Рабочая клеть стана периодической прокатки

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТИ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

<„)980879 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.05.81 (21) 3288965/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 21 В 13/18

В 21 В 21/00

Гасударственный кемнтет

СССР (53) УДК 621.771.

06 589 4 002 51 (088.8) Опубликовано 15.12.82. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 25.12.82 пв делам нзобретеннй н открытий

А. В. Макаров, Ю. Б. Чечулин и В. И. Сок овскйй--, /! ;

/ "г

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РАБОЧАЯ К,ЛЕТЬ СТАНА

ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПРОКАТКИ

Изобретение относится к прокатке труб и прутков, в частности к усовершенствованию рабочей клети стана холодной прокатки.

Известна вращающаяся рабочая клеть стана холодной прокатки для периодической прокатки труб и прутков, по периферии которой установлены рабочие валки с возможностью принудительного вращения вокруг собственных осей согласованно с вращением клети. Каждый из валков клети имеет две подшипниковые опоры, размещенные во вращающемся корпуса клети, и опирается на опорные конические диски, которые установлены на приводном валу с возможностью поворота (1).

Недостатком такой конструкции явля- 15 ется равномерное распределение усилия нажатия между всеми валками, находящимися как в зоне деформации, так и вне ее. В результате, для обеспечения необходимой величины предварительного сжатия одной пары валков, непосредственно прокатывающих металл заготовки, приходится нагружать опорные диски и рабочую клеть сжимающей нагрузкой, пропорциональной числу пар валков. Это приводит к увеличению размеров клети, росту энергии на ее привод и к усложнению ее конструкции. Кроме того, смещение ручьев калибров с оси прокатки при индивидуальной регулировке предварительного напряжения отдельных пар калибров. Подобное смещение нарушает расчетные кинематические характеристики процесса, ухудшает условия встречи калибров с заготовкой.

Наиболее близкой к изобретению является клеть стана периодической прокатки труб, в которой достигнуто увеличение жесткости клети и повышение точности геометрических размеров прокатываемых труб путем увеличения предварительного сжатия калибров рабочих валков в зоне деформации заготовки. При этом исключено предварительное напряжение валков вне зоны деформации и обеспечена самоустанавливаемость калибров на оси прокатки. Это достигнуто тем, что клеть периодической холодной прокатки содержит станину, составленную из нижнего основания и верхней траверсы, центрально установленный между ними вертикальный приводной вал, закрепленные на нем два связанных между собой ротора, несущие несколько пар рабочих валков, 980879 верхние и нижние опорные конические кольца, закрепленные соответственно на верхней траверсе и нижнем основании, заключенные в кассетах опорные валки, размещенные между коническими опорными кольцами и рабочими валками, при этом кассеты охватывают половины ротора и подвижно установлены вдоль центрального вала (2) .

Недостатком такой клети являются большие динамические нагрузки во время запуска и торможечия клети, обусловленные большой маховой массой кассет, присоединенных к ротору и центральному приводному валу. Кроме того, клегь характеризуется высокими контактными напряжениями в месте взаимодействия опорного и рабочего валков, обусловленными ограниченным диаметром последних.

Цель изобретения — снижение динамических нагрузок за счет уменьшения маховой массы клети.

Поставленная цель достигается тем, что в рабочей клети стана периодической прокатки, содержащей станину, состоящую из нижнего основания и верхней траверсы, центрально установленную между ними вертикальную колонну, охватывающие ее два связанных между собой приводных ротора, несущие несколько пар рабочих валКов, верхние и нижние опорные конические валки, размещенные в кассетах, и верхнее и нижнее опорные конические кольца, верхняя траверса выполнена в виде сектора и в нем и в нижнем основании установлены кассеты с опорными валками с возможностью поворота кассетой относительно их вертикальной оси, а верхнее и нижнее опорные конические кольца своими торцами скреплены с торцами роторов.

Установка кассет с опорными коническими валками в нижнем основании и верхней траверсе позволяет воспринимать вес ротора и технологическую нагрузку нижними опорными валками через нижнее коническое кольцо, а верхние опорные валки размещенные в траверсе воспринимают только технологическую нагрузку прокатки, чем обеспечивается снижение маховой массы ротора, и динамических нагрузок в цепи привода. Возможность поворота кассет опорных валков относительно вертикальной оси обеспечивает самоустановку кассет и независимость размеров опорных валков и их подшипников от размеров рабочих валков, что повышает нагрузочную способность и жесткость системы, а выполнение траверсы в виде сектора позволяет снизить сопротивление вращению ротора.

На фиг. 1 представлена клеть, общий вид, разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Рабочая клеть содержит станину, состоящую из нижнего основания 1, закрепленного на фундаменте, и верхней траверсы

2, соединенной с основанием посредством

5 о

15 î

25 зо

5О

55 расположенных между ними двух регулируемых по длине колонн-стяжек 3 и одной центрально установленной вертикальной колонны 4, нижняя часть которой запрессована в нижнем основании. Центральная колонна охвачена двумя приводными роторами 5 и 6, соединенными стяжками 7. В радиальных расточках каждого ротора на подшипниках 8 размещено несколько пар калиброванных рабочих валков 9, для привода вращения которых установлены конические шестерни 10, находящиеся в зацеплении с неподвижными коническими колесами 11, неподвижно закрепленными на центральной вертикальной колонне.

Верхняя траверса выполнена в виде сектора и в нем и нижнем основании станины установлены кассеты 12 с возможностью поворота относительно их вертикальной оси.

Каждая из кассет несет верхние и нижние опорные конические валки 3, установленные горизонтально в подшипниковых опорах 14.

Верхние опорные валки установленные в контакте с верхним опорным коническим кольцом 15, а нижние опорные валки — с нижним коническим кольцом 16.

Верхнее и нижнее опорные конические кольца своими торцами скреплены с торцами роторов.

Для привода вращения роторов предусмотрена зубчатая передача, ведомое колесо 17 которой непосредственно закреплено на роторе 6, а ведущее связано с главным двигателем (не указаны).

На нижнем основании станины по периферии размещено шесть кассет с опорными валками, а на траверсе две кассеты.

Рабочая вращающаяся клеть работает следующим образом.

Роторам 6 и 6 от двигателя через зубчатое колесо 17 сообщается принудительное вращение, которое через конические зубчатые колеса ll и шестерни 10 передается на установленные в роторе рабочие валки 9.

При этом конические шестерни 10 обкатываются по неподвижным коническим зубчатым колесам 11. Таким образом, рабочие валки участвуют в двух движениях: во вращательном вместе с роторами и во вращательном относительно собственных осей.

При этом ротор 6 через скрепленное с ним нижнее опорное коническое кольцо 16 взаимодействует с нижними опорными коническими валками, а ротор 5 — через верхнее опорное коническое кольцо 15 с верхними опорными валками, установленными в верхней траверсе над зоной прокатки.

Усилия прокатки через рабочие валки передаются на опорные конические кольца

15 и 16 и стяжки 7, а затем через опорные конические валки 13 и кассеты 12 на нижнее основание 1 и верхнюю траверсу 2. В конечном итоге силовое замыкание осуществляется через центральную колонну

980879

Формула изобретения

f2

4 и колонны-стяжки 3. Свободный поворот самоустанавливаюшихся кассет 12 относительно их вертикальных осей обеспечивает под действием усилий прокатки линейчатый контакт опорных конических валков 13 с коническими кольцами 15 и 16.

При этом диаметральные размеры опорных конических валков и их подшипников не зависят от компоновки и размеров рабочих валков, благодаря чему обеспечивается их высокая нагрузочная способность и жест о кость системы, определяющая качество прокатываемых изделий.

В период торможения клети ее инерционный момент определяется произведением момента инерции клети на угловое ускорение.

Предложенная рабочая вращающаяся клеть стана холодной периодической прокатки позволяет снизить маховые массы ротора и сопротивление его вращению, повысить нагрузочную способность и жесткость клети и тем самым уменьшить динамические нагрузки в приводе и энергетические затраты.

Рабочая клеть стана периодической прокатки, содержащая станину, состоящую из нижнего основания и верхней траверсы, центрально установленную между ними вертикальную колонну, охватывающие ее два связанных между собой ротора, несущие несколько пар рабочих валков, верхние и нижние опорные конические валки, размещенные в кассетах, и верхнее и нижнее опорные конические кольца, отличающаяся тем, что, с целью снижения динамических нагрузок за счет уменьшения маховой массы клети, верхняя траверса выполнена в виде сектора и в нем и нижнем основании установлены кассеты с опорными валками с возможностью поворота кассет относительно их вертикальной оси, а верхнее и нижнее опорные конические кольца своими торцами скреплены с торцами роторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 349427, кл. В 21 В 21/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 735340, кл. В 21 В 13/18, 1977.

980879

Составитель Н. Ларина

Редактор И.Митровка Техред И. Верес Корректор А. Дзятко

Заказ 9553/12 Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4