ПРОФИЛЕГИБОЧНЫЙ СТАН Российский патент 2005 года по МПК B21D5/06 

Предлагаемое изобретение относится к прокатному оборудованию и может быть использовано при производстве оцинкованных гофрированных листовых профилей.

Такие профили изготавливаются на многоклетевых станах дуо, т.е. содержащих двухвалковые рабочие (формующие) клети, в которых производится последовательное формоизменение полосовой заготовки путем постепенной подгибки ее элементов до заданного поперечного сечения. Наибольшее распространение получили многоклетевые профилегибочные станы с непрерывным и комбинированным процессами, особенности которых достаточно подробно описаны, например, в книге под ред. И.С.Тришевского “Производство гнутых профилей (оборудование и технология)”, М., “Металлургия”, 1982, с.71-78 и 83-90. Как правило, первая клеть стана - задающая, с гладкими (цилиндрическими) валками, а последующие клети - формующие, с калиброванными валками, и между клетями установлены вертикальные (центрирующие) ролики.

Известен стан для холодного профилирования, имеющий пару валков, формующих в поперечном (по ширине полосовой заготовки) направлении, пару промежуточных продольно формующих (по длине полосы) валков и пару дополнительных валков для подгибки кромок полосы (см. пат. США №4176539, кл. В 21 D 5/06 от 16.03.78). Однако этот стан непригоден для формовки гофрированных листов из-за слишком малого числа клетей.

Известен также профилегибочный стан для формовки гофрированных оцинкованных листов, у которого станины выполнены в виде замкнутых прямоугольных рам со съемными верхними траверсами с размещенными в них нажимными винтами (см. пат. РФ №2071851, кл. В 21 D 5/06 от 24.11.94). Недостатком такого стана является привод всех нижних валков, что при профилировании рулонной полосы, находящейся одновременно во всех клетях, может привести к травмированию поверхности оцинкованной стали.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является профилегибочный стан, описанный в книге А.П.Чекмарева и В.Б.Калужского “Гнутые профили проката”, М., “Металлургия”, 1974, с.21.

Этот стан содержит последовательно установленные задающую клеть с цилиндрическими валками, формующие клети дуо и пары вертикальных центрирующих роликов и характеризуется тем, что эти ролики установлены во всех межклетевых промежутках, а привод всех валков осуществляется через комбинированные шестеренные клети и универсальные шпиндели. Недостатком известного стана являются повышенные производственные затраты и неприемлемость его для изготовления качественных гофрированных листовых профилей из оцинкованной стали.

Действительно, при наличии в клети обоих (верхнего и нижнего) приводных валков становится неизбежным взаимное проскальзывание вращающегося инструмента (валка) и движущейся с постоянной скоростью формуемой полосы, так как окружная скорость валка изменяется по высоте получаемого гофра (чем больше высоты гофра, тем больше разность скоростей профиля и инструмента). В результате этого дополнительно расходуется энергия из-за трения скольжения, а на поверхности профиля (особенно - оцинкованного) появляются риски и царапины.

Технической задачей настоящего изобретения является снижение производственных затрат (в том числе - за счет уменьшения расхода электроэнергии) и повышение качества профилей.

Для решения этой задачи у профилегибочного стана, содержащего последовательно установленные первую задающую клеть с цилиндрическими валками, формующие клети дуо и пары вертикальных центрирующих роликов, клети объединены в блоки по 3...5 в каждом и установлены на общей фундаментной плите блока, вертикальные центрирующие ролики и дополнительные одно или два тянущих устройства поочередно установлены между блоками, при этом полноприводной выполнена только первая задающая клеть, все четные и последняя формующие клети имеют приводные нижние и холостые верхние валки, а нечетные клети выполнены с двумя холостыми валками; бочки валков первой задающей клети могут выполняться гуммированными, а перед этой клетью может быть установлено дополнительное центрирующее устройство.

Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что для протяжки формуемой полосы через калибры стана используется минимум приводных валков (нижних четных клетей), а основное тянущее усилие создают первая задающая клеть и дополнительные тянущие устройства. Как показала опытная проверка (см. ниже) это позволяет существенно снизить требуемую мощность привода стана (почти на порядок) и практически полностью устранить травмирование поверхности профилей в силу вышеназванных причин.

Кроме того, объединение формующих клетей в блоки значительно ускоряет настройку стана и операцию перевалки (при износе валков или переходе на другой профилеразмер), а также обслуживание стана, что, наряду с уменьшением мощности привода, дает существенное снижение производственных затрат.

Схема предлагаемого профилегибочного стана показана на чертеже (стрелка - движение полосы).

Формующие клети 1 стана объединены в блоки А...Е, из которых (на чертеже) - А, В, С и D содержат по 4 клети каждый, а блок Е - пять клетей. Нижние валки 2 четных клетей II...XX и последней приводные (заштрихованы); все верхние валки 3 (кроме I клети) - холостые. I клеть стана имеет оба приводных валка и перед ней при необходимости может устанавливаться центрирующее устройство 4.

Между блоками А и В, С и D установлены вертикальные ролики 5, а между блоками В и С, D и Е размещены тянущие устройства 6. С целью максимального удешевления стана и упрощения его эксплуатации наиболее целесообразно использование цепного привода, апробированного на уже существующих станах (см., например, сб. трудов III конгресса прокатчиков, Липецк, 1999 г., с.491-494).

На входе в стан следует создавать максимальное тянущее усилие (из-за малой высоты и небольшого числа формуемых гофров во II клети перепад скоростей валков не играет роли) и поэтому клеть, расположенная сразу за первой задающей, т.е. четная II, имеет привод нижнего валка.

Опытную проверку предлагаемого стана осуществляли в ЗАО “Комплекс глубокой переработки” (“КГП”) и листопрокатном цехе №7 ОАО “Магнитогорский меткомбинат”. Стан для формовки оцинкованных полос толщиной 0,5...1,5 мм и шириной 400...1250 мм имел 22 клети (I - задающая) и два тянущих устройства, а формующие клети были объединены в 5 блоков (см. фиг.1). Тянущие устройства содержали по два горизонтальных и четыре вертикальных ролика, причем оба горизонтальные ролики - приводные. Максимальная высота формовки - 115 мм, скорость профилирования - 0,3...0,5 м/с, мощность привода - 80 кВт.

Работу опытного стана сравнивали с работой профилегибочного стана “0,5-2,5”, аналогичного стану, выбранному в качестве ближайшего аналога. Затраты на производство у заявляемого стана были ниже, чем у известного на 35...50% (при одинаковом сортаменте профилей), а выход оцинкованных гофрированных листов I сорта составил 98,5...99,5% (у известного - не более 94%).

При проверке было также установлено, что для профилирования полос минимальной толщины (0,5...0,7 мм) целесообразно использовать в задающей клети гуммированные валки, а перед этой клетью желательно устанавливать дополнительное центрирующее устройство, содержащее 4...6 вертикальных роликов.

Уменьшение числа клетей в блоке до двух удлиняет операцию перевалки и затрудняет настройку стана, а при числе клетей более пяти количество центрирующих вертикальных роликов может оказаться недостаточным (поперечное смещение формуемых оцинкованных полос в калибрах совершенно недопустимо).

Технико-экономические расчеты, выполненные в Центральной лаборатории контроля ОАО “ММК” показали, что стоимость предлагаемого стана меньше известного примерно в 3 раза, а получаемая прибыль от реализации готовой продукции выше, в среднем, на 30%.

Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленных целей и его преимущества перед известным объектом.

Пример конкретного выполнения

Профилегибочный стан, для производства преимущественно оцинкованных гофрированных листов, использует заготовку толщиной 0,5...1,5 мм и шириной 400...1250 мм.

Стан содержит 28 клетей (I - задающая), из которых все четные формующие клети - с приводом только нижнего валка, а нечетные клети - с обоими холостыми валками. Задающая клеть имеет два цилиндрических гуммированных валка и перед нею установлено 4-х роликовое центрирующее устройство.

Клети объединены в 6 блоков по 4 клети и один блок содержит 3 клети. Между IX-X и XVII-XVIII клетями установлены тянущие устройства, а между 1-2, 3-4 и 5-6-7 блоками - вертикальные центрирующие ролики.

Максимальная высота формовки (гофра) - 115 мм, скорость профилирования - 0,3...0,5 м/с, мощность цепного привода - 90 кВт.

Изобретение относится к прокатному производству. Профилегибочный стан, преимущественно для производства оцинкованных гофрированных листов, содержит последовательно установленные первую задающую клеть с цилиндрическими валками, формующие клети дуо и пары вертикальных центрирующих роликов. Формующие клети объединены в блоки по 3...5 в каждом и установлены на общей фундаментальной плите блока. Вертикальные центрирующие ролики и дополнительные одно или два тянущих устройства поочередно установлены между блоками. При этом полноприводной выполнена только первая задающая клеть. Все четные и последняя формующие клети имеют приводные нижние и холостые верхние валки, а нечетные клети выполнены с двумя холостыми валками. Достигается снижение производственных затрат и повышение качества профилей. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Профилегибочный стан, преимущественно для производства оцинкованных гофрированных листов, содержащий последовательно установленные первую задающую клеть с цилиндрическими валками, формующие клети дуо и пары вертикальных центрирующих роликов, отличающийся тем, что формующие клети объединены в блоки по 3...5 в каждом и установлены на общей фундаментальной плите блока, вертикальные центрирующие ролики и дополнительные одно или два тянущих устройства поочередно установлены между блоками, при этом полноприводной выполнена только первая задающая клеть, все четные и последняя формующие клети имеют приводные нижние и холостые верхние валки, а нечетные клети выполнены с двумя холостыми валками.2. Стан по п.1, отличающийся тем, что бочки валков первой задающей клети выполнены гуммированными.3. Стан по п.1, отличающийся тем, что он содержит перед первой задающей клетью дополнительное центрирующее устройство.