ДВУХКАЛИБРОВАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ КЛЕТЬ Российский патент 1997 года по МПК B21B13/00 

Изобретение относится к черной и цветной металлургии, а именно к станам для прокатки мелкосортных профилей, и может быть использовано для производства малотоннажных партий спецпрофилей в условиях металлургических и машиностроительных предприятий.

Известна двухкалибровая комбинированная клеть, содержащая станину с опорными плоскостями для горизонтального и вертикального положений рабочей клети и пару двухопорных валков, особенностью которой является наличие упоров для фиксации клети в вертикальном и горизонтальном положениях, что позволяет упростить конструкцию комбинированной клети за счет устранения громоздкого механизма перемещения клети для перехода с одного калибра на другой [1]
Недостатки данного устройства:
1. Сохранены верхний и боковой приводы рабочих валков.

2. Используется шпиндельное соединение валков с редукторами, что увеличивает габариты и массу комбинированной клети.

3. При переходе с одного калибра на другой выполняется трудоемкая и продолжительная операция по кантовке двухопорной валковой кассеты с горизонтального положения в вертикальное (или наоборот), а также необходимость перестановки кассет на другие клети.

Известна вертикальная клеть с консольными валками, состоящая из двух станин, соединенных поперечинами, в направляющих станины перемещаются две каретки с вертикальными одноопорными валами, на верхних концах которых закреплены рабочие бандажи. Передача вращения от приводного вала к вертикальному валку осуществляется парой конических шестерен, одна из которых посажена по скользящей посадке на горизонтальный приводной квадратный вал, а другая жестко установлена на вертикальный вал, на верхнем конце которого закреплен бандаж. Расстояние между вертикальными валами изменяется симметрично относительно оси прокатки с помощью приводного нажимного устройства [2]
Недостатки данной клети: сложность конструкции нажимного устройства и привода вертикальных валов; недостаточная жесткость подвижных кареток из-за наличия люфтов в направляющих стана; наличие двух пар конических зубчатых передач, перемещающихся вдоль приводного квадратного вала, ослабляют жесткость подвижных кареток; расположение нажимного устройства с двух сторон клети значительно удлиняет габарит клети.

Известна вертикальная клеть с консольными валками, у которой один валок с приводом смонтирован в подвижной раме, а другой в кассете, перемещающейся в окне рамы, нажимное устройство расположено с нерабочей стороны. Радиальная установка валков производится при помощи нажимного устройства и устройства для перемещения рамы.

В вертикальной плоскости валки не перемещаются. Рабочие валки выполнены в виде дисков, консольно закрепленных на выходных валах редукторов. Привод каждого валка осуществим от индивидуального электродвигателя вертикального исполнения через редуктор, что позволяет исключить из конструкции универсальные шпиндели и уменьшить габариты клети по высоте. Перевалка производится при помощи специального устройства [3]
Недостатки данной вертикальной клети: отсутствие осевой регулировки валков; недостаточная жесткость клети из-за подвижной рамы и подвижной кассеты; наличие индивидуального привода на каждый валок; сложность замены валков.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство прокатной клети чистового восьмиклетевого блока проволочного стана. Каждая рабочая клеть блока состоит из валковой (рабочей) и редукторной кассеты, которые крепятся в общем корпусе. В корпусе валковой кассеты по подвижной посадке установлены две эксцентриковые втулки, имеющие зубья червячного колеса, взаимодействующие с червяком вала. В отверстиях эксцентриковых втулок установлены приводные валы на конических концах которых закрепляются бандажи (шайбы) с калибрами, а на других концах установлены приводные шестерни. Радиальная регулировка бандажей осуществляется поворотом эксцентриковых втулок с помощью вала с червяками. Редукторная кассета состоит из двух валов с внутренним зубчатым венцом на концах, связанных между собой цилиндрической зубчатой передачей, конической передачи, приводного вала и корпуса.

Валы с внутренними зубчатыми венцами взаимодействуют с приводными шестернями валковой кассеты, что позволяет передавать крутящий момент для привода блока рабочим бандажам клети без использования шпинделей [4]
Недостатки данного устройства: невозможность установки какой-либо прокатной клети в двух положениях (в горизонтальном или вертикальном), что существенно снижает технологические возможности данных клетей блока; малое передаточное отношение редуктора клети из-за использования конической зубчатой передачи от общего трансмиссионного вала привода блока; наличие группового привода в блоке клети приводит к необходимости производить режим обжатий только в соответствии с частотой вращения рабочих валков по клетям блока, что сужает технологические возможности клетей; наличие общего корпуса блока клетей с цилиндрическими расточками для установки цилиндрических корпусов рабочей и редукторной кассет и их крепление с помощью фланцев вызывает серьезные сложности в достижении допускаемых люфтов и несоосности цилиндрических расточек и корпусов кассет при их изготовлении.

Целью изобретения является:
расширение технологических возможностей прокатной клети за счет установки рабочих валков в линии стана как в горизонтальном, так и в вертикальном положении путем поворота опорной рамы клети на 90^o, т.е. создание комбинированной клети;
упрощение конструкции и повышение передаточного отношения редуктора-шестеренной клети путем применения червячного зацепления для передачи крутящего момента;
уменьшение длины привода выходных валов редуктора-шестеренной клети за счет устранения дополнительного редуктора и соединительных муфт, а также применения электродвигателя с фланцевым креплением к корпусу редуктора-шестеренной клети;
увеличение нагрузочной способности привода путем применения общего вала с двумя червяками, позволяющими увеличить геометрические параметры червячного зацепления.

Цель достигается тем, что рабочая кассета с бандажированными консольными валками, установленными в эксцентриковых втулках с червячным приводом их поворота, редуктор-шестеренная клеть с двумя выходными валами, связанными бесшпиндельным соединением с рабочими валками и привод клети установлены на Г-образной раме, нижняя и боковая внешние плоскости которой равноудалены от оси прокатки. Выходные валы редуктора-шестеренной клети выполнены с внешними червячными венцами, а привод клети включает фланцевый электродвигатель с насаженной на его валу шестерней и вал с двумя червяками и зубчатым колесом, причем червяки выполнены с противоположнонаправленными витками и сопряжены с венцами выходных валов редуктора-шестеренной клети, а расположенное на конце вала зубчатое колесо установлено с возможностью взаимодействия с шестерней электродвигателя.

На фиг. 1 показана двухкалибровая комбинированная клеть в сборе (с разрезом левой половины клети); на фиг. 2 разрез А А на фиг. 1; на фиг. 3 установка комбинированной клети с вертикальным расположением рабочих валков; на фиг. 4 установка комбинированной клети с горизонтальным расположением рабочих валков.

Двухкалибровая комбинированная клеть содержит Г-образную раму 1, имеющую горизонтальную и вертикальную опорные плоскости, на которую устанавливается корпус 2 редуктора-шестеренной клети с установленным на нем корпусом валковой кассеты 3 с консольными валками 4 и фланцевый электродвигатель 5, который крепится при помощи болтов к корпусу 2 редуктора и болтов 7 к раме 1.

Редуктор-шестеренная клеть состоит из массивного корпуса 2 и съемной плиты 8. В нем установлены два выходных полых вертикальных вала 9 с внутренними зубчатыми и внешними червячными венцами, сопрягающимися с червяками 10 вала 11, выполненными с противоположным направлением витков. При этом на одном из концов вала 11 смонтировано зубчатое колесо 12, взаимодействующее с шестерней 13, насаженной на вал фланцевого электродвигателя 5, который крепится к корпусу 2 редуктора при помощи болтов 6. Каждый вал редуктора 2 установлен на двух подшипниковых опорах.

В корпусе валковой кассеты 3 установлены по подвижной посадке две эксцентриковые втулки 14, на которых нарезаны зубчатые венцы червячного колеса, взаимодействующие с червяком вала 15.

При установке валковой кассеты на редуктор вращение бандажу 4, который посажен на кольцевой выступ барабана 16, осуществляется посредством вала 17, жестко связанного с барабаном 16 и шестерней 18, взаимодействующей с внутренним зубчатым венцом выходного полого вертикального вала 9 редуктора.

Корпус валковой кассеты 3 крепится к плите 8 корпуса редуктора 2 болтами 19 и к раме 1 болтами 20. Корпус редуктора 2 крепится болтами 21 к горизонтальной плоскости рамы 1 и болтами 22 к вертикальной плоскости.

Установленная на горизонтальной раме рабочая кассета с редуктором и электродвигателем может быть использована как в качестве горизонтальной клети, так и в качестве вертикальной. Для этого данное устройство кантуется на 90^o, при этом линия прокатки остается неизменной, поскольку нижняя и боковая внешние плоскости рамы равноудалены от оси прокатки (расстояние А).

Двухкалибровая прокатная клеть с консольными бандажированными валками работает следующим образом. При выработке калибра или при необходимости перевалки клети на другой профиль стан останавливается и производится переход на новый калибр или замена рабочих бандажей в следующей последовательности.

На ведомых барабанах 16 выкручиваются болты 23, снимаются с барабанов прижимы 24 и бандажи 4 с одним выработанным калибром. Снятые с барабанов бандажи переворачиваются на 180^o и снова ставятся на барабаны 16, затем на барабаны устанавливаются прижимы 24, которые закрепляются при помощи болтов 23, и клеть готова к работе.

Основные преимущества предложенного технического решения в сравнении с прототипом:
1. Прокатную комбинированную клеть можно устанавливать как с горизонтальным, так и с вертикальным расположением рабочих валков, что расширяет технологические возможности клети.

2. Значительно упрощается конструкция редуктора-шестеренной клети и увеличивается передаточное отношение редуктора за счет применения червячной передачи.

3. Уменьшается длина линии привода комбинированной клети за счет применения электродвигателя с фланцевым креплением к корпусу редуктора-шестеренной клети и размещения их на одной раме.

Увеличивается нагрузочная способность привода за счет применения вала с двумя червяками, позволяющими увеличить геометрические параметры червячного зацепления.

5. Отсутствие в линии привода клети соединительных муфт.

Использование: в прокатном производстве при изготовлении мелкосортных профилей. Сущность изобретения: двухкалибровая комбинированная прокатная клеть содержит рабочую кассету с бандажированными консольными валками, редуктор-шестеренную клеть с двумя выходными валами и привод кисти. Выходные валы редуктора связаны бесшпиндельным соединением с рабочими валками и выполнены с внешними червячными венцами, сопряженными с червяками вала привода. Привод клети включает фланцевый электродвигатель с насаженной на его валу шестерней и вал с двумя червяками и зубчатым колесом. Червяки выполнены с противоположно-направленными витками. Зубчатое колесо расположено на конце вала с возможностью взаимодействия с шестерней электродвигателя. Рабочая кассета, редуктор-шестеренная клеть и привод установлены на Г-образной раме. Нижняя и боковая внешние плоскости рамы равноудалены от оси прокатки. 4 ил.

Двухкалибровая комбинированная прокатная клеть, содержащая рабочую кассету с бандажированными консольными валками, установленными в эксцентриковых втулках с червячным приводом их поворота, редуктор-шестеренную клеть с двумя выходными валами, связанными бесшпиндельным соединением с рабочими валками, и привод клети, отличающаяся тем, что рабочая кассета, редуктор-шестеренная клеть и привод клети установлены на Г-образной раме, нижняя и боковая внешние плоскости которой равноудалены от оси прокатки, при этом выходные валы редуктора-шестеренной клети выполнены с внешними червячными венцами, а привод клети включает фланцевый электродвигатель с насаженной на его валу шестерней и вал с двумя червяками и зубчатым колесом, причем червяки выполнены с противоположно направленными витками и сопряжены с венцами выходных валов редуктор-шестеренной клети, а расположенное на конце вала зубчатое колесо установлено с возможностью взаимодействия с шестерней электродвигателя.