ПРОКАТНЫЙ СТАН Российский патент 1996 года по МПК B21B13/10 

Изобретение относится к станам для шаговой и периодической прокатки.

Известны станы с многовалковыми калибрами [1] имеющие прокатную клеть с двумя парами валков, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях. В этих станах привод вращения валков для их синхронизации осуществляется через систему зубчатых конических и цилиндрических передач. Это усложняет конструкцию стана, снижает надежность его работы. Известны также прокатные станы, включающие прокатную клеть с двумя парами вращающихся валков, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, и линии привода валков, установленных на раме стана. В этих станах в случае расположения осей валков в одной плоскости привод каждого валка осуществляется от отдельных двигателей (линий привода) [2]
В случае расположения осей валков в плоскостях, отстоящих друг от друга на некотором расстоянии вдоль оси прокатки (универсальные клети), линия привода каждой пары валков включает двигатель и шестеренную клеть [3]
Применение таких станов упрощает конструкцию за счет устранения в приводе сложной схемы зубчатых передач.

Однако в этом случае не обеспечивается жесткой кинематической связи между валками или парами валков, необходимой для согласования угловых скоростей и угловых положений валков. Это особенно важно при шаговой и периодической прокатке, где применяются валки с переменным радиусом рабочей поверхности.

Цель изобретения повышение надежности работы стана при обеспечении жесткой кинематической связи между валками.

Цель достигается тем, что в известном прокатном стане, включающем прокатную клеть с двумя парами валков, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях с возможностью вращения, и линии привода валков, установленные на раме стана, каждая линия привода валков снабжена коленвалами, установленными на прокатной клети и связанными шарнирно рычагами с рамой стана, а прокатная клеть установлена с возможностью возвратно-поступательного движения по раме стана.

Установка в каждой линии привода валков коленвалов и рычагов обеспечивает жесткую кинематическую связь между прокатными валками через прокатную клеть, установленную на раме стана с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль оси прокатки. Это позволяет осуществить процесс шаговой и периодической прокатки в валках с переменным радиусом рабочей поверхности.

На фиг.1 показана кинематическая схема стана с приводом каждого из валков от отдельной линии привода; на фиг.2 то же, двух пар взаимно перпендикулярных валков, плоскости осей которых смещены вдоль оси прокатки, от двух отдельных линий привода.

Стан (фиг. 1) состоит из прокатной клети 1 с парой горизонтальных 2 и вертикальных 3 валков, установленных в клети с возможностью вращения. Прокатная клеть 1 установлена на раме стана 4 с возможностью возвратно-поступательного перемещения по роликам 5. От опрокидывания прокатная клеть удерживается направляющими 11, закрепленными на раме 4 стана.

Каждый валок 2, 3 имеет линию привода, включающую двигатель 6, установленный на раме 4 стана, универсальный шпиндель 7, выполненный с возможностью изменения расстояния между их шарнирами, коленчатый вал 8. Коленчатые валы 8 шарнирно связаны с одним концом рычагов 9, а другим концом рычаги 9 соединены шарнирно с рамой 4 стана.

Для обеспечения работоспособности стана параметры всех коленчатых валов 8, их угловые положения, длины рычагов 9 и положения осей коленчатых валов 8 относительно шарниров, соединяющих рычаги 9 с рамой 4 стана, выполнены одинаковыми.

Стан работает следующим образом.

Крутящий момент от электродвигателей 6, установленных на раме стана 4, передается через универсальные шпиндели 7 к коленчатым валам 8 и прокатным валкам 2 и 3. При этом прокатная клеть 1 за счет связи коленчатых валов 8 через рычаги 9 с рамой 4 стана совершает возвратно-поступательное движение по раме 4 стана, а прокатные валки 2, 3, имеющие жесткую кинематическую связь через прокатную клеть 1, коленчатые валы 8, рычаги 9 и раму 4, синхронно вращаются.

Стан (фиг.2) состоит из прокатной клети 1 с парой взаимно перпендикулярных валков 2 и 3, плоскости осей которых смещены вдоль оси прокатки. Прокатная клеть 1 установлена на раме стана 4 с возможностью возвратно-поступательного перемещения по роликам 5. От опрокидывания прокатная клеть удерживается направляющими 11, закрепленными на раме 4 стана.

Каждая пара валков 2, 3 имеет линию привода, включающую электродвигатель 6 и шестеренную клеть 10, установленные на раме 4 стана, универсальные шпиндели 7, выполненные с возможностью изменения расстояния между их шарнирами, коленчатый вал 8, рычаги 9. Коленчатые валы 8 шарнирно связаны с одним концом рычагов 9, а другим концом рычаги 9 соединены шарнирно с рамой 4 стана.

Для обеспечения работоспособности стана параметры всех коленчатых валов 8, их угловые положения, длины рычагов 9 и положения осей коленчатых валов 8 относительно шарниров, соединяющих рычаги 9 с рамой 4 стана, выполнены одинаковыми.

Стан работает следующим образом. Крутящий момент от электродвигателей 6, установленных на раме стана 4, передается через шестеренные клети 10, шпиндели 7 к коленчатым валам 8 и прокатным валкам 2 и 3. При этом прокатная клеть 1 за счет связи коленчатых валов 8 через рычаги 9 с рамой 4 стана совершает возвратно-поступательное движение по раме 4 стана, а пары прокатных валков 2 и 3, имеющие жесткую кинематическую связь через прокатную клеть 1, коленчатые валы 8, рычаги 9 и раму 4, синхронно вращаются.

Благодаря простой и надежной жесткой кинематической связи привода вращения валков обеспечивается синхронное вращение валков переменного радиуса, обеспечивая шаговую прокатку и прокатку профилей переменного по длине сечения.

Для проверки предлагаемого технического решения спроектирован, изготовлен и смонтирован опытный стан шаговой прокатки, выполненный по схеме согласно фиг.2. Диаметр валков 150 мм, ход прокатной клети 170 мм. На стане осуществляется процесс шаговой прокатки заготовок D=60 мм. За один проход заготовки через прокатную клеть получаются профили D=20 мм. Стан обеспечивает синхронное вращение валков при простой и надежной схеме их привода.

Предлагаемое техническое решение используется при разработке станов для работы в линии с МНЛЗ и для прокатки заготовок из малопластичных сталей и сплавов взамен ковки на молотах.

Использование: прокатный стан для получения полос с большой вытяжкой и переменного по длине сечения. Сущность изобретения: прокатный стан состоит из прокатной клети и привода. Прокатная клеть включает в себя две пары взаимно перпендикулярных валков. Прокатная клеть установлена на раме. Каждый валок имеет линию привода, включающую двигатель, универсальный шпиндель, коленчатый вал. Коленчатые валы связаны шарнирно рычагами с рамой стана. Крутящий момент от электродвигателей, установленных на раме стана, передается через универсальные шпиндели к коленчатым валам и прокатным валкам. При этом валки синхронно вращаются, прокатная клеть за счет связи коленчатых валов рычагами с рамой стана совершает возвратно-поступательное движение по раме стана. 2 ил.

ПРОКАТНЫЙ СТАН, включающий прокатную клеть с двумя парами валков, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях с возможностью вращения, и линии привода валков, установленные на раме стана, отличающийся тем, что каждая линия привода валков снабжена коленвалами, установленными на клети и связанными шарнирно рычагами с рамой стана, а прокатная клеть установлена с возможностью возвратно-поступательного движения на раме стана.