Прокатная клеть

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнчесннк

Республик

«» 954121 (63) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 11,06,80 (21) 2964518/22-02 с прйсоединеиием заявки Йо (2Э) Приоритет—

Опубликовано 300832. Бюллетень Мо 32

М)М Кл з

13/00// В 21 В 35/12

Государственный комитет

СССР во делам изобретений и открытий

153) УДК 621. 771. .2.06(088.8) Дата опубликования описания 300882

В.П. Полиевец, В.И. Дунаев, Н.B. Скоркиц, Ю,Л. Стерник, В.П. Бардин и В.И. Качко 1

1 ... - °,, F

Колпинское отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института рнеталлургического машиностроения

« (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРОКАТНАЯ КЛЕТЬ

Изобретение относится к производству проката и предназначено для усовершенствования одной из основных машин, входящих в состав прокат,— ного стана - прокатной клети.

Наиболее широко распространенные конструкции прокатных клетей включают в .себя станину e нажимными винтами для радиальной настройки валков, валки с подушками, привод вращения валков, состоящий из одногб или нескольких электродвигателей и шестерней клети, представляющей собой смонтированную в установленном стационарно корпусе зубчатую передачу для преобразовайия вращательного движения от одного вала электродвигателя к двум или более прокатным валкам.

Для передачи вращения от клети к прокатным валкам или (при отсут» ствии шестеренной клети) непосредственно от электродвигателей к прокатным валкам используются шпиндельиые соединения, обеспечивающие передачу крутящего момента от привода к валку при углах перекоса 1-7о в зависимости от типа и длины шпиндельного соединения.

Преимуществами данной конструкции прокатной клети является установка всех ее элементов — станины, шестеренной клети и электродвигателя стационарно, что улучшает условия их работы и эксплуатации, и расположение всех составляющих линии, включая и шпиндельное устройство, на одной g оси И2 °

Недостатком этой конструкции является необходимость передачи крутящего момента от стационарно установленного привода клети к ее валкам, имею: щим значительное перемещение по вертикали при большом угле перекоса в вертикальной плоскости, достигающем 7о, при помощи двух - или многошарнирных шпиндельных соединений.

Прн этом происходит значительная потеря энергии за счет трения в шарнирах шпинделя. Наблюдается также из-за этого явления искажение сечения прокатываемой полосы, особенно при начале и конце прокатки каждого раската, а при работе на больших углах перекоса шпинделей происходит .интенсивный износ вкладышей, который ведет к большому расходу дефицитной бронзы и заЧастую приводит к авариям и простоям, прокатных станов.

954121

Применение шпиндельных соединений с шарнирами скольжения ограничивает увеличение скоростей прокатки, вызывает дополнительную вибрацию привода и, как следствие, усиленный износ всех узлов прокатной клети, включая 5 опорные подшипники валков. Эти недостатки УсугубляютСя с ростом угла перекоса шпиндельного соединения.

Применение в качестве шарниров шпинделей зубчатых зацеплений улуч- )p шает эксплуатационные качества шпиндельных соединений, но угол их перекоса ограничен 0"30, что вызывает необходимость значительно удлинять привод клети и может послужить при определенных .скоростях Источником крутильных колебаний, искажающих профиль готового проката, и также может явиться ограничением скорости прокатки и роста производительности стана.

Наиболее близкой к предлагаемой является прокатная клеть, состоящая из станины, валков с подушками, зубчатых передач в поворотных корпусах с приводом качания корпусов, привода вращения валков и компенсирующего звена.

Основным достоинством данной конструкции клети является исключение шпиндельного соединения и замена его за счет соосного перемещения прокатных валков и выходной шестерни передачи соединительным устройством.

В конструкции отсутствуют нажимные механизмы, встроенные в станину Зэ прокатной клети, так как перемещение станины вдоль линии прокатки во время настройки межвалкового зазора позволяет вместо них использовать качающиеся зубчатые передачи главного при- 4О вода.

Для осуществления изменения скорости валков в каждой зубчатой передаче может быть предусмотрено по два или более выходных вала, вращаю- 4 щихся с разным числом оборотов Г2).

К недостаткам известной клети относится то, что при изменении межвалкового расстояния во время обязательного синхронного сведения и разделения валков изменяется уровень прокатки, в связи с чем клеть с обеих сторон должна быть оборудована подьемными рабочими рольгангами либо сама иметь вертикальное перемещение; при изменении межвалкового расстояния в результате обязательного синхронного перемещения по дуге верхнего и нижнего валков возникает необходиMocTb перемещения по горизонтали станины с прокатными валками, что 60 удлиняет время настройки валков, усложняет конструкцию клети и увеличивает ее вес. Возможность создания клети такого типа только с двухсторонним расположением привода 65 значительно увеличивает время перевалки по сравнению с известными конструкциями клетей, так как исключает воэможностью применения с напольной двухпозиционной системы перевалки валков.

Цель изобретения — улучшение условий и возможностей эксплуатации клети путем использования стационарной клети с независимыми нажимными устройствами верхнего и нижнего валков.

Поставленная цель достигается тем, что в прокатной клети, состоящей из станины, валков с подушками, связанных с валками зубчатых передач в поворотных корпусах с приводом качания корпусов, привода вращения валков и компенсирующего звена, зубчатые передачи в поворотных корпусах установлены с одной стороны клети зеркально относительно оси клети со смещением по длине, при этом приводы качания корпусов синхронизированы с приводами соответствующих нажимных устройств, а компенсирующее звено выполнено в виде компенсирующей муфты.

Кроме того, оси качания передач установлены со смещением по вертикали относительно верхней образующей бочки нижнего валка в сторону соответствующего нажимного устройства на величину, равную сумме радиуса валка и половине хода нажимного устройства, а расстояния между осями качания передач и вертикальной плоскостью, проходящей через оси валков, установлены меньше межцентрового расстояния передач и определяются по формуле

A-(0,4;0,6) (A- A — — ), l Н где А — межцентровое расстояние зубчатой передачи;

Н вЂ” максимальное вертикальное перемещение приводимого ею валка.

На фиг. 1 изображена прокатная клеть, аксонометрия; на фиг. 2 схема взаимного расположения осей ведущей шестерни, приводимого ею валка и Выходного вала зубчатой передачи.

Прокатная клеть состоит из станины 1, верхнего 2 и нижнего 3 валков, по крайней мере одной зубчатой передачи .4, установленной в поворотном (относительно оси 5 ведущей шестерни) корпусе б. Выходной вал 7 зубчатой передачи 4 соединен с приводимым ею валком 2 при помощи компенсирующего устройства 8 (например зубчатой муфты). Поворотный корпус б снабжен механизмом 9 поворота, синхронизированным с механизмом 10 радиальной настройки валка, например, электрическим способом.

954121

Привод нижнего валка 3 прокатной клети состоит из того же набора механизмов, что и привод верхнего валка 2, и расположен по ту же сторону станины. Оси 5 ведущих шестерен соединены с электродвигателями 11. 5

Ось 5 ведущей шестерни зубчатой передачи 4 расположена по вертикали на уровне оси приводимого ею валка 2, установленного в среднем рабочем положении (т.е. на середине макси- 10 мального рабочего перемецения Н валка 2, фиг. 2). Ось валка 2 смещена по горизонтали относительно оси выходного вала 7 зубчатой передачи

4, установленной в горизонтальном положении, в сторону ведуцей шестерни.

Прокатная клеть работает следующим образом.

Крутящий момент для осуществления прокатки подводится к оси 5 зубчатой передачи 4, например, от электродвигателя 11 непосредственно или через редукторы, Далее крутящий момент передается через выходной вал 7 и устройство 8 к верхнему рабочему валку 2. К нижнему рабочему валку 3 крутящий момент передается через механизмы и детали, аналогичные позициям 4-11. При необходимости в радиальной настройке (перемецении) верхнего валка 2 по вертикали на величину h одновременно с механизглом 10 радиальной настройки валка включается механизм 9 поворота зубчатой передачи 4, синхронизированный с помощью одного из известных устройств с механизмом 10 радиальной настройки. При этом происходит поворот корпуса б вокруг оси 5. Переглещение оси выходного вала 7 проис- 4р ходит по дуге, хорда которой равна величине Н. Синхронизация перемещений верхнего валка 2 и выходного вала 7 по вертикали позволяет избежать перекоса компенсирующего 45 устройства 8 в вертикальном направлении. При перемещении выходного вала

7 по дуге возникает его отклонение по горизонтали от перемещающегося по прямой линии оси верхнего валка 2. 5О

Расположение оси 5 ведущей шестерни зубчатой передачи на уровне приводимого ею верхнего валка 2, установленного в среднем рабочем положении, и смещение его верхнего валка 2 по горизонтали относительно оси выходного вала 7 зубчатой передачи 4, установленной в горизонтальном положении, в сторону оси ведущей шестерни снижает перекос устройства 8 в горизонтальном направлении, что позволяет установить надежный механизм для компенсации небольших перекосов вместо шпиндельного соединения.

Возможны варианты исполнения прокатной клети. 65

Вариант, предлагающий установку приводов, включающих качающуюся зубчатую передачу и электродвигатель с разных сторон станины, позволит исключить установку удлиненной муфты на одном из приводов.

При небольшом перемещении нижнего валка возможен вариант привода, при котором качающаяся зубчатая передача устанавливается только для привода верхнего валка, нижний валок приводится посредством удлиненной муфты или шпиндельного соединения, работающего при малых углах перекоса.

Возможен также и вариант, при котором оба валка приводятся от одного электродвигателя, для чего между качающимися зубчатыми передачами и электродвигателями устанавливается дополнительно раздаточный редуктор.

Работа прокатной клети по рассмотренным вариантам аналогична работе по основному варианту.

Положительный эффект изобретения достигается за счет исключения несоосности между выходным валом и валком в вертикальной плоскости путем поворота зубчатой 1гередачи относительно оси приводной шестерни и компенсации при этом незначительного смецения выходного вала относительно приводимого валка в горизонтальной плоскости установкой соединительного устройства, например зубчатой муфты.

По данно схеме несоосность выходного вала и приводимого валка в горизонтальной плоскости снижается примерно в 50-100 раз по сравнению с соответствующей несоосностью выходного вала и приводимого валка в вертикальной плоскости в схемах клетей, где исклвчена горизонтальная несоосность, т.е. практически во всех используемых схемах прокатных клетей. Это позволяет экономить электроэнергию за счет уменьшения трения, исключает расход бронзы, улучшает условия смазки, снижает количество аварий и прэстоев прокатных станов.

Исключение из состава рабочей линии шпиндельного соединения позволяет также увеличить скорость прокатки, уменьшить вибрации привода и, как следствие, уменьшить износ узлов прокатной клети, включая опорные подшипники валков

Применение привода на десятиклетьевом стане дает годовую экономию около 0,54 млн. руб. в год.

Формула изобретения

1. Прокатная клеть, состоящая нз станины, валков с подушками, связанных с валками зубчатых передач в поворотных корпусах с приводом качания корпусов, привода вращения

9 54121 валков и компенсирующего звена, отличающаяся тем, что, с целью улучшения условий и возможностей эксплуатации путем использования стационарной клети с независимыми приводнымн нажимными устройствами верхнего и нижнего валков, зубчатые передачи в поворотных корпусах установлены с одной стороны клети . зеркально относительно оси клети со смещением по длине, при этом приводы качания корпусов синхронизированы с соответствующими приводами нажимных устройств, а компенсирующее звено выполнено в виде компенсирующей муфты.

2. Клеть по п.1, о т л и .ч а ю— щ а я с я тем, что оси качания передач установлены со смещением по, вертикали относительно верхней образующей бочки нижнего валка в сторону соответствующего нажимного устройства на величину, равную сумме радиуса валка и половины хода нажимного устройства, а расстояния между осями качания передач и вертикальной плоскостью, проходящей через оси валков, установлены меньше межцентрового расстояния передач и определяются по формуле

Д-(O,ttO,6)(A- A - -)

Н

10где A — межцентровое расстояние качающейся передачи;

Н- — ход нажимного устройства.

Источйики информации, 15 принятые во внимание при экспертизе

1. Королев A.A ° Механическое оборудование прокатных цехов черной

-и цветной металлургии. М., "Металлургия", 1976, с. 99, рис. у 1.

2. Патент Великобритании

9 1189759, кл. В 3 М, 1970..954121

Составитель Г. Ростов

Редактор Л. Филь Техред С.Мигунова

Корректор Л. Бокман

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

Заказ б 337/6 Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Цаушская.наб, д. 4/5