СТАН ШАГОВОЙ ПРОКАТКИ Российский патент 2005 года по МПК B21B13/18 

Изобретение относится к прокатному производству, а именно прокатным станам для высокой пластической деформации металлов и сплавов.

Известен стан шаговой прокатки с качающимися валками для высокой пластической деформации металлов и сплавов /1/, в прокатной клети которого установлены подушки с валками, калибрующий участок рабочей поверхности валков выполнен плоским и устанавливается в момент калибровки параллельно оси прокатки. Прокатные валки связаны шарнирно отклоняющими штангами с опорой. При такой кинематической связи изменение расстояния между осями поворота валков во время настройки калибра ведет к изменению углового положения калибрующих участков валков. При прокатке валками с такой настройкой на готовом профиле будут оставаться неровности, что снижает качество готового проката.

Таким образом, основным недостатком данного стана является низкое качество получаемого готового проката.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является стан шаговой прокатки с качающимися валками /2/, принятый в качестве прототипа. Стан содержит прокатную клеть с установленными в ней подушками, в которых шарнирно закреплены валки. Между подушками и станиной клети установлены клиновые механизмы регулирования положения подушек в перпендикулярном оси прокатки направлении. Со стороны получаемого готового профиля на стане установлена опора, в направляющих которой, параллельных оси прокатки, установлены кронштейны с возможностью их перемещения вдоль оси прокатки. Шарнирная связь валков и кронштейнов обеспечивается отклоняющими штангами.

Наличие направляющих в опоре, обеспечивающих перемещение кронштейнов вдоль оси прокатки, позволяет в случае изменения с помощью клинового механизма зазора между рабочими валками осуществить регулировку углового положения валков и установить калибрующий участок валков параллельно оси прокатки. Благодаря этому улучшается качество готового проката.

Однако размещение направляющих для перемещения кронштейнов вдоль оси прокатки требует значительного времени на установку требуемого углового положения валков, т.к. направления перемещения подушек валков с помощью клиньев и перемещение кронштейнов в направляющих опоры взаимно перпендикулярны, а взаимосвязь между этими перемещениями нелинейна.

Таким образом, основным недостатком стана шаговой прокатки согласно прототипу является сложность настройки прокатных валков, требующая значительных затрат рабочего времени, что в конечном итоге снижает производительность этого стана.

Поставленная задача достигается тем, что на стане шаговой прокатки, содержащем прокатную клеть с установленными в ней подушками, в которых шарнирно закреплены валки, механизм регулирования положения подушек относительно станины клети в направлении, перпендикулярном оси прокатки, опору с закрепленными на ней направляющими, кронштейны, установленные в направляющих с возможностью перемещения, отклоняющие штанги, соединенные шарнирно с валками и кронштейнами, согласно изобретению направляющие закреплены перпендикулярно оси прокатки.

Установка направляющих, вдоль которых перемещаются кронштейны, перпендикулярно оси прокатки позволяет совместить направления регулирования положения кронштейнов и подушек валков.

Благодаря этому при изменении зазора между валками путем перемещения подушек валков перпендикулярно оси прокатки для сохранения положения калибрующих участков валков параллельно оси прокатки требуется на такую же величину осуществить перемещение кронштейнов вдоль направляющих. Это значительно снижает время на настройку валков и тем самым повышает производительность стана шаговой прокатки.

Изобретение проиллюстрировано чертежом, на котором приведена схема двухвалкового стана шаговой прокатки.

Стан содержит прокатную клеть 1, в которой установлены подушки 2 с шарнирно закрепленными на них валками 3. Валки имеют обжимной участок аб переменного радиуса и калибрующий участок бв, выполненный прямолинейным, параллельным оси прокатки при калибровке размеров готового профиля. Между подушками 2 и станиной клети 1 установлен клиновой механизм 4 регулирования подушек 2 относительно станины клети 1 в направлении, перпендикулярном оси прокатки.

Прижатие подушек 2 к станине прокатной клети 1 через клиновой механизм 4 осуществляется с помощью устройства уравновешивания 5. Прокатная клеть 1 установлена на раме 6 стана через ролики 7 для возможности возвратно-поступательного перемещения вдоль оси прокатки.

На раме стана 6 стационарно установлена опора 8, на которой закреплены направляющие 9, перпендикулярные оси прокатки, с кронштейнами 10, связанными шарнирно штангами 11 с прокатными валками 3. Перемещение кронштейнов 10 по направляющим 9 осуществляется с помощью системы винт - гайка 12.

Стан работает следующим образом. Прокатная клеть 1 совершает возвратно-поступательное движение от привода, опираясь на раму 6 через ролики 7. За счет шарнирной связи валков 3 через отклоняющие штанги 11 с кронштейнами 10, установленными в направляющих 9 опоры 8, валки 3 совершают качательное движение. Для получения готового профиля требуемого качества калибрующие участки бв валков 3 при нахождении прокатной клети 1 в крайнем правом положении должны быть параллельны оси прокатки.

Благодаря такой конструкции стана шаговой прокатки при изменении размеров получаемого готового профиля путем вертикального перемещения подушек 2 с валками 3 с помощью клинового механизма 4 для сохранения параллельности калибрующих участков валков 3 оси прокатки достаточно на такую же величину переместить кронштейны 10 вдоль направляющих 9 опоры 8. Перемещение кронштейнов 10 осуществляется с помощью системы винт - гайка 12. Таким образом, синхронным вертикальным перемещением подушек 2 и кронштейнов 10 достигается быстрая регулировка зазора между валками 3 с сохранением параллельности оси прокатки калибрующих участков бв валков 3. Это значительно сокращает время точной настройки положения валков для прокатки качественного готового профиля. Снижение времени на настройку стана повышает его производительность.

Предлагаемая конструкция стана положена в основу промышленного стана шаговой прокатки с качающимися валками ШП280 Уральского завода прецизионных сплавов (г. Березовский, Свердловская обл.). Время на настройку валков стана сократилось в среднем с 60 мин до 10 мин. Учитывая, что стан предназначен для прокатки малых партий сортовых профилей проката из специальных марок сталей, перестройка стана осуществляется примерно один раз в рабочую смену. При продолжительности рабочей смены 8 часов повышение производительности стана за счет сокращения времени на его настройку составляет 16%.

Источники информации

1. А.с. СССР 502667, МКИ: В 21 В 13/18. Прокатно-ковочный стан/ В.Н.Выдрин, Е.Н.Березин, О.И.Тищенко и др. (СССР).

2. Пат. США 4157025, МКИ: В 21 В 13/18. Способ и стан для прокатки металлических заготовок/ В.Н.Выдрин, Е.Н.Березин, В.Г.Дремин, О.И.Тищенко, Г.З.Серебренников. - Опубл. 05.06.79.

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к стану для прокатки заготовок с большими обжатиями. Стан шаговой прокатки содержит прокатную клеть с установленными в ней подушками, в которых шарнирно закреплены валки, механизмы регулирования положения подушек относительно станины клети в направлении, перпендикулярном оси прокатки, опору с направляющими и кронштейнами, установленными в направляющих с возможностью перемещения перпендикулярно оси прокатки, отклоняющие штанги, соединенные шарнирно с валками и кронштейнами. Изобретение обеспечивает повышение производительности за счет сокращения времени на настройку стана. 1 ил.

Стан шаговой прокатки, содержащий прокатную клеть с установленными в ней подушками, в которых шарнирно закреплены валки, механизм регулирования положения подушек относительно станины клети в направлении, перпендикулярном оси прокатки, опору с закрепленными на ней направляющими и кронштейны, установленные в направляющих с возможностью перемещения, отклоняющие штанги, соединенные шарнирно с валками и кронштейнами, отличающийся тем, что направляющие закреплены перпендикулярно оси прокатки.