ДВУХВАЛКОВАЯ КЛЕТЬ СТАНА ПОПЕРЕЧНО-ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ Российский патент 2004 года по МПК B21B13/08 B21B19/02 

Изобретение относится к области прокатного производства, а точнее к клетям станов поперечно-винтовой прокатки для производства труб и шаров.

Известна двухвалковая клеть стана поперечно-винтовой прокатки, содержащая станину с крышкой, расположенные в расточках станины барабаны, выполненные в виде верхнего и нижнего секторов, между которыми размещена кассета с рабочим валком, и связанных между собой и с кассетой цилиндрическим шарниром, верхние и нижние линейки, механизмы перемещения, поворота и стопорения (пат. РФ №1534853, кл. В 21 В 19/02, з. 18.01.88 г., оп. 1999 г.).

Секторы установлены с возможностью ограниченного вертикального перемещения относительно друг друга. Соединение секторов барабанов осуществляется двумя осями, расположенными в горизонтальной плоскости перпендикулярно продольной оси барабана. На осях в средней части выполнены кольцевые проточки, а на одной из осей выполнены вертикальные лыски, на которых размещены вкладыши, препятствующие смещению секторов в горизонтальной плоскости.

Механизм стопорения предусмотрен для каждого барабана.

Недостатком этой клети является многозвенность конструкции барабана, что усложняет изготовление, монтаж и эксплуатацию, затрудняет точность настройки очага деформации, так как наличие - образного нижнего сектора барабана, дополнительно соединяемого с верхним сектором, приводит к увеличению габаритов рабочей клети и ее массы, удорожанию стоимости и усложнению настройки из-за большого числа соединений.

Следующим недостатком этой конструкции является наличие специальных механизмов стопорения барабана, расположенных в крышке. При включении этих механизмов между крышкой и станиной образуются зазоры, т.е. контактная поверхность между крышкой и станиной ограничена только башмаком механизма стопорения. Это уменьшает вибрационную жесткость клети и, следовательно, точность настройки очага деформации и качество выпускаемых изделий.

Недостатком этой конструкции является также расположение оси откидывания крышки на передней стороне клети, так как при износе контактирующих с крышкой поверхностей барабанов крышка будет вместе с линейкой наклоняться, нарушая настройку очага деформации в сторону уменьшения выходного сечения прокатываемых изделий.

Из известных двухвалковых клетей стана поперечно-винтовой прокатки наиболее близкой по технической сущности является двухвалковая клеть, содержащая станину с крышкой, расположенные в расточках станины барабаны, выполненные в виде верхнего и нижнего секторов, между которыми размещена кассета с рабочим валком и соединенных между собой и кассетой цилиндрическим шарниром, направляющий инструмент, механизмы установки валков на угол подачи, на угол раскатки и на размер (авт. свид. СССР №1319946, кл. В 21 В 19/02, з. 11.02.86 г., оп. 30.06.87 г.). Крышка клети съемная. Механизм стопорения каждого барабана выполнен в виде башмака, взаимодействующего с барабаном и через винт связанного с гидроцилиндром.

Отсутствие зазора между рабочими поверхностями кассет и секторов барабана, работающих как единый жесткий пакет, исключает повреждение кассет и секторов от возникающих в процессе прокатки динамических нагрузок и передающихся на кассету, сектора и станину.

Недостаток известной конструкции двухвалковой клети стана поперечно-винтовой прокатки заключается в том, что наличие встроенных в крышку механизмов стопорения для каждого барабана, как указывалось ранее, уменьшает вибрационную жесткость клети, а это приводит к уменьшению точности настройки очага деформации и, следовательно, к снижению качества прокатываемых изделий.

Другим недостатком этой конструкции является отсутствие ориентации секторов относительно цилиндрического шарнира, что при повороте валков на угол подачи может привести к искажению очага деформации и, как следствие, к ухудшению качества прокатываемых изделий. Отсутствие фиксации углового смещения секторов барабана относительно кассеты усложняет процесс замены валков и настройки очага деформации на угол раскатки. На точность настройки угла раскатки также отрицательно влияет перемещение нажимных винтов от одного двигателя с использованием расцепной муфты, так как это трудоемко, длительно, не позволяет автоматизировать процесс и производить его с большой точностью.

Задача настоящего изобретения состоит в создании двухвалковой клети поперечно-винтовой прокатки, позволяющей повысить качество прокатываемых изделий за счет повышения точности настройки очага деформации.

Поставленная задача достигается тем, что в известной двухвалковой клети стана поперечно-винтовой прокатки, содержащей станину с крышкой, расположенные в расточках станины барабаны, выполненные в виде верхнего и нижнего секторов, между которыми размещена кассета с рабочим валком, и связанных между собой и кассетой цилиндрическим шарниром, направляющий инструмент, механизмы установки валков на угол подачи и механизмы установки на угол раскатки и размер в виде нажимных винтов, крышка выполнена откидной и закреплена на оси, расположенной перпендикулярно оси прокатки на задней стороне клети, одна половина откидной крышки взаимодействует непосредственно с одним барабаном, а вторая половина - через компенсатор со вторым барабаном, при этом секторы барабана выполнены с выступом, взаимодействующим с кассетой и ограничивающим угол раскатки, верхний сектор дополнительно связан с цилиндрическим шарниром шпонкой, установленной параллельно оси цилиндрического шарнира, а нажимные винты механизмов установки на угол раскатки и размер имеют индивидуальный привод.

Такое конструктивное выполнение двухвалковой клети стана поперечно-винтовой прокатки позволяет повысить точность настройки очага деформации благодаря тому, что увеличивается вибрационная жесткость клети за счет исключения зазоров между крышкой и барабанами и снабжение ее компенсатором, рассчитанным на компенсацию неточностей изготовления и неравномерности износа; исключается возможность ухудшающего процесс прокатки изменения положения направляющего инструмента за счет исключения изменения положения крышки; повышается точность установки на угол раскатки за счет фиксации углового смещения секторов относительно кассеты, так как они снабжены выступами, и за счет увеличения точности перемещения нажимных винтов, так как они имеют индивидуальный привод; повышается точность настройки на угол подачи за счет дополнительной фиксации шпонкой нижнего сектора барабана относительно цилиндрического шарнира. Повышение точности настройки очага деформации позволит повысить качество прокатываемых изделий и компьютеризировать процесс прокатки изделий.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых на фиг.1 - изображена двухвалковая клеть стана поперечно-винтовой прокатки, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - Б-Б на фиг.1. Двухвалковая клеть стана поперечно-винтовой прокатки содержит станину 1 с откидной крышкой 2 и механизмом 3 ее зажима; расположенные в расточке станины 1 барабаны 4 и 5, каждый из которых выполнен в виде верхнего б и нижнего 7 секторов, между которыми размещена кассета 8 с рабочим валком 9; направляющий инструмент в виде верхней 10 и нижней 11 линеек; два механизма 12 установки валков на угол подачи, два механизма 13 установки валков на угол раскатки и размер.

Откидная крышка 2 шарнирно закреплена на оси 14, расположенной перпендикулярно оси О-О прокатки на задней стороне клети. Одна половина откидной крышки 2 взаимодействует непосредственно с барабаном 4, а вторая половина откидной крышки 2 взаимодействует со вторым барабаном 5 через подпружиненные компенсаторы 15. Устанавливают компенсаторы 15 для барабана, на который в процессе прокатки действуют усилия прокатки, направленные вниз.

Каждый из механизмов 13 перемещения барабана 4 или 5 для установки рабочих валков 9 на размер и угол раскатки выполнен в виде нажимных винтов 16 с нажимными гайками 17, приводимых во вращение индивидуальными приводами 18, и устройства для поджатия кассет 8 к нажимным винтам 16 в виде гидроцилиндра 19 с полым двусторонним штоком 20, через который пропущена тяга 21, соединенная своей головкой с цилиндрическим шарниром 22, связывающим сектора 6 и 7 и кассету 8 друг с другом.

Сектор 6 дополнительно связан с цилиндрическим шарниром 22 шпонкой 23, установленной параллельно оси цилиндрического шарнира 22 для исключения разворота цилиндрического шарнира 22 относительно секторов 6 и 7.

Секторы 6 и 7 снабжены выступом 24 для ограничения угла раскатки.

Клеть работает следующим образом.

При настройке очага деформации настройка валков на угол подачи осуществляется поворотом барабанов 4 и 5 с помощью механизма 12. При этом тяга 21 устройства для поджатая кассет к нажимным винтам 16 беспрепятственно поворачивается вместе с барабаном 4 или 5 относительно неподвижного штока 20 гидроцилиндра 19.

При установке расстояния между валками 9 кассеты 8 с барабанами 4,5 перемещаются под действием нажимных винтов 16, синхронно вращающихся.

При регулировке угла раскатки кассета 8 поворачивается в барабане 4, 5 вокруг цилиндрического шарнира 22 относительно секторов 6 и 7 на угол раскатки, ограниченный выступами 24, на секторах 6 и 7 барабанов.

При необходимости регулировка угла подачи и угла раскатки может осуществляться одновременно.

После установки рабочих валков 9 на угол подачи и угол раскатки опускается откидная крышка 2, которая прижимает к основанию расточки станины 1 один барабан собственным весом и усилием, создаваемым механизмом 3 зажима крышки 2, а второй барабан, на который при прокатке действуют усилия, направленные вниз, прижимается через подпружиненные компенсаторы 15.

Клеть готова к прокатке.

Предложенная двухвалковая клеть стана поперечно-винтовой прокатки позволяет с большой точностью настраивать очаг деформации, что повышает качество выпускаемых изделий, позволит механизировать, автоматизировать и компьютеризировать процесс настройки и прокатки изделий.

Изобретение относится к области прокатного производства, а точнее к клетям станов поперечно-винтовой прокатки для производства труб и шаров. Двухвалковая клеть стана поперечно-винтовой прокатки содержит станину с крышкой, расположенные в расточках станины барабаны, выполненные в виде верхнего и нижнего секторов, между которыми размещена кассета с рабочим валком, и связанных между собой и кассетой цилиндрическим шарниром, направляющий инструмент, механизмы установки валков на угол подачи и механизмы установки на угол раскатки и размер в виде нажимных винтов, при этом крышка выполнена откидной и закреплена на оси, расположенной перпендикулярно оси прокатки на задней стороне клети, одна половина откидной крышки взаимодействует непосредственно с одним барабаном, а вторая половина через компенсатор - со вторым барабаном, при этом секторы барабана выполнены с выступом, взаимодействующим с кассетой и ограничивающим угол раскатки, верхний сектор дополнительно связан с цилиндрическим шарниром шпонкой, установленной параллельно оси цилиндрического шарнира, а нажимные винты механизмов установки на угол раскатки и размер имеют индивидуальный привод. Обеспечивается повышение качества прокатываемых изделий за счет повышения точности настройки очага деформации. 4 ил.

Двухвалковая клеть стана поперечно-винтовой прокатки, содержащая станину с крышкой, расположенные в расточках станины барабаны, выполненные в виде верхнего и нижнего секторов, между которыми размещена кассета с рабочим валком и связанных между собой и кассетой цилиндрическим шарниром, направляющий инструмент, механизмы установки валков на угол подачи и механизмы установки на угол раскатки и размер в виде нажимных винтов, отличающаяся тем, что крышка выполнена откидной и закреплена на оси, расположенной перпендикулярно оси прокатки на задней стороне клети, одна половина откидной крышки взаимодействует непосредственно с одним барабаном, а вторая половина через компенсатор - со вторым барабаном, при этом секторы барабана выполнены с выступом, взаимодействующим с кассетой и ограничивающим угол раскатки, верхний сектор дополнительно связан с цилиндрическим шарниром шпонкой, установленной параллельно оси цилиндрического шарнира, а нажимные винты механизмов установки на угол раскатки и размер имеют индивидуальный привод.