Клеть прокатного стана

 

О П И С А Н И Е >910238

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советеиик

Социапнстичееиив

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 230780 (21) 2956400/22-02 с присоединением заявки И (23) Приоритет

Опубликовано 070382. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 07.03.82 (5т)М. Кл.

В 21 B 13/10

3Ьвударствакныв комитет

СССР аю делам иэввретеннк н отврыткй (53) УДК 621. 777.

;2.06 (088.8) / (72) Авторы изобретения

Ю.В.Будников, И.Я.Бровман, Г.А„. Гладков, „ф Гдрабец.—— и А.Ф.Сивохо

I

Донецкий научно-исследовательский инсти1ут чер ной металлур гии

Ъ (7l ) Заявитель (Й) КЛЕТЬ ПРОКАТНОГО СТАНА

ИзоЬретение относится к металлургии, в частности к прокатному произ: водству, и может быть использовано для получения сортовых про4илей высокой точности.

Извес на прокатная клеть с многовалковым замкнутым калибром, содержащая станину, комплект приводных вертикальных и горизонтальных валков с подушками и механизмами установки валков (1). Для упрощения конструкции клети и снижения ее металлоемкости подушки вертикальных валков выполнены в виде подвижных обойм, установленных на осях горизонтальных . валков. Ведущие оси с установленными

15 на них горизонтальными рабочими валками передают крутящий момент вертикальным рабочим валком через две пары конических шестерен. Регулиров"

10 ка вертикального размера калибра осуществляется нажимными винтами, а регулировкаа горизонт ал ьного размера осуществляется для каждого вертикально го вал ка отдел ьно и нез авис и мо от регулировки горизонтальных валков вращением специальных гаек.

Известна клеть с многовалковым калибром, включающая стани ну, валки, образующие калибр, их опоры, разме-. щенные в эксцентриковых втулках, установленных поворотно в гнездах станины, и приводные валы рабочих роликов, связанные между собой коническими передачами f 2) . Связь каждого валка с приводным валом выполнена через внутреннее зубчатое зацепление, а ось вращения эксцентриковой втулки совмещена с осью вращения приводно" го вала.

Эти клети имеют малый диапазон регулировки перемещения валков и раздельную регулировку перемещения валков, снижающую точность настройки калибра. Кроме того, при регулировке размеров калибра происходит увеличение зазора в калибре.

9!0238

Наибол ее близ ки м к из обрет е ни ю техническим решением является клеть прокат ного ст ана, включающая ст анину, подуш ки, вал ки, обр азующие з амкнутый регулируемый калибр, и нажимные устройства (3J. Регулировка размеров калибра осущест вля ет ся перемещением конических валков в осевом направлении посредством червячной пары . 16

Недостатком этой клети является ее конструктивная сложность, характеризующаяся наличием продольных направляющих сложной формы, необходимых для геремещения роликов в осе- 15 вом направлении, а также большая суммарная. погрешность в цепи кинематических пар настройки. В результате этого при настройке калибра каж дый из валков перемещается на различ ZO ную величину, что снижает точность настройки, а соответственно и точность размеров проката. Применение конических роликов обусловливает наличие разных окружных скоростей по 25 периметру калибра, в результате чего происходит проскальзывание металла оролики,,что ускоряет износ и снижает точность размеров калибра. Кроме того, в результате действия на gy поверхность калибра осевой силы происходит увеличение зазоров в калибре, что также снижает точность размеров проката и усложняет конструкцию опор валков. 3$

Целью изобретения я вляется у величение срока службы валков и повышение точности размеров сечения проката.

Цел ь дости гается тем, что в клети прокатного стана, включающей станину, подуш ки, валки, образующие замкнутый регулируемый калибр, и нажимные устройства, каждый рабочий валок снабжен механизмом его перемещения вдоль направления биссектрисы угла между осями. соседних валков, а на торцовых поверхностях валков выполнены кольцевые конические пазы с углом конуса, равным углу между © осями соседних валков.

Ие хани з м пере меще ния каждо ro из валков может быть выполнен в виде эксцентриковых барабанов, один из кототорых связан с червячной передачей, а другой выполнен с байонетным пазом и связан с направляющим фи ксатором.

На фиг. 1 изображена рабочая клеть; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фи г. 3 и 4 - перемещение валков при прокате соответственно шестигранного и трехгранного профилей; на фиг. 5 - схема расчетных углов и векторов; на фиг. 6 схема механизма перемещения, вид в плане; на фиг. 7 - разрез Б-Б на фиг, 6.

Клеть прокатного стана содержит станину 1, в гнездах которой размещены подушки 2 и 3. В подушку 2 вмонтирован барабан 4 с червячной шестерней, а в подушку 3 — барабан

5, на поверхности которого нарезан байонетный паз. Барабаны 4 и 5 связаны жестко между собой осью 6.

Внутри барабанов 4 и 5 эксцентрично встроены подшипники 7 с установкой на них рабочего валка 8, на котором закреплено коническое зубчатое колесо 9. Для осуществления возможности изменения размеров калибра в подушку 2 вмонтирован червяк 10,посредст. вом которого приводится во вращение барабан 4 и связанный с ним осью 6 барабан 5, в результате чего происхо. дит радиальное перемещение валка 8.

Одновременно при вращении барабана

5, посредством нарезанного на era поверхности байонетного паза, перемещаемого по направляющему фиксатору 11, вмонтированному в подушку 3, осуществляется перемещение валка 8 в осевом направлении. В результате этого перемещение валка 8 в радиальном и осевом направлениях осуществляется на одинаковую величину, а траектория его перемещения совпадает с направлением. биссектрисы угла, образованного соседними валками. С целью обеспечения одинаковых окружных скоростей попериметру калибра, валок

8 выполнен цилиндрическим. В этом случае для осуществления перемещения валка 8 по биссектрисе угла, образованного соседними валками, на торцовой его поверхности выполнен кольцевой конический паз с углом конуса, равным углу между осями валков (см. фиг.5). Узел шестеренной клети (см. фиг. 2) соединен универсальными шпинделями 12 и трансмиссионными валами 13 и муфтами 14. В корпусе

15 шестеренной клети вмонтирована центральная раздаточная шестерня 16, находящаяся в зацеплении с шестью

5 9102 выходными колесами 17 и входной шес терней 18. Валы 18 выходных колес

17 соединены универсальными шпинделями с плавающими шестернями 20, установленными на осях 6 подвижно и зафиксированными на подушках 3 ограничителями хода 21. Шестерни

20 находятся в зацеплении с колесами- 9. В том же корпусе 15 встроена шестерня 22 с внутренним эацеплени- !О ем. Она взаимодействует с одной входной вал-шестерней 23 и шестью выход" ными шестернями 24. Выходные валшестерни 24 связаны через муфты 14 и валы 13 с червяками 10. K выходно 15 му валу 25 присоединяется привод вращения валков, а входная валшестерня 23 оснащена штурвалом 26 и связана с приводом настройки.

Клет ь снабжена входной 27 и выход- zo ной 28 проводковой арматурой.

Клеть работает следующим образом.

Осуществляется настройка - калибра, посредством привода приводятся во вращение рабочие валки и производитсяя прокат ка сор то во ro мет алл а, Настрой ку осущест вля ют вр ащение м посредством штурвала 26 входного валашестерни 23, периферийной шестерни

ЗО

22, выходных валов-шестерен 24, муфт

14 и валов 13, червяка 10 и барабана 4. 4ерез ось проворачивается и барабан 5. Барабаны 4 и 5 (см. фиг.

6 и 7) при повороте изменяют положение оси валка 8 от центра калибра, 35 а следовательно, и расстояние от центра до поверхности валка, поскольку ось валка 8 и эта поверхность параллельны. При этом байонетный паз, 40 нарезанный на барабане 5 (см. фиг 6), заставляет сдвигаться оба барабана

4 и 5 через ocb 6 на определенную величину в осевом направлении. Следовательно, каждый валок 8 смещается

45 по двум направлениям одновременно, а в реэул ь тате тр ае ктория е го смещения совпадает с направлением биссектрисы угла, образованного соседними валками (см. фиг. 3, 4, 57, благодаря чему обеспечивается на50 стройка калибра на заданный размер.

Так, например, при прокатке шести" гранной стали (см. фиг. 5) изменение зазора по перемещению валка только в радиальном направлении h О

Ь Ь = пЪ(1-cos о1.), где GL- =60 - половина угла между осями соседних валков.

38 6

Изменение зазора при осевом перемещении вал ка hoo

Ь0с = ho<- cos(90-с ) .

Тогда при равенстве изменений зазоров при перемещении валка в радиаль; ном и осевом направлении

Ь (1-соус() = о.-соз(90-сС)

1 cos oL

"cos7990-сб

Ьо,= К 1.,, 1 - соз Д

При с = 60 коэффициент К=0,5774, что соответствует углу 30, т. е. о значит результирующая траек-. тория перемещения каждого из валков

Ь е совпадает с биссектриссой угла между осями сосепних валков. На фиг. 3 показан шестигранный калибр

К, образованный периферий ными час1 3 4> положение указано жиряыми линиями

Калибр К образован перемещением вал ков В,, В2, В, В,», В -, В вдоль биссектрисс Б, Б, Б, Fy, Б -, Б6 смежных углов между соответствующими ва каки и обозначен тонкими линиями. На фиг. 3 видно, что, перемещая валки от центра по напраЬ лениям Н, H>, H>, Н1, Н -, Н, можно у вели чи аат ь размеры, калибра, а перемещая их по направлениям Н, Hg, Н, Hj, H -, Н - - уменьшать.

На фиг. 4 показан механизм регу лировки калибров треугольной формй, аналогичный описанному выше для шес" тигранника. На фиг, 3 и 5, где в калибре имеет место тупой угол, валки выполняют с кони ческими пазами на торцовых. поверхностях .

Таким образом, во всех рассматриваемых случаях получается регулируемый закрытый калибр с ноомальным при " ложением усилий поокатки. В результате того, что результирующая траектория перемещения каждого из валков совпадает с биссектрисой угла между осями соседних валков, обеспечивается одновременное перемещение валков в радиальном и осевом направлениях на одинаковую величину, что повышает точность настройки калибра, а соответственно, и точность размеров проката. В то же время вследствие нормального приложения усилия прокатки и отсутствия осевой силы на поверх,ности калибра не происходит увеличения зазора в калибре при прокатке, что позволяет повысить точность гео910238

Формула изобретения метрических размеров прокаты.ваемой стали и упростить конструкцию опор валков. Поскольку рабочий валок является цилиндрическим, то окружные скорости во всех его точках равны и происходит равномерный износ по контуру калибра, что позволяет. уменьшить число переточе к, увели чит ь произ води" тельность процесса и повысить точ-. ность размеров проката.

Привод рабочей клети и настройка валков осуществляется от шестеренной клети соответственно через карданные и трансмиссионные валы . Все зубчатые колеса, передающие вращение на карданные валы, приводятся от одной центральной шестерни, а колеса на« стройки - от одной периферийной шестерни, что заметно снижает неточнос" ти настрой ки, воэ ни кающие от накопленной погрешности шагов при последовательном расположении зубчатых колес, а спедовательно, повышается точность настройки клети, уравнива" ются окружные скорости соседних валков и, как конечный результат, повышается точность проката.

Кроме того, такая конструкция поз воляет подстр аи ват ь каждый валок отдельно от остальных, например, с помощью муфт, что также дает возможность повысить точность настройки .

В предлагаемой конструкции регулировочные механизмы состоят из тел вращения, что позволяет точнее их изготовить, чем механизмы, состоящи е из пря моу гол ьны х эл еметов .

Кроме того, осуществление регулировки размеров калибров без остановки привода вращения валков соз« дает возможность получения проката переменного сечения.

Реализация предлагаемого изобретения позволяет повысить производительность стана на 2,5 " 3 3 за счет сокращения затрат времени на смену валков и регулировку калибров, повысить стойкость калибров, уменьшить массу находящегося в эксплуатации оборудования, а следовательно, снизить количество ремонтных работ на стане и высвободить площа ди, занимаемые оборудованием, сокра5 тит ь расход BcUlKoB.

Кроме того, возможность повышения точности размеров сечения проката при установке предлагаемой клети в линии прокатного стана за чистовой

10 клетью создает предпосылки для применения такой стали вместо холоднотянутой, а следовательно, снизить себестоимость готовой продукции..

1. Клеть прокатного стана, включающая станину, подушки, валки, обуО раэующие замкнутый регулируемый калибр, и нажимные устрой ст ва, о т ли чающаяся тем, что, с целью увеличения срока службы валков и повышения точности размеров

2S сечения проката, каждый рабочий валок снабжен механизмом его перемещения вдоль направления биссектрисы угла между осями соседних валков, а на торцовых поверхностях валков вы3О полнены кольцевые конические пазы с углом конуса, равным углу между ося- ми соседних валков.

2.Клетьпоп. 1, отличающ а я с я тем, что механизм перемещения каждого из валков выполнен в виде эксцентриковых барабанов, один иэ которых связан с червячной передачей, а другой выполнен с байонетным пазом и связан с направляющим фик4О сатором.

Источни ки информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Авторское свидетельство СССР

4 N 349423, кл. В 21 В 13/10, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

М 371988, кл. В 21 В 13/08, 1970 °

3. Патент США и 2495387, кл. 72224, 1950 (прототип) .

91О 38

М

Сост авител ь Г. Ростов

Редактор С.Титова Техред T.Маточка Корректор А.Дзятко

Заказ 957/б Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4