3), размещенного перед прокатным станом (2) в направлении массового потока. Обеспечивается изготовление полос с различными свойствами с высокой производительностью. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится прокатному производству. Прокатная клеть (1) в качестве составной части группы (2) прокатных клетей в высокоскоростном проволочно-прокатном стане содержит по меньшей мере одну пару валков или пару (5) прокатных шайб и один соединенный с двигателем (6) приводной вал (7). Каждая прокатная клеть (1) данной группы (2) прокатных клетей снабжена собственным приводным блоком с соответствующим двигателем (8) и соответствующим приводным валом (7). Двигатель (6), приводной вал (7) и по меньшей мере она пара валков или пара (5) прокатных шайб размещены относительно друг друга линейным образом. Технический результат заключается в возможности изменения формы прокатываемого полуфабриката очень гибким образом и подгонки обжатия по сечению полуфабриката за пропуск при одновременном свободном выборе диаметров прокатных шайб по количеству прокатных клетей и по расстояниям между прокатными клетями. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к зубчатому зацеплению (1) в прокатных станах или установках непрерывного литья и способу его изготовления. Устройство содержит множество зубьев (2), входящее в зацепление со вторым зубчатым венцом по типу шлицевого зубчатого зацепления. Образующая линия (12) боковой поверхности зубьев имеет выпуклость, и между осью вращения второго зубчатого зацепления и осью вращения зубчатого зацепления образован угол отклонения. Зацепление (1) выполнено с одной из следующих модификаций: уменьшением ножки зубьев (2), и/или уменьшением головки зубьев (2), и/или разводом зубьев (2). Достигается повышение надежности устройства. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх