СТАН ПОПЕРЕЧНО-ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ Российский патент 2006 года по МПК B21B19/02 B21B13/12 B21B35/00 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к прокатному оборудованию, и наиболее эффективно может быть использовано при производстве сорта и круглых профилей на станах поперечно-винтовой прокатки с чашевидными валками, которые характеризуются наличием различных регулировок положения валка относительно оси прокатки.

Известен стан поперечно-винтовой прокатки, содержащий рабочую клеть с барабанами, поворотными относительно своей геометрической оси, перпендикулярной к оси прокатки, и смонтированными на барабанах под острым углом к оси барабана чашевидными валками, привод вращения валков с конической зубчатой передачей, колесо которой насажено на вал валка, а шестерня - на вал, установленный в барабане и связанный с универсальным шпинделем (авт. свид. СССР №733748, кл. В 21 В 19/02, 13/02, заявл. 02.01.78 г., опубл. 15.05.80 г.).

Вал с конической шестерней установлен перпендикулярно оси барабана и связан с универсальным шпинделем через цилиндрическую передачу.

Барабан с консольным чашевидным валком взаимозаменяем с барабаном двухопорного валка. Калибрующий участок валка смещен от оси барабана.

Недостатком этого стана является наличие цилиндрической передачи, что не позволяет иметь угол наклона приводного вала, отличный от 90°, необходимый для выравнивания углов перекоса в шарнирах. При этом наличие повышающей цилиндрической передачи закрывает доступ к очагу деформации для контроля геометрических его параметров, а это ведет к снижению точности проката.

В связи с тем что коническая шестерня установлена на приводном валу консольно, в 1, 2 раза снижается мощность передачи (крутящий момент).

Из известных станов поперечно-винтовой прокатки наиболее близким по технической сущности является стан, содержащий рабочую клеть с барабанами, поворотными относительно своей геометрической оси, перпендикулярной к оси прокатки, и смонтированными на барабанах под острым углом к оси барабана чашевидными валками, привод вращения валков с конической зубчатой передачей, колесо которой насажено на вал валка, а шестерня - на приводной вал, установленный в барабане и связанный с главным приводом (см. "Технология легких сплавов", 1983, №8, с.40-41, рис.2).

Чашевидный валок, смонтированный на барабане, смещен вперед от оси барабана по ходу прокатки, что при повороте барабана меняет величину смещения в значительных пределах. Это позволяет изменять диаметр прокатываемого изделия перемещением барабана вдоль и вокруг оси.

Приводной вал расположен перпендикулярно к оси барабана.

Недостаток известной конструкции стана поперечно-винтовой прокатки заключается в том, что при прокатке широкого сортамента прокатываемых изделий из большого количества марок материала изменение угла подачи путем поворота барабана, на котором смонтирован чашевидный валок со смещением вперед от оси барабана по ходу прокатки, приводит к большим колебаниям угла подачи валка в очаге деформации, а это затрудняет точность настройки этого параметра.

Другим недостатком этого стана является то, что из-за большого смещения валка относительно оси барабана появляется значительный разворачивающий момент, который неизбежно вызывает разворот барабана на небольшой угол и, как следствие, приводит к значительному изменению угла подачи валка в очаге деформации. Таким образом, точность настройки оказывается очень низкой, а это снижает точность геометрических размеров готового проката.

Расположение приводного вала перпендикулярно оси барабана не позволяет использовать шпиндели большого диаметра с высокой нагрузочной способностью, что снижает технологические возможности стана, а именно не позволяет прокатывать "тяжелый" сортамент. Консольно расположенная на приводном валу шестерня имеет низкую нагрузочную способность, что также не позволяет, при прочих равных условиях, прокатывать тяжелый сортамент и, следовательно, снижает технологические возможности стана.

Задача настоящего изобретения состоит в создании стана поперечно-винтовой прокатки, имеющего более широкие технологические возможности, высокую надежность и долговечность, позволяющего повысить точность прокатываемых изделий.

Поставленная задача достигается тем, что в стане поперечно-винтовой прокатки, содержащем рабочую клеть с барабанами, поворотными относительно своей геометрической оси, перпендикулярной оси прокатки, и смонтированными на барабанах под острым углом к оси барабана чашевидными валками, привод вращения валков с конической зубчатой передачей, колесо которой насажено на вал валка, а шестерня - на приводной вал, установленный в барабане и связанный с главным приводом, согласно изобретению приводной вал с конической шестерней выполнен двухопорным и расположен наклонно к оси барабана, а геометрическая ось поворота барабана проходит через точку окружности пережима чашевидного валка.

Такое конструктивное выполнение стана поперечно-винтовой прокатки обеспечит высокую точность калибра благодаря тому, что при расположении пережима валка на геометрической оси барабана эффективный угол подачи близко соответствует углу поворота барабана, до минимума уменьшается разворачивающий момент на барабане от окружного усилия прокатки, а это сохраняет настройку калибра как до, так и во время прокатки, в результате чего значительно повышается точность прокатываемых изделий при значительном расширении их сортамента. Наиболее актуальным это становится при прокатке "тяжелого" сортамента, характеризующегося большими усилиями и моментами прокатки.

Также выполнение приводного вала с конической шестерней двухопорным и расположение его наклонно к оси барабана позволяет использовать шпиндели большого диаметра с высокой нагрузочной способностью и, следовательно, позволяет прокатывать "тяжелый" сортамент.

Кроме того, такое решение позволяет использовать в стане кроме консольных, также и двухопорные валки, что позволяет расширить технологические возможности оборудования.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором изображен стан поперечно-винтовой прокатки с консольными чашевидными валками.

Стан поперечно-винтовой прокатки состоит из рабочей клети с барабанами 1, на которых под острым углом к оси барабана 1 смонтированы консольно установленные чашевидные валки 2, универсального шпинделя 3 и шестеренной клети 4.

Барабаны 1 смонтированы с возможностью поворота относительно своей геометрической оси О-О, перпендикулярной оси прокатки.

Привод вращения валков 2 включает коническую зубчатую передачу, колесо 5 которой насажено на вал чашевидного валка 2, а шестерня 6 насажена на двухопорный приводной вал 7, опирающийся на подшипниковые опоры 8 и 9 и связанный с универсальным шпинделем 3.

Приводной вал 7 расположен наклонно к оси барабана 1, а геометрическая ось поворота барабана 1 проходит через точку А окружности пережима чашевидного валка 2.

Для настройки рабочей клети на прокатку заготовок определенного диаметра перемещают барабан 1 с рабочим валком 2 вдоль его геометрической оси О-О. Поворотом барабана 1 вокруг оси О-О изменяют угол подачи.

Для осуществления процесса прокатки чашевидные валки 2 приводят во вращение от шестеренной клети 4 через универсальный шпиндель 3 и шестерни 6 и 5.

Предложенный стан поперечно-винтовой прокатки по сравнению с известными позволяет производить прокат более "тяжелого" сортамента с высоким качеством.

Изобретение относится к прокатному оборудованию, в частности стану поперечно-винтовой прокатки с чашевидными валками. Стан поперечно-винтовой прокатки содержит рабочую клеть с барабанами, поворотными относительно своей геометрической оси, перпендикулярной к оси прокатки, и смонтированными на барабанах под острым углом к оси барабана чашевидными валками, привод вращения валков с конической зубчатой передачей, зубчатое колесо которой насажено на вал валка, а шестерня - на приводной вал, установленный в барабане и связанный с главным приводом, приводной вал с конической шестерней выполнен двухопорным и расположен наклонно к оси барабана, а геометрическая ось поворота барабана проходит через точки окружности пережима чашевидного валка. Изобретение обеспечивает расширение технологических возможностей, в частности возможность прокатки «тяжелого» сортамента, повышение точности прокатываемых изделий за счет высокой точности калибра и повышение надежности стана. 1 ил.

Стан поперечно-винтовой прокатки, содержащий рабочую клеть с барабанами, поворотными относительно своей геометрической оси, перпендикулярной оси прокатки, и смонтированными на барабанах под острым углом к оси барабана чашевидными валками, привод вращения валков с конической зубчатой передачей, зубчатое колесо которой насажено на вал валка, а шестерня - на приводной вал, установленный в барабане и связанный с главным приводом, отличающийся тем, что приводной вал с конической шестерней выполнен двухопорным и расположен наклонно к оси барабана, а геометрическая ось поворота барабана проходит через точку окружности пережима чашевидного валка.