Клеть стана поперечно-винтовой прокатки



Клеть стана поперечно-винтовой прокатки
Клеть стана поперечно-винтовой прокатки
Клеть стана поперечно-винтовой прокатки

 


Владельцы патента RU 2588819:

Некрасов Александр Борисович (RU)

Изобретение относится к области прокатки круглых профилей на станах поперечно-винтовой прокатки с чашевидными валками. Клеть прокатного стана содержит корпус и установленные в нем валки. Повышение точности позиционирования пространственного положения рабочего валка обеспечивается за счет того, что регулировка положения валка 2 относительно оси прокатки осуществляется за счет поворота приспособления 9 на определенный угол при помощи червячного винта 12. Изменение диаметра изделия 1 осуществляется за счет вращения гайки 8 с наружным червячным колесом при помощи червячного винта 11. Продольная шпонка 13 или шлицевые вырезы позволяют эксцентриковой втулке 6 перемещаться вдоль оси вращения валка 2 относительно поворотного приспособления 9, не изменяя положения оси валка 2 относительно оси прокатки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к оборудованию для поперечно-винтовой прокатки, и наиболее эффективно может быть использовано при производстве круглых профилей на станах поперечно-винтовой прокатки с чашевидными валками, пространственное положение которых характеризуются наличием различных регулировок относительно оси прокатки (угол раскатки, угол подачи и смещение оси валка относительно оси прокатки).

На существующих станах поперечно-винтовой прокатки для регулировки диаметра прокатываемого изделия и регулировки угла подачи и раскатки, т.е. для регулировки пространственного положения рабочих валков относительно оси прокатки, используются различные устройства в виде: поворотных барабанов, устройств для перемещения валков вдоль оси их вращения, устройств для перемещения валков вдоль оси, перпендикулярной оси прокатки, и т.д. с различными механизмами выбора зазоров и уравновешивания массивных деталей, регулирующих положение рабочих валков.

Известен стан поперечно-винтовой прокатки, содержащий рабочую клеть с барабанами, поворотными относительно своей геометрической оси, перпендикулярной к оси прокатки, и смонтированными на поворотных барабанах под острым углом к оси барабана чашевидными валками, с приводом вращения валков с конической зубчатой передачей, колесо которой насажено на вал рабочего валка, а шестерня - на вал, установленный в барабане и связанный с универсальным шпинделем (авт. свид. СССР №733748, кл. В21В 19/02, 13/02, заявл. 02.01.78 г., опубл. 15.05.80 г.).

Для настройки клети на прокатку заготовки определенного диаметра перемещают барабан с рабочим валком в пределах станины вдоль оси барабана, поворотом барабана вокруг оси изменяют угол подачи. Низкая точность настройки и необходимость иметь механизмы для выбора зазоров и уравновешивания деталей валковых узлов являются недостатками станов данного типа.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому стану является стан поперечно-винтовой прокатки, содержащий рабочую клеть с барабанами, поворотными относительно своей геометрической оси, перпендикулярной к оси прокатки, и смонтированными на барабанах под острым углом к оси барабана чашевидными валками, привод вращения валков с конической зубчатой передачей, зубчатое колесо которой насажено на вал рабочего валка, а шестерня - на приводной вал, установленный в барабане и связанный с главным приводом, отличающийся тем, что приводной вал с конической шестерней выполнен двухопорным и расположен наклонно к оси барабана, а геометрическая ось барабана проходит через точку окружности пережима чашевидного валка (патент на изобретение RU №2278748, кл. В21В 13/12, заявл. 26.03.2003 г., опубл. 20.01.2005 г.).

Для настройки клети на прокатку заготовки определенного диаметра перемещают барабан с рабочим валком в пределах станины вдоль оси барабана, поворотом барабана вокруг оси изменяют угол подачи. Низкая точность настройки и необходимость иметь механизмы для выбора зазоров и уравновешивания деталей валковых узлов являются недостатками станов данного типа. Недостатками являются также низкая жесткость всей конструкции, большие габариты и большая масса стана.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является: повышение точности позиционирования пространственного положения рабочего валка относительно оси прокатки и, соответственно, настройки на заданный диаметр; повышение жесткости всей конструкции; уменьшение размеров и массы всего стана.

Поставленный технический результат достигается тем, что в клети стана поперечно-винтовой прокатки, содержащей корпус с установленными в нем рабочими валками, каждый валок жестко закреплен на приводном валу, установленном на подшипниках в эксцентричной втулке, размещенной в расточке корпуса, выполненной под острым углом к оси прокатки, при этом в корпусе расположены две механические передачи, первая из которых выполнена с возможностью вращении эксцентриковой втулки вокруг оси корпуса, а вторая - с возможностью перемещения эксцентриковой втулки вдоль оси расточки корпуса, и кольцевая пружина в виде волнообразной шайбы, установленной внутри втулки, при этом первая механическая передача выполнена в виде последовательно работающих червячной и винтовой пары, при этом вторая механическая передача выполнена в виде червячной пары.

На фиг. 1 показана предлагаемая клеть стана поперечно-винтовой прокатки - вид сбоку в разрезе вдоль оси прокатки; на фиг. 2 - разрез по А-А по фиг. 1, где: позицией 1 показано прокатываемое изделие; позицией 2 - рабочий валок; позицией 3 - приводной вал; позицией 4 - кольцевая пружина в виде фигурной волнистой шайбы; позицией 5 - радиальный подшипник; позицией 6 - эксцентриковая втулка; позицией 7 - упорный подшипник; позицией 8 - гайка, выполненная в виде шестерни; позицией 9 - поворотное приспособление в виде червячного колеса или другого поворотного устройства; позицией 10 - корпус стана; позицией 11 - первая механическая передача в виде червячной и винтовой пары, работающих последовательно; позицией 12 - вторая механическая передача, выполненная в виде червячной пары; позицией 13 - продольная шпонка или шлицевой вал; позицией 14 - радиальный подшипник.

Клеть стана поперечно-винтовой прокатки содержит рабочий валок 2 с приводным валом 3 и корпус 10 клети стана поперечно-винтовой прокатки. Корпус 10 клети стана поперечно-винтовой прокатки имеет расточку под острым углом к оси прокатки, две механические передачи 11 и 12 для регулировки положения втулки 6 с внутренним отверстием, эксцентричным относительно ее наружной поверхности. Первая механическая передача 11 используется для перемещения втулки 6 вдоль оси расточки корпуса 10. Вторая механическая передача 12 используется для вращения втулки 6 вокруг оси расточки корпуса 10. Кольцевая пружина 4 в виде фигурной волнистой шайбы, установленная внутри втулки 6, компенсирует все зазоры и неточности изготовления, а также тепловое расширение деталей при прокатке нагретого металла. Приводной вал 3 с рабочим валком 2 вращается в подшипниках 5, 7, 14.

Положение оси вращения рабочего валка 2 (фиг. 1) O1W1 относительно оси расточки OW корпуса 10 смещено на величину e - эксцентриситета внутреннего отверстия втулки 6 относительно ее наружного диаметра (ex, ey и ez - проекции эксцентриситета e соответственно на оси X, Y и Z). Изменение величин ex, ey и ez до заданных значений, необходимых для осуществления прокатки изделия 1, осуществляется за счет поворота приспособления 9 (червячного колеса), входящего в состав второй механической передачи 12, на определенный угол. Ось расточки OW корпуса 10 наклонена к оси прокатки на угол δ (угол раскатки, заранее заданный), поскольку ось вращения O1W1 валка 2 смещается параллельно оси расточки OW корпуса 10, то и угол наклона оси вращения O1W1 валка 2 по отношению к оси прокатки изделия 1 остается постоянным, что позволяет оставлять профиль валка прежним при изменении настройки стана на различные режимы прокатки.

Точка О - начало координат системы X, Y и Z.

Ось X - совпадает с осью прокатки и осью прокатываемого изделия.

Точка O1 - находится на оси Z и смещена на величину ez - это точка скрещивания оси прокатки и оси вращения O1W1 валка 2.

Регулировка положения валка 2 относительно оси прокатки осуществляется за счет поворота приспособления 9 на определенный угол при помощи червячного винта 12 или другого механизма поворота (например, конической передачи), т.е. изменяется смещение оси вращения O1W1 валка 2 на величину ez.

Изменение диаметра ⌀d прокатанного изделия 1 осуществляется за счет вращения гайки 8 с наружным червячным колесом при помощи червячного винта 11 или другого механизма, поворачивающего гайку 8 (например, конической передачи). Таким образом, производится регулировка положения валка 2 вдоль оси его вращения. Продольная шпонка 13 или шлицевые вырезы позволяют эксцентриковой втулке 6 перемещаться вдоль оси вращения валка 2 относительно поворотного приспособления 9, не изменяя положения оси валка 2 относительно оси прокатки.

При использовании эксцентриковой втулки 6 для регулировки положения оси вращения валка в силовой цепочке, воспринимающей результирующее усилие прокатки, находится небольшое количество деталей. Все детали закалены и работают на сжатие. Это снижает величину контактных и упругих деформаций деталей, воспринимающих результирующее усилие прокатки, что повышает жесткость конструкции и увеличивает точность прокатываемого изделия. Кольцевая пружина 4, выполненная в виде фигурной волнистой шайбы, позволяет выбирать предварительно все зазоры в силовой цепочке, а также выбрать зазоры и износ в радиальных подшипниках 5 и 14 и упорном подшипнике 7, а также компенсировать тепловое расширение деталей, воспринимающих усилие прокатки, что также повышает жесткость всей системы, снижает упругие деформации всей конструкции и повышает точность прокатки изделия 1.

Эксцентриковая втулка 6, нажимная гайка 8, поворотное приспособление 9 и кольцевая пружина 4 позволяют заменить собой большое количество деталей и механизмов, используемых для регулировки положения рабочего валка в обычных станах поперечно-винтовой прокатки (поворотные барабаны с их приводами вращения и фиксации в заданном положении, нажимной механизм с приводом вращения нажимного винта и механизмами уравновешивания всех больших и тяжелых деталей). В целом данная конструкция позволяет уменьшить габариты и массу стана поперечно-винтовой прокатки, повысить его жесткость и точность прокатываемого изделия 1.

Высокая точность позиционирования пространственного положения рабочего валка относительно оси прокатки и, соответственно, настройка на заданный диаметр; повышенная жесткость всей конструкции; уменьшенные размеры и масса всего стана являются достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения.

1. Клеть стана поперечно-винтовой прокатки, содержащая корпус с установленными в нем рабочими валками, отличающаяся тем, что каждый валок жестко закреплен на приводном валу, установленном на подшипниках в эксцентричной втулке, размещенной в расточке корпуса, выполненной под острым углом к оси прокатки, при этом в корпусе расположены две механические передачи, первая из которых выполнена с возможностью вращения эксцентриковой втулки вокруг оси корпуса, а вторая - с возможностью перемещения эксцентриковой втулки вдоль оси расточки корпуса, и кольцевая пружина в виде волнообразной шайбы, установленной внутри втулки.

2. Клеть по п. 1, отличающаяся тем, что первая механическая передача выполнена в виде последовательно работающих червячной и винтовой пары.

3. Клеть по п. 1, отличающаяся тем, что вторая механическая передача выполнена в виде червячной пары.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к прокатному оборудованию, непосредственно к станам винтовой прокатки круглого сорта и труб. Способ включает снятие крышки с основания станины, ее разворот в пространстве на 180°, замену кассет с валками, монтаж или демонтаж верхнего и нижнего линейкодержателей с последующей установкой крышки на основание станины.

Изобретение предназначено для уменьшения себестоимости и повышения качества труб, производимых винтовой прокаткой. Валок содержит вал и закрепленную на нем бочку с коническими участками.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, конкретно к технологии сортовой винтовой прокатки круглого профиля из стали обычного качества и легированной, труднодеформируемых сталей и сплавов, цветных металлов при использовании преимущественно в качестве исходной непрерывнолитой заготовки.

Изобретение относится к области трубопрокатного производства и наиболее эффективно может быть использовано при производстве высокоточных труб на станах поперечно-винтовой прокатки с четырехвалковыми клетями и касается также перевалки четырехвалковых клетей.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и касается способа получения горячекатаных бесшовных труб винтовой прокаткой. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способу производства заготовок на прошивном стане. .

Изобретение относится к области трубопрокатного производства, а точнее к способам получения тонкостенных труб в агрегатах с трехвалковым раскатным станом поперечно-винтовой прокатки Ассела.

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при изготовлении бесшовных труб на трубопрокатных агрегатах, имеющих в своем составе устройство для прошивки заготовки в полую гильзу и раскатной стан с калибром, образованным оправкой и расположенными вокруг нее валками, например пильгерстан, автоматстан, реечный, непрерывный и также стан Асселя.
Изобретение относится к трубопрокатному производству, к конструкциям трубопрокатных станов, а именно к станам шаговой прокатки, и может быть использовано на установках с пилигримовыми станами.

Изобретение относится к области прокатного оборудования. Валок содержит рабочую часть, соединенную с ведущим валом, и механизм крепления. Автоматическая центровка всех деталей, жесткость обеспечиваются за счет того, что механизм крепления состоит из кольцевого пружинящего клина с разрезом, прижима, торцевых шпонок и винта, при этом кольцевой пружинящий клин и прижим размещены во внутренней конусообразной полости валка с совмещением их осей симметрии с осью симметрии грибовидного валка, в рабочей части грибовидного валка по его оси симметрии выполнено сквозное отверстие диаметром, меньшим диаметра головки винта, вдоль прижима по его оси симметрии выполнено сквозное отверстие для прохождения резьбовой части винта, ведущий вал со стороны грибовидного валка выполнен с конусообразным выступом, а вдоль ведущего вала по оси симметрии со стороны рабочей части грибовидного валка выполнено резьбовое отверстие под резьбовую часть винта длиной, не меньшей резьбовой части винта, при этом прижим и кольцевой клин расположены в полости валка без возможности проворачивания. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх