ПРОФИЛЕГИБОЧНЫЙ СТАН ЛЕГКОГО ТИПА Российский патент 2005 года по МПК B21D5/14 

Предлагаемое изобретение относится к производству проката и может быть использовано для изготовления холодногнутых профилей.

Такие профили производятся на специальных станах дуо с последовательным расположением рабочих клетей. Для профилегибочных станов легкого типа, использующих полосовую заготовку толщиной до 2 мм, целесообразно применение цепного привода, преимущества которого описаны, например, в книге В.Ф.Рашникова и др. "Производство гнутых профилей на Магнитогорском меткомбинате", Магнитогорск, РИО МГТУ, 1999, с.126-129.

Станы легкого типа для производства сортовых гнутых профилей малых сечений могут выполняться с бесстанинными клетями, содержащими по одной подушке-опоре для каждого (верхнего и нижнего) вала, т.е. иметь консольное крепление валов и рабочих валков, что значительно упрощает настройку и эксплуатацию стана. При цепном приводе валы клетей соединяются (обычно - с помощью муфт) непосредственно с валами, на которых закреплены звездочки, огибаемые роликовой цепью (Галля).

Описываемые станы могут иметь как полноприводные (с приводом верхнего и нижнего валков) клети, так и частично-приводные (привод, например, только нижнего валка) и холостые (без привода валков) клети, что необходимо для улучшения качества поверхности профилей, в особенности - с покрытиями того или иного вида.

Известен профилегибочный агрегат легкого типа, стан которого содержит полноприводные первые две, промежуточную и последнюю клети, а часть клетей выполнена с кронштейнами для поддерживающих цепь роликов (см. пат. РФ №2078632, кл. B 21 D 5/06, опубл. в БИ №13, 1997 г.). Известен также профилегибочный стан, рабочие валы которого состоят из двух полуосей, соединенных резьбой с возможностью самозатягивания (см. пат. РФ №2113926, кл. B 21 D 5/06, опубл. в БИ №18, 1998 г.).

Недостатком известных профилегибочных станов легкого типа являются небольшой сортамент производимых профилей и относительно высокие трудозатраты при эксплуатации станов, обусловленные необходимостью смены (перевалки) валков при переходе на новый профилеразмер.

Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является профилегибочный стан по пат. РФ №1819171, кл. B 21 D 5/06, опубл. в БИ №20, 1993 г.

Этот стан легкого типа с цепным приводом содержит ряд последовательно установленных клетей дуо, у которых валы закреплены в подушках-опорах, и характеризуется тем, что приводными выполнены нижние валки всех клетей, а у первой и последней клети приводными являются и верхние валки, причем, межвалковый зазор регулируется с помощью стяжных винтов подушек-опор и катающие диаметры верхних валков больше диаметра нижних в 1,35...1,45 раза.

Недостатком данного стана также является относительно небольшой сортамент производимых профилей и повышенные трудозатраты на производство.

Действительно, сортамент любого профилегибочного стана ограничивается основными его параметрами, в частности, длиной и диаметром рабочих валков, которые для станов, например, легкого типа находятся в пределах, соответственно, 150...180 и 25...30 мм (см., например, под ред. И.С.Тришевского справочник "Производство и применение гнутых профилей проката", М., "Металлургия", 1975, с.132). Увеличение же размеров рабочих валов приводит к росту всех габаритов и металлоемкости стана и к его удорожанию, причем, при этом появляются трудности в получении высокоточных профилей минимальных сечений.

Кроме того, при переходе на новый профилеразмер требуется перевалка обычно всех клетей стана с его остановкой, что увеличивает простои оборудования и трудозатраты на производство.

Технической задачей изобретения является снижение металлоемкости станов легкого типа и их стоимости, расширение сортамента гнутых профилей, производимых на одном стане, и уменьшение трудозатрат на производство. Для решения этой задачи профилегибочный стан легкого типа, содержащий цепной привод и последовательно установленные рабочие клети дуо с креплением валов в подушках-опорах, выполнен двойным с общим приводом обоих агрегатов и с возможностью независимой друг от друга работы или с остановкой одного из них, при этом клети расположены в два параллельных ряда, привод установлен между ними, а валы всех клетей выполнены с возможностью оперативного отключения от привода; валы каждой пары клетей противоположных рядов могут быть соединены с одним, верхним или нижним, валом привода; валы всех клетей противоположных рядов могут соединяться с соответствующими им валами привода, а осевые вертикальные плоскости валов клетей каждого ряда - не совпадать между собой, но совпадать с серединой межклетевого расстояния противоположного ряда; длины валов клетей противоположных рядов могут быть разными, при одинаковой длине всех валов одного ряда, а у клетей с меньшей длиной валов каждый из них выполнен с консольным креплением в одной опоре и с креплением валов в двух опорах у клетей противоположного ряда.

Сущность заявляемого технического решения заключается в создании конструкции "двойного" стана с общим приводом, каждый вариант которой предназначен для конкретной цели, причем, оба стана могут работать независимо друг от друга, либо с остановкой одного из них.

Так, если необходимы минимальные габариты (и металлоемкость) "двойного" стана, то оба рабочих вала (верхний и нижний) каждой смежной пары клетей обоих рядов соединяются муфтами с одним валом, на котором закреплена звездочка привода. Количество опор валов и звездочек привода у такого стана будет минимальным. Угловая скорость верхних (нижних) валков всех клетей стана будет одинакова, а линейная - зависеть от величин их катающих диаметров и эта скорость постоянна для каждого ряда клетей.

При необходимости создания разных угловых скоростей валов для каждого ряда (при этом линейные скорости движения заготовки в каждом из них могут значительно отличаться) рабочие валы отдельных клетей соединяются с соответствующими им валами привода, но осевые вертикальные плоскости противолежащих смежных клетей не совпадают между собой. Если же длина стана не лимитируется и требуется максимальное удобство настройки каждой клети, то упомянутые вертикальные осевые плоскости одного ряда клетей совпадают с серединой межклетевого расстояния другого ряда. Количество клетей в каждом ряду может быть неодинаковым.

При разной длине валов в противоположных рядах клетей возможно расширение сортамента "двойного" стана, т.е. одновременное использование разных (по размерам и свойствам) заготовок. При этом более узкая заготовка может профилироваться на консольном стане, а широкая - на двухопорном, что обеспечивает высокое качество гнутых профилей, причем, на двухопорном возможно (при соответствующих размерах рабочих валков) профилировать гофрированные листы.

При одновременной работе обоих станов необходимо иметь на каждом из них разматыватель и режущие устройства (ножницы), аналогичные описанным, например, в пат. РФ №2183524 и №2103117, которые наиболее подходят именно к сортовым станам легкого типа. В то же время, для заявляемого стана требуется один двигатель, один редуктор и одна цепь Галля.

Оперативное отключение рабочих валов от привода позволяет использовать клети в любом из вышеназванных вариантов: полно- или частично-приводные, или холостые (неприводные).

На фиг.1 и 2 показаны наиболее характерные схемы предлагаемых конструкций "двойного" стана: фиг.1 - соответствующая п.2 формулы изобретения, при консольном исполнении всех клетей, фиг.2а - соответствующая п.6 формулы, с консольным и двухопорным станами (наиболее широкий сортамент производимых профилей); фиг.2б - схема расположения основного оборудования этого стана.

В опорах 1 клетей "двойного" стана установлены рабочие валы 2, на одном из участков (внешнем) которых размещены формующие элементы 3, а на концах валов 2 со стороны привода размещены муфты 4, выполненные с возможностью быстрого отсоединения от привода. Валы 5 привода также установлены в опорах 6 и на валах размещены приводные звездочки 7, охватываемые роликовой цепью 8.

Опоры 1 всех клетей "двойного" стана установлены в два параллельных ряда по обе стороны от привода. На фиг. 2 показан вариант конструкции, когда каждый рабочий вал приводится во вращение от самостоятельной звездочки и, таким образом, на каждую клеть приходится две опоры (верхняя и нижняя) приводных валов. В этом варианте конструкции длина l₂ рабочих валов правого двухопорного стана (на фиг. 2) больше длины l₁ валов левого одноопорного стана, а расстояние l между вертикальными осевыми плоскостями х₁х₂ и х₂х₂ равно половине межклетевого расстояния L (между осевыми плоскостями х₁х₁ и х₃х₃) любого стана.

"Двойной" стан (9 и 10) содержит также разматыватели 11, ножницы 12 и пакетирующие устройства 13. Цепной привод содержит силовое и натяжное колеса, редуктор и двигатель (на схеме не показаны).

Возможна одновременная работа обоих станов и их индивидуальная работа, а также отключение от привода любого рабочего вала (или - нескольких). Перевалка на каждом стане и их настройка производятся независимо от другого стана (в том числе - при его работе).

Установка предлагаемого "двойного" стана намечена в ЛПЦ-7 ОАО "Магнитогорский меткомбинат". Предварительные расчеты показали, что при одинаковой производительности такой стан будет занимать площадь на 20...40% меньше, чем два заменяемых им стана, а его стоимость будет ниже примерно на 25% при снижении трудозатрат не менее чем на 15%. Кроме того, сократится численность обслуживающего персонала.

Примеры конкретного выполнения

1. Профилегибочный "двойной" стан легкого типа (см. фиг. 1) содержит два ряда консольных клетей - по 12 в каждом ряду. Величина межклетевого расстояния L=500 мм. Катающие диаметры валков левого ряда клетей: верхних - 175 мм, нижних - 105 мм; то же правого ряда - 200 и 110 мм. Высота формовки, соответственно - 35 и 45 мм.

Привод "двойного" стана - цепной, с двумя валами, опорами и звездочками для каждой пары смежных клетей противоположных рядов. Мощность привода - 35 кВт; скорость профилирования левого стана - 0,5 м/с, правого - 0,6 м/с.

Профилируемая заготовка: толщина 0,2...1,0 мм, ширина 20...90 мм (левый стан) и 0,4...1,5×30...140 мм (правый стан) с пределом прочности δ_в≤50 кгс/мм².

В состав оборудования входят также два разматывателя рулонной заготовки, двое летучих барабанных ножниц (перед станом) и два укладчика.

2. "Двойной" стан (фиг.2) содержит один ряд (левый) консольных клетей (12 штук) и один ряд двухопорных (13 штук). Величина межклетевого расстояния L = 600 мм. Катающие диаметры валков левого ряда клетей: верхних - 190 мм, нижних - 105 мм; то же, правого ряда - 210 и 110 мм. Высота формовки, соответственно - 42 и 50 мм. Расстояния между вертикальными осевыми плоскостями х₁х₁ и х₂х₂ - l=L:2=300 мм.

Для цепного привода каждой клети используются два вала, две опоры для них и две звездочки, огибаемые цепью Галля. Мощность привода - 60 кВт; скорость профилирования левого стана 0,5 м/с, правого - 0,7 м/с.

Профилируемая заготовка: толщина 0,3...1,2 мм, ширина 20...100 мм (левый стан) и 0,5...2,0×40...250 мм (правый стан) с пределом прочности, соответственно δ_в≤50 кгс/мм² и δ_в≤47 кгс/мм².

Состав дополнительного оборудования - как и в примере (1).

Изобретение относится к прокатному производству. Стан содержит цепной привод и последовательно установленные рабочие клети дуо с креплением валов в подушках-опорах. Стан выполнен двойным с общим приводом и с возможностью независимой друг от друга работы или с остановкой одного из них. При этом клети расположены в два параллельных ряда, привод установлен между ними, а валы всех клетей выполнены с возможностью оперативного отключения от привода. Снижается металлоемкость и стоимость, расширяется сортамент гнутых профилей. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Профилегибочный стан легкого типа, содержащий цепной привод и последовательно установленные рабочие клети дуо с креплением валов в подушках-опорах, отличающийся тем, что он выполнен двойным с общим приводом и с возможностью независимой друг от друга работы или с остановкой одного из них, при этом клети расположены в два параллельных ряда, привод установлен между ними, а валы всех клетей выполнены с возможностью оперативного отключения от привода.2. Стан по п.1, отличающийся тем, что валы каждой пары клетей противоположных рядов соединены с одним верхним или нижним валом привода.3. Стан по п.1, отличающийся тем, что валы всех клетей противоположных рядов соединены с соответствующими им валами привода, а осевые вертикальные плоскости валов клетей каждого ряда не совпадают между собой.4. Стан по п.3, отличающийся тем, что указанные осевые плоскости клетей одного ряда совпадают с серединой межклетевого расстояния другого ряда.5. Стан по п.1, отличающийся тем, что длины валов клетей противоположных рядов разняться между собой при одинаковой длине всех валов одного ряда.6. Стан по п.5, отличающийся тем, что у клетей с меньшей длиной валов каждый из них выполнен с консольным креплением в одной опоре, а у клетей противоположного ряда - с креплением в двух опорах.