УЗЕЛ ТОРМОЗА НАЖИМНЫХ ВИНТОВ ОБЖИМНОГО СТАНА Российский патент 1999 года по МПК B21B31/24 

Изобретение может быть использовано в машиностроительной и металлургической промышленности при изготовлении и эксплуатации обжимных прокатных станов.

Известен узел тормоза нажимных винтов, принятый за ближайший аналог, содержащий самотормозящий механизм с червячной (глобоидной) парой, присоединенный к приводу нажимных винтов с помощью редуктора [SU N 135457, B 21 B 31/24, 1961, Бюл. N 3].

Недостатки известного устройства:
- это устройство практически неработоспособно, вспомогательный двигатель глобоидного редуктора с некоторым подпором не может повторять характеристику основных двигателей нажимного устройства;
- при включении в работу самотормозящего механизма заклинивается глобоидный редуктор или сгорает компаундный двигатель.

В нажимном устройстве обжимного стана во время захвата полосы валками осевое усилие на винт почти ударно возрастает от 10-15 т до 1000-1500 т., при этом реактивные силы, возникающие на витках гайки винтовой пары, создают момент, направленный на откручивание винта. Этому моменту противостоят моменты сил трения в винтовой паре и опоре винта, но даже при нормальной интенсивной работе обжимного стана, когда масло в узлах нажимного устройства разогрето и вязкость его невысока и когда не допускается большой зазор между подушками валков и стенками окон станин, эти моменты сил трения не могут до конца удержать винты и небольшой отжим верхнего валка в 3-5 мм при захвате полосы в первом и втором калибрах валков происходит постоянно.

Положение усугубляется при похолодании осенью и зимой и работе стана с постоянными большими внутрисменными перерывами, когда в винтовой паре и опоре винта происходит загустение масла, повышение его вязкости и снижение коэффициента трения. В это время в нажимном устройстве стана при захвате полосы валками происходит постоянный отжим винтов, верхний валок поднимается на 15-20 мм и полоса прокатывается клинообразной. Исправление брака у операторов стана занимает много времени и энергии.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является исключение вероятности отжима винтов путем создания дополнительного значительного тормозного момента на винтах нажимного устройства стана. Поставленная задача достигается тем, что предложен узел тормоза нажимных винтов обжимного стана, который отличается тем, что он содержит корпус, расположенный в отверстии крышки корпуса редуктора нажимного устройства стана, вертикальную ось с цапфами, установленными в отверстиях корпуса редуктора, на верхнем торце которой расположен ограничитель поворота, выполненный в виде горизонтальной шпонки, косозубую шестерню с удлиненной ступицей, установленную на вертикальной оси со свободной посадкой посредством подшипника качения, и находящуюся в зацеплении с одной из шестерен редуктора нажимного устройства, тормозящий шкив, напрессованный на верхнюю часть ступицы косозубой шестерни, горизонтальные тормозные колодки с пальцами и рычаги тормоза, выполненные с односторонним боковым вертикальным пазом для установки и боковой смены горизонтальных тормозных колодок, при этом вертикальная ось выполнена удлиненной с фиксацией одного конца в корпусе редуктора и другого конца - в корпусе узла тормоза, корпус тормоза имеет две боковые прорези и проушины для монтирования рычагов тормоза, расположенные в нижней части корпуса; а пальцы в пазах рычагов зафиксированы планками и болтами.

Существенность признаков заявленного устройства подтверждается тем, что установка специального узла колодочного тормоза для противоотжима винтов в отверстии крышки редуктора нажимного устройства дает возможность:
1. Использовать передачу между винтом и шестерней тормоза с понижением в 4-5 раза откручивающего винт момента, возникающего в винтовой паре.

2. Получить дополнительный к тормозным моментам в винтовой паре и опоре винта значительный тормозной момент на винте, не зависящий от вязкости масла в нажимном устройстве стана.

3. Создать хороший доступ и безопасное обслуживание тормоза для противоотжима винта.

Таким образом, благодаря использованию в редукторе нажимного устройства специального узла тормоза для противоотжима винтов в нажимном устройстве стана значительно повышается суммарный момент трения, препятствующий откручивающему винт моменту, возникающему во время захвата полосы валками.

Предлагаемая конструкция узла изображена на чертежах, где на фиг. 1 - общий вид узла тормоза, на фиг. 2 - корпус узла тормоза, на фиг. 3 - вид сверху корпуса узла тормоза, на фиг. 4 - установка тормоза, на фиг. 5 - сечение А-А рычага тормоза.

Узел тормоза (см. фиг. 1) монтирован в отверстии 1 корпуса редуктора 2 нажимного устройства, содержит корпус 3 узла тормоза, вертикальную ось 4, зафиксированную в отверстиях 5 и 6 и шпонкой 7 от проворота в основании корпуса редуктора 1 и крышки 8 корпуса 3 узла тормоза.

Косозубую шестерню 9 с удлиненной ступицей свободно посаженную на подшипниках качения 10 на оси 4, на верхнем конце ступицы шестерни напрессован тормозной шкив 11, корпус 3 узла тормоза (см. фиг. 2, 3) выполнен с крышкой 8, в которой выполнена малая крышка 12 для удобства смены шпонки 7, в нижней части выполнен с проушинами 13, с боков с двумя прорезями 14 и четырьмя отверстиями 15 для монтирования рычагов 16 тормоза 17 и крепления корпуса 3 узла тормоза на крышке корпуса 1 редуктора. Рычаги 16 (фиг. 4) выполнены с односторонним боковым вертикальным пазом 18 для установки и смены вбок горизонтальных тормозных колодок 19 с пальцами 20 и монтированы в проушину 13 на пальцах 21, пальцы 20 в пазах рычагов 16 фиксируются планками 22 и болтами 23 (см. фиг. 5), шестерня 9 находится в зацеплении с зубчатым колесом 24 или с одной из промежуточных шестерен редуктора 2 нажимного устройства.

Тормоз 17 для противоотжима нажимных винтов соединен электрической цепью с одним из двигателей нажимного устройства.

Тормоз, нормально замкнутый, монтируется у правого, по ходу прокатки винта, со стороны первого калибра рабочих валков. Наибольшие усилия прокатки при захвате слитка валками возникают на первом, втором калибрах. Максимальный откручивающий винт момент возникает на правом винте у тормоза, который затормозит винт и примет этот максимальный откручивающий момент. Усилие прокатки при захвате полосы валками в III, IV и V калибрах невелико, поэтому влияние небольшого откручивающего винт момента на левом винте на отжим валка незначительно и один тормоз у правого винта удержит нажимные винты при захвате полосы в любом калибре рабочих валков.

Узел тормоза работает следующим образом:
1. При включении двигателей нажимного устройства стана на очередное перемещение вверх или вниз рабочего валка тормоз 17 растормаживается, колодки 19 рычагами 16 отводятся на 1,5-2 мм от шкива 11, косозубая шестерня 9 может свободно вращаться в любую сторону под действием зубчатого колеса 24 редуктора 2, приводимого во вращение шестерней, сидящей на валу правого двигателя. При вращении зубчатых колес, в квадратное отверстие которых заходят хвостовики винтов, нажимные винты ввинчиваются или вывинчиваются из гаек винтов, при этом верхний валок перемещается на необходимую величину обжатия полосы.

2. При остановке двигателей тормоз 17 обесточивается и колодки 19 под действием рычагов 16 и пружин тормоза тормозят шкив 11 и шестерню 9. В свою очередь шестерней 9 фиксируются через зубчатое колесо 24 правый винт и через промежуточные шестерни - левый винт. Возникающие на винтах при захвате полосы валками откручивающие моменты гасятся моментами трения в винтовых парах, опорах винтов нажимного устройства стана и дополнительным значительным тормозным моментом тормоза 17, который не зависит от вязкости масла в нажимном устройстве стана.

Тормоз для противоотжима нажимных винтов включают в работу только при отжиме верхнего валка на величину большую 5 мм, в холодное время года.

Узел тормоза нажимных винтов обжимного стана может быть использован в машиностроительной и металлургической промышленностях при изготовлении и эксплуатации обжимных прокатных станов. Корпус узла тормоза расположен в отверстии крышки корпуса редуктора нажимного устройства стана. На удлиненной вертикальной оси узла тормоза на подшипниках качения монтирована косозубая шестерня с удлиненной ступицей. Косозубая шестерня находится в зацеплении с одной из шестерен редуктора нажимного устройства. На верхнюю часть ступицы косозубой шестерни напрессован тормозной шкив. Корпус тормоза имеет две боковые прорези и проушины для монтирования рычагов тормоза. Рычаги тормоза выполнены с односторонним боковым вертикальным пазом для установки и боковой смены горизонтальных тормозных колодок с пальцами. Пальцы в пазах рычагов зафиксированы планками и болтами. Использование в редукторе нажимного устройства специального узла тормоза для противоотжима винтов позволяет значительно повысить суммарный момент трения. 5 ил.

Узел тормоза нажимных винтов обжимного стана, отличающийся тем, что он содержит корпус, расположенный в отверстии крышки корпуса редуктора нажимного устройства стана, вертикальную ось с цапфами, установленными в отверстиях корпуса редуктора, на верхнем торце которой расположен ограничитель поворота, выполненный в виде горизонтальной шпонки, косозубую шестерню с удлиненной ступицей, установленную на вертикальной оси со свободной посадкой посредством подшипника качения и находящуюся в зацеплении с одной из шестерен редуктора нажимного устройства, тормозной шкив, напрессованный на верхнюю часть ступицы косозубой шестерни, горизонтальные тормозные колодки с пальцами и рычаги тормоза, выполненные с односторонним боковым вертикальным пазом для установки и боковой смены горизонтальных тормозных колодок, при этом вертикальная ось выполнена удлиненной с фиксацией одного конца в корпусе редуктора и другого конца - в корпусе узла тормоза, корпус узла тормоза имеет две боковые прорези и проушины для монтирования рычагов тормоза, расположенные в нижней части корпуса, а пальцы в пазах рычагов зафиксированы планками и болтами.